Тепловая энергетика России и окружающая среда.. План: 1.Тепловая электроэнергетика. Тепловые электростанции. Принцип работы тепловых электростанций. 2. - презентация

1 Тепловая энергетика России и окружающая среда.

2 План: 1.Тепловая электроэнергетика. Тепловые электростанции. Принцип работы тепловых электростанций. 2. Виды тепловых электростанций ТПЭС 2.2. ПГЭС 2.3. ГТЭС 2.4. ГРЭС 2.5. ТЭЦ 3. Энергетика и окружающая среда. 4.Экологические проблемы тепловой энергетики. 5. Список используемой литературы.

3 Производство энергии, являющееся необходимым средством для существования и развития человечества, оказывает воздействие на природу и окружающую человека среду. С одной стороны в быт и производственную деятельность человека настолько твердо вошла тепло- и электроэнергия, что человек даже и не мыслит своего существования без нее и потребляет само собой разумеющиеся неисчерпаемые ресурсы. С другой стороны, человек все больше и больше свое внимание заостряет на экономическом аспекте энергетики и требует экологически чистых энергетических производств.

4 Тепловая электроэнергетика – это основная отрасль энергетики в России. Тепловую электроэнергию используют в промышленности и коммунальном хозяйстве по всей стране. Электроэнергия вырабатывается на тепловых электростанциях. Тепловые электростанции - это электростанции, вырабатывающие электроэнергию посредством преобразования химической энергии топлива в механическую энергию вращения вала электрогенератора. Принцип работы тепловых электростанций заключается в том, что в результате сжигания топлива в специальной камере сгорания, выделяется тепло, которое превращает воду в специальной системе труб, расположенных в паровом котле, в пар. Давление пара вращает ротор турбины, передающей энергию вращения на вал генератора, который вырабатывает электрический ток. После этого пар конденсируется и снова становится водой, которая возвращается в систему труб. Получается замкнутый процесс.

5 Десять крупнейших регионов по количеству сжигаемого топлива на ТЭС в 1990 г.

6 Десять крупнейших регионов по количеству сжигаемого топлива на ТЭС в 1998 г.

7 Существуют различные виды тепловых электростанций в зависимости от используемого в них топлива и внутреннего устройства: 1) На тепловых паротурбинных электростанциях (ТПЭС) в качестве топлива используют мазут, дизель, природный газ, уголь, торф, сланцы. КПД таких электростанций составляет около 40 %, а мощность может достигать 3-6 ГВт.

8 2 ) Тепловые электростанции с парогазотурбинной установкой (ПГЭС) – комбинированные электростанции. Они оснащены паротурбинными и газотурбинными механизмами. Такие электростанции позволяют использовать тепловую энергию, их КПД может достигать 41-44%. 3) Газотурбинные электростанции (ГТЭС) работают на природном газе или жидком топливе. Генератор в них вращает газовая турбина. КПД таких электростанций невысок, всего 27-29%, поэтому зачастую их используют как резервные источники электроэнергии для покрытия пиков нагрузки на электрическую сеть, или для электрификации небольших населенных пунктов.

9 Газотурбинная электростанция

10 4) Государственные районные электрические станции (ГРЭС), оборудованы специальными конденсационными турбинами. Они не используются для выработки тепла и обогрева зданий. Эти электростанции называют конденсационными.

11 5) Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) имеют теплофикационные турбины, которые преобразуют вторичную энергию отработанного пара в тепловую энергию. Это тепло используют для обогрева зданий в коммунальном хозяйстве и для промышленных служб.

12 Преобладающий вид топлива на тепловых электростанциях в 1998 г. (по субъектам федерации)

13 Производство энергии, являющееся необходимым средством для существования и развития человечества, оказывает воздействие на природу и окружающую человека среду. Человек не мыслит своего существования без нее и потребляет само собой разумеющиеся неисчерпаемые ресурсы. Человек все больше и больше свое внимание заостряет на экономическом аспекте энергетики и требует экологически чистых энергетических производств. Это говорит о необходимости решения комплекса вопросов, среди которых перераспределение средств на покрытие нужд человечества, практическое использование в народном хозяйстве достижений, поиск и разработка новых альтернативных технологий для выработки тепло- и электроэнергии и т.д. Энергетика и окружающая среда

14 Экологические проблемы тепловой энергетики За счет сжигания топлива (включая дрова и другие биоресурсы) в настоящее время производится около 90% энергии. Доля тепловых источников уменьшается до 80-85% в производстве электроэнергии. Для угля характерна противоположная закономерность: при 22% в общем энергобалансе он является основным в получении электроэнергии (52%). В Китае доля угля в получении электроэнергии близка к 75%, в то же время в России преобладающим источником получения электроэнергии является природный газ (около 40%), а на долю угля приходится только 18% получаемой энергии, доля нефти не превышает 10%. В мировом масштабе гидроресурсы обеспечивают получение около 5-6% электроэнергии (в России 20,5%), атомная энергетика дает 17-18% электроэнергии. В России ее доля близка к 12%, а в ряде стран она является преобладающей в энергетическом балансе (Франция - 74%, Бельгия -61%, Швеция - 45%).

15 Сжигание топлива - не только основной источник энергии, но и важнейший поставщик в среду загрязняющих веществ. Тепловые электростанции в наибольшей степени «ответственны» за усиливающийся парниковый эффект и выпадение кислотных осадков. Они, вместе с транспортом, поставляют в атмосферу основную долю техногенного углерода (в основном в виде СО), около 50% двуокиси серы, 35% - окислов азота и около 35% пыли. Имеются данные, что тепловые электростанции в 2-4 раза сильнее загрязняют среду радиоактивными веществами, чем АЭС такой же мощности..

16 В выбросах ТЭС содержится значительное количество металлов и их соединений. При пересчете на смертельные дозы в годовых выбросах ТЭС мощностью 1 млн. кВт содержится алюминия и его соединений свыше 100 млн. доз, железа-400 млн. доз, магния -1,5 млн. доз. Летальный эффект этих загрязнителей не проявляется только потому, что они попадают в организмы в незначительных количествах. Это, однако, не исключает их отрицательного влияния через воду, почвы и другие звенья экосистем Можно считать, что тепловая энергетика оказывает отрицательное влияние практически на все элементы среды, а также на человека, другие организмы и их сообщества

17 Серьезные экологические проблемы связаны с твердыми отходами ТЭС - золой и шлаками. Хотя зола в основной массе улавливается различными фильтрами, все же в атмосферу в виде выбросов ТЭС ежегодно поступает около 250 млн. т. мелкодисперсных аэрозолей. Последние способны заметно изменять баланс солнечной радиации у земной поверхности. Они же являются ядрами конденсации для паров воды и формирования осадков, а попадая в органы дыхания человека и других организмов, вызывают различные респираторные заболевания.

18 Выбросы ТЭС являются существенным источником такого сильного канцерогенного вещества, как бензо(а)пирен. С его действием связано увеличение онкологических заболеваний. В выбросах угольных ТЭС содержатся также окислы кремния и алюминия. Эти абразивные материалы способны разрушать легочную ткань и вызывать такое заболевание, как силикоз, которым раньше болели шахтеры. Сейчас случаи заболевания силикозом регистрируются у детей, проживающих вблизи угольных ТЭС.

19 Имеются данные, что если бы вся сегодняшняя энергетика базировалась на угле, то выбросы СО, составляли бы 20 млрд. тонн в год (сейчас они близки к 6 млрд. т/год). Это тот предел, за которым прогнозируются такие изменения климата, которые обусловят катастрофические последствия для биосферы. ТЭС - существенный источник подогретых вод, которые используются здесь как охлаждающий агент. Эти воды нередко попадают в реки и другие водоемы, обусловливая их тепловое загрязнение и сопутствующиеему цепные природные реакции (размножение водорослей, потерю кислорода, гибель гидробионтов, превращение типично водных экосистем в болотные и т. п.).

20 Годовые выбросы от угольной ТЭС мощностью 1000 МВт 7 млн. т в год углекислого газа (19 тыс. т в сутки); 7 млн. т в год углекислого газа (19 тыс. т в сутки); тыс. т в год окислов серы; тыс. т в год окислов серы; 25 тыс. т в год окислов азота; 25 тыс. т в год окислов азота; 20 тыс. т в год твёрдых частиц; 20 тыс. т в год твёрдых частиц; 400 т в год токсичных металлов; 400 т в год токсичных металлов; Суточный выброс золы в атмосферу составляет т, и при высоте трубы м радиус загрязнённой территории равен примерно 50 км. Суточный выброс золы в атмосферу составляет т, и при высоте трубы м радиус загрязнённой территории равен примерно 50 км. 7 млн. т в год углекислого газа (19 тыс. т в сутки); 7 млн. т в год углекислого газа (19 тыс. т в сутки); тыс. т в год окислов серы; тыс. т в год окислов серы; 25 тыс. т в год окислов азота; 25 тыс. т в год окислов азота; 20 тыс. т в год твёрдых частиц; 20 тыс. т в год твёрдых частиц; 400 т в год токсичных металлов; 400 т в год токсичных металлов; Суточный выброс золы в атмосферу составляет т, и при высоте трубы м радиус загрязнённой территории равен примерно 50 км. Суточный выброс золы в атмосферу составляет т, и при высоте трубы м радиус загрязнённой территории равен примерно 50 км.

21 Можно считать, что тепловая энергетика оказывает отрицательное влияние практически на все элементы среды, а также на человека, другие организмы и их сообщества. В обобщенном виде эти воздействия представлены в таблице: Факторы воздействия на среду ТЭСАЭС Топливо Отходы: -углекислый газ -сернистый ангидрид и другие соединения -зола -радиоактивные 3,5 млн. т угля 10 млн. т 400 тыс. т 100 тыс.т -- 1,5 т. урана или 1000 т урановой руды -- 2т Сравнение АЭС и ТЭС по расходу топлива и воздействию на среду. Мощность электростанций по 1000 мВт, работа в течение года (Б. Небел.)

22 Снижение потребления энергоресурсов приведёт к уменьшению выбросов веществ в атмосферу, поэтому в современным мире учёные борются за создание энергосберегающих ламп, гибридных двигателей и альтернативных видов топлива – водород и т.д.

23 Посещение учащимися нашей гимназии музея машиностроительного завода, выпускающего ТВЭЛы. ( ОАО «МСЗ», «Элемаш») крупнейшее предприятие атомного машиностроения, в составе корпорации ТВЭЛ. Завод производит ядерное топливо для АЭС России, стран СНГ и дальнего зарубежья. Предприятие также производит прецизионные нержавеющие трубы, постоянные магниты, ферриты и металлический кальций.

24 Работу выполнила: Ученица 11 «А» класса МОУ «Гимназия 4» Воронцова Анастасия. Руководитель: Ивашкина Ольга Петровна.

25 1.В.И. Кормилицын, М.С. Цицкшивили, Ю.И. Яламов «Основы экологии», изд-во – Интерстиль, Москва Н.А. Воронков «Экология - общая, социальная, прикладная», изд- во – Агар, Москва В.М. Гарин, И.А. Клёнова, В.И. Колесникова «Экология для технических ВУЗов», изд-во – Феникс, Ростов-на-Дону Интернет ресурсы. Список литературы