Тепловое загрязнение - окружающая среда
Cтраница 3
Проблема синтеза оптимальных ресурсосберегающих ХТС непосредственно связана с созданием безотходных производств С 6 ], не нарушавших экологического равновесия, с тем, чтобы антропогенная деятельность человека стала звеном в естественном кругообороте вещества и энергии в биосфере. Таким образом безотходное производство, главными особенностями которого являются создание замкнутых циклов преобразования веществ и энергии, а также комплексное использование и глубокая переработка природных ресурсов, подразумевает необходимость рационального использования собственных вторичных энергетических ресурсов производства. Это способствует значительному сбережению первичных энергоносителей, в частности топлива, и максимальному уменьшению теплового загрязнения окружающей среды. [31]
Проблема синтеза оптимальных ресурсосберегающих ХТС непосредственно связана с созданием безотходных производств [ б ], не нарушающих экологического равновесия, с тем, чтобы антропогенная деятельность человека стала звеном в естественном кругообороте вещества и энергии в биосфере. Таким образом, безотходное производство, главными особенностями которого являются создание замкнутых циклов преобразования веществ и энергии, а также комплексное использование и глубокая переработка природных ресурсов, подразумевает необходимость рационального использования собственных вторичных энергетических ресурсов производства. Это способствует значительному сбережению первичных энергоносителей, в частности, топлива, и максимальному уменьшению теплового загрязнения окружающей среды. [32]
Переработка отходов позволяет высвободить дефицитные земельные угодья, отводимые под отвалы, и весьма существенно уменьшить загрязнения природной среды. На сегодняшний день разработаны и внедряются технологии использования отходов гипсового производства легких бетонов. При этом получают распространение технологии безавтоклавного производства крупных блоков и других стеновых материалов, что существенно снижает энергоемкость производства и тепловое загрязнение окружающей среды. [33]
Один из приемов создания малосточных ВПУ при одновременном повышении экономичности и экологичности рабочего цикла ТЭС связан с применением устройств для конденсации водяных паров ( конденсат используется в качестве исходной воды) из уходящих дымовых газов котлов, работающих на природном газе. Таким устройством является контактный водяной экономайзер со встроенным декарбонизатором, в котором благодаря глубокому охлаждению газов в рабочей насадке при подаче на нее воды с температурой 20 - 30 С происходит конденсация водяных паров, содержащихся в уходящих газах, и использование выделяющегося при этом тепла для нагрева воды до 40 - 60 С. Кроме экономии реагентов и затрат тепла при обработке получаемой воды для добавки в основной цикл или подпитки теплосети, применение установок для конденсации водяных паров из уходящих дымовых газов позволяет повысить коэффициент использования газового топлива на 10 - 20 %, снизить потерю тепла с уходящими газами, а также уменьшить влажность выбросов, закисление почв в зоне воздействия дымовых газов и тепловое загрязнение окружающей среды. [34]
Кокс сухого тушения [74, 75] отличается большей однородностью кусков, меньшей реакционной способностью, малым содержанием серы, снижением выхода летучих веществ и удельного сопротивления, а также большей действительной плотностью. На 1 т потушенного кокса получают 0 42 - 0 45 т пара давлением 3 82 МПа с температурой перегрева 450 С. При этом одновременно прекращается химическое и тепловое загрязнение окружающей среды. Однако при таком способе тушения кокса становится невозможной утилизация сточных вод, в связи с чем ведутся поиски утилизации стоков коксохимического производства после биологической очистки. Как показали работы последних лет [76-78], наиболее заманчиво направить их в систему оборотного водоснабжения коксохимического завода. [35]
 |
Активная зона ядерного реактора. [36] |
В обоих случаях турбина, связанная с генератором электрического тока, приводится в движение паром. В связи с тем что пар необходимо конденсировать, приходится расходовать дополнительную охлаждающую воду. Эту воду обьино берут из какого-либо большого водоема-реки или озера-и затем возвращают в тот же водоем, но уже при более высокой температуре, чем она была взята. Поэтому атомные и тепловые электростанции вызывают значительное тепловое загрязнение окружающей среды. На рис. 20.16 показано устройство атомной электростанции наиболее распространенного типа. Первичный охладитель, который проходит через активную зону реактора, находится в замкнутой системе. Последующие охладители вообще никогда не проходят через активную зону реактора. Это уменьшает вероятность того, что радиоактивные вещества смогут проникнуть за пределы активной зоны реактора. Кроме того, реактор окружен бетонной оболочкой, которая защищает обслуживающий персонал и жителей прилегающей местности от излучения. [37]
Аппарат многоступенчатого испарения и конденсации более полно использует тепло и холод теплоносителей. Наиболее ярко его преимущества раскрываются при делении ширококипящей смеси, при фракционировании которой выделяют продукты с сильно различающимися средними температурами кипения. Экономические показатели работы аппарата по сравнению с аппаратами других процессов фракционирования возрастают при использовании не реккушрируемых теплоносителей, тепловой потенциал которых в дальнейшем не используется. Кроме того, в последнем случае решается также одна из задач экологии - уменьшение теплового загрязнения окружающей среды. [38]
Аппарат многоступенчатого испарения и конденсации более полно использует тепло и холод теплоносителей. Наиболее ярко его преимущества раскрываются при делении ширококипящей смеси при фракционировании которой выделяют продукты с сильно различающимися средними температурами кипешя. Экономические показатели работы аппарата по сравнению с аппаратами других процессов фракционирования возрастают при использовазш не реккуотрмруемых теплоноси - твлей, тепловой потенциал которых в дальнейшем не используется. Кроме того, в последнем случае решается также одна из задач эколо-тии - уменьшение теплового загрязнения окружающей среды. [39]
Промышленность строительных материалов использует отходы и попутные продукты других отраслей промышленности ( черной и цветной металлургии, тепловых электростанций, химической промышленности и др.) в качестве ценного исходного сырья для производства высококачественных строительных материалов, изделий и конструкций, чем оказывает положительное влияние на экономику предприятий различных отраслей и весьма ощутимо снижает вредное воздействие промышленности на окружающую среду. Переработка отходов позволяет высвободить дефицитные земельные угодья, отводимые под отвалы, и весьма существенно уменьшить загрязнение окружающей среды. В настоящее время разработаны и внедряются технологии использования отходов гипсового производства легких бетонов. При этом получают распространение технологии безавтоклавного производства крупных блоков и других стеновых материалов, что существенно снижает энергоемкость производства и тепловое загрязнение окружающей среды. [40]
 |
Вид сухого гальванического элемента в разрезе.| Схема топливного элемента на. [41] |
Прямое преобразование химической энергии в электрическую имеет большие преимущества по сравнению с обычным способом превращения химической энергии сначала в тепловую и лишь после этого в электрическую. При получении электрической энергии из тепловой последнюю используют для превращения воды в пар. Затем этот пар приводит в действие турбину, которая вращает генератор. При превращении энергии из одной формы в другую или при ее передаче от одного вещества к другому происходят неизбежные потери энергии и тепловое загрязнение окружающей среды. Обычно в электрическую энергию удается превратить не более 40 % энергии, полученной в результате сгорания топлив; остальная часть рассеивается в окружающую среду в виде бесполезного тепла. Прямое получение электрической энергии из топлив при помощи гальванических элементов должно обеспечить более высокий коэффициент преобразования химической энергии топлив в электрическую энергию. Гальванические элементы, в которых реагентами служат традиционные топлива, называются топливными элементами. [42]
Например, в [15] содержится следующее указание: брызгальные бассейны надлежит применять при невысоких требованиях к эффекту охлаждения воды; А. Гофман [40]: открытые атмосферные брызгальные системы охлаждения привлекательны тем, что благодаря высокой эффективности теплообмена при прямом контакте капель и воздуха они занимают меньшую площадь, чем водохранилища-охладители, и более приемлемы по капитальным затратам, чем градирни; В. Шах [39] пришли к выводу, что при сбросе теплоты брызгальные бассейны являются наилучшим решением, - поскольку обеспечивается прекрасный баланс между экономическими соображениями, требованиями по предотвращению теплового загрязнения окружающей среды и социальными требованиями, и далее вредные воздействия бассейнов на окружающую среду можно устранить путем тщательной проработки проекта и использования всех преимуществ гибкой эксплуатации. Как отмечает Л. Д. Берман [9], из 209 энергоблоков на введенных, строившихся и намечаемых к строительству АЭС в США только для четырех энергоблоков намечалось применение брызгальных каналов. Таким образом, к приведенным оценкам брызгальных бассейнов следует относиться с осторожностью. [43]
С этим связано и менее очевидное соображение, что теплоту нельзя полностью превратить в работу. Некоторая часть теплоты при этом всегда передается окружающей среде. Например, при работе паровой турбины тепловая энергия перегретого пара превращается в электрическую энергию; кинетическая энергия молекул пара превращается в кинетическую энергию движущихся лопастей турбины и в конце концов в электрическую энергию. Но не вся кинетическая энергия молекул пара превращается в кинетическую энергию турбины. Некоторая часть энергии теряется в окружающую среду в виде теплоты. Каждая электростанция вызывает тепловое загрязнение окружающей среды. Законы термодинамики говорят, что это неизбежно. [44]
Воду можно отделить от растворенных в ней солей дистилляцией ( перегонкой), как это описано в разд. Этот процесс основан на том принципе, что вода представляет собой летучее вещество, а соли являются нелетучими веществами. Принцип дистилляции довольно прост, но с его промышленным использованием связано много проблем. Например, по мере выпаривания пресной воды из сосуда, в котором находится морская вода, раствор соли становится все более концентрированным, и в конце концов соль осаждается. Это приводит к образованию накипи, что в свою очередь ухудшает теплопроводность стенок сосуда, засоряет трубы и т.п. Напрашивается такое решение этой проблемы, при котором морскую воду после дистилляции из нее некоторого количества пресной воды необходимо сбрасывать, а вместо нее набирать новую порцию морской воды. Но это следует делать весьма осмотрительно, чтобы не потерять весь запас тепла, накопленный в нагретой морской воде, и чтобы не пришлось подводить дополнительное тепло к вновь набираемой холодной морской воде. Потери тепла связаны с тепловым загрязнением окружающей среды и удорожанием процесса. Следует также учесть, что, если дистилляцию проводить при атмосферном давлении, воду надо нагревать до 100 С; при более низком давлении температура кипения воды понижается, и, следовательно, дистилляция требует меньших тепловых затрат. [45]
Страницы: 1 2 3 4