Сокращение выбросов парниковых газов от ТЭС

Оглавление
1. Введение 2
2. Теплоэнергетика в России 2
3. Тепловые электрические станции 3
4. Влияние ТЭС на экологию 4
5. Выбросы парниковых газов от ТЭС 5
6. Сокращение выбросов парниковых газов в атмосферу от ТЭС 7
6.1. Водяной пар 7
6.1.2. Сухие градирни 9
6.2. Очистка дымовых газов от СО2 10
6.2.1. Удаление СО2 после сжигания топлива 10
6.2.2. Удаление СО2 до сжигания топлива 12
6.2.3. Кислородно-топливное сжигание 12
Вывод 13
Список используемой литературы 14

2. Теплоэнергетика в России

Теплоэнергетика в настоящий момент ведущее звено мировой энергетики. Переработка нефти обеспечивает 39% от мирового потребления электроэнергии, угля — примерно 27%, газ — до 24% исходя из приведенных цифр, можно сделать вывод, что на долю теплоэнергетики приходиться 90% выработки электроэнергии в мире. Развитие теплоэнергетики в России является важной экономической составляющей политики страны в целом и доминантным условием для комфортной жизнедеятельности людей в разрезе климатических условий страны. Тепловые электростанции составляют кастет Российской энергетики. Широкое применение комбинированного производства, а именно ТЭС, дает возможность на треть покрыть потребности Росси в электроэнергии, а также обеспечить тепловой энергий миллионы потребителей.
...

3. Тепловые электрические станции

ТЭС – тепловая электрическая станция, работающая на органическом топливе, вырабатывает как электрическую энергию, так и тепловую.
Тепловая схема ТЭС приведена на рис. 1. Принцип работы ТЭС следующий:
-разогретый воздух (окислитель) и топливо (природный газ, мазут, угольная пыль, торф) одновременно подаются в топку котла;
-тепло от сгорания топлива преобразует воду, поступающую в котел, в пар;
-пар под давлением поступает на паровую турбину, на которой происходит преобразование механической энергии (вращение) в электрическую энергию (генератор).
ТЭС строятся не далеко от потребителей, так как передача тепловой энергии возможна только на расстояние 20-30 км.

Принципиальная схема ТЭС Рис.1.

Обозначения: ПГ- парогенератор, Т – турбина, Г – генератор, К – конденсатор пара, Н – циркуляционный насос.
...

5. Выбросы парниковых газов от ТЭС

Парниковые газы отливаются высокой прозрачность в видимом диапазоне, а в дальнем (инфракрасном) диапазоне характеризуются высоким поглощающим эффектом. На планете Земля парниковыми газами являются водяной пар, метан, озон, углекислый газ. Исходя из вышесказанного можно сделать вывод что выбросы из градирен ТЭС не так уж и безобидны тонна пара выбрасываемая градирнями, по парниковому эффекту эквивалентна 360 килограммам углекислого газа, каждый выработанный на ТЭС кВт - час электроэнергии приносит в приземный слой атмосферы 3,6 кг водяного пара. Парниковый газ – естественный парниковый газ, на долю которого приходиться 60 % парникового эффекта Земли.
Углекислый газ – вырабатывается не только в процессе сжигания органического топлива на ТЭС, но и в ходе жизнедеятельности, как человека, так и других живых существ, вулканических выбросов.
...

6.1. Водяной пар

Основной парниковый газ – водяной пар, содержание в атмосфере которого составляет около 0,3%. Следующий по значению парниковый газ – диоксид углерода (CO2) с содержанием в атмосфере порядка 0,03%. Содержание остальных парниковых газов в атмосфере не превосходит 3*10-4 %.
Парниковый эффект объясняется наличием в приземном слое атмосферы (части пограничного слоя атмосферы от земной поверхности до высоты в несколько десятков метров) многоатомных газов (паров H2O, CO2, CH4), которые не прозрачны для теплого излучения. Парниковый эффект —повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса. Водяной пар является самым активным парниковым газом. (Его вклад в суммарный парниковый эффект, достигающий 32 оС, составляет 20,2 оС, против вклада СО2, составляющего 7,2 оС).
...

6.2. Очистка дымовых газов от СО2
6.2.1. Удаление СО2 после сжигания топлива

Многоступенчатая абсорбция это один из способов очистки уходящих газов. Способ очистки смеси дымовых газов от СО2 методом многоступенчатой абсорбции, который включает абсорбцию СО2 из газовой смеси в последовательно соединенных между собой абсорбционных камерах, при этом подачу воды абсорбционные камеры осуществляют параллельно. Данное устройство дает возможность производить очистку смеси дымовых газов от СО2, при наличии начальной концентрации 60-70%. В данной установке в качестве абсорбера используется вода. В связи с большой концентрацией диоксида углерода, в смеси дымовых газов, процесс абсорбции происходит в четырех последовательно соединенных между собой камерах с абсорбентом, в которые одновременно, при использовании насоса, поступает вода.
...

6.2.3. Кислородно-топливное сжигание

Кислородно-топливное сжигание основывается на применение в качестве окислителя атмосферного воздуха, обогащенного кислородом. Обогащенный кислород получается с помощью выделения, из его состава, азота. При применении вышеупомянутой технологии получаются дымовые газы в очень высоким содержанием углекислого газа, что значительно облегчает его улавливание.

Вывод

В современных системах улавливания как до сжигания топлива, так и после может быть устранено, из уходящих газов, до 90% образующегося в процессе горения СО2. Однако основная проблема заключается в дороговизне данного оборудования. Как было сказано выше наибольшее негативное влияние на «парниковый эффект», в разрезе ТЭС, оказывают пары водяного пара. Использование сухой градирни дает возможность почти полностью избавиться от выброса водяного пара с ТЭС.
...