КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

1.Влияние технологических процессов тэс на окружающую среду.

1.1. Общая характеристика выбросов

Органические топлива, используемые на ТЭС и в котельных для получения электрической и тепловой энергии, наряду с углеродом и водородом часто имеют в своем составе серу и азот. При сжигании топлив в топках котлов или в камерах сгорания ГТУ и ПГУ образу­ются различные продукты сгорания такие, как оксиды углерода СО _х = СО + СО₂, водяные пары Н₂О, оксиды серы SQ_X = SO₂ + SO₃, оксиды азота N0^ = NO + NO₂ + N₂O, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), мазутная зола, зола твердого топлива и др. (табл. 1.1). Затем они выбрасываются в атмосферу и рассеивают­ся в ней с помощью дымовых труб.

В атмосферном воздухе происходит дальнейшее преобразование газообразных выбросов ТЭС, которое длится от нескольких часов до нескольких месяцев. Наличие вредных газообразных продуктов сго­рания органических топлив в атмосфере приводит к разрушению озо­нового слоя, образованию фотохимических туманов (смогов), корро­зии металлоконструкций, эрозии почвы, уничтожению флоры, вызы­вает различные (в том числе и раковые) заболевания у человека. Сле­дует особо отметить, что степень воздействия вредных выбросов на окружающую среду существенно повышается из-за сосредоточенно­сти источников выбросов в крупных промышленных регионах. Более 30% насселения проживает в городах. Рост городского населения стремительный. Крупный город меняет почти все компоненты окружающей среды (атмосферу, растительность, почву, рельеф, гидрогеографическую сеть подземных вод, грунты и даже климат). Перепады температуры, влажности, солнечной радиации между городом и окрестностями соизмеримы с передвижением на 20^о широты. Город меняет гравитационные, термические, электрические, магнитные, электромагнитные поля. Влияние города на недра распространяется на глубину от 0,5 до 4 км..Другими становятся условия питания и химический состав подземных вод.

1.2. Оксиды углерода со, со2

При сжигании топлива происходит окисление углерода и его со­единений кислородом воздуха с образованием диоксида углерода (или углекислого газа) СО₂ в качестве конечного продукта полного окисления (сгорания):

В то же время, вследствие локальных недостатков воздуха или неблагоприятных тепловых и аэродинамических условий, в топках и камерах сгорания образуются продукты неполного сгорания, подав­ляющую долю которых составляет монооксид углерода СО (угар­ный газ):

Содержание СО в продуктах сгорания паровых и водогрейных котлов обычно не превышают сотых долей процента (0,001— 0,025 % об/) и характеризует потери тепла в котлоагрегате от химической неполноты сго­рания.

Концентрация СО₂ в уходя­щих газах существенно выше и составляют 10-—14% об. в за­висимости от вида сжигаемого топлива Больше все­го диоксида углерода (в про­центном отношении) выделя­ется при сжигании углей, а наименьшее количество — при сжигании природного

.

Оксид углерода СО представляет собой бесцветный, безвкус­ный газ, обладающий токсическим действием. Попадая в орга­низм, СО реагирует с гемоглобином крови, препятствуя нормаль­ному переносу кислорода, в результате чего возможно отравление. Исследования показали, что воздействие СО, даже в сравнительно малых количествах, может вызвать нарушение поведения, неощу­тимые для самого пострадавшего. Негативные эффекты, связанные с повышением содержания угарного- газа в атмосферном воздухе, проявляются в первую очередь при сложных действиях, требую­щих высокого уровня внимания, например, при выполнении моно­тонной работы.

Концентрация СО в воздухе невелика и составляет всего около0,13*10^-4 об. Тем не менее воздействие СО на городское населе­ние становится весьма важной проблемой для крупных промышлен­ных регионов.

Содержание углекислого газа СО₂ в атмосфере в настоящее вре­мя достигает 0,03—0,032 % об., однако имеется тенденция его увеличения на (0,6—0,7)* 10 ⁴ % об. в год в результате активной про­мышленной деятельности человека.

Углекислый газ СО-, пропускает коротковолновое световое излу­чение Солнца, но эффективно поглощает длинноволновое излучение, отраженное от поверхности Земли. Поэтому углекислый газ, присут­ствующий в атмосфере, действует как «защитный экран», уменьшая тепловые потери планеты. «Парниковый» эффект, связанный с при­сутствием СО₂, — важный фактор, регулирующий температуру зем­ного шара. Так, по данным некоторых исследователей, повышение концентрации в атмосфере до величины 0,06 % об. приведет к повышению среднегодовой температуры на Земле на 3-—4 °С.