7.5. Вплив енергетичних об'єктів на навколишнє природне середовище

Вплив енергетики на навколишнє природне середовище узагальнено зводиться до наступного:

• водоспоживання і водокористування, що обумовлює зміна водного балансу і якості води;

• випадання на поверхню у вигляді твердих часток і рідких розчинів продуктів викидів в атмосферу, у тому числі: кислот і кислотних окислів, металів і їх з'єднань, канцерогенних і радіоактивних речовин;

• складування продуктів спалювання твердих палив (зола, шлаки), продуктів продувок поверхонь нагрівання (сажа, зола), а також відходів збагачення палива;

• викиди твердих і рідких радіоактивних відходів, включаючи відходи видобутку і збагачення уранових руд;

• викиди теплоти, наслідком яких можуть бути постійне локальне підвищення температури у водоймі, тимчасове підвищення температури, зміна умов льодоставу, зимового гідрологічного режиму, зміна умов паводків, зміна розподілів опадів, випарів, туманів, місцеве потепління повітряного басейну;

• створення водоймищ у долинах рік або з використанням природнього рельєфу поверхні, а також створення штучних ставків-охолоджувачів, що викликає зміна якісного і кількісного складу річкового стоку, зміна гідрології водного басейну, збільшення тиску на дно, проникнення вологи в розлами кори і зміни сейсмічності, зміна умов рибальства, розвиток планктонів і водної рослинності, зміна мікроклімату, умов відпочинку, спортивних занять, бальнеологічних і інших факторів водного середовища, підтоплення і заболочування територій, берегопорушення, перенос населених пунктів;

• зміна ландшафту при спорудженні різних енергетичних об'єктів, у тому числі вирубка лісів, вилучення із сільськогосподарського обороту орних земель, лугів;

• вплив скидань, виносів і зміна характеру взаємодії водних басейнів із сушею на структуру і властивості континентальних шельфів.

Забруднення можуть сумарно впливати на природній круговорот і матеріальні баланси тих або інших речовин між гідро-, лите- і атмосферою.

7.5.1. Взаємодія тес і навколишнього середовища

Із усіх типів електростанцій найбільший негативний вплив на навколишнє середовище виявляють ТЕС. Це зв'язане, головним чином, із процесами спалювання органічного палива. З урахуванням даних про елементарні процеси, що відбуваються при спалюванні палива і при перетворенні теплової енергії в механічну роботу, а потім в електричну енергію, на рис. 7.3 представлена схема взаємодій ТЕС із компонентами навколишнього природного середовища. Викопне паливо вилучається з надр і після збагачення і переробки подається в топлення парогенератора (ПГ). Для забезпечення спалювання палива з атмосфери в топлення подається повітря. продукти, що утворюються, згоряння передають основну частину теплоти робочому тілу енергетичної установки, частина теплоти розсіюється в навколишнє середовище, а частина несеться із продуктами згоряння в димар і далі в атмосферу. Залежно від вихідного складу палива продукти згоряння, що викидаються в атмосферу, містять окисли азоту, окисли вуглецю, окисли сірки, вуглеводні, пари води і інші речовини у твердому, рідкому і газоподібному стані. Забруднення атмосфери дрібними твердими частками золи зв'язане, головним чином, з використанням у якості палива вугілля, яке попередньо подрібнюється в спеціальних млинах. Однак, при правильній організації процесу спалювання і застосуванні сучасних фільтрів з ефективністю вловлювання часток до 95-99%, їхня кількість може бути зведене до мінімуму.

При спалюванні рідкого палива (мазуту) з викидами в атмосферу надходять: окисли сірки і азоту, газоподібні і тверді продукти неповного згоряння палива, з'єднання ванадію (табл. 7.5).

Рис.7.3. Схема взаємодії ТЕС і навколишнього середовища

Таблиця 7.5. Усереднені показники забруднення атмосфери тепловими електростанціями, г/кВт/година

Забруднюючі речовини	Види палива
	кам'яне вугілля	буре вугілля	мазут	природний газ
Двоокис сірки	6,0	7,7	7,4	0,002
Тверді частки	1,4	2,7	0,7	-
Окисли азоту	21,0	3,45	2,45	1,9
Фтористі з'єднання	0,05	0,11	0,004	-

Одним з факторів впливу вугільних ТЕС на навколишнє середовище є відходи системи складування, транспортування, пилоприготування і золовидалення. Що віддаляються з топлення зола і шлаки утворюють золошлаковідвали на поверхні землі.

У паропроводах від парогенератора до турбоагрегату (7), як і в корпусах і ресиверах турбогенератора, відбувається передача теплоти навколишньому повітрю. У конденсаторі, а також у системі регенеративного підігріву живильної води, що включає регенеративні водонагрівачі (РВП), конденсатне (КН) і живильні насоси (ПН), теплота конденсації і переохолодження конденсату сприймається охолодною водою, що подаємося циркуляційними насосами (ЦН). Перетворення механічної роботи в електричну енергію в електрогенераторі (Г) також супроводжується втратами, які в остаточному підсумку перетворяться в теплоту, передану атмосферному повітрю. Робота обертових механізмів, змішувальних апаратів, трансформаторів пов'язана з акустичним впливом на навколишнє середовище, а робота трансформаторних підстанцій (Г/7), ліній електропередач (ЛЕП), як і всіх електричних машин, пов'язана із впливом електромагнітних полів і виділенням тепла в навколишнє середовище.

Особливу групу вод, використовуваних ТЕС, становлять охолодні води, що забираються з водойм на охолодження поверхневих теплообмінних апаратів - конденсаторів парових турбін, водо-, масло-, газо- і повітроохолоджувачів. Ці води вносять у водойму велика кількість тепла. З конденсаторів турбін приділяється приблизно до двох третин усього кількості тепла, одержуваного при згорянні палива, що набагато перевершує суму тепла, що приділяється від інших охолоджуваних теплообмінників. Тому з охолодженням конденсаторів зв'язують звичайно так звані "теплові забруднення" водойм стічними водами ТЕС і АЕС. Про кількість тепла, що приділяється з охолодною водою окремих електростанцій, можна судити по встановлених енергетичних потужностях. Середня витрата охолодної води і кількість тепла, що приділяється, доводяться на 1000 Мвт потужності, становлять для ТЕС відповідно 30 м3/з і 4500 Гдж/год, а для АЕС із турбінами насиченого пари середнього тиску - 50 м3/з і 7300 Гдж/ч.

Крім конденсаторів турбоагрегатів, споживачами охолодної води є маслоохолоджувачі (МО). Інші споживачі технічної води (системи золо- і шлаковидалення, химводоочистки, охолодження і промивання встаткування) споживають близько 7% загальної витрати води. У той же час саме ці споживачі води є основними джерелами забруднення. При промиванні поверхонь нагрівання котлоагрегатів серійних блоків ТЕС потужністю 300 Мвт утворюється до 10 000 м3 розведених розчинів соляної кислоти, їдкого натру, аміаку, солей амонію, заліза і інших речовин.

Один з компонентів, що забруднюють навколишнє середовище, - це шумовий вплив. Енергетичне встаткування, як правило, є джерелом значного шуму. Однак основні джерела шуму, такі як парові казани, турбіни, генератори, редукційно-охолоджувальні обладнання, розташовані усередині приміщення ТЕС. Тому вони, як правило, не виявляють значного впливу на прилягаючу до ТЕС територію. Від устаткування, розташованого поза головним корпусом, шум може поширюватися за межі території станції. Ця обставина, характерне для всіх типів електростанцій, найбільше значення має для ТЕЦ, які розташовані звичайно в міському масиві. Їхній вплив на райони житлової забудови може виявитися істотним. Джерелами постійного шуму, що виявляють істотний вплив на навколишній район, є тягопродувні машини, газорозподільні пункти, трансформатори, градирні, місця забору повітря з атмосфери і на викиди з димарів, особливо періодичні продувки пари в атмосферу.