Модуль 2. Методы сокращения вредного воздействия ТЭС на атмосферу

Программа дисциплины «Экология техносферы»

Модуль1. Роль теплоэнергетических объектов в загрязнении окружающей среды

Перспективы развития мировой энергетики и энергетики России. Действующие в России и прогнозируемые до 2020 года показатели по выбросам загрязняющих веществ в окружающую среду. Структура выработки электроэнергии.

Органическое топливо для ТЭС и его экотехнологичность. Классификация топлив. Состав и технические свойства. Твердые топлива бурый и каменный уголь , сланец, торф. Жидкое топливо - мазут. Газообразное топливо - природный газ, синтез-газ. Наиболее известные месторождения твердых топлив, природного газа на территории Российской Федерации. Основные параметры некоторых топлив. Структура топливного баланса ТЭС.

Показатели процесса горения органических топлив. Расчет объема продуктов сгорания угольного топлива, содержания в них вредных веществ: соединений серы, твердых частиц, оксидов азота и др. Сравнительный анализ различных видов энергетического топлива для обеспечения экологической безопасности ТЭС. Преимущества использования газового топлива для ТЭС. Объемы валовых выбросов вредных веществ от ТЭС большой мощности.

Термодинамические циклы газотурбинных и паротурбинных установок. Понятие энергоблока ТЭС. Анализ возможностей повышения КПД энергоблоков: паротурбинных, газотурбинных или парогазовых для улучшения их экологических показателей.

Общие сведения о котельных установках, паровых и газовых турбинах. Основные конструкционные элементы котельных агрегатов, габаритные размеры, тепловые нагрузки, температура, давление генерируемого пара, температурные характеристики дымовых газов по рабочему тракту от топочного объема до зоны выхлопа.

Классификация тепловых электростанций КЭС и ТЭЦ. Сведения о некоторых крупных отечественных электростанциях, их мощности и показателях экономичности.

Модуль 2. Методы сокращения вредного воздействия ТЭС на атмосферу

Сокращение выбросов твердых веществ в атмосферу. Нормируемые удельные выбросы твердых частиц в зависимости от производительности котла ( ГОСТ Р 50831-95 для котельных установок). Конструктивные и технологические методы снижения выброса золовых частиц в атмосферу. Основные типы золоуловителей, используемых на ТЭС.

Сокращение выбросов серосодержащих соединений в окружающую среду. Нормы предельных удельных выбросов диоксида серы для котлов разной тепловой мощности в зависимости от приведенной сернистости топлива согласно требованиям ГОСТ Р50831-95 для котельных установок. Требуемая степень улавливания диоксида серы для котлов разной мощности.

Способы сокращения выбросов соединений серы на ТЭС: очистка топлива от соединений серы до его сжигания; связывание серы в процессе горения; газификация топлива; десульфуризация в процессах сжигании топлива в циркулирующем кипящем слое; десульфуризация дымовых газов (методы- мокроизвестняковый, мокросухой, магнезитовый, аммиачно-сульфатный, сухой известняковый). Эффективность различных технологий и сравнительный анализ целесообразности их применимости.

Снижение выбросов оксидов азота от ТЭС в атмосферу. Концентрация выбросов оксидов азота в зависимости от вида топлива. Нормативы удельных выбросов оксидов азота от ТЭС в зависимости от производительности котла и вида топлива согласно ГОСТ Р50831-95. Механизмы образования термических, топливных и «быстрых» NO_x. Меры по подавлению образования оксидов азота при сжигании топлива. Данные об эффективности применения ряда указанных мероприятий на газомазутных котлах ТЭС

Системы селективной очистки дымовых газов от NОx.

Сокращение выбросов водяного пара в атмосферу. Основные источники выброса водяного пара в атмосферу от ТЭС и последствия его негативного влияния. Система оборотного охлаждения конденсаторов турбин. Выбросы водяного пара с дымовыми газами. Сравнительный анализ выбросов водяного пара от конденсационного энергоблока при использовании различных видов топлива: угля, природного газа, мазута.

Сокращение выбросов парниковых газов в атмосферу. Доля ТЭС по выбросам СО₂ от общих мировых выбросов. Выбросы СО₂ для использовании различных видов топлива. Меры по уменьшению выбросов углекислого газа от ТЭС. Сжигание топлив с малым содержанием углерода. Удельные выбросы СО₂ различными типами электростанций.

Снижение вредного воздействия золошлаков на окружающую среду. Структура схемы традиционной системы золошлакоудаления (ЗШУ) ТЭС. Химический и минералогический состав золы и шлака. Классификация шлаков по минеральной составляющей. Негативное влияние золошлакоотвалов. Системы ЗШУ с высокими экологическими показателями. Использование золошлаков, выбрасываемых от ТЭС.

Практические занятия - семинары.

Практические занятия на семинарах предусматривают проработку и освоение следующих разделов дисциплины.

Модуль 1. Роль теплоэнергетических объектов в загрязнении окружающей среды

1. Расчет процессов горения угольного топлива, определение объема продуктов сгорания, содержания в них вредных примесей.

2.. Расчет продуктов сгорания газового и жидкого топлив.

3.Определение необходимого расхода топлива для заданной мощности энергоблока.

4.Приведение удельного содержания вредных веществ в отработавших газах к нормативным значениям