Непоновлювані джерела енергії й навколишнє середовище

Об'єкти енергетики, де як первинна енергія використається углеводородное паливо, є джерелами шкідливих викидів у навколишнє середовище. У процесі горіння палива поряд з виділенням теплової енергії з газами, що відходять, викидається ряд речовин, що роблять негативний вплив на біосферу (табл. 4 .5).

Таблиця 4.5. Основні речовини, що викидають в атмосферу енергетичними об'єктами

Речовини	Характеристика
1	2
Диоксид сірки (S02)	Впливає на процеси окислювання, руйнує матеріали й шкідливо впливає на здоров'я людини (дратує слизувату оболонку дихальних шляхів)
Оксид азоту (NO)х	Впливає на здоров'я людини й сприяє утворенню парникового ефекту й руйнуванню озонового шару, що також негативно впливає на здоров'я людини. Оксид азоту викликає «вимирання лісів», «кислотні дощі»
Моноксид вуглецю (CO)	Виділяється в результаті неповного згоряння палива. Взаємодіє з іншими речовинами й робить різноманітний шкідливий вплив (вигарний газ)
Вуглекислий газ (CO2)	Утворення СО2- необхідна умова процесу горіння (виробництва енергії). Екологічні закони обмежують рівень викидів СО2(Кіотський протокол 1997 р.). Сприяє створенню парникового ефекту
Тверді частки	Включають сажу й інші незгорілі матеріали. Переносять важкі метали й вуглеводні. Можуть бути джерелом викидів в атмосферу радіонуклідів при спалюванні деревини із чорнобильської зони

Вплив на навколишнє середовище роблять також і інші гази, що надходять в атмосферу: пара, метан, холодоагенти.

Найбільш ефективним способомзниження шкідливих викидів в атмосферу є зменшення обсягу палива, що спалює, за рахунок раціонального використання вторинної енергії.

Таким чином, енергозбереження сприяє поліпшенню екології навколишнього середовища. Цей фактор особливо важливий для Білорусі, де енергогенеруючі технології в основному базуються на паливовикористуючих установках.

Розглянемо деякі шляхи зниження витрати палива.

Утилізація теплових енергетичних відходів безпосередньо пов'язана з екологічними заходами, тому що за рахунок цього досягається зниження шкідливих викидів пропорційно зекономленому паливу.

Особливо наочн і відчутної є організація оптимальних топкових процесів і утилізації сбросной теплоти в промислових печах, котельних установках і на інших об'єктах енергетики. Розглянемо деякі аспекти даного напрямку.

Викопне паливо поки залишається переважним джерелом енергії, одержуваної у формі теплоти при його спалюванні. Дослідження, проведені в Данії, показують, що комбіноване виробництво електричної енергії й теплоти на ТЭЦє найважливішим напрямком у зниженні викидів СОг. При цьому зниження викидів С0₂у середньому становить 500 кг/МВтч при виробництві 1 Мвт-ч електроенергії по комбінованому циклі в порівнянні з роздільним виробництвом електричної й теплової енергії на ТЕС і в котельнях. Крім диоксида вуглецю зменшується кількість шкідливих викидівS0₂іNO_х(рис. 4 .6).

Рис. 4.6. Вплив технології виробництва теплоти та електроенергії на забруднення навколишнього середовища

Зменшення викидів NО_хможе бути також досягнуте шляхом підмішування частини димових газів, що відходять, до повітря, що подається на горіння. Для цього варто організувати рециркуляцію димових газів.

Внутрішнє використання теплових енергетичних відходів у котельних установках і промислових печах для підігріву живильної води й попереднього підігріву первинного повітря до 200-400 °С дає реальну економію палива. Так, при підігріві повітря реальна економія палива в середньому може досягати 25 % (рис. 4 .7).

Рис. 4.7.Економія палива за рахунок підігріву первинного повітря залежно від температури димових газів

Підтримання оптимального складу паливної суміші дозволяє досягти максимально можливої температури горіння, що знижує витрату палива. При збільшенні коефіцієнта надлишку повітря до 2 температура горіння зменшується на 40% (рис. 4 .7).

Крім того, при надлишку повітря додаткова витрата палива зростає до 25% залежно від температури газів, що відходять. Оптимальний склад топливовоздушной суміші можна підтримувати за допомогою пальників з автоматичним керуванням. Для цього додатково застосовуються системи збору інформації про хімічний склад димових газів, що відходять, її обробка й на цій основі здійснюється автоматичне регулювання.

Контроль ефективності згоряння палива базується на вимірі змісту С0₂у димових газах, що відходять. Уважається, що при оптимальному згорянні природного газу виходить від 8 до 9,5 % С0₂, а при згорянні мазуту - від 10 до 12,5 %.