Пәннің мәртебесі (міндетті, таңдау бойынша) таңдау Кредит саны –5 Жалпы cағат саны 135 лекциялар 15 практикалық зертханалық -30 боөЖ
Дәріс 5. Энергетика кәсіпорындары, энергия өндірудің түрлері және олардың қоршаған ортаға әсері
жүктеу/скачать 0,82 Mb.
|
umk ondiristik ekologiya e-18-1 tob 44 20201)
| Дәріс 5. Энергетика кәсіпорындары, энергия өндірудің түрлері және олардың қоршаған ортаға әсері.
Мақсаты: Энергетика кәсіпорындары және энергия өндіру түрлеріне сипаттама беру арқылы оның қоршаған ортаға әсеріне талдау жасау. Жоспар: 1. Энергетика кәсіпорындары мен энергия өндіру түрлеріне сипаттама. 2. Энергетика өндірістерінің қоршаға ортаға әсері. Негізгі түсініктер: 1. Электр стансаларының негізгі мақсаты - өндіріс орындарын, халық шаруашылығының барлық салалары мен халықтың үй-жайын электр энергиясымен және көпшілік жағдайда жылу энергиясымен сенімді қамтамасыз ету. Энергия түрлерінің технологиялық үдерісінің ерекшелігіне және қолданылатын табиғи энергия көзіне (қатты, сұйық, газ немесе ядролық отын, су немесе энергияның басқа түрлері) қарай электр стансалары бірнеше түрге бөлінеді [2]: - жылу электр стансалары (ЖЭС), олар жұмыс жасау ерекшелігіне қарай мемлекеттік аудан аралық электр стансалары (МАЭС) немесе конденсациялы электр стансалары (КЭС), жылу электр орталығы (ЖЭО), газ турбиналы электр стансалары (ГТЭС) және бу-газ электр стансалары (БГЭС); - су электр стансалары (СуЭС) және су қорын жинайтын электр стансалар (СуҚЖЭС); - атом электр стансалары (АЭС), олар конденсациялы немесе атом жылу орталығы (АЖЭО), жылумен қамтамасыз ететін атом стансалары және өндірісті жылумен қамтамасыз ететін атом стансалары; - күн немесе гелий электр стансалары (КүнЭС); жер асты жылуымен жұмыс жасайтын электр стансалар (ЖЖЭС); - дизель электр стансалары (ДЭС); - тасқын электр стансалары (ТасқынЭС); - жел электр стансалары (ЖелЭС); магнитті гидродинамикалық генераторы (МГД) бар электр стансалары. Бүкіл дүние жүзінде бүгінгі күндері өндірілетін электр энергиясының негізгі бөлігі ЖЭС, СуЭС және АЭС-ларда. Салынатын электр стансасының қуаты оның тиімді жұмыс жасауына қажетті отын мен су қорларының орналасуына, қажетті отынды жеткізуге жұмсалатын шығынға, электр және жылу энергиясын тұтынатын тұтынушылардың орналасуына электр стансаларының қоршаған ортаға тигізер әсеріне байланысты анықталады [6]. Жылу электр орталығы (ЖЭО) жылу энергиясын (технологиялық бу мен ыстық су) пайдаланатын тұтынушыларға жақын салынады және олар негізінен тасымалды отынмен жұмыс жасайды. Жеке агрегаттардың қуаты 30-250 МВт шамасында болады. Қуаты 60 МВт-қа дейін жететін агрегаттар орнатылған ЖЭО агрегаттарының бу және су жолдары тығыз байланыста болады, ал қуаты 100-250 МВт агрегаттар блок принципімен салынады. ЖОЭ-ның п.ә.к.-і 60-70 %-ға жетеді. Жылу электр орталықтары көлемді аудандарда орналасқан барлық өндіріс орындары мен басқа да шаруашылықтарды бу және ыстық сумен толық қамтамасыз етуіне байланысты, өз уақытында салынған көптеген ұсақ, тиімсіз оттықтар жұмыстарын тоқтатады. Олардың қалыпты жұмыс жасауын қамтамасыз етіп жүрген көптеген еңбек адамдары мен транспорт түрлері босайды. Бұл арада көптеген ұсақ оттықтардың қалаларды былғап, олардан ұшып шыққан газдардың ауа бассейнін ластайтыны тағы бар [1]. Қалалар мен өндіріс орындарының жылу энергиясына деген мұқтаждығы аса мол. Мысалы, 1 т қағаз дайындау үшін 5 т бу жұмсалады, ал 1 т иірілген жіп немесе шұға дайындау үшін 10-20 т бу қажет. Өндірістің көптеген түрлері осындай ЖЭО буының жылуын пайдаланады. Сонымен қатар, тұрғын үйлер, моншалар, киім жуатын орындар, асханалар және т.б. жылу энергиясын көп қажет ететін орындар болып табылады. 1961 жылға дейін ЖЭО-да қуаты 6 және 25 МВт турбиналар жұмыс жасаса, 1961 жылдан бастап қуаты 50 және 100 МВт жылу агрегаттары орнатыла бастады. Жылу энергетикасының зор табысының бірі 250 МВт буды 540 0С температурада қыздыратын турбинаның жасалуы. Осындай турбиналар Мәскеу, Киев ЖЭО-да іске қосылған. Жылу электр стансаларының жалпы тиімділігін арттыру бағытында жүргізілетін көлемді жұмыстардың бірі – электр стансаларының жұмыс жасап тұрған, бірақ техника-экономикалық көрсеткіші төмен, жеке қуаты мен тиімділігі аз электр қондырғыларын қазіргі тиімді қондырғылармен алмастыру [2, 3]. Жеке агрегаттардың және жалпы жылу электр стансаларының қуатын арттыру, жылу энергетикасының техникалық дамуының маңызды бағыты. Себебі, жылу электр стансаларын салуға жұмсалатын салыстырмалы қаржы мөлшері азаяды; еңбек өнімділігі артады; агрегаттардың п.ә.к.-нің артуы негізінде, олардың техника-экономикалық көрсеткіштері жақсарады; өндірілген электр энергиясының өзіндік құны төмендейді. Газ турбиналы электр стансалары (ГТЭС) газ немесе дизель отынымен жұмыс жасайды. Қуаты 25-100 МВт газ турбиналы қондырғылардың п.ә.к.-і 29-34 %. Газ турбиналы электр стансаларының негізгі элементі газ турбиналы қондырғылар. Мұндай қондырғылар жұмыс істеу үшін отын (сұйық отын немесе газ) мен ауа қоспасы немесе алдымен қыздырылған ауа пайдаланылады. Алдымен қыздырылған ауаның температурасы мен қысымы жоғары болуы керек. Газ турбинасы газдың жылу энергиясын турбина роторының кинетикалық энергиясына айналдырады [2, 5]. Ротор дегеніміз – турбинаның бірнеше қалақшалары орнатылған айналып тұратын бөлігі. Ротор айналдыру деген латын сөзінен шыққан. Сонымен газ турбинасында отынның энергиясы механикалық энергияға айналады. Қарапайым газ турбина қондырғысының жұмыс істеу сұлбасы 1-суретте көрсетілген [3]. Қоршаған ортаға шлак пен күлдің тигізетін жері оларды пештен шығарып алуға қолдынылған әдіске де тәуелді. Шан мен қатар қоршаған ортаны ластайтын заттардың бірі отынды тасығанда, жинағанда оның тотығуп салдарынан пайда болатын қосылыстар. Атмосфераға тасталған зиянды заттардың таралуы сол жердің кедір бұдырлы бедеріне, желдің жылдамдығына, ауаның температурасына, бұлттылықтың биіктігіне байланысты болады. Мысалы, ЖЭС конденсаторларының салқындату жүйесіндегі ірі сусалкындатқыштар (градирнилер) станция аймағының микроклиматындағы судың молшерін жоғарылатып, тұманның пайда болуына, кейде сіркіреп жаңбырдың жаууына, ал қыстыгүні қырау мен мұздың болуына себебін тигізеді. Ауаға тасталған зиянды компоненттер және тұман бір – бірімен әрекеттесу нәтижесінде турақты қатты ластанған усақ дисперсті бұлт, яғни тумша (смог) түзіледі. Тұмшаның адам денсаулығына зияны көп. Энергетика салқын судың көп молшерін жұмсайтын салаға жатады, судың 99% электр мен жылу энергиясын өндіруге жұмсалады. ЖЭс мен АЭС – да суды көп мөлшерде пайдаланушы турбина конденсаторлары. Конденсаторларды салқындатуға ЖЭС – да 1 кВт /сағ энергия алу үшін 120 кг, ал АЭС – на 220 кг су қажет. Судың біразы басқа да әртүрлі агрегаттарды салқындатуға қолданылады, осыған байланысты жылу электр станциялары қоршаған ортаны жылумен ластандыратын коре жатады. Электр станцияның ақаба сулары арқылы суаттар мұнай өнімдерімен әртурлі қалқыған бөлшектермен, хлоридтермен, сульфаттармен, ауыр металдардың тұздарымен, күкіртті сутекпен, тұз қышқылымен, формальдегидпен, капрілактаммен , мышьяк, сынап, ванадий тотықтарымен, тағыда басқа заттармен ластанып отырады. Атом электр станцияларынакелетін болсақ, оны дұрыс қолданса, атмосфераға тигізетін әсері органикалық отынмен жұмыс істейтін ЖЭС–ң әсерінен анағурлым зиянсыз. Себебі, АЭС жұмыс істегенде атмосферадағы өттегі мен көмір қышқыл газының мөлшерін орертпейді, оның басқа құрамына да әсер етпейді. Қоршаған ортаны ластайтын негізгі фактор болып радиация корсеткіші саналады. Радиацияны қоршаған ортаға шығармау үшін ядролық реакция жүретін реактор көп жүйелі қорғау жүйесімен қамтамасыз етіледі. Ең қауіпті жағдай АЭС апатқа ушыраған сәтте орын алады себебі қоршаған ортаға радиация таралады. Сондықтан АЭС салғанда осындай тотенше болуы мүмкін жағдайларды да жобаларда жанөжақты қарастырылады. АЭС жұмыс істеген кезде орын алатын екінші проблема қоршаған ортаның жылу мен ластануы. ЖЭС-сы сияқты АЭС-нан қоршаған ортаға бөленетін негізгі жылу бу турбиналық қондырғылардың конденсаторларынан пайда болады. Ядролық энергия қондырғыларын салқын датудан шыққан суларда радионуклидтердең болуы мүмкін, осы сулар арқылы гидросфераның да олармен ластануы орын алады. Қоршаған ортаға АЭС-ларынан шыққан радиоактивті қалдықтар және оларды демонтаж жасап, радиациямен былғанған аспаптар болшектерін комген де, тағыда басқа жағдайларда да ластанады. Апат болған жағдайда АЭС ортаны әртурлі радионуклеидтермен (стронций – 90, цезий - 137, церий – 141, йод – 131, рутений - 106) ластайды. Қазіргі кезде халықаралық атом энергетика агенттігінің (МАГАТЭ) мәліметтері бойынша дүние жүзінде жалпы қуаттылығы 320 гВт (бүкіл әлемде ондірілетін электр энергиясының 17%) энергия өндіретін жұмыс істеп турған 426 реактор бар. Ең көп АЭС-ы АҚШ-та, сонан соң Францияда, Ресей, Англия, Жапония. Дүниежүзінде АЭС арқылы энергия алуда Франция бірінші орында тұр. Оларда энергияның 75% АЭС береді. Қазақстанда тек бір ғана АЭС бар, ол Ақтау қаласында орналасқан. Оның қазіргі уақытта жұмыс істеу мерзімі аяқталу үстінде. Енді реактор ішінен элементтерді сыртқа шығарғанда оның радиациялық активтілігі алғашқы шиқызат күніне қарағанда 10-ң 4 дәрежесі не көп болады, яғни тіршілікке өте қауыпті. Себебі олардың соніп, табиғи қалпына түсуі 1000 жылдай уақытты қажет етеді. Соны мен қатар радиоактивті қалдықтар құрамында трансурак элементтері болды ал олардың жартылай ыдырау периоды миллиондаған жылдарға созылады. Электр энергиясын беретін өндірістіқ тағы бір көзі – ГЭС. ГЭС-ны салудан бастап, іске қосылып жұмыс істегені бәрі қоршаған ортаның ластануымен қатар жүреді. ГЭС плотинасының алдында су жинау үшін салынатын су қоймасының өзі жакасып жатқан бірталай жер көлемінің судың астында қалуына себеп болды. Бұл су қоймасын үйымдастырған жер орманды немесе ауыл шаруашылық дақыл дарын егетін, елді мекен орналасқан, немесе пайдалы кен орындары бар жер болса, құрылыс салдарынан топыоақтың, судың гидрохимиялық және гидробиологиялық режимдері қүрт өзгерді. Бақылау сұрақтары: 1. Қазақстанның энергетика базасына сипаттама беріңіз.. 2. Электр энергиясының тіршілік үшін маңызы қандай? 3. Жергілікті Жылу Электр Орталығына сипаттама беріңіз.. 4. Қызылорда ЖЭО қандай отын түрін жағады? 5. ЖЭО-ның қалдықтары мен қоршаған ортаға зиянын есептеу әдістемесі қандай бөлімдерден құралады? жүктеу/скачать 0,82 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|