2.2. Уменьшение загрязнения атмосферы от установок, вырабатывающих теплоту

Ежегодно добывается 2-2,5 млрд. т условного органического топлива в виде угля, нефти и природного газа. 10-15 % идет на экспорт, нефть преимущественно расходуется на транспортные нужды, сельское хозяйство и в технологических целях, а остальная часть в основном сжигается для получения тепловой энергии как и дрова и торф, которые составляют, однако, в топливном балансе страны весьма небольшую долю.

Расходуемое на выработку теплоты топливо примерно распределяется следующим образом, тепловые электростанции- 35%; теплоснабжение (отопление, вентиляция и горячее водоснабжение) зданий - 30 %; промышленность - 25%, другие потребности -10%. Согласно основным направлениям экономического и социального развития РФ выработка электроэнергии на атомных электростанциях к 2015 г. должна возрасти не менее чем в 5-7 раз. Ее доля по стране может составить 40 % всей вырабатываемой в стране электроэнергии, что будет способствовать уменьшению загрязнения атмосферы, так как при нормальной эксплуатации атомные станции являются самым чистым источником энергии. Для устранения возможности возникновения аварийных ситуаций, вызывающих загрязнение окружающей среды радиоактивными веществами, необходимо повышение надежности работы АЭС. Выдвигаются идеи по созданию таких реакторов, в которых при опасности перегрева активной зоны автоматически происходило бы прекращение в ней цепной реакции.

С целью снижения негативного воздействия установок, вырабатывающих теплоту, на атмосферный воздух в рамках представленной классификационной схемы (рис. 3) предусмотрены организационные (архитектурно-планировочные), технологические и специальные инженерно-экологические мероприятия.

При сжигании органического топлива с уходящими газами выделяются в атмосферу вредные вещества, их состав и количество существенно зависят от вида топлива.

Для оценки вида топлива, в разной степени загрязняющего воздушную среду, существует суммарный показатель. Он отражает влияние на человека всех вредных веществ, которые выделяются при горении топлива.

Эффективнее в целях меньшего загрязнения атмосферы применять такие топлива, как газ или мазут с малым содержанием серы. В то же время жидкое и газообразное топливо целесообразно применять для транспорта и в технологических процессах. Поэтому, главным и наиболее рациональным направлением в уменьшении загрязнения окружающей среды в этом случае является сокращение количества сжигаемого топлива [5, 6]. С этой целью необходимо осуществлять такие организационные мероприятия, как [36]:

• вести производственные процессы по рациональному режиму с точки зрения экономии тепловой и электрической энергии;

• экономить тепловую и электрическую энергию во всех сферах деятельности человека, в том числе в быту и на работе.

А также технологические (развивать новые энергосберегающие технологии, такие, как непрерывная разливка стали, переход на более совершенную технологию производства цемента и др.; повышать эксплуатационный к.п.д. теплогенерирующих установок; предварительная обработка топлива, например, обессеривание или обработка водородом) и специальные инженерно-технические мероприятия (уменьшать теплопотери в трубопроводах, проводящих теплоноситель; уменьшать теплопотери, в строящихся и существующих зданиях) [36, 38].

Для уменьшения загрязнения воздушной среды вредными примесями, образующимися при использовании сернистых жидких топлив, необходимо снизить в них содержание серы. Это достигается обработкой жидких топлив методом каталитической гидрогенизации и другими способами [37].

Для извлечения серы из углей, в которых ее содержится 3-4 %, используется метод обработки водородом, причем стоимость топлива увеличивается на 50 %. В Париже для отопительных установок используют искусственные бездымные агломераты, а на промышленных предприятиях ограничивают использование угля с повышенным содержанием летучих веществ. Подобные мероприятия проведены в Лондоне, что позволило улучшить состояние воздушного бассейна города.

Для уменьшения содержания сернистого ангидрида в уходящих газах производится обессеривание топлива отбором вручную пиритсодержащих пород, дробление и обогащение отмучиванием (сопровождаемых седиментацией и центрифугированием), флотация и химическая очистка. Особенно важно уменьшение сернистости для углей с содержанием серы более 3 %.

При сжигании сернистого мазута в настоящее время применяют жидкие присадки (органические или минеральные водорастворимые), которые способствуют устранению загрязнений, а также уменьшению коррозии поверхностей нагрева котлов. Ими обрабатывают до 60 % всего сжигаемого в топках мазута.