CC BY
23
использование сжиженного газа C3H8 в температурном диапазоне от 100°С до минус 42°С позволит исключить проблемы создания вакуума и обеспечения прочности, и герметичности трубопроводов и арматуры [6].
Использованные источники:
1. Утилизация вторичных энергоресурсов в нефтехимической промышленности. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.ateffekt.ru/publ/teploobmenniki/utilizacija_vtorichnykh_ehnergoresurs ov_v_neftekhimicheskoj_promyshlennosti/6-1-0-95.
2. Гафуров А.М., Гатина Р.З., Гафуров Н.М. Использование сжиженного газа С3Н8 в качестве рабочего тела в тепловом двигателе для утилизации тепловых отходов промышленных предприятий. // Теория и практика современной науки. - 2016. - № 9 (15). - С. 118-121.
3. Гафуров А.М. Потенциал для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии в работу теплового двигателя. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2014. - №3 (23). - С. 1924.
4. Гафуров А.М., Гатина Р.З., Гафуров Н.М. Использование сжиженного углекислого газа в качестве рабочего тела в тепловом двигателе для утилизации тепловых отходов промышленности. // Теория и практика современной науки. - 2016. - № 9 (15). - С. 91-94.
5. Гафуров А.М., Гатина Р.З., Гафуров Н.М. Температурный диапазон использования сжиженного газа СО2 в качестве низкокипящего рабочего тела. // Теория и практика современной науки. - 2016. - № 9 (15). - С. 88-91.
6. Гафуров А.М., Гатина Р.З., Гафуров Н.М. Температурный диапазон использования сжиженного газа С3Н8 в качестве низкокипящего рабочего тела. // Теория и практика современной науки. 2016. № 9 (15). - С. 115-118.
УДК 504.05
Хакимуллин Б.Р. студент кафедра ПТЭ институт теплоэнергетики Гумеров И.Р. магистрант кафедра ПТЭ институт теплоэнергетики Гафуров А.М. инженер I категории УНИР ФГБОУВО «КГЭУ» Россия, г. Казань
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННЫХ АТОМНЫХ
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
В статье рассматриваются вопросы влияния энергетических установок атомных электростанций на окружающую среду. Особенности
производства электроэнергии на ядерном топливе.
Ключевые слова: атомная электростанция, производство электроэнергии, радиоактивные отходы, тепловое воздействие.
Hakimullin B.R.
Gumerov I.R.
Gafurov A.M.
ENVIRONMENTAL PROBLEMS OF MODERN NUCLEAR POWER
STATIONS
In article questions of influence of power plants of nuclear power stations on a circumambient are considered. Features of production of electricity nuclear fueled.
Keywords: nuclear power station, electricity production, radioactive waste, thermal influence.
Потребление электроэнергии во всем мире постоянно возрастает. При этом рост потребления увеличивается более ускоренными темпами, чем выработка энергии. Использование атомной энергии для получения электричества считается одним из перспективных видов современной энергетики. С каждым годом эта область промышленности показывает рост во всем мире. Многие страны выбирают в качестве источника электроэнергии именно атомные электростанции (АЭС), так как считают, что это один из самых экологически безопасных и эффективных видов энергетики.
Топливно-энергетический комплекс АЭС включает добычу урановой руды, выделение из нее урана (обогащение), производство ядерного топлива, производство энергии на АЭС, обработку, транспортировку и захоронение радиоактивных отходов.
На атомных электростанциях энергия деления ядерного топлива превращается в электрическую. Происходит это следующим образом. В активной зоне реактора происходит реакция деления ядерного топлива, которая сопровождается выделением тепловой энергии, что приводит к повышению его температуры (рис. 1). Теплоноситель первого контура, контактирующий с топливом, также нагревается и направляется в специальный теплообменник-парогенератор для нагрева и испарения теплоносителя второго контура (чаще всего, вода). Полученный пар подается на паровую турбину, которая начинает вращаться. На одном валу с турбиной находится вал электрогенератора, в котором при вращении вырабатывается электрический ток. Отработавший пар, выходящий из паровой турбины, направляется в специальный конденсатор. В этом конденсаторе отработавший пар охлаждается холодной водой, которая поступает из градирни или водоема-охладителя. Теплоноситель в разных типах реакторов может быть разным - помимо воды, в качестве него могут использоваться и свинец, и сплав свинца с висмутом, и натрий, и др.
Рис. 1. Принципиальная схема атомной электростанции с двухконтурным водо-водяным энергетическим реактором.
Количество контуров в разных реакторах может быть разным. Реакторы большой мощности канальный (РБМК), как правило, имеют один контур (водяной). А реакторы на быстрых нейтронах чаще всего имеют три контура - один контур водяной и два контура натриевые.
Атомные электростанции являются важными генерирующими единицами энергосистемы нашей страны. На 10 российских АЭС, суммарная мощность которых превышает 24 ГВт, вырабатывается около 17% всей производимой в стране электроэнергии. При этом, например, во Франции более 78% энергии вырабатывается на атомных электростанциях. По суммарной мощности АЭС Россия занимает четвертое место в мире, уступая лишь США, Франции и Японии [1].
Радиоактивные отходы образуются на всех стадиях топливно-энергетического цикла и требуют специальных методов обращения с ними. Наиболее опасным является отработанное в реакторе топливо. В процессе выгорания ядерного топлива выгорает лишь 0,5 - 1,5%, остальную массу составляют радиоактивные отходы. Часть их подвергается переработке, основная же масса - захоронению. Технология захоронения очень сложная и дорогостоящая [2].
Один из самых значительных загрязняющих факторов - тепловое воздействие АЭС, возникающее при функционировании градирен, охлаждающих систем и брызгальных бассейнов. Они влияют на микроклимат, состояние вод, жизнь флоры и фауны в радиусе нескольких километров от объекта. КПД атомных электростанций составляет около 3335%, остальное тепло (65-67%) выделяется в атмосферу [3].
На территории санитарной зоны в результате воздействия АЭС, в частности водоемов-охладителей, выделяются тепло и влага, вызывая повышение температуры на 1-1,5°С в радиусе нескольких сот метров. В теплое время года над водоемами образуются туманы, которые рассеиваются
на значительное удаление, ухудшая инсоляцию и ускоряя разрушение зданий. При холодной погоде туманы усиливают гололедные явления. Брызговые устройства вызывают еще большее повышение температуры в радиусе нескольких километров.
Охлаждающие воду испарительные башни-градирни испаряют летом до 15%, а зимой до 1-2% воды, формируя пароконденсатные факелы, вызывая на 30-50% уменьшение солнечного освещения на прилегающей территории, ухудшая метеорологическую видимость на 0,5-4 км. Воздействие АЭС сказывается на экологическом состоянии и гидрохимическом составе воды прилегающих водоемов. После испарения воды из охладительных систем в последних остаются соли. Для сохранения стабильного солевого баланса часть жесткой воды приходится сбрасывать, заменяя ее свежей [4].
В нормальных условиях эксплуатации радиационное заражение и влияние ионизирующего излучения сведены к минимуму и не превышают допустимый природный фон. Катастрофическое воздействие АЭС на окружающую среду и людей может возникнуть при авариях и утечках [5].
Срок эксплуатации АЭС составляет около 30 лет. Значительные затраты требуются для вывода АЭС из эксплуатации. Основное решение этого вопроса заключается в устройстве саркофага над ними и дальнейшего обслуживания его в течение длительного времени.
В последнее время возвращается интерес к строительству новых атомных станций с использованием более безопасных реакторов, не связанных с образованием оружейного плутония (технологии III и IV поколения). Здесь сказывается желание снизить зависимость от импортируемых энергоносителей. В то же время роль атомной энергии в решении климатической проблемы в любом случае очень невелика. На это накладывается нерешенность проблемы захоронения отработанного топлива и утилизации облученного оборудования. Поэтому сохраняется негативное отношение общественности к этому виду энергии.
Использованные источники:
1. Производство электроэнергии. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.russianatom.ru/enterprises/electricity.
2. Воздействие ядерной энергетики на окружающую среду. [Электронный ресурс] / Режим доступа: Ы^://есо^у-education.ru/index.php?action=full&id=485.
3. Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Потребности в водоснабжении и водоотведении на тепловых электрических станциях. // Инновационная наука. - 2016. - № 3-3. - С. 98-100.
4. Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Влияние атомных электростанций на окружающую среду. // Инновационная наука. - 2016. - № 3-3. - С. 95-97.
5. Экологические проблемы энергетического обеспечения человечества. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://nuclphys.sinp.msu.ru/ecology/ecol/ecol05.htm.
УДК 504.05
Хакимуллин Б.Р. студент кафедра ПТЭ институт теплоэнергетики Гумеров И.Р. магистрант кафедра ПТЭ институт теплоэнергетики Гафуров А.М. инженер I категории УНИР ФГБОУВО «КГЭУ» Россия, г. Казань
ВОЗМОЖНЫЕ ПУТИ СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ ПАРНИКОВЫХ
ГАЗОВ
В статье рассматриваются возможные пути снижения выбросов парниковых газов. Особенности технологий улавливания, хранения и использования СО2 в качестве низкокипящего рабочего тела.
Ключевые слова: глобальное потепление, углекислый газ, улавливание и хранение, низкокипящее рабочее тело.
Hakimullin B.R. Gumerov I.R. Gafurov A.M.
POSSIBLE WAYS OF DECREASE IN EMISSIONS OF GREENHOUSE GASES
In article possible ways of decrease in emissions of greenhouse gases are considered. Features of technologies of catching, storage and use of СО2 as the low-boiling working medium.
Keywords: global warming, carbon dioxide gas, catching and storage, the low-boiling working medium.
Основным фактором влияния на глобальное потепление является эмиссия парниковых газов, в первую очередь углекислого газа (СО2). Именно по этой причине СО2 был выбран в качестве базисного газа при расчётах потенциала глобального потепления, который принимается равным 1. Соответственно степень влияния на глобальное потепление прочих парниковых газов сравнивается с воздействием СО2. Наиболее высоким потенциалом глобального потепления обладают синтетические холодильные агенты - так называемые фреоны, широко используемые в системах холодоснабжения и кондиционирования. Для решения проблемы
