Реферат: Промышленные стоки тепловой энергетики

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(техническийуниверситет)

Реферат по дисциплине«Химия и экология»

Промышленные стоки тепловой энергетики

         Студент:                      Ильин К. Ю.

         Группа:                       ФП-4-96

         Преподаватель:          Уланова Л. Л.

МОСКВА 2000

1<span Times New Roman"">        

Производство электроэнергии является необходимым средствомдля существования человечества. Трудно представить, что случилось бы, если хотябы один день все человечество осталось без электричества: жизнь более половинычеловечества была бы полностью парализована.

Количество потребляемой энергии возрастает из года в год.Если в 1970 потребление электроэнергии составляло порядка 6,8 Гт у.т. (условного топлива<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA">[1]

)/год то в 1997 порядка 15 Гт у.т./год а в 2020 прогнозируется 19 Гту.т./год [2].

Атомная энергетика (5,9 % мирового производстваэлектроэнергии в 1995 г.) испытывает жесточайший кризис, чему причинойтехнические трудности обеспечения безопасности АЭС, проблема захороненияотходов и отрицательная реакция общественности на аварию не Чернобыльской АЭС.

Гидроэнергетика (6,7 % в 1995 г.) так же переживает трудныйпериод. Одна из главных проблем связана с затоплением земель при строительствеГЭС. В развитых странах максимально возможная часть гидроэнергетическогопотенциала уже освоена, а в развивающихся на развитие не хватает капитала.

Возобновляемые источники энергии находятся лишь на пути кпромышленному освоению, и в настоящее время их суммарный вклад в мировуюэнергетику составляет доли процента. Связано это прежде всего с большимизатратами на производство оборудования.

Остальную долю в производство энергетики вносит тепловаяэнергетика. На ней мы и остановимся подробно. Согласно второму закону термодинамики при любомтепловом цикле нужно отдавать тепло, это касается и тепловых электрических
станций. ТЭС преобразуют энергию топлива, образующуюся при его горении, вэлектрическую; причем в процессе горения часть теплоты и продукты горениявыбрасываются в окружающую среду. Если ТЭС работает на мазуте, то до горенияего смешивают с паром и распыляют в горелках, где он не весь реагирует: такпоявляются замазученные стоки, которые сливаются в окружающую среду.Технология ТЭС требует очистки воды, причем используется
Н-катионирование и ОН-анионирование.При регенерации ионообменных фильтров стоки, содержащие CaSO4,MgSO4, NaCl и т.п., в окружающуюсреду. Все вышесказанное проиллюстрирует рис 1.

Кислые  стоки

Шлак

ТЭС

Топливо

Кислород

Вода

Электроэнергия

теплота

CO2, NOx, SxOy,H2O

Замазученные стоки

<img src="/cache/referats/7918/image002.gif" v:shapes="_x0000_s1070 _x0000_s1071 _x0000_s1072 _x0000_s1073 _x0000_s1074 _x0000_s1075 _x0000_s1076 _x0000_s1077 _x0000_s1078 _x0000_s1079 _x0000_s1080 _x0000_s1081 _x0000_s1082 _x0000_s1083 _x0000_s1084 _x0000_s1085 _x0000_s1086 _x0000_s1087 _x0000_s1088 _x0000_s1089 _x0000_s1090 _x0000_s1091">


Рис 1

Теперь подробнее рассмотрим взаимодействие тепловыхэлектростанций на воздух, воду и землю

2<span Times New Roman"">        

Вода является важнейшей составляющей живого вещества, безкоторой невозможна жизнь на нашей планете. По выражению В. И. Вернацкого, вода стоит особняком в истории нашей планеты,но воде принадлежит особая роль в геологической истории земли. Вода являетсяодним из факторов формирования физической и химической среды, климата и погодына земле, возникновения жизни на ней.

Вода является обязательным компонентом практически всехтехнологических процессов. Вода является рабочим телом любой электростанции, нанекоторых ТЭС вода отводит тепло, также ТЭС сбрасывают различные стоки в воду.

Воздействие тепловых электростанций на водные объектыосуществляется по двум направлениям: использование водных ресурсов и прямоевоздействие ТЭС на качественное состояние водных объектов путем сброса в нихсточных вод с повышенными по сравнению с природной водой концентрациямизагрязняющих веществ.

 В условиях  ограниченности свободных водных ресурсов иухудшения качественного состояния водных объектов при ужесточении требований ккачеству воды оценка масштабов воздействия ТЭС на водные объекты становитсяодним из основных вопросов прогноза развития электроэнергетики.

3<span Times New Roman"">        

Для охлаждения различных аппаратов ТЭС применяется вода.Основное ее количество расходуется на охлаждение конденсаторов турбин. Наконденсацию 1 тонны отработавшего в турбине пара приходится расходовать взависимости от времени года 50 <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">¸

60 тонн воды. На ТЭС мощностью 4000 МВт вырабатывается около 13000 т/ч пара, однако часть этогопара направляется в регенеративные подогреватели, а в конденсатор идет около10000 т/ч пара. Для конденсации этого количества водяного пара в конденсаторынеобходимо подавать до 500000 тонн охлаждающей воды в час. Температура этойводы повышается всего лишь на 8 <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">¸ 10 <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">°С, но оказывается, что и такое, казалось бынезначительное повышение температуры уже отражается на всей экологическойобстановке естественных водоемов. Сбрасывать эти воды непосредственно в реки иозера нельзя. Такой сброс приводит к разрастанию сине-зеленых водорослей,происходит значительное обеднение воды растворенным кислородом, погибаютобитатели воды, не терпящие высоких температур и т.д.

Вследствие этого приходится применять способы, ослабляющиеэто “тепловоезагрязнение” водоисточников, а во многих случаях и полностьюотказываться от сброса теплых вод в реки. Если электростанция расположена наберегу мощной реки, то можно избежать последствий теплового загрязнения,применяя специальные смесительные устройства, распределяющие тепло на большуюмассу воды и снижающие тепловое воздействие. Можно также пользоватьсяразличными температурами воды по глубине водоема или применять предварительное,т. е. перед сбросом, охлаждение теплых вод путем их разбрызгивания.Такой способ одновременно способствует и насыщению воды кислородом. Можно такжеперейти на замкнутое охлаждение – прудовое там, где позволяет местность или вградирнях.

Замкнутое прудовое охлаждение может быть организовано наТЭС, находящихся в отдалении от больших населенных пунктов. Создается системапрудов, точнее, озер, соединенных между собой протоками. В одно из этих озерспускают теплые воды, которые постепенно перетекают из озера в озеро,охлаждаясь при этом. Из последнего по пути воды озера ТЭС забирает воду дляохлаждения. В такой системе прудов — озер тепло охлаждающей воды может бытьиспользовано для разведения теплолюбивых рыб, обогрева теплиц и оранжерей идругих полезных целей.

К сожалению на ТЭС, расположенных в больших городах икрупных населенных центрах, такой способ не осуществим, так как он требуетзначительных свободных площадей для организации прудов – озер. В этих ТЭСприходится переходить на замкнутые системы охлаждения при помощи градирен, т.е. специальных сооружений, наверх которых подается теплая вода, стекающая понасадке градирен вниз, в бассейн, расположенный под градирней. Теплая водаохлаждается встречным потоком воздуха.

Особый интерес представляют маслоохладители. В системуохлаждения включены не только конденсаторы турбин, но и ряд других аппаратов,которые хотя и требуют несравненно меньшего расхода охлаждающий воды, носпособны эту воду загрязнять. К таким аппаратам относятся маслоохладители –трубчатые аппараты, которые в процессе эксплуатации могут пропускать некоторыеколичества масел в охлаждающую воду. Следствием этого является ее загрязнениенефтепродуктами, причем масла попадают в общей поток охлаждающей воды.Предложен ряд способов для устранения этого загрязнения: изменение конструкциимаслоохладителей, выделение их в самостоятельную систему охлаждения, повышениедавления охлаждающей воды и т. д. Наиболее часто применяется сооружениепромежуточного водяного теплообменника, где существуют два контура:маслоохладитель – теплообменник и теплообменник – градирня – конденсатор. Приэтом маслами может загрязняться только малый контур, так как давление воды,охлаждающий маслоохладитель, выше давления в малом контуре.

4<span Times New Roman"">        

Системы гидравлического удаления золы и шлама на ТЭС, гдетопливом служит мазут, отсутствуют; эти системы организуются только на ТЭС,сжигающих твердое топливо.

 На ТЭС мощностью 4000МВт работающей, например, на углях Экибастурского месторождения, необходимо за 1 час удалитьдо 1300 т золы и шлака. Это количество имеет объем около 600 м3;следовательно, за год такая ТЭС была бы буквально погребена под слоем золы ишлака, общее количество которых превысило бы 5 млн м3.При площади промплощадки в 0,6 км2 слойзолы за год достиг бы высоты примерно 8 м. Во избежании этого золу и шлак гидравлически транспортируют на золошлакоотвалы.Это осуществляется так: зола и шлак смываются из зольных бункеров мощнымпотоком воды и образовавшаяся пульпа (взвесь золы и шлака в воде) попульпопроводам направляется на несколько километров от станции на золошлаковые поля. Там зола оседает, а освободившаяся отзолы так называемая осветленная вода или сбрасывается в природные водоемы иливозвращается обратно на ТЭС для выполнения той же работы.

К сожалению, еще в 1987 году только третья часть от общегочисла систем гидрозолоудаления (ГЗУ) имела оборотное водопользование, а почти60 % всех систем ГЗУ сбрасывали осветленную воду в природные водоемы, которыепогибали, так как осветленные воды от многих топлив содержат крайне ядовитыевещества. Правда, теперь все вновь сооруженные электростанции будут иметьтолько оборотные системы ГЗУ. Планируется реконструировать на оборотные этисистемы и на старых ТЭС. Однако было бы ошибочно предполагать, что оборотныесистемы ГЗУ полностью решают задачу охраны окружающей среды от вредноговоздействия золы и шлака.

Во-первых, огромны размеры золошлаковых полей. В среднем на1000 МВт требуется золоотвал площадью 300 га. Длястанции взятой нами в пример размеры этих золошлаковых полей составят 1200 га,т.е. около 12 км2. Но и такие “латифундии” могут служить не более 15<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">¸

20 лет. За этот срок ТЭС выбросит около 100 млн. м3 золы, котораяпокроет золоотвалы слоем до 8 <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">¸ 10 м. Следовательно, через некоторое времяприходится находить новое место для складирования золы и шлака, а пространство,заваленное этими отходами рекулитивировать. С этой цельюзаконом предписано производить засыпку золы и шлака слоем почвы, котораяпредварительно удаляется с площадки, отводимой под золоотвал. По этой засыпкедолжна быть посеяна трава и затем посажены кустарниковые растения. Лишь спустяряд лет такие рекультивированные золоотвалы смогутвписаться в нормальный ландшафт.

Количество воды, требующееся для смыва и гидротранспортировкизолы и шлака, примерно в 10 раз превышает массовое их количество. Для нашегопримера это составит 13 тыс м3/час. Воборотных системах ГЗУ это количество воды будет циркулировать, смывая иперенося все новые порции золы и шлака. При этом вода будет выщелачивать,растворять те компоненты золы, которые обладают заметной растворимостью. Каковже будет состав этой циркулирующей в системе гидрозолоудаления воды? Очевидно,этот состав будет зависеть от свойств топлива. Исследование показало, что всетвердые топлива можно условно разбить на четыре группы. К первой относятсясланцы, торф и ряд углей восточных месторождений. Оборотные воды ГЗУ, гдесжигаются эти топлива, представляют собой насыщенный раствор Ca(OH)2. Значение рН осветленной воды на таких оборотных  системах ГЗУ достигает 13, а общая щелочность40 мг-экв/л. вторая группа топлив, к которымотносятся, в частности, угли Донецкого бассейна и некоторые угли Кузбаса, дает воды насыщенные сернокислым кальцием.Растворимость этой соли около 2 г/л, считая на CaSO4. К третьей группе надоотнести такие топлива, осветленная вода ГЗУ которых содержит и сернокислыйкальций и щелочь, т.е. насыщена и CaSO4 и Ca(OH)2.

Зола углей Экибастурскогоместорождения (четвертая группа топлив) не содержит легко растворимых веществ,вследствие чего воды ГЗУ на таких ТЭС мало минерализованы.Но все без исключения топлива содержат фториды,ванадий, мышьяк, а некоторые даже ртуть, бериллий, германий и другие элементы.Поэтому осветленные воды ГЗУ практически всегда содержат ионы фтора исоединения других, перечисленных выше элементов. Концентрация фтора во многихводах оборотного ГЗУ достигает
50 <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">¸

70 мг/л. Содержание мышьяка составляет примерно 0,5 <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">¸ 1 мг/л. Такова же вбольшинстве случаев концентрация соединений ванадия.

Существенным обстоятельством является то, что далеко невсегда удается сбалансировать водный режим систем ГЗУ. В них поступаютатмосферные осадки, которые во многих районах нашей страны не полностьюкомпенсируются испарением с золоотвала. Часто в систему ГЗУ сбрасывают и другиестоки, например нефтезагрязненные воды, отработавшиерастворы после химических очисток и консервацийоборудования и т.д. Часть воды остается связанной компонентами золы; например,сернокислый кальций превращается в гипс, поглощая на молекулу CaSO4 две молекулы Н2О.Окись кальция и некоторые другие окислы гидратируются.Вода с рядом солей образует кристаллогидраты. Часть воды заполняет поры междучастицами золы. Эти процессы могут быть изображены реакциями:

CaSO4 + 2 H2O <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">®

CaSO4<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">×2H2O

CaO+ H2O <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">®

Ca(OH)2

MgO+ H2O <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">®

Mg(OH)2

SiO2 + n H2O <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">®

SiO2<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×nH2O

Наряду с этим имеются факторы, приводящие к увеличению водыв системах ГЗУ. Значительное количество мелкой золы уносится потоком отходящихтопочных газов. Одним из эффективных способов улавливания этой летучей золыявляется промывание газов водой в так называемых мокрых газоочистителях.Орошение этих систем далеко не всегда возможно осветленной водой, возвращаемойс золоотвала, так как эта вода бывает насыщена Ca(OH)2 иCaSO4. При контакте такойводы с дымовыми газами, содержащими СО2 и окислы серы, на стенкахмокрых газоочистителей (скрубберов) и в соплах орошающей системы образуютсямалорастворимые соли, которые нарушают нормальную работу этих систем.  Вследствие этого для орошения аппаратурымокрой очистки газов приходится применять свежую воду, количества которойдовольно значительны. Все эти причины и приводят к необходимости сбрасывать  из систем ГЗУ от 200 до 400 м3воды/час. Поскольку эта вода содержит ряд токсичных веществ, ее приходитсяподвергать обезвреживанию и лишь после очистки либо сбрасывать, либоиспользовать в системе ТЭС.

Способы и технология обезвреживания сбросных вод ГЗУ внастоящее время разрабатываются. На одной электростанции Свердловскойэнергосистемы сооружена промышленная установка, действующая по принципукоагуляции. В очищаемой воде создаются хлопья гидроокиси алюминия за счетреакции

Al2(SO4)3 + 6 NaOH <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">®

2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4

Образующаяся гидроокись осаждает фтор, мышьяк иванадий. 

Обезвреживание организованного сброса из систем ГЗУ, ксожалению, не полностью устраняет вредное воздействие этих вод на природныеисточники воды. Кроме организованного сброса, существуют неорганизованныеутечки через дамбу, ограждающую золоотвал, и в грунт через его ложе. Решениеэтой проблемы очень сложное и дорогое, так как надо выстилать ложе золоотваланепроницаемыми для воды материалами.

Наиболее рациональным решением проблемы золы и шлака,образующихся на ТЭС являлось бы использование этих отходов в строительной идорожной промышленности. Золы многих топлив содержат высокий процент свободнойокиси кальция, т. е. могут прямо использоваться для приготовления цемента. Другиезолы могли бы найти применение в керамической промышленности или даже вметаллургии. Важно отметить, что зола может быть радиоактивной, поэтому передее использованием нужна тщательная ее проверка на радиоактивность.

Интересным вариантом использования золы является ееповторное введение в топку котла вместе с новыми порциями топлива. При этомпроисходит спекание золы и образуется гранулированный шлак, удаление которогоможет быть выполнено без участия воды. Перспективным является комбинированиетоплив с целью получения золы в расплавленном состоянии. Можно было быорганизовать своеобразное каменное литье с получением плит, непосредственноиспользуемых в строительстве дорог и для других целей. Пока все эти и многиедругие мероприятия разрабатывают и реализуют, значительные участки землиотчуждают под золошлакоотвалы,  многие тысячи кубометров воды ежечасносбрасываются, нанося вред поверхностным и грунтовым водам.

5<span Times New Roman"">        

Системы ГЗУ характерны для ТЭС работающих на твердыхтопливах. Особенностью ТЭС, сжигающих жидкое топливо, т. е. сернистые мазутыили нефть, является высокое содержание серы, никеля и ванадия в топливе. Таксернистые мазуты от уфимской и сибирской нефти содержат около 100 г ванадия, 10<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">¸

15 г никеля, и примерно 5 г других металлов в каждой тонне этого топлива.

На станции мощностью 4000 МВтсжигается за час 900 т мазута. При этом освобождается 90 кг ванадия, 15 <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">¸

20 кг никеля и около 5 кг других металлов. Большая часть этих веществ в видеразличных окислов выбрасывается в атмосферу с уходящими газами; от 5 до
15 %  оседает в системе котла наразличных поверхностях. Отлегающие в зоне низких температур соединения могутбыть смыты водой, так как они состоят из растворимых сульфатов ванадия V(SO4)3,ванадилаVOSO4, сульфатов никеляNiSO4 и железаFeSO4. Солижелеза являются продуктом коррозии металлических поверхностей сернистымисоединениями, главным образом серной кислотой.

Технология обработки обмывочных вод с извлечением из нихванадия разработана ВТИ. Она заключается в частичной нейтрализацией этой водыдо рН <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">»

4. В этих условиях осаждается часть железа ипрактически весь ванадий. Осадок отделяется и направляется металлургам длявыплавки феррованадия, а жидкость подвергается окончательной нейтрализации дляполного осаждения железа и других примесей. Освобожденная от металлическихсоединений вода может быть возвращена для проведения следующих обмывок.

Физиологические свойства ванадия и его соединений весьмаопасны. Соединения ванадия ядовиты. При попадании их в организм человекаразвивается поражение дыхательных путей, нарушается деятельность сердца, почеки печени.

6<span Times New Roman"">        Нефтезагрязненныеводы

Воды, загрязненные нефтепродуктами, т. е. мазутом и маслами,образуются на всех станциях независимо от вида топлива. На мазутных ТЭСколичество этих вод обычно больше за счет конденсатов, получающихся приразогреве мазута.

ВТИ предложил установку для очистки нефтезагрязненныхвод.

2

1

3

4

5

6

<img src="/cache/referats/7918/image003.gif" v:shapes="_x0000_s1092 _x0000_s1093 _x0000_s1094 _x0000_s1095 _x0000_s1096 _x0000_s1097 _x0000_s1098 _x0000_s1099 _x0000_s1100 _x0000_s1101 _x0000_s1102 _x0000_s1103 _x0000_s1104 _x0000_s1105 _x0000_s1106">


Рис 2.Схема многоступенчатой установки для очистки нефтезагрязненныхвод.

1-сборник-усреднительдля удаления осевших и всплывших нефтепродуктов; 2- эжектор для засасываниявоздуха и насыщения им воды; 3- дозатор реагентов- сернокислого алюминия ищелочи; 4- флотатор; 5- механический фильтр; 6- сорбционный фильтр сактивированным углем.

Нефтезагрязненная вода собираетсяв бак-отстойник, являющийся также усреднителем. В немпроисходит всплывание части нефтепродуктов и оседание тяжелых фракций. Каквсплывающие, так и оседающие загрязнения периодически удаляются. Далее к водедобавляются реагенты – сернокислый алюминий и щелочь, в результате чегообразуется осадок Al(OH)3,хорошо захватывающий нефтепродукты.Ваппарате происходит насыщение воды воздухом под давлением 6 кгс/см2.Насыщенная воздухом вода поступает во флотатор, в котором вода вскипаетвследствие выделения пузырьков воздуха. Пена, содержащая хлопья гидроокисиалюминия и нефтепродуктов, удаляется с поверхности флотатора, а вода проходитмеханические и сорбционные фильтры, на чем заканчивается ее очистка. Для высокозагрязненных стоков эффективность работы оченьвысока. Так, в усреднителе остается до 30%нефтепродуктов, если их содержание в поступающей воде было 100 мг/л. Флотаторпри этих условиях снижает содержание нефтепродуктов еще на 30 <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">¸

40%. Достаточно эффективно работают механические и сорбционные фильтры.

Следует заметить, что в системах оборотного охлаждения сградирнями возникают на насадках градирен живые организмы, существующие за счетокисления органических примесей циркулирующей воды. Эти организмы способныокислять также и нефтепродукты, так что сброс грубоочищенных вод в системуоборотного охлаждения не будет приводить к загрязнению нефтепродуктами этойсистемы.

7<span Times New Roman"">        химводоочисток

Подготовка воды для питания паровых котлов на современныхТЭС осуществляется методами глубокого химического обессоливания с

применением ионитов. Основной вклад в эти стоки вноситобработка воды методом ионного обмена. Катионированиемназывается процесс обмена катионов между веществами, растворенными в воде итвердым нерастворимым веществом (катионитом). Так приNa– катионированииобменным катионом является Na:

Ca2++2 Na+R–<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">®

Ca2+R–+2Na+

Mg2++2 Na+R–<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">®

Mg2+R–+2Na+

Когда ионов Na становисямало, то фильтры ставят на регенерацию, пропуская через них NaCl

Ca2R + 2 NaCl<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">®

2 NaR + CaCl2

Mg2R + 2 NaCl<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">®

2 NaR + MgCl2

Растворы CaCl2и MgCl2 выводятся в окружающую среду.

Также может производится Н-катионированиегде в результате регенерации выбрасываются CaSO4 и MgSO4.

Практически также выглядит и ОН – анионирование,только при этом удаляются ионыSO42–, Cl–, HCO3–.Результат регенерации: Na2SO4и NaCl.

Основной недостаток ионообменного метода большой объемсточных вод, достигающий на многих установках 20 <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">¸

30 % количествапоступающих на водоочистку вод. Все это приводит к тому, что количествосбрасываемых солей превышает количество извлеченных в 2 раза.

Например, мощная химводоочистка наодной из ТЭЦ, расположенной на берегу Камы, имеет производительность около 2000т/ч. Солесодержание речной воды в створе этой ТЭС составляет 500 <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">¸

600 мг/л. следовательно, за 1 час извлекается водоочисткой 1 <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">¸1,2 т солей, а сбрасывается 2 <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">¸ 3 т солей. Такое количество не сильно отражаетсяна составе Камы, но для рек с меньшим водостоком солевой сброс водоочисток ужеощутим. Так, солесодержание реки Уй, на которойрасположена Троицкая ГРЭС, ежегодно повышается на  30 <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">¸ 50 мг/л.

Один из предполагаемых путей отказа от ионитногоспособа водоподготовки является переход на испарители. В испарителях реализованпринцип, что обессоленная вода испаряется, а с солями нет. Этот способ связан струдноразрешимыми задачами. Необходимо, во-первых иметь испарители большоймощности и при этом такие, которые могли бы выдавать достаточно чистыйдистиллят. Другой путь – применение испарителей для упариваниясолевых стоков. Здесь возникает задача, где можно использовать образующуюсясмесь солей.

8<span Times New Roman"">        

В результате химических промывок и консервации теплосиловогооборудования получаются отработавшие растворы довольно разнообразного состава.Эти растворы содержат минеральные (обычно соляную или серную, реже плавиковую)или органические кислоты. Для промывок применяется лимонная, фталевая, ЭДТА или ее двунатриваясоль – трилон. Для ускорения растворения некоторых компонентов накипи, напримерметаллической меди, в промывочные растворы вводят тиамочевину,окислители. В консервационных растворах присутствует аммиак, гидразин, NaNO3. С цельюослабитькоррозионное воздействиекислотных растворов на металл применяют каптакс, катапин, уротропин или формалин.

Так как  органическиевещества, присутствующие во всех этих растворах, могут подвергатьсябиологической переработке, то можно было бы сбрасывать эти отработавшиерастворы на биологическую очистку вместе с хозяйственно-бытовыми стоками.Однако этому препятствует присутствие некоторых веществ, являющихся ядами длябиологических агентов. К таким ядовитым примесям относятся ионы меди и железа,формалин, гидразин и трилон. Вследствие этого перед сбросом вхозяйственно-фекальную канализацию эти стоки должны быть обработаны: железо имедь должны быть осаждены щелочами или сернистым натрием; трилон связан в видекальциевых комплексов; гидразин окислен.

9<span Times New Roman"">        

Наиболее перспективным путем устранения влияния жидкихстоков ТЭС на природные водоемы является создание бессточных ТЭС, точнееэлектростанций совершенно не сбрасывающих загрязненные стоки в природныеводоемы. Для станций, работающих на твердых топливах, системы ГЗУ могут явитьсяприемником всевозможных стоков и в тоже время источником водоснабженияэлектростанций.

Очевидно, что воды ГЗУ должны проходить предварительнуюочистку вплоть до дистилляции в отдельных случаях. Образующиеся при испарениисоли можно было бы подавать в топки паровых котлов, если будет установленавозможность образования сплавов с золой этого топлива.

На мазутных и газовых ТЭС можно установить установки длямаксимального концентрирования всех водяных стоков.Не исключено электролитическое разделение солей на кислотные и щелочныефракции, которые могли бы быть возвращены на ионитныеводоочистки в качестве компонентов для регенерации.

Чтобы избежать сброс охлаждающей воды нужно применятьоборотную систему охлаждения с сухими градирнями.

10<span Times New Roman"">   

1.<span Times New Roman"">         

Лялик.Электроэнергетика и природа // М. Энергоатомиздат 1995

2.<span Times New Roman"">         

Клименко. Энергия,природа и климат // М. МЭИ 1997

3.<span Times New Roman"">         

Кострикин. Оператор водоподготовки // М. Энергоатомиздат 1986

4.<span Times New Roman"">         

Кормилицин. Основыэкологии // М. Интерстиль 1997<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">

ОГЛАВЛЕНИЕ

 TOC o «1-3» 1     Тепловые электрические станции и наша жизнь… PAGEREF_Toc478972563 h 2

2     ВоздействиеТЭС на природные воды… PAGEREF_Toc478972564 h 4

3     Теплые воды… PAGEREF_Toc478972565 h 4

4     Водыгидрозолоудаления… PAGEREF_Toc478972566 h 7

5     Обмывочныеводы… PAGEREF_Toc478972567 h 12

6     Нефтезагрязненныеводы… PAGEREF_Toc478972568 h 13

7     Водыхимводоочисток… PAGEREF_Toc478972569 h 14

8     Отработавшиерастворы от промывок и консервации  теплосилового оборудования       PAGEREF_Toc478972570 h 16

9     Путиустранения влияния стоков ТЭС на окружающую средуPAGEREF _Toc478972571 h 17

10   Литература… PAGEREF_Toc478972572 h 18


<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">[1]

Условное топливо – топливо при сжигании килограмма которого образуется 7000 ккалл теплоты
еще рефераты
Еще работы по охране природы, экологии, природопользованию