Тепловые электростанции

Экологические проблемы энергетики.

Пути решения экологических проблем в металлургии.

Основными направлениями рационального природопользования в металлургической промышленности являются:

— переход на малоотходные производственные технологии;

— разработка более совершенных способов очистки промышленных выбросов в атмосфер,

— ресурсосбережение, экономия всех без исключения видов ресурсов;

— снижение материалоемкости производимой продукции;

— вовлечение в производство новых видов сырья, энергии, материалов;

— очистка сточных вод и внедрение оборотного водоснабжения;

— вторичное использование ресурсов.

Эти общие принципы должны реализовываться в каждом конкретном производстве.

Металлургическое производство выделяется по масштабам и количеству вовлекаемых в хозяйственный оборот веществ, по объемам и разнообразию отходов, в числе которых целый комплекс вредных соединений. Это связано, в первую очередь, с особенностями технологии.

Металлургическое производст­во — энергоемкое и водоемкое. Так, для выплавки 1 т стали расходуется 250—300 м3 воды. Выплавка 1000 т стали связа­на с выбросом в атмосферу 40 т пыли, диоксида серы и 50 т монооксида углерода. В отрасли образуется большое ко­личество отходов, которые могут использоваться для получе­ния минеральных удобрений, шлакобетона, цемента. Перестрой­ка технологического процесса в черной металлургии происходит путем прямого восстановления железорудных концентратов водородом. При этом из технологии убирается доменный про­цесс, а также производство кокса и агломерата. Резко сокра­щается расход воды и количество отходов.

Острая борьба за сбыт продукции в развитых странах вы­нуждает постоянно повышать качество, снижать затраты на ее производство. Все это привело к быстрой реализации на­учно-технических достижений и перестройке всей технологи­ческой структуры металлургии. В этих странах отказались от мартеновского способа производства стали и перешли к кисло­родно-конверторному и электроплавке.

Практически вся сталь разливается на установках непре­рывной разливки. В нашей стране этот процесс перестройки происходит пока медленно (мартен у нас составляет более 50%, в США —4%), что приводит к огромным непроизводи­тельным затратам энергии, материалов, труда. Однако уже эта тенденция снизила образование вредных ингредиентов, как твердых, так и газообразных.

Основой развития любого региона или отрасли экономики является энергетика. Темпы роста производства, его техничес­кий уровень, производительность труда, в конечном итоге уро­вень жизни населения в очень значительной степени опреде­ляются развитием энергетики.

Основным источником энергии в нашей стране и многих других странах мира является в настоящее время и будет оставаться в обозримом будущем тепловая энергия, получае­мая от сгорания органического топлива — угля, нефти, газа, торфа, горючих сланцев. Вместе с тем ТЭС, в котлах которых происходит сжигание этого топлива, являются крупнейшими загрязнителями среды. Наиболее характерно химическое и тепловое загрязнение. Поскольку сгорание топлива не бывает полным, то при сжигании твердого топлива образуется боль­шое количество золы, диоксида серы, канцерогенов. Эти вещества загрязняют окружающую среду и влияют на все компоненты природы. Так, диоксид серы, загрязняя атмосферу, вызывает кислотные дожди. Они, в свою очередь, закисляют почву, снижая эффективность применения удобрений, изменяют кислотность вод, что сказывается на ви­довом многообразии водного сообщества. Сернистый газ существенно влия­ет и на растительность. Наиболее чувствительны к нему хвой­ные и лиственные леса, так как он накапливается в листьях и хвое. При содержании SО2 в воздухе от 0,23 до 0,32 мг/м происходит усыхание сосны за 2—3 года в результате на­рушения фотосинтеза и процесса дыхания. Аналогичные из­менения у лиственных деревьев возникнут при концентрации SО2 0,5—1,0 мг/м3.

Подорожание нефти и сокращение ее добычи послужили причиной увеличения в балансе энергоносителей доли угля. В итоге если в начале 80-х гг. в атмосферу Европы поступа­ло от сжигания угля примерно 60 млн. т SО2, то в 90-х эта принудительная нагрузка новой угольной эры превысит 70 млн. т. И это несмотря на то, что за последнее время многие западноевропейские страны приняли меры для сокращения выбросов. Диоксид серы легко переносится ветром через грани­цы государств, и, таким образом, проблема становится между­народной.

Известно, что уголь эффективно используется в котлах мощных ТЭС (коэффициент использования топлива здесь до­стигает 90%, а коэффициент тепла —40%; в обычных котель­ных эти показатели соответственно 70% и 30%). Остальное тепло теряется в атмосфере. Тепловые выбросы приводят к росту среднегодовой температуры, образуются пространствен­ные «острова теплоты», превышающие естественную темпера­туру воздуха на 1°—4°С. Помимо теплового и химического загрязнения, ТЭС являются источником шума, электромаг­нитных и радиоактивных излучений.

Проблема снижения жесткого прессинга ТЭС на среду должна решаться на каждом этапе технологического процесса производства, начиная с подготовки сырья. Например, хорошие результаты дает предварительное облагораживание уг­ля с помощью нагрева, в результате чего удаляется большая часть влаги и другие летучие примеси.

К основным направлениям защиты среды относится со­вершенствование технологических процессов. Актуальна эта проблема в России, так как более половины оборудования ТЭС устарело, нуждается в реконструкции и замене. Экологи­ческие показатели электростанции не отвечают современным, а тем более перспективным требованиям охраны природы. Новые технологии позволят сократить долю выбросов, а си­стемы очистки — их уловить, а затем утилизировать.

Важная роль в защите окружаю­щей среды отводится мерам по ра­циональному размещению источ­ников загрязнений: вынесению промышленных предприятий из крупных городов в районы с не­пригодными или малопригодными для сельскохозяйственного исполь­зования землями; оптимальному расположению предприятий с уче­том топографии местности и розы ветров; установлению санитарио-защитных зон вокруг предприя­тий; рациональной планировке го­родской застройки, обеспечиваю­щей оптимальные экологические условия для человека

Дата добавления: 2014-12-26