Раздел 2. Образование токсических веществ при сжигании органического топлива
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по выполнению контрольной работы по дисциплине
«Природоохранные технологии на ТЭС»
и задания на контрольную работу
Направление подготовки - 140100 – Теплоэнергетика и теплотехника.
Профиль подготовки бакалавра – Тепловые электрические станции.
Форма обучения – заочная.
Самара, 2013г.
Введение
Дисциплина «Природоохранные технологии на ТЭС» является частью математического и естественного цикла дисциплин подготовки студента по направлению 140100 – Теплоэнергетика и теплотехника. Дисциплина реализуется на Теплоэнергетическом факультете ФГБОУ ВПО «Сам ГТУ» кафедрой «Тепловые электрические станции».
Цель изучения дисциплины является формирование знаний по природоохранным технологиям ТЭС, формирование общего представления о мерах защиты окружающей среды от вредных выбросов ТЭС.
Задачами изучения дисциплины - являются приобретение в рамках освоения теоретического и практического материала в области защиты окружающей среды от выбросов ТЭС, умение выполнять расчеты по выбору оборудования и навыков по оценке эффективности мероприятий по защите окружающей среды.
Дисциплина «Природоохранные технологии на ТЭС» в соответствии с учебным планом подготовки бакалавров по направлению 140100 – «Теплоэнергетика и теплотехника» профилю - подготовки – «Тепловые электрические станции» читается в 5 и 6 семестре. Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 3 зачётных единицы, 108 часов, из них:
лекции – 10 часов;
практическое занятие – 4 часа;
на самостоятельную работу студента запланировано – 94 часа.
В течении 6 семестра проводятся консультации на кафедре.
Методические указания к изучению разделов курса
Раздел 1 Вредные примеси в топливах и дымовых газах и их воздействие на биосферу.
При изучении этого раздела необходимо обратить внимание на взаимосвязь и взаимопонимание природных и антропогенных процессов как в локальном так и в глобальном масштабе.
Тепловые электростанции, потребляя свыше трети добываемого в мире органического топлива, оказывают существенное влияние на биосферу.
Негативное влияние ТЭС на окружающую среду характеризуется выбросами в атмосферу дымовых газов, содержащих широкий спектр токсичных компонентов, выбросами загрязненных сточных вод, тепловыми выбросами в водные бассейны и атмосферу, отчуждение плодородных земель.
Решение проблемы охраны окружающей среды требует систематических значительных капиталовложений направленных на организацию системы мониторинга, принятие конкретных мер по совершенствованию технологических процессов, рекуперации отходов, внедрению малоотходных и безотходных технологий.
Комбинированная централизованная выработка электроэнергии и тепла на ТЭЦ позволяет существенно сократить расходы на энергоснабжение, обеспечить наиболее совершенные способы сжигания, очистки и выброса дымовых газов в верхние слои атмосферы, что не достижимо для мелких котельных. Вместе с тем энергоснабжение от ТЭЦ увеличивает уровень промышленного загрязнения городов и требует применения специальных технических средств для обеспечения допустимого уровня вредностей в выбросах при существующей фоновой загрязнённости окружающей среды.
Вопросы для самопроверки.
1. Охарактеризуйте факторы негативного воздействия объектов энергетики на биосферу.
2. В чем заключается преимущества централизованного энергоснабжения?
3. Назовите основные вредные компоненты выбросов ТЭС на атмосферу при сжигании различных видов топлив.
4. Какие факторы влияют на выход вредностей при сжигании топлив в энергетических парогенераторах?
5. Охарактеризуйте виды производственных сточных вод ТЭС
6. Каковы основные направления снижения загрязнения воды на ТЭС?
Раздел 2. Образование токсических веществ при сжигании органического топлива
Органическим топливом называются вещества, способные активно вступать в реакции с кислородом и обладающие значительным удельным тепловыделением. К энергетическим топливам относятся такие, которые экономически выгодно использовать для получения больших количеств тепла. Органическое топливо бывает твердое, жидкое и газообразное. Надо обратить внимание как задается элементарный состав топлива, т.к. по нему ведутся все расчеты. Горение топлива представляет реакцию соединения горючих элементов топлива с окислителем (кислородом воздуха) состав продуктов сгорания 1 кг твердого или жидкого топлива и 1 м³ газообразного записывают при условии полного сгорания топлив и не полного. В результате полного сгорания в дымовых газах образуются углекислый газ СО², водяные пары Н2О, азот N2, сера в виде окислов SO2, -сернистый газ и SO3 – серный акгидрид и летучая зола. К числу вредных относятся окислы серы SO2 и SO3 и зола. Летучая зола некоторых топлив содержит помимо нетоксичных составляющих вредные примеси (мышьяк, свободную двуокись кремния, окись кальция). Высокой токсичностью характеризуются окислы азота, получающиеся из азота топлива и азота воздуха при сгорании.
Вопросы для самопроверки:
7. Какие особенности энергетического топлива в отличии от топлив используемых в других отраслях.
8. Перечислите основные химические элементы органического топлива.
9. Перечислите характерные компаненты продуктов сгорания.
10. Почему действительный объём воздуха для сгорания должен быть больше теоретического?
11. Как определить объём газов V г при сгорании топлива?
12. Как определить массу окислов серы образующихся при сгорании топлива?
13. Как определить массу летучей золы?
14. Как определить массу окислов азота?