Энергетическое обеспечение производства
Методическое пособие - Физика
Другие методички по предмету Физика
? природного газа в5 раз, антрацита - в 4 раза) за счёт включения в процесс азота и кислорода воздуха.
Совместно с продуктами сгорания в окружающую среду поступают все примеси исходного топлива: часть золы, содержащей в своём составе в тех или иных количествах многие элементы таблицы Менделеева, а также оксид углерода, частицы несгоревшего топлива, продукты неполного сгорания жидких топлив, оксиды серы и азота, соединения многих металлов, значительное количество углеводородов. В окружающей среде рассеивается более 60% исходной энергии топлива в виде тепла подогретой воды и горячих газов, что является характерным показателем используемых в настоящее время термодинамических циклов.
Определяющей является роль энергетики и в создании парникового эффекта: 88% эмиссии газов в России связано с деятельностью энергетического сектора.
Следует также учитывать, что выработанная энергия в процессе её передачи и потребления также в значительной мере превращается в тепло и рассеивается в окружающей среде.
Диоксид углерода и пары воды - основные отходы производства тепла и электроэнергии при сжигании органического топлива - не используются; поступая в атмосферу, они включаются в природные циклические процессы и поглощаются растительностью для синтеза органических соединений и регенерации кислорода. Однако этот процесс не останавливает существовавшего в природе равновесия, гак как темпы использования органического топлива человеком, на несколько порядков превышают регенерационные возможности растительного мира.
Энергетическому производству сопутствует также различное загрязнение стоков, связанное с процессом водоподготовки, консервации и промывки оборудования, гидротранспорта твёрдых отходов и т.п.
Примерно 30% потенциальной энергии топлива при производстве электроэнергии конденсационной ТЭС превращается в товарный продукт-электроэнергию, остальное её количество рассеивается в окружающей среде в виде горячих газов и тёплой воды.
Не меньшую тревогу вызывает и огромное потребление кислорода воздуха энергетическими и топливопотребляющими установками. А ведь из всех составных частей биосферы для нормальной жизнедеятельности человека прежде всего нужен воздух. Без пищи человек может прожить до 5 недель, без воды до 5 дней, а без воздуха не более 5 минут. В среднем, за сутки, человек потребляет из воздуха 20 кг кислорода, за год-7,5 тонн. Но этот воздух должен отвечать определённым санитарным требованиям. Вредные примеси из воздуха кратчайшим путём поступают в кровь и разносятся по всему организму, что становится причиной острых и хронических заболеваний, сокращает продолжительность жизни.
Совокупные выбросы тепловых электростанций загрязняют атмосферу в радиусе нескольких десятков километров, негативно воздействуют на здоровье человека, растительный и животный мир, отрицательно влияют на работоспособность и продолжительность жизни населения.
Приведём ряд негативных показателей в мировом масштабе. За время существования цивилизации, в основном, за последние 100-130 лет бурного роста энергопотребления, произошли глобальные изменения в природе. Более чем втрое возросла концентрация углекислого газа в атмосфере. Содержание диоксида серы в атмосфере увеличилось почти на 80%, оксида углерода (угарного газа) - более чем вдвое. Загрязнение океана нефтепродуктами, возросло по сравнению с природным более чем в3,5 тыс. раз. Ежегодно уничтожается более 180 тыс. км2 лесов.
Производственная, включая энергетическую, деятельность в России, осуществляется экологически неэффективно. Высокий уровень энергоёмкости с преобладанием в энергобалансе органических топлив ведёт к опасным последствиям для окружающей среды, в том числе для человека.
Экологические проблемы, вызванные энергетикой, дают основание считать, что достижение устойчивого энергоснабжения в перспективе всё в большей мере будет зависеть от успехов в решении экологических проблем при производстве, преобразовании и использовании топлива и энергии. Снабжение энергией должно осуществляться так, чтобы оно в полной мере соответствовало современным требованиям по защите окружающей среды.
При рассмотрении вопросов дальнейшего развития энергетики важнейшим направлением следует считать энергосбережение. Главная идея энергосбережения заключается в том, что энергоресурсы могут быть использованы более эффективно, путём применения мер, осуществимых технически, обоснованных экономически и целесообразных с экологической точки зрения.
Следует особо подчеркнуть органическую связь и взаимозависимость экологических проблем и проблем энерго- и ресурсосбережения. Как правило, надлежащая проработка вопросов энергосбережения автоматически ускоряет решение проблем повышения производительности, степени использования исходного сырья, увеличение выхода целевого продукта, улучшение условий труда, сокращение безвозвратных потерь ценных компонентов, включая потери сырья с отходящими газами, а также при транспортировке, передаче полупродуктов из одного агрегата в другой.
Практически любые энергосберегающие технологии и мероприятия ведут к снижению уровня выброса вредных веществ. Так, снижение удельного расхода топлива и использование тепла отходящих газов и т.п. в конечном итоге ведут к уменьшению массы сжигаемого топлива. При этом выбросы вредных веществ в атмосферу сокращаются в зависимости от количества и качества сжигаемого топлива.
Вместе с тем пробле