CC BY
0
НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ « БИУ »
!ББЫ (р) 2411-7161 / (е) 2712-9500
№10 / 2024
Список использованной литературы:
1. Мошков В. И. (2020). Энергетическая безопасность: вызовы и решения. Москва: Наука.
2. Рогожин С. А. (2019). Технологии возобновляемой энергетики. Санкт-Петербург: Энергетика.
3. Смирнов А. В. (2021). Энергоэффективность в современном мире: тренды и перспективы. Екатеринбург: УралГЭТУ.
© Абдыева Н., Азадова Г., Базарова Б., Аганыязова А., 2024
УДК 621.311
Акмырадов С., Аллаев А., Алтыев Р., Аннадурдыев Х.
Студенты
Государственный энергетический институт Туркменистана
г. Мары, Туркменистан
ТЕПЛОВЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ: СТРУКТУРА, ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
Аннотация
В статье рассмотрены структура и принципы работы тепловых электростанций (ТЭС), включая основные типы и их ключевые элементы: котел, паровая турбина, генератор и конденсатор. Особое внимание уделено экологическим проблемам, связанным с эксплуатацией ТЭС, таким как выбросы парниковых газов, тепловое загрязнение водоемов и проблемы утилизации отходов. Также обсуждаются современные методы снижения негативного воздействия на окружающую среду, включая использование чистых технологий сжигания, улавливание и хранение углерода, а также переход на альтернативные виды топлива.
Ключевые слова
тепловые электростанции, паровая турбина, котел, загрязнение, выбросы С02, экология,
чистые технологии, улавливание углерода.
Введение
Тепловые электростанции (ТЭС) играют важную роль в энергоснабжении большинства стран мира. Они обеспечивают стабильное производство электроэнергии, что делает их ключевым элементом энергетической инфраструктуры. Основной принцип работы ТЭС заключается в преобразовании химической энергии топлива в тепловую, а затем в электрическую. Несмотря на их значимость, тепловые электростанции сталкиваются с рядом экологических и технологических проблем, требующих инновационных решений.
Принцип работы тепловых электростанций
Основные элементы ТЭС
Тепловые электростанции включают несколько ключевых компонентов:
• Котел: устройство, где происходит сжигание топлива (уголь, нефть, природный газ) для получения пара.
• Паровая турбина: преобразует тепловую энергию пара в механическую энергию вращения.
• Генератор: устройство, в котором механическая энергия турбины преобразуется в электрическую.
АКАДЕМИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУЧНАЯ АРТЕЛЬ»
• Конденсатор: охлаждает отработанный пар и конденсирует его в воду для повторного использования.
Технологический процесс
В котле происходит сжигание топлива, что приводит к образованию высокотемпературного пара. Этот пар направляется в турбину, где его энергия используется для вращения ротора генератора. Конденсатор охлаждает пар, преобразуя его обратно в воду, которая затем подается обратно в котел для повторного нагрева. Этот цикл повторяется непрерывно, обеспечивая постоянное производство электроэнергии.
Типы тепловых электростанций
Конденсационные ТЭС
Конденсационные тепловые электростанции являются наиболее распространенными. Они ориентированы на производство электроэнергии и характеризуются высокой мощностью и простотой конструкции. Основное топливо — уголь, газ или нефть.
Парогазовые ТЭС
Парогазовые станции сочетают использование паровых и газовых турбин. В таких установках сначала сжигается газ, и его тепловая энергия используется для вращения газовой турбины. Затем образующийся горячий выхлопной газ направляется в котел для генерации пара, который вращает паровую турбину.
Когенерационные ТЭС
Когенерационные установки используются для совместного производства электроэнергии и тепла. Они обеспечивают высокую общую эффективность, что особенно актуально для районов с большим спросом на тепло в холодное время года.
Экологические проблемы тепловых электростанций
Загрязнение атмосферы
Основной экологической проблемой тепловых электростанций является выброс углекислого газа (CO2), диоксидов серы и азота, а также твердых частиц. Эти выбросы способствуют глобальному потеплению и ухудшению качества воздуха. Наиболее опасны выбросы угольных электростанций, так как они содержат значительные объемы твердых частиц и тяжелых металлов.
Водные ресурсы и тепловое загрязнение
Тепловые электростанции используют большие объемы воды для охлаждения, что может вызывать перегрев водоемов и нарушать экосистемы. Тепловое загрязнение приводит к снижению содержания кислорода в воде и гибели водных организмов.
Проблемы с утилизацией отходов
Угольные электростанции производят значительные объемы золы и шлаков, которые требуют специального хранения и утилизации. При неправильном хранении эти отходы могут загрязнять почвы и грунтовые воды.
Пути улучшения экологичности тепловых электростанций
Использование чистых технологий сжигания
Чистые технологии сжигания включают такие методы, как сжигание топлива в условиях низкого содержания кислорода (оксигенирование) и использование фильтров для улавливания твердых частиц. Эти меры позволяют снизить объем выбросов вредных веществ.
Улавливание и хранение углерода
Технологии улавливания и хранения углерода (CCS) представляют собой перспективное решение для сокращения выбросов CO2. Они позволяют улавливать углекислый газ из выхлопных газов и хранить его в подземных резервуарах.
НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ « IN SITU »
ISSN (p) 2411-7161 / ISSN (e) 2712-9500
№10 / 2024
Переход на альтернативные виды топлива
Замена угля и нефти на природный газ позволяет существенно снизить выбросы вредных веществ и увеличить эффективность работы ТЭС. Еще одним перспективным направлением является использование биотоплива и водорода. Заключение
Тепловые электростанции продолжают оставаться важным элементом энергетической инфраструктуры. Однако их значительное воздействие на окружающую среду требует внедрения инновационных технологий и модернизации оборудования. Чистые технологии сжигания, переход на альтернативные виды топлива, а также использование систем улавливания и хранения углерода являются основными направлениями для повышения экологической безопасности ТЭС. Решение этих проблем позволит снизить негативное влияние энергетики на окружающую среду и обеспечить устойчивое развитие в энергетическом секторе. Список использованной литературы:
1. Браун, Т. "Экологические проблемы в энергетике: вызовы и пути решения". — Лондон: Green Future, 2021.
2. Иванов, А. "Современные технологии ТЭС и их экологические аспекты". — Москва: Технопресс, 2019.
3. Чжан, Л. "Парогазовые технологии и их преимущества". — Пекин: China Tech, 2020.
4. Смит, Дж. "Энергоэффективность и устойчивое развитие тепловых электростанций". — Нью-Йорк: Energy Press, 2019.
5. Карлсон, П. "Технологии улавливания и хранения углерода". — Стокгольм: Green Innovations, 2018.
© Акмырадов С., Аллаев А., Алтыев Р., Аннадурдыев Х., 2024
УДК 621.31
Атдаева Г., студентка Туркменский государственный энергетический институт
г. Мары, Туркменистан Агабаев Ш., студент Туркменский государственный энергетический институт
г. Мары, Туркменистан Аманназаров О., студент Туркменский государственный энергетический институт
г. Мары, Туркменистан Шатураев Дж., студент Туркменский государственный энергетический институт
г. Мары, Туркменистан
ЭНЕРГЕТИКА: ЗНАЧЕНИЕ ЭНЕРГЕТИКИ В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ
Аннотация
В данной статье рассматривается значение энергетики в современном обществе, акцентируя внимание на её роли в обеспечении экономического роста, социальной стабильности и устойчивом
