Статья

РЕКУПЕРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ВЫБРОСОВ РАЙОННЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ.

Шептун Н.Ф., Маркин А.Д.

Донецкий национальный технический университет

Рассматривается тепловое загрязнение водных объектов, применяемых для охлаждения циркуляционной водой ТЭС. Сформулированы предложения по водопользованию, предложены пути решения данной проблемы с учетом специфики водопользования и экологической безопасности источников водоснабжения.Вода - важнейший минерал на Земле, который нельзя заменить никаким другим веществом. Вода является средой обитания многих организмов, определяет климат и для человека вода имеет важное производственное значение: она и транспортный путь, и источник энергии, и сырье для получения продукции, и охладитель двигателей, и очиститель и т.д.

Наиболее крупные проблемы термального загрязнения на Украине связаны с тепловыми электростанциями. Большая часть энергии топлива, которая не может быть превращена в электричество, теряется в виде тепла. Наиболее простым способом избавления от этого тепла является выброс его в атмосферу. Но более экономичный путь состоит в использовании в качестве охладителя воды с её способностью аккумулировать огромное количество тепла с незначительным повышением собственной температуры, чтобы затем она сама постепенно отдавала тепло в воздух.

Электростанции могут повышать температуру воды по сравнению с окружающей на 5-10^oС. В зимний период температура может достигать 22^oС, в летний - 30-36^oС. Понятие «тепловое загрязнение» включает в себя совокупность гидрохимических и гидробиологических процессов, происходящих в водной среде под воздействием действий тепла от конденсаторов турбин, которая и является объектом, воздействующим на окружающую среду. Из-за повышения температуры происходит: изменяется видовой состав флоры и фауны; увеличивается количество биомассы; разлагаются растительные остатки; уменьшается содержание в воде кислорода; ухудшается ее качество и деградирует экосистема.

В естественных условиях при медленных повышениях или понижениях температур рыбы и другие водные организмы постепенно приспосабливаются к изменениям температуры окружающей среды. Но если в результате сброса в реки и озёра горячих стоков с промышленных предприятий быстро устанавливается новый температурный режим, времени для акклиматизации не хватает, живые организмы получают тепловой шок и погибают. Относительно водных объектов должны предусматриваться меры по поддержанию качества воды и предотвращению загрязнений. К таким относятся: очистка ложа, внедрение очищающих флоры и фауны, предотвращение стоков с прилегающих территорий и другие всевозможные меры.

Решение проблемы предотвращения теплового загрязнения водного объекта, используемого для охлаждения циркуляционной воды энергоблоков, возможно при работе по следующим направлениям: - прогнозирование гидротермического режима водных объектов, разработка мероприятий по предотвращению теплового загрязнения и безопасных режимов эксплуатации; - для действующих объектов – установление на основе данных натуральных исследований действительного гидротермического режима; - проведение экологического мониторинга водоема с целью установления состояния экосистемы и выработки, безопасных для нее условий водопользования. На действующих электростанциях, где пруд охладитель используют для охлаждения воды конденсатора, тепловое загрязнение водного бассейна существенно влияет на флору и фауну водоема.

Для уменьшения температуры воды в водоеме возможно использовать тепловой насос, который преобразовывает низкопотенциальную энергию водоема в энергию более высокого потенциала. Тепловой насос - это компактная отопительная установка, предназначенная для автономного обогрева и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений. Основное отличие теплового насоса от других генераторов тепловой энергии заключается в том, что при производстве тепла до 80% энергии извлекается из окружающей среды. Данные системы экологически чисты, так как работают без сжигания топлива и не производят вредных выбросов в атмосферу. При использовании в качестве источника водоема, контур укладывается на дно. Основными достоинствами применения тепловых насосов является высокая энергетическая эффективность, надежность, мобильность, полная автоматизация работы установки и др.

Охлажденный теплоноситель проходя по внешнему трубопроводу нагревается на несколько градусов. Внутри теплового насоса теплоноситель, проходя через теплообменник, называемый испарителем, отдает собранное из окружающей среды тепло во внутренний контур теплового насос. Внутренний контур заполнен хладагентом. Хладагент, имея очень низкую температуру кипения, приходя через испаритель, превращается из жидкого состояния в газообразное. Это происходит при низком давлении и температуре -5^oС. Из испарителя газообразный хладагент попадает в компрессор, где он сжимается до высокого давления и высокой температуры. Далее газ поступает во второй теплообменник, конденсатор. В конденсаторе происходит теплообмен между горячим газом и теплоносителем из обратного трубопровода системы отопления. Хладагент отдает свое тепло в систему отопления, охлаждается и снова переходит в жидкое состояние, а нагретый теплоноситель системы отопления поступает к отопительным приборам. При прохождении хладагента через редукционный клапан давление понижается, хладагент попадает в испаритель, и цикл повторяется снова.

ДонНТУ | Портал магистров ДонНТУ

Главная страница | Магистерская | Полезные ссылки | Электронная библиотека | Индивидуальное задание