Determinarea Vectorului Poluant Gaze de Ardere Intr Un Complex Energetic
BIBLIOGRAFIE:
Mănescu S., Chimia sanitara a mediului, Ed. Medicală, București,1994
Nenițescu C.D., Chimie generală, Ed. Didactică și pedagogică, București, 1986
Rojanschi V., Bran F., Diaconu G., Protecția și ingineria mediului, Ed. Economică, București, 1997
Simonescu C., Stănescu R., Lany S., Poluarea și protecția mediului, Ed.Printech-București-2002
Colectiv – Controlul calității mediului, Lucrări practice de laborator, Ed. [NUME_REDACTAT], București, 2003
Banu A. și Colaboratorii – Elemente de inginerie și protecția mediului Ed. [NUME_REDACTAT] 2007
Antonie R. Protecția mediului înconjurător – Ed. [NUME_REDACTAT] 1995
Negulescu M. Protecția mediului înconjurător – Ed. [NUME_REDACTAT] 1995
Pencea I. Bazele analizei structurale a materialelor – [NUME_REDACTAT] București 2001
Baumbach, G. Păstrarea aerului curat, Ediția a 3-a [NUME_REDACTAT] 1993
Bucur, [NUME_REDACTAT] de chimia apei Editura HGA București 1999
Allemand N. Controlul emisiilor de compuși organici în industrie CITEPA, Raport final, Paris, Octombrie 1990
Bank. M. Cunoștinîe de bază. Tehnologie de mediu. [NUME_REDACTAT] 1995
Borger G. Păstrarea aerului curat pe Envitec 89, Chem-Ing-Tech, 61(1989) 7, S.328 -324
Borger G Emisii mai reduse din absorbere cu cărbune activ, prin regenerarea cu vapori mai eficienta Chem-Ing-Tech, 61(1989) 7, S.200 -201
Chiriac F. Leca A – Procese de transfer de căldura și masa in instalațiile industriale [NUME_REDACTAT] București 1982
Danila S., Berbente C. Metode numerice in dinamica fluidelor [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] 2003
Diga S. M. Instalații de desprăfuire electrostatica [NUME_REDACTAT] Craiova 2001
Poluarea sonora și civilizația contemporană [NUME_REDACTAT] București 1982
Eigenberger G. Purificarea aerului uscat – gaze poluante și mirosuri, [NUME_REDACTAT], Colocviu, [NUME_REDACTAT], Germania 1988
Eimer, D, Fischer K Biofiltrele in practica Tubingen 1988
Fritz, w, Kern H Purificarea gazelor reziduale Wurzburg, 1990
Grashof, J, Noppen R, Reducerea emisiilor la cabinele de pulverizare a instalațiilor de lăcuire a automobilelor, [NUME_REDACTAT] , Stuttgart, 1987
Ionel I, Ungureanu C. Termoenergetica și mediul [NUME_REDACTAT] București 1996
Ionescu C, Ciuparu D, Poluare și protecția mediului in petrol și petrochimie [NUME_REDACTAT] București 1999
Iordache O, Smighelschi O, Ecuațiile fenomenelor de transfer de masa și căldura [NUME_REDACTAT] București 1981
Mihailescu L, Prisecaru T Cazane și turbine , Ediție revizuita [NUME_REDACTAT] 2002
Mihailescu L, s.a. Arzătoare turbionare [NUME_REDACTAT] București 1986
Mihailescu A. Efectele genetice ale unor factori poluanți, efectele biologice ale poluării mediului [NUME_REDACTAT] București 1975
Negrea C, Tratat de generatoare de abur Editura MatrixRom 2003
Negrea V.D. Combaterea poluării in transporturile rutiere [NUME_REDACTAT] 2000
Nistreanu V. Dumitran G. Elemente de ecologie Editura BREN București 1999
Oprea I. [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] București 2000
Onutu I, Tanasescu C, Fabricarea produselor petroliere ecologice [NUME_REDACTAT] din Ploiești 2004
Rojanschi V.s.a. Cartea operatorului din stații de tratare a apelor [NUME_REDACTAT] București 1996
*** Economia și protecția mediului [NUME_REDACTAT] 1997
Voicu V. [NUME_REDACTAT] in industrie [NUME_REDACTAT] 2002
*** Studiu privind metodele și tehnicile de gestionare a deșeurilor , INCDPM – ICIM [NUME_REDACTAT] M, Savin, D Acțiuni pentru combaterea poluării solului cu noxe din deșeuri metalurgice [NUME_REDACTAT] 1995
[NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], Amenajarea resurselor de apa și impactul asupra mediului, Editura BREN București 1999
Cuprins
INTRODUCERE. IMPORTANTA TEMEI „ POLUAREA ATMOSFEREI”
CAPITOLUL 1. NOȚIUNI INTRODUCTIVE
1.1. Particularități privind poluarea mediului
1.2 Surse generatoare de poluanți în industria energetică
1.2.1. Particularități privind funcționarea blocurilor termoelectrice pe cărbune
1.2.2 Fluxurile agenților de lucru in blocurile termoelectrice
1.3. Cerințe de mediu UE privind blocurile termoenergetice
1.3.1 Acquis-ul comunitar privind mediul
1.3.2. Constatări importante privind alinierea la UE
1.4 [NUME_REDACTAT] pe cărbune. Tendințe de dezvoltare
1.4.1 [NUME_REDACTAT] pe Cărbune 330MW. Compunere. Combustibili. Procesul de ardere 29
CAPITOLUL 2. DETERMINAREA VECTORULUI POLUANT- GAZE DE ARDERE ÎNTR-UN COMPLEX ENERGETIC 42
2.1 Metodologia DSDE de evaluare emisii
2.2 Metodologia DSDE. Studiul de caz: 2 blocuri termoelectrice de 330MW / lignit, Turceni
CAPITOLUL 3. STUDIUL DE CAZ
3.1 Date tehnice privind blocurile energetice
3.2. Evaluarea emisiilor de bioxid de sulf înainte și după montarea instalațiilor de desulfurare
3.4. Modernizări ale instalației existente în vederea montării instalațiilor de desulfurare
3.5. Particularități în modernizarea instalațiilor tehnologice
3.5.1. Canalele de gaze de ardere
3.5.2. Apa de proces
3.5.3. Aer comprimat tehnologic și instrumental
3.5.4. Evacuarea apelor uzate
3.5.5. Izolații termice
3.6. Gospodăria de calcar
3.6.1. Particularitati privind instalatiile de evacuare a produsului secundar
3.7. Impactul asupra mediului înconjurător
CAPITOLUL 4. Managementul riscurilor industriale
CAPITOLUL 5. IPOTEZE DE LUCRU. OBIECTIVELE CERCETĂRII. METODOLOGIA VERIFICĂRII IPOTEZELOR 80
5.1. Formularea obiectivelor cercetării și a ipotezelor de lucru
5.2. Metodologia verificării ipotezelor
5.3. Organizarea cercetării
5.4.Comparație între sistemele tradiționale și instruirea sistemică. Aspecte metodice ale reformei în educație
5.4.1. Sursele conținuturilor școlare
5.4.2 Stabilirea competențelor
5.4.3 Aspecte privind evaluarea
5.4.4 Metode de instruire centrate pe elev
5.4.5 Mijloace de învățământ
5.4.6 Mediul de instruire
5.4.7. Timpul de instruire
5.4.8. Motivarea elevilor-puncte cheie
5.4.9 Proiectarea didactică. Noțiuni generale
5.5 CDS – „CALITATEA MEDIUILUI”-POLUAREA ATMOSFEREI
CAPITOLUL 6. PREZENTAREA ȘI INTERPRETAREA REZULTATELOR OBȚINUTE
6.1. Rezultatele cercetării
6.2 Interpretarea rezultatelor
CAPITOLUL 7. CONCLUZII
BIBLIOGRAFIE
Cuprins
INTRODUCERE. IMPORTANTA TEMEI „ POLUAREA ATMOSFEREI”
CAPITOLUL 1. NOȚIUNI INTRODUCTIVE
1.1. Particularități privind poluarea mediului
1.2 Surse generatoare de poluanți în industria energetică
1.2.1. Particularități privind funcționarea blocurilor termoelectrice pe cărbune
1.2.2 Fluxurile agenților de lucru in blocurile termoelectrice
1.3. Cerințe de mediu UE privind blocurile termoenergetice
1.3.1 Acquis-ul comunitar privind mediul
1.3.2. Constatări importante privind alinierea la UE
1.4 [NUME_REDACTAT] pe cărbune. Tendințe de dezvoltare
1.4.1 [NUME_REDACTAT] pe Cărbune 330MW. Compunere. Combustibili. Procesul de ardere 29
CAPITOLUL 2. DETERMINAREA VECTORULUI POLUANT- GAZE DE ARDERE ÎNTR-UN COMPLEX ENERGETIC 42
2.1 Metodologia DSDE de evaluare emisii
2.2 Metodologia DSDE. Studiul de caz: 2 blocuri termoelectrice de 330MW / lignit, Turceni
CAPITOLUL 3. STUDIUL DE CAZ
3.1 Date tehnice privind blocurile energetice
3.2. Evaluarea emisiilor de bioxid de sulf înainte și după montarea instalațiilor de desulfurare
3.4. Modernizări ale instalației existente în vederea montării instalațiilor de desulfurare
3.5. Particularități în modernizarea instalațiilor tehnologice
3.5.1. Canalele de gaze de ardere
3.5.2. Apa de proces
3.5.3. Aer comprimat tehnologic și instrumental
3.5.4. Evacuarea apelor uzate
3.5.5. Izolații termice
3.6. Gospodăria de calcar
3.6.1. Particularitati privind instalatiile de evacuare a produsului secundar
3.7. Impactul asupra mediului înconjurător
CAPITOLUL 4. Managementul riscurilor industriale
CAPITOLUL 5. IPOTEZE DE LUCRU. OBIECTIVELE CERCETĂRII. METODOLOGIA VERIFICĂRII IPOTEZELOR 80
5.1. Formularea obiectivelor cercetării și a ipotezelor de lucru
5.2. Metodologia verificării ipotezelor
5.3. Organizarea cercetării
5.4.Comparație între sistemele tradiționale și instruirea sistemică. Aspecte metodice ale reformei în educație
5.4.1. Sursele conținuturilor școlare
5.4.2 Stabilirea competențelor
5.4.3 Aspecte privind evaluarea
5.4.4 Metode de instruire centrate pe elev
5.4.5 Mijloace de învățământ
5.4.6 Mediul de instruire
5.4.7. Timpul de instruire
5.4.8. Motivarea elevilor-puncte cheie
5.4.9 Proiectarea didactică. Noțiuni generale
5.5 CDS – „CALITATEA MEDIUILUI”-POLUAREA ATMOSFEREI
CAPITOLUL 6. PREZENTAREA ȘI INTERPRETAREA REZULTATELOR OBȚINUTE
6.1. Rezultatele cercetării
6.2 Interpretarea rezultatelor
CAPITOLUL 7. CONCLUZII
BIBLIOGRAFIE
INTRODUCERE. IMPORTANTA TEMEI „ POLUAREA ATMOSFEREI”
Grija față de mediu trebuie să fie o componentă esențială a dezvoltării morale, spirituale, sociale, și culturale a generațiilor actuale. Astăzi, mai mult ca oricând se impune educarea tuturor cetățenilor în spirit ecologic, în special a tinerei generații, deoarece aceasta va fi, pe lângă beneficiarul de mâine, factorul de decizie.
Educația privind calitatea mediului trebuie să fie un proces activ, continuu, desfășurat în toate mediile, clasele și categoriile sociale, iar școala trebuie să fie ,,coloana vertebrală” care direcționează și conturează formarea unui comportament adecvat fața de mediul natural.
Educația în problema mediului este procesul prin care se recunosc valorile și se clarifica ideile necesare competenței și atitudinii potrivite pentru a înțelege și aprecia relațiile existente dintre om și natura. Procesul educațional are drept sarcină să sublinieze faptul ca, în contextul actual, nu este vorba să conservam natura în dauna omului, ci să se asigure în primul rând bunăstarea omenirii. În aceasta privința cunoștințele ecologice constituie un element din ce în ce mai important în explicarea politicii de protecție a mediului înconjurător. Este momentul în care distrugerea și dezordinea trebuie să cedeze locul gospodăririi raționale.
Problema gospodăririi deșeurilor, care a apărut odată cu începerea activităților umane, a devenit prioritară ca rezultat al dezvoltării economico-sociale. Dezvoltarea industriei, agriculturii, serviciilor, creșterea populației și apariția marilor aglomerări urbane au determinat, intensificarea preocupărilor în plan administrativ, legislativ și tehnico – științific pentru găsirea unor soluții de diminuare a efectelor negative care pot apărea ca urmare a gospodăririi necorespunzătoare a deșeurilor.
Gospodărirea deșeurilor ocupă un loc important în politica și strategia de dezvoltare economică și socială durabilă, în care calitatea mediului și conservarea resurselor naturale au un rol central.
Operațiunile de reciclare vizează două obiective fundamentale:
– neutralizarea deșeurilor toxice în vederea reducerii la maximum a posibilităților de poluare a mediului (aer, apa, sol) și de afectare a ființelor vii, precum și micșorarea masei și volumului acestora pentru depozitarea în siguranță;
– valorificarea totală sau parțială a deșeurilor prin realizarea unor produse sau materiale care să reintre în circuitul economic, precum și prin obținerea energiei secundare sau a unor combustibili.
Reciclarea deșeurilor în epoca modernă nu se poate realiza fără existența unei puternice activități de cercetare, proiectare și producere a unor instalații eficiente și performante, capabile să prelucreze o cantitate cat mai mare de deșeuri la un preț cât mai mic.
Lucrarea POLUAREA ATMOSFEREI va prezenta principiile de realizare a celor mai răspândite metode de protecție a mediului construcție și funcționare a sistemelor tehnice, efectele și beneficiile acestora, iar în unele cazuri și aspecte economice astfel încât să ne putem face o părere asupra dimensiunilor problemei, alegerii celui mai potrivit procedeu, costurilor necesare pentru realizare și, eventual, a beneficiilor.
Metodica predării disciplinei „Calitatea mediului”( Poluarea atmosferei).
[NUME_REDACTAT] mediului se studiază în clasa a XI-a și în clasa a XII-a, profil [NUME_REDACTAT].
Parcurgerea conținutului se va realiza în integralitatea lui în conformitate cu programa școlară și cu Standardul de [NUME_REDACTAT] pentru a corela în permanența criteriile de performanța ale competențelor agreate în modul cu conținuturile incluse, rezultate din condițiile de aplicabilitate ale criteriilor de performanța respective.
Se pot folosi informații relevante despre stilul de învățare al elevilor (auditiv, vizual, practic) și al tipului de inteligența al acestora, în scopul asigurării unei game variate de activități, care să garanteze asimilarea cunoștințelor și formarea deprinderilor, indiferent de stilul de învățare caracteristic.
Activitățile de învățare utilizate vor avea un caracter activ, interactiv și centrat pe elev, cu pondere pe activitățile de învățare și nu pe cele de predare. Se vor folosi următoarele metode:
– expozitive (explicația, descrierea, exemplificarea)
– explorative (vizite, observarea directă, observarea indirectă)
– lucrul în echipa, efectuarea de lucrări de laborator, simularea, discuțiile în grup, prezentările video, temele și proiectele integrate contribuie la învățarea eficientă, prin dezvoltarea abilităților de comunicare, luarea deciziilor, asumarea responsabilității, sprijin reciproc precum și a spiritului de echipa, competițional și creativității elevilor.
Evaluarea trebuie să fie un proces continuu și sumativ realizat prin observare, chestionare, rezolvare de probleme, proiecte.
Învățarea centrată pe elev le oferă acestora mai multa autonomie și un control sporit în alegerea metodelor de învățare și a ritmului de studiu.
Predarea de înaltă calitate este o condiție prealabilă pentru pregătirea și formarea de înaltă calitate, care constituie la rândul lor factori care influențează puternic competitivitatea pe termen lung a Europei și capacitatea acesteia de a crea mai multe locuri de muncă și de a genera o mai mare creștere economică
La fel de important este faptul că predarea oferă un serviciu de o importanță socială considerabilă: cadrele didactice joacă un rol fundamental prin sprijinul acordat în scopul identificării și dezvoltării talentelor și al concretizării potențialului de dezvoltare și împlinire personală al fiecăruia, precum și prin sprijinul acordat persoanelor în vederea dobândirii unei game largi de cunoștințe, aptitudini și competențe fundamentale, de care vor avea nevoie, în calitate de cetățeni, în viața personală, socială și profesională.
Capacitatea cadrelor didactice de a răspunde provocărilor generate de creșterea diversității sociale și culturale în sălile de curs este esențială pentru dezvoltarea unor sisteme educaționale echitabile și pentru realizarea de progrese în vederea asigurării de șanse egale pentru toți.
Voi încerca în aceasta lucrare să analizez modul în care profesorul poate contribui intr-o mai mare măsură la atingerea obiectivelor propuse în ceea ce privește educația privind calitatea mediului.
Profesorul are misiunea de a pregăti tinerii pentru a face față numeroasele schimbări sociale, culturale, economice și tehnologice în cadrul societății. Totodată societatea de astăzi creează exigențe noi pentru personalul didactic și accentuează nevoia unor abordări ale predării focalizate mai mult atât pe competențe, cât și pe rezultatele învățării. În procesul de dobândire a competențelor fundamentale pentru durata întregii vieți, elevilor li se cere, din ce în ce mai mult, să își dezvolte capacitatea de a învăța în mod autonom și să își asume responsabilitatea pentru propria învățare.
În plus, este posibil ca elevii din aceeași clasă să provină din medii din ce în ce mai diverse și să aibă o gamă foarte largă de aptitudini. Pentru a-și putea adapta metodele de predare în funcție de nevoile în schimbare ale elevilor, cadrele didactice trebuie să își perfecționeze în mod regulat aptitudinile pe care le posedă și/sau să dobândească altele noi.
Noile exigențe cu care se confruntă cadrele didactice necesită atât elaborarea unor abordări ale predării și crearea unor medii de învățare noi, cât și un nivel înalt de profesionalism.
Pe măsură ce școlile se transformă în medii educaționale din ce în ce mai autonome și mai deschise, cadrelor didactice le revine o responsabilitate din ce în ce mai mare în ceea ce privește conținutul, organizarea și monitorizarea procesului educațional, precum și în ceea ce privește propria dezvoltare profesională pe parcursul întregii cariere.
Pentru motivarea alegerii temei de cercetare voi porni de la următorul exemplu:
Asistăm la o lecție obișnuită. Elevii sunt în bănci, unii în spatele celorlalți, câte unul sau câte doi, ca pe vremea străbunicilor. Toți au privirile ațintite înainte. Acolo este catedra și profesorul, în fața clasei. Asta li se cere – privirea în față. Unde găsesc ei răspunsuri la confruntările personale: la profesor, în spatele colegului sau departe de zidurile școlii ? Se pune o întrebare firească: ce finalități asumă școala contemporană ?
In contrast o lecție se poate desfășura și altfel. Elevii sunt pretutindeni în clasă. Ei se grupează natural, potrivit opțiunilor de studiu și resurselor pedagogice asigurate de profesor. Elevii privesc unii la alții, față – în – față, ei comunică. Toți au șansa dialogului efectiv.
Trecerea de la învățarea reproductivă la cea creativă, prin rezolvare de probleme nu se face prin simpla schimbare a conținuturilor învățării, prin reformă de curriculum
Taxonomia metodologiei didactice este un capitol vast al teoriei și practicii în învățământ, pentru exemplificare putem aminti trei etape semnificative în evoluția acesteia:
– metode expozitive
– metode active
– metode interactive.
Școala noastră practică cu predilecție o predare frontală, în care metodele expozitive slujesc cu fidelitate cerințele programelor de învățare comune și obligatorii. Activitatea pe grupe și predarea personalizată (individualizată) prind cu greu contur în condițiile reformei parcelare.
Pe parcursul celor doi ani școlari (2012-2013 și 2013-2014) am realizat un experiment didactic la doua clase paralele având aproximativ același nivel, aplicând metode didactice și abordări diferite a procesului de predare-învățare.
Analizând statistic rezultatele obținute și interpretându-le, am descoperit care este modalitatea cea mai eficienta de realizare a actului instruirii la disciplina chimie, astfel încât elevii să părăsească școala având competențele și abilitățile necesare pentru integrarea în piața muncii.
Problema mediului, a conservării și protecției sale este o problemă mondială. Pe măsură ce mijloacele de informare privind această problemă s-au acumulat, s-a desprins concluzia că calitatea mediului nu poate fi considerata ca obiect de studiu de aceeași maniera ca de exemplu: matematica, biologia, chimia.
În consecință, accentul trebuie pus pe caracterul interdisciplinar al educației privitoare la mediu. Principalul obiectiv al educației, în materie de mediu ambiant , trebuie să fie marele public. Acest obiectiv trebuie să fie atins pe două căi: în primul rând în sectoare de educație convențională (școli de toate gradele) dar care trebuie să se adreseze în măsură egală atât elevilor cât și profesorilor și în al doilea rând, într-un sector de educație informațional cuprinzând colective de tineri și adulți din toate profesiile.
In scopul motivării, aprofundării și consolidării cunoștințelor dobândite în procesul instructiv educativ, am coordonat un program educațional în care sunt implicați peste 150 de elevi și cadre didactice, specialiști din domeniul protecției mediului, comunitatea locală și părinții.
,,Salvați natura!” este un proiect educațional inițiat de [NUME_REDACTAT] UCECOM „Spiru- Haret” Craiova în parteneriat cu următoarele instituții:
1. [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT]
2. [NUME_REDACTAT] „C.D. Nenițescu” Craiova
3. [NUME_REDACTAT] Bucovăț, Dolj
4. [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT]-[NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] către formarea unei conștiințe, culturi și civilizații ecologice este lung, dificil, trece obligatoriu prin modelarea educațională a personalității umane.. În acest scop, colaboratorii acestui proiect sunt:
– elevii din ciclul liceal de la clasele a IX-a și a X-a de la cele trei scoli.
Cu aceasta ocazie s-a efectuat excursii la [NUME_REDACTAT] acestui proiect este de a populariza cu ajutorul mijloacelor asupra problematicii în domeniu calității mediului, de a promova dezvoltarea durabilă și protejarea mediului pentru generațiile prezente și viitoare .
În scopul formării unui comportament ecologic care să permită copiilor să acționeze în folosul naturii, în cadrul parteneriatului am urmărit următoarelor obiective:
– dezvoltarea capacității de cercetare, explorare, investigare a mediului;
– cunoașterea ființelor și fenomenelor din mediul și caracteristicile acestora;
– înțelegerea necesității calității mediului și identificarea unor reguli și norme de comportament ecologic în diverse situații;
– creșterea dorinței de a ocroti, respecta și proteja natura prin implicarea copiilor în activități cu caracter experimental și demonstrativ;
– manifestarea disponibilității copiilor de-a participa la acțiuni de îngrijire și protejare a mediului aplicând cunoștințele dobândite.
Programul și-a propus să tragă un semnal de alarmă pornind de la observațiile cu privire la degradarea continua și treptată a ecosistemelor naturale prin realizarea de pliante, ecusoane, postere și distribuirea lor în școli, instituții, parcuri (Parcul ,,[NUME_REDACTAT]”, Craiova), pe stradă și în spații publice.
Pe parcursul derulării s-a realizat o campanie de informare asupra problemelor cu care se confruntă calitatea mediului prin expuneri și dezbateri în cadrul simpozioanelor la care au participat elevi și cadre didactice ale școlilor partenere ( ,,[NUME_REDACTAT]”)
A discuta despre problemele mediului nu ajuta decât să ne ușurăm conștiința și nu rezolvăm nicidecum impactul negativ asupra planetei și asupra generațiilor viitoare.
De aceea elevii [NUME_REDACTAT] UCECOM „ Spiru-Haret” Craiova în cadrul acțiunii „Harta verde a [NUME_REDACTAT] UCECOM ‚ Spiru-Haret”Craiova au amenajat și îngrijit spațiile verzi din curtea școlii .
În campania ,,Nimic nu se pierde, totul se transforma!” s-a realizat ecologizarea spațiilor din preajma școlii, recuperarea și colectarea selectivă a deșeurilor, reducerea cantității de deșeuri în cadrul școlii, utilizarea economicoasă a hârtiei, reducerea consumului de energie, etc.
In cadrul campaniei ,,România prinde rădăcini’’ realizată de postul de televiziune [NUME_REDACTAT] în comuna Dăbuleni (Dolj), elevii implicați în proiectul ,,Salvați natura!” au plantat 100 de puieți .
Sub egida ,,Caravana oltenilor” elevi și cadre didactice au participat la vizitarea [NUME_REDACTAT] a Universității din Craiova și a [NUME_REDACTAT] din Parcul ,,Romanescu”, iar în cadrul acțiunii ,,O opțiune pentru viitor” cadre didactice ale Facultăților de Agronomie, Horticultură și [NUME_REDACTAT] le-au prezentat baza materială (unde elevii au văzut echipamente pentru calitatea mediului) și oferta educațională pentru anul universitar 2013 – 2014.
Revista ,,Salvați natura!” distribuită elevilor din școlile colaboratoare a cuprins creații ale elevilor (proză, poezie, desene despre mediu), sfaturi ale specialiștilor, schimburi de impresii din întâlnirile realizate.
Alternativa oferită astăzi învățământului prin metoda proiectelor, lărgește orizontul de cunoaștere al copiilor, oferind posibilitatea învățării ideii, ca nimic din ceea ce făurește omul pe pământ nu este întâmplător – ,,a înțelege natura înseamnă a înțelege viitorul, iar a face ceva pentru salvarea naturii, atât de amenințată astăzi, înseamnă a contribui la fericirea omenirii” ([NUME_REDACTAT]).
CAPITOLUL 1. NOȚIUNI INTRODUCTIVE
Noțiunea de mediu înconjurător este una din noțiunile fundamentale care sta la baza ecologiei ca știință. Termenul de ecologie provine din limba greaca („oikos”=loc de trai, adăpost, casa sau in general; mediu de viață și „logos”=vorbire, știință).
Definiția mediului in Larousse reprezinta „ansamblu de elemente naturale și artificiale unde se desfășoară viața”.
Savantul roman [NUME_REDACTAT] definiteste mediul înconjurător ca fiind „totalitatea înfăptuirilor, fenomenelor și energiilor lumești ce vin in contact cu o ființa de care depinde soarta acesteia și a căror acțiune provoacă o reacțiune in zisa ființa”.
Legiuitorul roman (Legea nr.137/1995) a considerat ca mediul înconjurător este un „ansamblu de condiții și elemente naturale ale Terrei: apa, aerul, solul și subsolul, toate straturile atmosferei ,toate materiile organice și anorganice , precum și ființele vii ,sistemele naturale in interacțiune cuprinzând elemente spirituale”.
Cuvântul poluare provine din latinescul „polluere”=a pângări, a murdari,a profana.
Actuala lege a protecției mediului (Legea nr.137/1995) nu mai definește noțiunea de poluare, dar și prin „ poluant” se înțelege „orice substanța solida, lichida, sub forma gazoasa sau sub forma de vapori sau sub forma de energie(radiație electromagnetica, ionizata, termica, fonica, vibrații) care, introdusa in mediu modifica echilibrul constituenților acestuia și al organismelor vii și aduce daune bunurilor materiale”.
Este interesant de remarcat ca atitudinea oamenilor de mediu nu s-a schimbat semnificativ de-a lungul existentei umanității. O mulțime de documente atesta exploatarea iraționala a pădurilor (Grecia, China),degradarea solurilor , distrugerea unor specii (eroii din Mahabharata ard o pădure întreaga cu animalele di ea cu tot). Diferența intre noi și strămoșii noștii este legata de capacitățile noastre sporite atât de a distruge cat și de a îngriji mediul. De-a lungul timpului prin ocuparea excesiva a planetei calitatea aerului și a apei s-a degradat, grosimea stratului de ozon a scăzut , punând intr-o stare critica întreaga planeta. Toate acestea au dus la creșterea îngrijorării legate de deteriorarea mediului.
Primii vizionari care au tras semnalul de alarma legat de degradarea mediului înconjurător au fost oamenii de știința din secolul al XIX care, confruntați cu urbanizarea și industrializarea galopanta au încercat sa stopeze acțiunile destructive și sa educe oamenii in domeniul științelor naturale și protecției mediului.
Din punct de vedere istoric conceptul de protecție a naturii a apărut prima oara la mijlocul secolului XIX la biologi (Humbold, Darwin, Wallace) și la romantici (Wordsworth, Emerson, Thoreau).
In spațiul mioritic romanesc grija pentru ocrotirea naturii are rădăcini adânci și puternice,fiind prezente unele marturii chiar și in operele cronicarilor [NUME_REDACTAT] și [NUME_REDACTAT]. Stefan cel mare, domnitor al Moldovei in perioada 1457-1504 este printre primii domnitori care s-a preocupat de protejarea vânatului și a altor resurse naturale și a dat legea „branistei’, un loc unde nimeni nu avea voie sa vâneze , sa pescuiască ,sa pășuneze vitele sau sa cosească fanul fără voia stapanului.
Legile poluării au fost formulate de B. Commomer in cartea sa „Cercul care se închide”.
Prima lege,”toate sunt legate de toate”,tratează de fapt ciclurile existente in natura, biochimice, ecologice, dar care in esența arata interdependenta formelor de viața existente, atât între ele cat și cu mediul înconjurător.
A doua lege „totul trebuie sa duca undeva „ este de fapt o alta enunțare a principiului „nimic nu se pierde, totul se transforma”adaptat la poluare in sensul ca toate deșeurile activității omului nu se pierd, și chiar daca sunt aruncate in oceane , vor intra in circuitele biologice mai devreme sau mai târziu.
A treia lege”natura se pricepe mai bine”exprima experiența capatata de natura de-a lungul evoluției vieții de a păstra doar compușii utili și nenocivi.
Poluanții pot fi naturali (ozonul, dioxidul de carbon, praful, fumul, cenușile vulcanice, polenul) rezultați din activitatea umana (din surse industriale, menajere, agricole, silvice, radioactive). După emisarul afectat poluanții pot fi atmosferici, acvatici sau edafici(ai solului).
Poluanții atmosferici sunt formați din efluenți din diferite surse și grupați in trei categorii:
– gaze anorganice(derivații oxigenului ai sulfului și azotului, compușii plumbului, monoxidului de carbon și dioxidul de carbon);
– gaze organice (hidrocarburi alifatice, aldehide, cetone,alcooli);
– aerosoli(fum pulbere, gudroane).
Poluanții apelor pot fi definiți ca lichide și solide care, eliberate in ape, transforma calitatile acesteia mai mult sau mai puțin. Natura poluanților acvatici poate fi industriala, manajera, agricola(fertilizanți, pesticide, ierbicide, reziduuri zootehnice),radioactiva.
Poluanții solurilor sunt substanțe olidelii schide și solide care degradează calitatea solului. La rândul lor, poluanții solului sunt de diferite tipuri: reziduri lichide și solide neomogene, agricole, industriale, fertilizanți in exces, pesticide și ierbicide agenți infecțioși toxici și radioactivi.
Pentru a diminua efectele substanțelor toxice poluante asupra organismului uman a fost introdusa noțiunea de concentrație maxima admisa( C.M.A).
Particularități privind poluarea mediului
Poluarea mediului poate fi naturala și artificială. Poluarea artificială a fost determinată de dezvoltarea așezărilor urbane, sub influenta factorului antropic. Inițial produsele poluante erau puține, de natura organică și ușor degradabile de către microorganismele mediului(bacterii și ciuperci). Pe măsura dezvoltării industriei, a creșterii demografice și a modernizării tehnicii, poluarea s-a extins, poluanții s-au înmulțit și au apărut deșeuri greu biodegradabile (detergenți, pesticidele de sinteză, deșeurile radioactive). Când cantitatea de poluanți depășește capacitatea de neutralizare a mediului, ecosistemele suferă un proces de alterare până la distrugere a lor, având ca rezultat apariția zonelor lipsite total de viață.
Poluarea în funcție de natura poluantului poate fi:
– fizică: produsă de zgomot (poluare sonoră); produsă de substanțe radioactive (poluare radioactivă); produsă de apa caldă, praf, particule de cărbune;
– chimică: produsă de compuși gazoși din industrie; ionii unor metale grele; pesticidele folosite în agricultură; detergenți;
– biologică rezultata din infestarea mediului cu agenți patogeni și germeni proveniți din fermentații, eutrofizarea apelor.
Poluarea după mediul în care acționează poluanții, poate fi a aerului, a solului și a apei.
Poluarea aerului viciază aerul curat care este un amestec de gaze (azot 78,09%, oxigen 20,94%, argon 0,93%, CO2, 0,03% neon, kripton, xenon, heliu, hidrogen, ozon și vapori de apă) a căror proporție se menține constantă în straturile inferioare ale atmosferei, ceea ce reprezintă una din condițiile de bază ale menținerii vieții și dezvoltării viețuitoarelor pe Terra..
Prin poluare apare o impurificare a aerului datorită particulelor solide, gazelor, vaporilor de apa, particulelor radioactive și microorganismelor de tipul bacteriilor, virusurilor. In aerul poluat din zonele industriale se găsesc impurități sub forma particulelor solide (aerosoli), picături (aerosoli lichizi), gaze și vapori.
Dupa starile de agregare, poluanții din aer pot fi: poluanți gazoși și solizi, poluanții gazoși reprezintă 90% din masa totala a poluanților emiși în atmosferă, fiind sub forma de gaze și aerosoli lichizi(vapori).
Bioxidul de carbon (CO2) este un gaz periculos care prin dublarea concentrației sale din aer, devine un element perturbator climatic. Concentrația sa a înregistrat o creștere încă de la sfârșitul secolului trecut, datorită consumului de combustibili fosili folosiți în industrie pentru producerea de energie, precum și a despăduririlor masive. Concentrația maximă normală de CO2 admisă în atmosferă este de 0,3mg/mc de aer, iar creșterea concentrației peste 2-3% îl face toxic pentru om, cu efecte mortale la creșteri de 10-20%. Prin arderea pădurilor și a oxidării humusului forestier din zonele despădurite, se eliberează anual in atmosfera 8x109t CO2.
Oxidul de carbon (CO) este cel mai răspândit poluant atmosferic, având ca surse naturale erupțiile vulcanice, fermentațiile anaerobe din mlaștini, descărcările electrice, incendiile forestiere, iar ca sursele artificiale arderile de combustibil (benzină, cărbune, lemn, deșeuri). Concentrația sa, se menține constantă datorită bacteriilor din sol care absorb CO și îl transformă în CO2 sau metan (CH4).
Hidrocarburile sunt eliminate prin arderea incompletă a carburanților, concentrația lor în atmosferă devenind periculoasă pentru om, cu efecte cancerigene, (clorantrenul și benzopirenul).
Sursa naturală de hidrocarburi este vegetația Terrei care produce 109t/an hidrocarburi terpenice.
Aldehidele (acroleina) foarte toxică și iritantă pentru om, substanță eliminată în natură de rafinăriile de petrol, motoarele autovehiculelor, de crematoarele de gunoaie menajere.
Bioxidul de sulf (SO2) provine din erupțiile vulcanice, din arderile combustibililor și din acțiunile industriei metalurgice. Acest gaz are efecte toxice asupra plantelor producând leziuni foliare și nevroze opicale mai ales la conifere sau specii lemnoase (plopul, castanul, teiul, mesteacănul, cedrul, etc.).
Hidrogenul sulfurat H2S, apare datorită fermentațiilor anaerobe produse de sulfobacterii sau prin emisiile industriale, mai ales industriile chimică, farmaceutică, coloranților, cauciucului, care elimina 3x106t/an. Cei doi compuși, hidrogenul și sulful afectează sistemul nervos, aparatul respirator și sângele, atât la om cât și la animale.
Compușii azotului (NO, NO2) dintre care NO2 este cel mai periculos poluant ce provine de la motoarele cu ardere internă și automobile.
Derivații halogenilor (Cl, Br, F, I, HCl, HF) sunt poluanți toxici care acționează asupra organismelor și provin din industria chimică, de producere a aluminei. Foarte sensibile la fluor sunt coniferele și pomii fructiferi care la o concentrație de 60-100ppb mor.
Ploile acide produc poluarea atmosferică cea mai gravă, prin apa de ploaie care conține acizi, cu efecte nocive asupra viețuitoarelor, determină scăderea producției de peste lacuri, o sărăcire a solului în substanțe nutritive și uscarea masivă a pădurilor. Ploile acide sunt determinate de prezența în atmosfera a oxizilor de sulf și azot (SO2 și NO2 ), care în prezența vaporilor de apă și sub influența radiaților ultraviolete, se transformă în acizi extrem de toxici (acidul sulfuric și acidul azotic). Cercetările făcute au evidențiat faptul că reacțiile de transformare a oxizilor în acizi, au loc în troposferă, la 10- înălțime de la nivelul solului. Ciclul de reacții debutează cu absorbția unui foton de către o moleculă de ozon (O3) provenit din stratosferă, prin acțiunea poluanților carbonați sau azotați, cu formarea unei molecule de oxigen, foarte reactiv. Acesta, asociat cu molecula de apă formează "radicalul hidroxid"(OH) care transformă NO2 în HNO3 și amorsează reacțiile de transformare a SO2 în H2SO4. Fiecare radical OH poate oxida mii de molecule de oxizi ale poluanților atmosferici producând diverși acizii.
Fenomenul de ploaie acidă este un tip de poluare atmosferică, ce se formează atunci când oxizii de sulf și cei de azot se combină cu vaporii de apă, rezultând acizi sulfurici și azotici. Aceștia pot fi transportați la distanțe mari de locul originar al producerii și pot precipita. Ploaia acidă este în prezent un important subiect de controversă datorită acțiunii sale pe areale largi și posibilității de a se răspândi în alte zone decât cele inițiale formării. Printre acțiunile dăunătoare ale acesteia se pot aminti: erodarea structurilor, distrugerea culturilor agricole și a plantațiilor forestiere, amenințarea speciilor
Industria termoenergetică elimină în atmosferă poluanți sub formă de praf (cenușă, particule de cărbune nears, zgură), oxizii de sulf și de azot, iar în cantități mai mici hidrocarburi, funingine, sulfați și acizi organici. Toți combustibilii uzuali (păcură, cocs, cărbune) conțin cenușă provenită din substanțele solide necombustibile. În condiții normale combustibilii gazoși sau cei distilați nu conțin impurități solide, dar în condiții de ardere necorespunzătoare ei produc funingine. Partea vizibilă a emisiilor poluante o reprezintă fumul care, în funcție de natura combustibilului și felul combustiei are culori diferite. La arderea cărbunelui inferior, de la care rezultă multă cenușă, fumul este de culoare gri albicioasă. La arderea incompletă a cărbunelui și a produselor petroliere se elimină mult combustibil nears, fumul căpătând o culoare neagră. Evoluția continuă a capacităților de producție de energie electrică va crește proporțional și volumul poluanților emiși în atmosferă. În centralele electrice moderne de mare capacitate depozitarea, transportul și toate manipulările se fac automat, pneumatic, cu instalații ermetice, iar evacuarea cenușii se face pe cale umedă. Combustia este verificată și reglată permanent astfel încât să fie cât mai completă, pentru a avea un randament al arderii maxim, iar în gazele de combustie să nu mai existe poluanți. După ardere pulberile sunt reținute în instalații de filtrare, iar restul de gaze sunt evacuate în atmosferă la mare înălțime.
Alegerea măsurilor de combatere a poluării atmosferei cu poluanți nocivi presupune cunoașterea principalelor procese generatoare de poluanți (tab.1).
Dioxidul de carbon, metanul, oxizii de azot, ozonul, împreună cu vaporii de apă formează în mod natural gazele de seră. Majoritatea gazelor poluante ce au o capacitate diferită de absorbție a călduri și rămân în atmosferă perioade lungi de timp, ceea ce le sporește acțiunea dăunătoare. Efectul nociv de seră se produce atunci când gazele existente în atmosferă depășesc cantitatea normală. Cele mai importante gaze care dereglează acest efect sunt: dioxidul de carbon, metanul, oxidul de azot, ozonul troposferic, clorofluorocarburile, etc.
Dioxidul de carbon (CO2) este gazul cu efect de seră de proveniență antropică cel mai frecvent al cărui conținut a crescut până la 25% de la debutul revoluției industriale cu o frecvență de 280 părți pe milion până la 350 ppm. Eliminările de CO2 de origine antropică au condus la sporirea cu 60% a potențialului efectului de seră, fiind unul dintre principalele substanțe emise la arderile de combustibil fosil (aproximativ 90% din energia comercializată pe plan mondial este produsă de către combustibili fosili – păcură, cărbune brun, gaz natural și lemn).
Metanul CH4 principalul component al gazului natural ars de către echipamentele de încălzit contribuie cu peste 20% la creșterea efectului de seră. El provine din: descompunerile vegetale, mlaștini, gazele de baltă, aparatul digestiv al numeroaselor animale, arderile anaerobe (descompunerea vegetației în lipsă de O2), precum și de la scurgerile conductelor de gaze, de la instalațiile de stocaj și de la minele de cărbune, de la materiale organice în descompunere (produsele alimentare).
Oxidul de azot (N2O) provine de la arderea combustibilului fosil, utilizarea îngrășămintelor azotate, incinerarea arborilor și reziduurilor de plante. Gazul contribuie la sporirea efectului de seră cu circa 6%.
Ozonul troposferic O3 apare în troposferă spre deosebire de ozonul creat natural în atmosferă la o înălțime foarte mare și care este un ecran de protecție împotriva razelor ultraviolete. Ozonul troposferic este un produs al reacțiilor poluantelor atmosferice și reacționează cu țesuturile vegetale și animale provocând efectul de seră, cu o contribuție la efectul de seră de până la 10 %.
Clorofluorocarburile CFC sunt un produs chimic care contribuie la subțierea stratului de ozon, constituind în egală măsura un gaz cu efect de seră în creștere. Savanții nu sunt siguri de efectele reale produse de CFC asupra schimbării climatului pentru că acțiunea lor de rarefiere a stratului de ozon poate să aducă o nouă răcire a planetei. Este posibil ca, reducând emisia de CFC, să se protejeze stratul de ozon, accelerând o nouă încălzire a planetei, ceea ce demonstrează în ce măsură factorii de mediu sunt legați nemijlocit.
Atmosfera terestra este învelișul gazos format din aer care înconjoară Pamantul fara o limita superioara precisa, având o compoziție și proprietati aproximativ constante pana la 5000m altitudine.
Aerul atmosferic este un amestec de gaze, particule de praf,vapori de apa și microorganisme. Atmosfera devine din ce in ce mai rarefiata pe măsura ce inaltimea creste,astfel incat la limita ei superioara tinde sa se confunde cu vidul interplanetar.
Luând parte la mișcarea de rotație a Pamantului atmosfera prezintă o deformație sub forma unei turtiri la poli. Grosimea și forma atmosferei mai este modificata temporar de atracția Soarelui și a Lunii (maree atmosferice) precum și de propriile oscilații termice periodice(diurne și anuale) care produc contactări și dilatări ale aerului.
Atmosfera este sediul tuturor fenomenelor meteorologice. Daca nu ar exista atmosfera cu proprietățile și fenomenele sale,nu ar fi posibila viața pe Pamant,toata apa s-ar evapora și planeta noastră s-ar transforma intr-un pustiu.
Denumirea de atmosfera provine din limba greaca și se compune din cuvintele: atmos – gaz și sphaire – sfera. Datorita gravitației terestre, atmosfera ca mediu gazos este menținuta ca un manșon in jurul Pamantului, numit ocean aerian. La limita superioara a atmosferei unele gaze scapă de sub influenta acestei forte și trec in spatii interplanetare.
Compozitia atmosferei:
Aerul (atmosfera) este un amestec de diferite gaze. Analizele efectuate la suprafața Pamantului cat și la diferite altitudini au dus la concluzia ca aerul perfect uscat și chimic pur are aceeași compoziție pana la inaltimea de aproximativ 100 km. Mișcările turbulente și curenții din atmosfera explica aceasta omogenizare a compoziției chimice a aerului. Acest fapt a dus la impartirea din punct de vedere chimic a atmosferei in doua parti : una inferioara numita omosfera pana la 100km altitudine și a doua superioara , numita eterosfera, peste 100km.
In partea inferioara (omosfera) aerul perfect uscat este constituit din gaze care se afla in permanenta, unele in proporții apreciabile și constante și altele in proporții extrem de mici și variabile. Principalele gaze constituente ale aerului la suprafața Pamantului sunt azotul și oxigenul care reprezintă împreuna peste 99% din volumul aerului uscat. Aceste doua gaze sunt dominate cu o prezenta permanenta in proporții aproape constante îndeplinesc un rol important in viața plantelor și animalelor.
Deși nu întreține arderea și nu poate fi asimilat direct din aer decât un număr restrâns de plante și microorganisme din sol, azotul atmosferic este indispensabil vieții ca și oxigenul. El moderează acțiunea oxigenului in procesele de ardere, asigura dezvoltarea normala a proceselor vitale. In lipsa azotului, acțiunea excesiva a oxigenului l-ar face nerespirabil. Oxizii azotului rezulta in urma descărcărilor electrice, pot ajunge la sol odată cu precipitațiile atmosferice, imbogatind conținutul de compuși azotați din sol.
Celelalte gaze care intra in compoziția aerului atmosferei reprezintă împreuna mai puțin de 1%. Deși se afla in procente infime, unele dintre ele prezintă o mare importanta
Bioxidul de carbon are o mare importanta biologica și meteorologica. Prin proprietatea sa de a absorbi radiațiile cu lungime de unda mare ( infraroșii)emise la suprafața terestra și de atmosfera, bioxidul de carbon influențează regimul termic la suprafața Pamantului și al aerului prin menținerea căldurii in atmosfera inferioara, slăbind astfel răcirea radiativa nocturna a suprafeței terestre. Fiind un gaz mai greu decât aerul, bioxidul de carbon se găsește in cea mai mare cantitate in apropierea suprafeței terestre. La inaltimi ce depășesc 20km prezenta sa este practic neglijabila.
Bioxidul de carbon din aer este consumat atât prin procesul de asimilație clorofiliana a plantelor cat și el de transformare a silicaților din scoarța terestra in carbonați și oxizi. Creșterea dioxidului de carbon provenind din activitatea industriala poate accentua efectul de sera și determina o întârziere a climei.
[NUME_REDACTAT] este a doua formă alotropică a oxigenului, fiind constituit din trei atomi ai acestuia. Formula chimică este de forma : O3. Molecula sa este instabilă și se descompune după un timp scurt în oxigen diatomic. El este un oxidant puternic din care cauză este dăunător omului, producând dureri de cap, fiind iritant, caustic al mucoaselor respiratorii.
Stratul de ozon prezent în atmosfera terestră acționează ca un filtru care reține cea mai mare parte din radiația ultravioletă nocivă solară, reglează temperatura din atmosferă, cu implicații deosebite în protejarea biosferei.
Denumirea de „ozon” provine din grecescul ozein, care înseamnă „a mirosi”. Primul care descoperă (1839), izolează și denumește ozonul este chimistul german [NUME_REDACTAT] Schönbein, în timpul unor experimente de electroliză a apei conduse la Universitatea din Basel.[1]
[NUME_REDACTAT] Hartley identifică pentru prima dată (1880) proprietatea ozonului de a absorbi razele ultraviolete.
Fizicianul german [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] publică o lucrare (1934) în care ilustrează mecanismul de descompunere a ozonului sub acțiunea razelor ultraviolete.
Ozonul se obține cel mai simplu de la oxigen, cu ajutorul unei energii străine (căldură, lumină, electricitate), după reacția:
3O2 + 69 kcal = 2O3
Această reacție este endotermă cu concentrație de volum. In proportia cea mai mare oxigenul liber in natura are molecula formata din 2 atomi, O2. Exista insa o forma alotropica a oxigenului avand o molecula formata din 3 atomi, O3 , numita OZON (Corp gazos de culoare albastruie, cu miros caracteristic , a carui molecula se compune din 3 atomi de oxigen, care se gaseste in natura sau se poate obtine prin descarcari electrice in aer si este folosit ca antiseptic si la sinteze organice, din fr.ozone DEX 1998)
Tocmai datorită faptului că este instabil, ozonul este foarte rar și se găsește în atmosferă (cea mai mare concentrație a sa este stratul de ozon), la suprafața Pământului (în procent de 1·10-7%) și la 22 de km de suprafața Pământului (în procent de 1·10-6%). Locurile unde ozonul mai poate apărea sunt cascadele și malurile mărilor (rezultat în urma influenței razelor ultraviolete) și pădurile de brazi (produs în urma oxidării terebentinei și a altor compuși organici).
Existența ozonului în atmosferă este datorată interacției dintre razele solare ultraviolete și oxigenul atmosferic. Aceste raze, caracterizate printr-o cantitate semnificativă de energie, descompun moleculele de oxigen în câte doi atomi. Ozonul se formează prin unirea a câte trei astfel de atomi, dar este instabil, astfel că din nou atomii se unesc în molecule de oxigen și ciclul se repetă la infinit.
Stratul de ozon din jurul Pământului protejează biosfera de efectele dăunătoare ale radiațiilor ultraviolete solare (cum ar fi cancerul de piele) și ale radiațiilor electromagnetice potențial periculoase.
Ozonul format in apropierea pământului este toxic, putând duce la dificultăți sau afecțiuni respiratorii și distrugerea plantelor.
În ultimii ani, poluarea chimică (în special cu freon) conduce nu numai la încălzirea globală, ci și la distrugerea stratului de ozon, fenomen cu efecte negative ca:
– perturbarea echilibrului termic al atmosfere
– declanșarea ploilor acide,
– dispariția unor specii de animale,
– diminuarea ratei de reproducere a animalelor,
– creșterea incidenței cancerului de piele și al unor afecțiuni oftalmologice ca: conjunctivită, cataractă.
Ca efect al emisiilor de clorofluorocarburi, încă de la sfârșitul secolului XX se remarcă fenomenul de rarefiere a stratului de ozon atmosferic în special deasupra Antarcticii. Aceasta se datorează și prezenței cristalelor de gheață din norii stratoferici din zona polară.
Convenția de la [NUME_REDACTAT] stratului de ozon, intrată în vigoare în 1985 se referă la utilizarea de substanțe și tehnologii alternative care să evite distrugerea acestui înveliș protec
1.2 Surse generatoare de poluanți în industria energetică
1.2.1. Particularități privind funcționarea blocurilor termoelectrice pe cărbune
[NUME_REDACTAT] energia electrică se produce în instalații care ard combustibilii fosilii (cărbune, hidrocarburi), instalații hidroelectrice și instalații nucleare. Ponderea în producerea de energie electrică o reprezintă instalațiile care ard combustibili fosili. Acestea sunt formate, în principal din blocuri termoenergetice compuse din generatorul de abur, turbina și generatorul electric.
Energia electrică, la nivel industrial este produsă pe baza blocurilor termoelectrice grupate în centrale termoelectrice.
Metoda care stă la baza funcționării unei instalații de producere energie electrică (grup) cu ajutorul aburului este transformarea energiei termice din aburul supraîncălzit în energie mecanică și apoi transformarea energiei mecanice în energie electrică.
Ciclul după care funcționează o asemenea instalație (transformarea energiei termice din aburul supraîncălzit în energie mecanică) este ciclul Clausius-Rankine.
Pentru mărirea lucrului mecanic dezvoltat de turbină, aburul supraîncălzit rezultat din încălzirea apei în cazan după efectuarea lucrului mecanic în corpul de înaltă presiune al turbinei, se reîntoarce la cazan și este din nou încălzit la temperatura inițială în supraîncălzitorul intermediar al cazanului după care se destinde în corpul de joasă presiune al turbinei.
Din turbină acesta este evacuat în condensatorul acesteia, prin care circulă apa de răcire și care transformă aburul în apă, denumită în această fază condensat.
Ciclul este reluat prin introducerea condensatului (apei) în cazan, cu ajutorul pompei de alimentare. În funcție de numărul de corpuri al turbinei, în ciclul termic se pot efectua una sau mai multe încălziri intermediare ale aburului în cazan.
Descrierea echipamentelor:
Cazanele de abur se clasifică astfel:
în funcție de tipul acestora: cu circulație naturală sau cu circulație forțată;
în funcție de parametri: cu parametri subcritici sau cu parametri supracritici;
în funcție de combustibilul utilizat:
– cu combustibili solizi;
– cu combustibili lichizi;
– cu combustibili gazoși;
– mixt (solid+gaz, sau solid+lichid);
în funcție de forma cazanului: cu un singur drum (turn) sau cu două drumuri;
în funcție de modul de ardere al cărbunelui:
– în contracurent;
– în strat fluidizat:
– în contracurent;
– circulant;
în funcție de presiunea în focar: cu presiune în focar sau cu depresiune în focar
Pentru arderea combustibililor solizi diferiți constructori de cazane au dezvoltat tehnologii diverse care îmbină diversitatea formelor focarului cu modul de amplasare a țevilor, radiant convective din oțeluri speciale, prin care circulă apa care ulterior este transformată în abur supraîncălzit și modalitatea de evacuare a zgurii rezultate din arderea cărbunelui. Combustibilii solizi utilizați necesită o preparare prealabilă utilizării acestora în cazan. Acest lucru se realizează astfel:
Preparare primară – în momentul în care sunt aduși în centrală prin transport pe calea ferată, aceștia sunt descărcați în depozite speciale, primare. De aici sunt transportați prin sisteme de benzi la stațiile de sortare – concasare de unde cărbunele este introdus fie direct în consum (transportat la cazane în vederea consumării acestuia în procesul tehnologic), fie este transportat la depozitul secundar de cărbune al centralei (o rezervă tampon de combustibil).
Prepararea finală – înainte de introducerea în cazan pentru consum, cărbunele pregătit în faza anterioară este măcinat foarte fin în morile cazanului.
Morile de cărbune, în funcție de modul în care realizează măcinarea combustibilului solid, pot fi de mai multe feluri:
mori ventilator;
mori ventilator cu ciocane;
mori cu bile;
mori cu disc;
mori cu role.
Măcinarea cărbunelui se realizează de la dimensiunea de 20 – la 30 – 70 μm prin lovirea și sfărâmarea acestuia cu ajutorul unor piese metalice aflate în mișcare.
Cărbunele astfel pregătit este introdus în cazan împreună cu aerul necesar pentru asigurarea arderii, printr-un sistem de tubulaturi rectangulare din oțeluri speciale, care realizează deschideri în interiorul cazanului sub forma unor fante. Întreg ansamblul formează arzătorul de praf cărbune al cazanului și în camera focară (locul unde arde cărbunele introdus în cazan), există câte un arzător pentru fiecare moară de cărbune.
Aburul supraîncălzit produs cu ajutorul cazanului, printr-un sistem de conducte de înaltă presiune construite din oțeluri termorezistente este dus la turbină. Turbinele în funcție de modul de construire, de soluția tehnică adoptată și de modul în care sunt proiectate se pot clasifica în mai multe moduri:
In funcție de scopul utilizării lor:
în condensație pură;
în condensație cu prize de termoficare se prelevează abur pentru preparare agent termic pentru termoficare urbana;
cu contrapresiune (nu au condensator);
In funcție de agentul termic utilizat:
cu gaze (utilizează direct arderea gazelor pentru producerea lucrului mecanic);
cu abur (utilizează aburul produs în cazane, pentru lucrul mecanic);
hidraulice (în centralele hidrotehnice);
In funcție de numărul de corpuri:
cu un corp;
cu mai multe corpuri;
In funcție de parametrii de intrare:
la parametri subcritici;
la parametri supracritici;
în cogenerare (are corp de înaltă presiune la parametri supracritici și corp de înaltă presiune la parametri subcritici);
In funcție de modul de proiectare:
cu trepte cu acțiune;
cu trepte cu acțiune și reacțiune;
cu trepte cu reacțiune;
In funcție de numărul de axe:
cu o singură linie de arbori și un singur generator;
cu mai multe linii de arbori și mai multe generatoare.
În condițiile de mai sus, există o mare diversitate de agregate care variază de la un constructor la altul, toate instalațiile având un înalt grad de tehnicitate și precizie.
Constructiv, ele variază în funcție de puterea dezvoltată și de soluția adoptată, de la turbine cu un singur corp de mici dimensiuni utilizate în centrale de mică putere, concepția anilor 1960, până la turbinele actuale de 300 MW, cu patru corpuri (unul de înaltă presiune, unul de medie presiune care utilizează aburul supraîncălzit intermediar și două corpuri de joasă presiune care evacuează aburul la condensator).
Condensatoarele turbinelor sunt practic niște camere cu țevi prin care circulă agent de răcire (apă de răcire) care transformă în condensat aburul evacuat în corpurile de joasă presiune ale turbinelor. La ora actuală cele mai moderne turbine sunt cele supracritice, care au două corpuri de înaltă presiune (unul de medie presiune, respectiv unul sau două corpuri de joasă presiune).
Turbinele imprimă o mișcare de rotație liniei de arbori, pe care o transmite rotorului generatorului, cu care sunt cuplate fie direct în cazul turbinelor cu o singură axă, fie prin intermediul unui sistem multiplicator (soluție mai rară) în cazul grupurilor nucleare de mare putere, cu turbine cu mai multe linii de arbori. Generatoarele sunt mașini sincrone de mare putere, care generează energia electrică, pe care o transferă prin intermediul transformatoarelor în rețeaua de transport de înaltă tensiune.
În cadrul funcționării grupurilor energetice, în procesul tehnologic se dezvoltă o serie de produse secundare, ca rezultat al modului de aprindere a combustibililor fosili (mai ales cărbune):
gaze de ardere;
zgură și cenușă;
apele uzate;
reziduuri;
Gazele de ardere și cenușa rezultate în urma arderii cărbunelui în cazane pentru producerea aburului, sunt evacuate la ieșirea din cazan prin electrofiltru – una dintre cele mai importante instalații auxiliare ale acestuia.
Rolul electrofiltrului este de a reține cenușa și particulele solide din gazele de ardere, înainte de eliberarea acestora în atmosferă pentru a preveni poluarea aerului.
1.2.2 Fluxurile agenților de lucru in blocurile termoelectrice
Blocul termoelectric cu abur este, în esență, un transformator de energie . Acesta convertește energia chimică a combustibilului (solid, lichid sau gazos) în energie electrică. Această transformare energetică nu este directă ci presupune un lanț de transformări simple: energia chimică a combustibilului este convertită în căldură conținută de gazele de ardere, care servesc doar ca agent de transport; această căldură este cedată agentului de lucru al ciclului (apă-abur).
Apoi, prin destinderea în turbină, energia aburului este transformată în energie mecanică de rotație fiind în final convertită și ea în energie electrică.
Cărbunele (lignit), exploatat în cariere miniere de suprafață este adus cu navete speciale C.F.R. de la minele din bazinul Olteniei, este descărcat, preluat de mașini speciale, concasat și apoi transportat cu ajutorul benzilor transportoare fie la buncărele morilor celor șase cazane, fie la depozitul de cărbune.
Un caz particular este [NUME_REDACTAT] Rovinari, datorită apropierii de carierele de exploatare minere, cărbunele fiind transportat direct în termocentrală prin benzi transportoare de mare capacitate. Din buncăre, cărbunele este preluat de benzi și transportat la morile de tip ventilator cu ciocane, unde este măcinat, uscat și încălzit în același timp. Amestecul de cărbune și aer preîncălzit este transportat la arzătoarele cazanelor unde are loc arderea.
Păcura este livrată în vagoane cisternă, care sunt descărcate pe rampa de descărcare. Din vagoanele cisternă, păcura (încălzită la 60 – și la o presiune de 0,2 – 0,5 bari) este descărcată, filtrată prin filtre grosiere de transvazare, după care intră în aspirația pompelor de transvazare care o refulează în rezervoare. Păcura din rezervor, este filtrată, preîncălzită și pompată la arzătoarele cazanelor, unde este arsă.
Aerul necesar arderii. Aerul este preluat de ventilatoarele de aer din exteriorul sau interiorul clădirii în care se află instalate cazanele de abur și introdus în arzătoarele cazanului odată cu combustibilul. Aerul necesar combustiei, în cazul cazanelor energetice, este vehiculat de ventilatoarele de aer (VA), 2 pentru fiecare cazan.
Aspirația aerului de către fiecare VA se face pe un canal comun, existând două posibilități: aspirația din sală cazane sau din exterior. În timpul iernii, aspirația aerului se realizează din exterior, pentru a evita formarea de curenți în sala cazanelor, iar vara aspirația aerului se realizează din interiorul sălii cazanelor. Aerul refulat de ventilatoarele de aer trece prin preîncălzitoarele de aer cu abur (calorifere). Temperatura minimă a aerului la ieșirea din aceste calorifere trebuie să fie de , pentru evitarea punctului de rouă. Din încălzitoare aerul trece prin încălzitoarele de aer rotative, ajungând la ieșirea din acestea la o temperatură de cca. 3200 C. Aerul preîncălzit este distribuit astfel: la morile de cărbune (aer primar), la arzătoarele cazanelor (aer secundar) și la pâlnia rece a focarului (aer terțiar).
Gazele de ardere. În focar are loc procesul de reacție între aerul de ardere și combustibil cu formare de gaze de ardere la temperatură ridicată.
Gazele de ardere se formează din elementele combustibile conținute în combustibil și din aerul necesar arderii.
Evacuarea gazelor de ardere în atmosferă se face prin instalațiile de evacuare a gazelor de ardere (canale de gaze, ventilatoare de gaze, electrofiltre, coșuri de evacuare).
Gazele de ardere rezultate din procesul tehnologic sunt evacuate la coșurile de fum cu ajutorul ventilatoarelor de gaze de ardere (VG), câte 2 VG pentru fiecare cazan energetic. În drumul lor spre coș, după ce mai întâi au cedat căldura pentru vaporizarea și / sau încălzirea apei, gazele de ardere parcurg preîncălzitoarele de aer rotative (PAR) și electrofiltrele, apoi sunt evacuate la coș.
Zgura și cenușa, rezultată în urma arderii cărbunelui în focarul cazanelor este transportată la depozitul de zgură și cenușă.
Din cantitatea totală de cenușă introdusă cu combustibilul în focar, aproximativ 5% se separă în focarul cazanului (sub formă de zgură și cenușă) și cade în pâlnia focarului, de unde este evacuată sub formă solidă cu ajutorul transportorului cu racleți (Kratzer). Transportorul evacuează cenușa și zgura într-un concasor și apoi, în pâlniile ejectoarelor cu apă, care refulează sub stația de pompe Bagger. Cu pompele Bagger zgura și cenușa se transportă hidraulic în amestec cu apa de hidrotransport la depozitul de zgură și cenușă.
Fluxul fluidului de lucru apă-abur. Acest flux în circuit închis, este caracterizat de variații mari ale volumului specific.
Apa dedurizată servește la alimentarea cazanelor de apa fierbinte (CAF). Apa se încălzește la (presiune 12,8 bar) în țevile cazanului. Apa caldă este livrată apoi la consumatori.
Apa demineralizată servește la alimentarea cazanelor CR1, 2, 3, 4 și a cazanelor energetice C1 și C2, pentru obținerea aburului industrial și a aburului energetic. Apa este transformată în abur tehnologic, având o presiune de 15 bar și , în cazanele CR1, 2, 3, 4 și abur energetic în cazanele C1 și C2 (196 kgf/cm și ). Acesta este livrat consumatorilor industriali prin 2 conducte. Apa transformată în abur energetic supraîncălzit în cazanele energetice, se destinde în turbină până la presiunea subatmosferică de condensare, cu cedarea de lucru mecanic.
Fluxul de apă de răcire, presupune utilizarea unor debite de apă de răcire necesare pentru condensarea aburului în turbină. Aceasta se face în condensatoare de suprafață răcite cu apă. Răcirea condensatoarelor, cât și a răcitorilor auxiliari, este asigurată de apa de răcire, vehiculată prin circuitul de răcire.
Circuitul ape de răcire este de tip închis. Apa din circuit este răcită cu aer în 2 turnuri de răcire cu tiraj natural în contracurent.
Fluxul de căldură către consumatorii externi se realizează prin trasee de abur și apă fierbinte către consumatorii de căldură din jurul centralei și prin conductele de condensat sau apă prin care agentul termic se întoarce de la consumatori.
Apa de adaos în circuitul termic. Debitul de apă de adaos depinde de cantitatea de condensat pe care o restituie consumatorii de căldură. Apa de adaos este apa mineralizată.
Fluxul de energie electrică spre sistemul electroenergetic se efectuează prin intermediul stațiilor electrice de 110kV.
Fluxul de energie pentru serviciile interne reprezintă fluxul de energie necesar pentru alimentarea tuturor consumatorilor interni ai centralei electrice.
Deci putem conchide că aburul produs în cazan este trimis prin conductele de înaltă presiune la turbină, unde se destinde producând energie mecanică. Acesta este transformată în energie electrică într-un generator electric. În scopul realizării curentului de excitare a generatorului, se folosește o mașină de curent continuu numita excitatrice. Aburul ieșit din turbină intră într-un condensator, care poate fi realizat din una sau mai multe unități. Aici aburul este transformat în condensat, prin răcire, cu ajutorul unui fluid exterior (apă sau aer). Condensatul obținut în condensator este pompat cu pompe de condensat, prin circuitul regenerativ al centralei, circuit format din preîncălzitoarele de suprafață și de amestec. În aceste preîncălzitoare, condensatul se încălzește cu ajutorul aburului extras din turbină, fiind apoi pompat in cazan cu ajutorul unei pompe de alimentare. Această pompă poate fi realizată din mai multe unități care funcționează în paralel. Apa de alimentare, introdusă în cazan, va fi transformată din nou în abur, care va relua circuitul.
În scopul unei bune funcționări a circuitului apă-abur, centrala termoelectrică necesită și conține mult mai multe instalații, grupate funcțional ca în Fig.1.2.2.1. În această figură este prezentată o secțiune transversală, realizată schematic, printr-o centrală cu combustibil solid. În cadrul ei se evidențiază principalele instalații și echipamente, precum și fluxurile agenților de lucru absolut indispensabile pentru menținerea în funcționare a acestui sistem.
Combustibilul, a cărui energie este vitală pentru centrală, este stocat în depozitul 1, de unde prin stația de încărcare și benzile transportoare 2 este trimis la cazanul de abur 6.
Pentru a înlătura posibilitatea nealimentării cu combustibil prin defectarea benzilor transportoare, se prevede un stoc intermediar de cărbune în buncărele 3. De aici, cu ajutorul unui distribuitor, combustibilul se repartizează la morile de cărbune 4, unde este măcinat până la finețea dorită, apoi acesta este insuflat în focarul 5 al cazanului.
1- depozit de cărbune 2- bandă transportoare
3- buncăr cărbune brut 4- moara de cărbune
5- focar 6- cazan de abur
7- preîncălzitor de aer 8- separator praf gaze ardere
9- ventilator gaze ardere 10- coș
11- evacuare cenușă + zgură 12- evacuare cenușă
13- turbină 14- condensator
15- generator electric 16- trafo servicii aux.
17- trafo principal 18- turn de răcire
Fig.1.2.2.1 Secțiune transversală bloc termoelectric pe lignit
Aerul necesar arderii este luat din atmosferă prin intermediul unor ventilatoare și preîncălzit în preîncălzitorul 7, după care este introdus în focar.
Cenușa și zgura produse în urma arderii sunt evacuate prin gurile de evacuare 11 și 12 iar gazele sunt trimise la coșul 10 cu ajutorul ventilatorului 9, după ce au fost desprăfuite în filtrul 8.
Aburul produs în cazanul de abur 6, se destinde în turbina 13, fiind apoi condensat în condensatorul 14.
Turbina este cuplată cu generatorul electric 15, care transformă energia mecanică de rotație în energie electrică. Aceasta este transportată, prin intermediul cablurilor electrice, la transformatorul principal 17 și la transformatorul serviciilor interne 16. Apa necesară răcirii condensatorului se prepară în turnul de răcire 18.
Transformările de energie, circuitele specifice și agenții de lucru sunt repartizați schematic în Fig.1.2.2.2 . Se evidențiază cinci circuite specifice:
circuitul combustibil-cenușă;
circuitul aer-gaze de ardere;
circuitul energiei electrice;
circuitul apa-abur;
circuitul energiei electrice;
La o anumită categorie de centrale termoelectrice, la centralele electrice de termoficare, cele cinci circuite enumerate anterior se completează cu un circuit suplimentar, de termoficare, al cărui rol funcțional este acela de a produce și transporta energie termică în scopuri urbane și industriale.
În scopul realizării transformărilor energetice prezentate anterior, în centrala termoelectrică cu abur trebuie să existe unele instalații și echipamente absolut necesare, fără de care procesul nu poate avea loc.
Cazanul de abur este instalația care transformă apa în abur, arzându-se unul sau mai multe feluri de combustibili fosili.
Turbina cu abur este un motor rotativ care transformă energia termică a aburului în energie mecanică de rotație.
Instalația de condensare materializează sursa rece a ciclului Clausius-Rankine, în cadrul ei cedându-se o cantitate de căldură mediului ambiant.
Pompele de condensat și de apă de alimentare sunt mașini hidraulice care vehiculează apa până la cazan.
Generatorul electric transformă energia mecanică de rotație, primită de la turbină, în energie electrică.
Instalația de alimentare cu combustibil are rolul de a prepara, transporta și introduce combustibil în focarul cazanului.
Ventilatoarele de aer și gaze de ardere au rolul de a vehicula aerul necesar arderii combustibilului și apoi gazele produse în urma acestei arderi.
Fig.1.2.2.2 Circuitele și agenții de lucru bloc termoelectric pe lignit
În afara acestor echipamente și instalații sistemul complex care este centrala termoelectrică mai conține o mulțime de alte elemente ale căror rol este de a ajuta la buna funcționare a întregii centrale.
Cazanele de abur sunt instalații folosite pentru producerea de abur, căldura necesară fiind furnizată fie de un combustibil prin ardere, fie de la gazele de ardere provenite dintr-o altă instalație. Împreună cu instalațiile auxiliare necesare funcționării lui, cazanul de abur formează o instalație de cazan. Apa este agentul termic utilizat în cazanele de abur. Agentul termic preia, în cazanele care funcționează la presiune subcritică, căldura lichidului necesară pentru a ajunge până la temperatura de saturație, căldura de vaporizare și căldura de supraîncălzire. În cazanele care funcționează la presiune supracritică nu are loc o vaporizare propriu-zisă ci o schimbare treptată de stare cu creștere continuă de temperatură, până la valoarea dorită.
Suprafața de schimb de căldură a cazanului este alcătuită din secțiuni delimitate conform cu evoluția schimbului de căldură. Agentul termic preia căldura lichidului în preîncălzitorul de apă sau economizor, căldura de vaporizare în vaporizator și căldura de supraîncălzire în supraîncălzitor. La cazanele supracritice, vaporizatorul lipsește, iar delimitarea între preîncălzitor și supraîncălzitor este arbitrară.
Cazanul de abur mai cuprinde un supraîncălzitor intermediar, în cazul încadrării într-un ciclu cu supraîncălzire intermediară și un preîncălzitor de aer. La toate cazanele mari suprafețele de schimb de căldură prin care trece agentul de lucru sunt formate din țevi legate în paralel, prin colectoare.
Arderea combustibilului se produce într-o incintă denumită focar. Gazele de ardere produse în focar circulă prin drumurile de gaze spre coș. Suprafețele de încălzit ale cazanului sunt plasate în focar și în drumurile de gaze de ardere. Pentru alimentarea cu apă și cu combustibil, pentru evacuarea gazelor de ardere și a reziduurilor solide ale arderii, cazanul este echipat cu instalații auxiliare compuse din pompe, mori și alimentatoare cu combustibil, ventilatoare și instalații de separare a cenușii din gazele de ardere. Cazanul este prevăzut și cu organe de închidere și reglare, cu aparataj de protecție și de reglaj automat.
[NUME_REDACTAT].1.2.2.3 este prezentată schema unei instalații de cazan cu părțile componente, cu indicarea sensului fluxurilor de masă. A fost ales ca exemplu un cazan cu circulație naturală.
Apa de alimentare pompată de o pompă de alimentare intră în cazan prin economizorul 8, în care îi crește temperatura până la, sau aproape până la temperatura de vaporizare. De aici intră în condensatorul 3, care îndeplinește mai multe funcțiuni principale: distribuirea apei în țevile vaporizatorului, separarea aburului de apă și delimitarea vaporizatorului de supraîncălzitor, adică menținerea unui punct fix de determinare a vaporizării în interiorul suprafeței de încălzire a cazanului.
Din tambur apa coboară prin țevile de coborâre în colectoarele inferioare ale țevilor vaporizatoare 5. În țevile vaporizatoare se produce în urma preluării căldurii de la gazele de ardere, vaporizarea unei părți din apă și se formează o emulsie apă-abur. Această emulsie se ridică în țevi spre tambur, unde se separă aburul de apă. Aburul saturat separat intră în supraîncălzitorul 6, în care se supraîncălzește până la temperatura finală, cu care iese din cazan. Apa separată se amestecă cu apa de alimentare, care înlocuiește apa vaporizată și intră din nou în țevile de coborâre.
Căldura preluată de agentul de lucru este produsă prin arderea combustibilului. Aceasta se produce în focar, iar prin arzătoarele 15, se introduce combustibilul și aerul necesar arderii. Gazele de ardere parcurg focarul și apoi trec în al doilea drum al gazelor de ardere, conform indicațiilor date în figură prin săgeți. Combustibilul, în cazul descris, este cărbunele pulverizat. Din buncărul 11, prin alimentatoarele 12, acesta ajunge în morile 14, în care este măcinat și apoi insuflat în focar. Aerul de ardere este insuflat de ventilatoarele 16.
Fig.1.2.2.3 Schemă instalații cazan
1 – focar 2 – drum de gaze 3 – condensator
4 – țevi de coborâre 5 – vaporizator 6 – supraâncălzitor primar
7 – supraâncălzitor interm 8 – economizor 9 – schimbator termic
10 – electrofiltru 11 – buncăr cărbune 12- alimentator
13 – canal reciclare 14 – moară cărbune 15- arzător
16 – ventilator aer 17 – ventilator gaze ardere 18- conductă apă alim
19 – conductă abur saturat 20 – conductă abur primar 21- conductă abur interm
22 – cărbune 23 – amestec praf cărbune 24- gaze de ardererecirc.
25 – gaze de ardere focar 26 – zgură 27- cenușă
28 – aer 29 – colector
Gazele de ardere parcurg drumurile de gaze ale cazanului, datorită depresiunii create de ventilatoarele de gaze 17. Ele antrenează cenușa zburătoare, care este reținută în separatorul de cenușă 10. În timpul funcționării se menține egalitatea între fluxul de masă de apă, care intră în cazan și fluxul de masă de abur, care iese din cazan. Simultan se menține egalitatea între fluxul de căldură introdus în cazan cu combustibilul și fluxul de căldură preluat de la agentul termic. Orice abatere de la echilibrul dintre fluxurile de masă și căldura care intră în cazan și cele care ies, duce la modificarea parametrilor de funcționare.
1.3. Cerințe de mediu UE privind blocurile termoenergetice
1.3.1 Acquis-ul comunitar privind mediul
Mediul este definit ca fiind ambianța naturală în care există omul și resursele naturale de care depinde acesta.
Aspectele de mediu sunt probleme referitoare la impactul activităților umane asupra acestor resurse.
Politica de mediu este orice acțiune deliberată luată de guverne – pentru a coordona activitățile umane cu scopul de a preveni efectele dăunătoare asupra resurselor naturale și de a se asigura că schimbările artificiale asupra mediului nu au un efect dăunător asupra oamenilor.
Acquis-ul comunitar privind mediul este ansamblul de legi dezvoltat de UE care reflectă obligațiile specifice convenite de elaboratorii politici.
Începând cu anul 1992 (Maastricht, 1992) UE a demarat acțiuni de sprijinire a țărilor asociate din [NUME_REDACTAT] și de Est în direcția pregătirii aderării la UE. De astfel semnarea tratatului pentru aderarea acestor țări la UE (inclusiv România) a prevăzut menținerea și completarea ACQUIS- ului comunitar cu un pachet minim de legi pe mediu.
Din cele peste 300 acte normative ale UE pe linie de mediu, ACQUIS- ul comunitar cuprinde 74 directive și 21 reglementări. Aceste acte normative au fost transpuse și reglementate în legislația națională a României.
Actele normative, incluse sau nu în [NUME_REDACTAT], se referă la: calitate aer, gestiune deșeuri, calitate apă, protecția naturii, controlul poluării industriale, chimie, zgomot – surse mobile, securitatea nucleară.
[NUME_REDACTAT] (1994) [NUME_REDACTAT] a stabilit strategia de preaderare a țărilor asociate din [NUME_REDACTAT] și de Est inclusiv România.
În acest sens s-au delimitat prioritățile de integrare în [NUME_REDACTAT] Comună (PIC) și s-a adoptat [NUME_REDACTAT] privind pregătirea țărilor asociate.
[NUME_REDACTAT] a fost elaborată de [NUME_REDACTAT] și a intrat în vigoare în 1995. Ea identifică măsurile cheie necesar a fi adoptate de fiecare sector al PIC, propune o ordine în abordarea implementării legislative, evidențiază și descrie structurile necesare pentru punerea în aplicare a reglementărilor UE.
Obiectivele prioritare de protecția mediului pentru funcționarea PIC sunt:
controlul radioactivității și al altor substanțe periculoase;
organisme modificate genetic;
managementul deșeurilor;
emisiile de poluare fonică;
poluarea aerului și reducerea stratului de ozon.
Directivele UE adoptate ca legi naționale trebuie integrate în sistemul național de legi administrative și de mediu. În acest scop, se prevede existența unor:
sisteme de colectare de date certe;
sisteme și instituții eficiente pentru monitorizarea și raportarea emisiilor, a inspecțiilor și a calității mediului;
proceduri și instrumente pentru creșterea conștientizării de mediu a unităților industriale și a publicului, spre a sprijini măsurile de protecție a mediului;
instituții și metode pentru a facilita participarea publicului la managementul de mediu;
sisteme represive pentru încălcarea normelor;
instruiri ale diverselor segmente ale societății;
finanțare adecvată pentru implementare și pentru instituțiile de constrângere.
Gestionarea procesului de implementare este în strânsă legătură cu prevederile din ISO 14001, care implică:
listarea sarcinilor și identificarea implicațiilor cheie (legale, administrative, tehnologice, resurse umane și financiare);
prioritizarea sarcinilor pe baza criteriilor agreate;
desemnarea responsabilităților către diverse autorități;
identificarea implicațiilor intersectoriale și facilitarea coordonării interministeriale;
stabilirea de programe de lucru cu termene clare;
monitorizarea progresului atât în ceea ce privește calitatea mediului cât și eficiența implementării.
Protecția și conservarea mediului înconjurător constituie o problemă de interes național. Întrucât instalațiile de ardere a combustibililor clasici se situează pe loc fruntaș în ceea ce privește emisia de noxe în mediul ambiant, s-a considerat normal ca să se fixeze pentru acestea, valori limită ale emisiilor din gazele evacuate prin coșul de fum. Asemenea norme au fost elaborate în toate țările industrializate din lume, ele fiind mai mult sau mai puțin severe în funcție de specificul fiecărei țări, de combustibilii utilizați, de puterea termica a grupului energetic, durata de viață restantă a instalațiilor, nivelul de dezvoltare a tehnologiilor de ardere și curățire a gazelor de ardere.
De menționat apariția în anul 1995 a [NUME_REDACTAT] Mediului, cu referire generală la următoarele activități care sunt supuse procedurii de evaluare asupra mediului pentru eliberarea acordului și / sau autorizației de mediu: transporturi, energie (producție, transport, stocare), construcții hidrotehnice, eliminarea deșeurilor și a ambalajelor, apărarea națională, sport, turism, agrement, industrie, etc.
[NUME_REDACTAT], Ordinul nr. 462 / 1993 elaborat de [NUME_REDACTAT], Pădurilor și [NUME_REDACTAT] fixează „Norme de limitare a emisiilor de poluanți pentru instalațiile de ardere”.
1.3.2. Constatări importante privind alinierea
Legislația de mediu din România încearcă în prezent să se apropie de exigențele și criteriile UE .
Prin semnarea Convenției de preaderare , România s-a obligat să-și armonizeze legislația în general și legislația de mediu în particular cu legislația UE.
În cadrul acțiunilor de integrare europeană întreprinse de România în ceea ce privește componenta de protecție a mediului, s-au avut în vedere următoarele criterii:
politica de mediu este un element esențial al procesului de integrare europeană;
exigențele și reglementările din domeniul protecției mediului trebuie integrate în definirea și în implementarea celorlalte politici sectoriale implicate în procesul de integrare europeană;
Dat fiind caracterul transeuropean (fără frontiere) al problemelor de mediu, este necesar ca acestea să fie studiate încă de la începutul procesului de integrare.
Amploarea acțiunilor impuse de procesul integrării europene și timpul restrâns avut la dispoziție au determinat țările candidate la integrare să-și stabilească un calendar de lucru și o listă de priorități.
Dificultăți majore întâmpinate:
numărul mare de acte normative aplicabile în domeniul mediului, existente la nivelul UE;
necesitatea elaborării de numeroase reglementări proprii de mediu, adaptate la contextul național existent și totodată în armonie cu legislația UE;
adaptarea – crearea instituțiilor și a condițiilor pentru aplicarea acestor reglementări;
timpul scurt avut la dispoziție;
lipsa resurselor pentru realizarea efectivă a obiectivelor de protecția mediului;
implicarea redusă a populației.
1.4 [NUME_REDACTAT] pe cărbune. Tendințe de dezvoltare
1.4.1 [NUME_REDACTAT] pe Cărbune 330MW. Compunere. Combustibili. Procesul de ardere
Blocurile termoelectrice pe cărbune de 330MW, din [NUME_REDACTAT] Craiova – Ișalnița, din [NUME_REDACTAT] Turceni, din [NUME_REDACTAT] Rovinari, au în compunere în principal:
Cazanul de abur:
Cazanul de abur din compunerea Blocurilor termoelectrice, de putere activă 330MW, este de tipul CA 330 MW cu capacitatea 1035 t/h, (Fig.1.4). Acestea sunt din dotarea [NUME_REDACTAT] din Oltenia: [NUME_REDACTAT] Craiova, [NUME_REDACTAT] Rovinari, [NUME_REDACTAT] Turceni. Cazanele CA 330MW sunt alimentate cu combustibil solid, de tip cărbune inferior, lignit.
Fig.1.4.1.1 Schemă cazan Vulcan 1035 t/h, pentru lignit
Turbina cu abur. Turbina cu abur din compunerea Blocurilor termoelectrice, de putere activă 330MW, este de tipul FIC 330 MW, alimentată cu abur din cazane cu abur de tipul CA 330 MW.
Acestea sunt în dotarea [NUME_REDACTAT] din Oltenia: [NUME_REDACTAT] Craiova, [NUME_REDACTAT] Rovinari, [NUME_REDACTAT] Turceni. Turbina cu abur de tipul FIC 330 MW, (Fig.1.4.1.3), prezintă caracteristicile tehnice în Tabelul 1.4.1.2
Tabelul 1.4.1.2
Fig.1.4.1.3 Bloc termoelectric de 330MW: Turbina cu abur FIC 330 MW +Turbogeneratorul THA330-2
Turbogeneratorul. Turbogeneratorul din compunerea Blocurilor termoelectrice, de putere activă 330MW, este de tipul THA330-2. Acestea sunt în dotarea [NUME_REDACTAT] din Oltenia: [NUME_REDACTAT] Craiova, [NUME_REDACTAT] Rovinari, [NUME_REDACTAT] Turceni, (Fig.1.4.1.3).
Turbogeneratorul tip THA330-2 prezintă caracteristicile tehnice din tabelul 1.4.1.4
Tabelul 1.4.1.4
Morile de cărbune. Morile de cărbune din compunerea Blocurilor termoelectrice, de putere activă 330MW, sunt de tipul DGS – și alimentează cu cărbune pulverizat cazanele cu abur de tipul CA 330 MW. Acestea sunt în dotarea [NUME_REDACTAT] din Oltenia: [NUME_REDACTAT] Craiova, [NUME_REDACTAT] Rovinari, [NUME_REDACTAT] Turceni.
Morile de cărbune usucă și macină cărbunele într-o singură operație, după ce acesta a fost concasat la gospodăria de combustibil la o granulație de 0-30mm cu supragranulație până la 40mm, maxim 15%. După măcinarea cărbunelui, amestecul de gaze și praf de cărbune este insuflat prin intermediul separatorului, spre focar. În separator cărbunele măcinat este sortat iar bucățile mari sunt returnate în carcasa de alimentare a morii.
Morile tip DGS sunt construite în două variante: dreapta și stânga, deosebirea dintre aceste variante fiind determinată de sensul de rotație al rotorului ventilator.
Moara ventilator cu ciocane este alcătuită din carcasa de alimentare (carcasa morii propriu-zisă), carcasa ventilatorului, separatorul, conductele de legătură spre arzătoare, un arbore prevăzut cu posibilități de prindere a cinci rânduri de ciocane și a ventilatorului morii și acționarea electromecanică a morii.
Parametrii moară DGS – sunt prezentați în Tabelul 1.4.1.5.
Tabelul 1.4.1.5
În tabelul 1.4.1.6 sunt prezentați parametrii principali grup mori 5* DGS – .
Tabelul1.4.1.6
Combustibilii sunt materiale, în general de proveniență organică, prin a căror ardere în aer se dezvoltă căldură și care sunt folosiți ca surse de căldură în diferite instalații industriale, printre care și cazanele de abur .
După starea de agregare în condiții obișnuite de păstrare și de întrebuințare, combustibilii se clasifică în combustibili solizi, lichizi și gazoși. După proveniență, se deosebesc combustibili naturali și combustibili artificiali.
Combustibilii solizi. Cărbunele este o rocă sedimentară organogenă, provenită din acumularea de materii vegetale transformate chimic, în absența aerului, sub presiunea straturilor suprapuse și în prezența anumitor microorganisme. După caracteristicile lor fizice și chimice se deosebesc următoarele feluri de cărbuni: turbă, cărbuni bruni, lignitul, huila și antracitul. Durata formării acestora variază între câteva mii de ani – pentru turbă, până la 40 – 50 de milioane de ani – pentru cărbunele brun și lignit, și 250 – 280 milioane de ani – pentru huilă și antracit. În țara noastră cel mai răspândit cărbune este lignitul. Cu vechimea scade conținutul de materii volatile și crește conținutul de carbon din cărbuni.
Șisturile bituminoase sunt roci sedimentare, cu textură fină, care conțin materie organică. După compoziția sterilului din șisturi, acestea se clasifică în șisturi bogate în carbonați, șisturi silicoase și șisturi cărbunoase. Șisturile bituminoase din România sunt în cea mai mare parte șisturi silicoase.
La cazanele de abur se folosesc, dintre combustibilii solizi, mai ales combustibili solizi naturali, care se ard așa cum se extrag din mină după o prealabilă preparare primară (concasare, sortare și uneori spălare). Se utilizează de asemenea reziduurile de la prepararea cărbunilor cocsificabili. Sortarea granulometrică (după dimensiunea particulelor) a combustibilului solid brut se efectuează prin ciuruire.
Pentru reducerea conținutului de steril (impurități și masă necombustibilă), huilele energetice (necocsificabile) se spală uneori până la un conținut de cenușă de circa 20%. Spălarea se efectuează într-un mediu lichid, separarea sterilului de cărbune bazându-se pe diferența de greutate specifică a celor două materiale. Conținutul de steril poate fi redus în cazul combustibililor friabili (care se sfărâmă ușor) și prin ciuruire (de exemplu în cazul șisturilor bituminoase). Fracțiunile mari, care cuprind în special balast, se îndepărtează.
Combustibili lichizi. Combustibilii lichizi se obțin din țiței sau din cărbune, deosebindu-se:
– combustibilii distilați proveniți fie din fracțiuni sau din amestecuri de fracțiuni de țiței, fie din motorină, prin cracare termică sau catalitică (inclusiv gudroanele);
– combustibilii reziduali, care cuprind reziduul obținut la distilarea primară a țițeiului, reziduul rezultat la cracarea termică a păcurii sau a motorinei și reziduul de la distilarea sub vid sau de la dezasfaltarea cu propan a păcurii.
Combustibili gazoși. Combustibilii gazoși sunt naturali sau artificiali. Combustibilii gazoși naturali sunt constituiți din primii termeni ai seriei hidrocarburilor parafinice (metan, etan, propan) cu proporții reduse de butan și pentan.
Producția de gaze naturale este adeseori asociată cu cea de țiței, gazele numindu-se în acest caz gaze petrolifere. Întrebuințarea gazelor naturale drept combustibil este precedată, în acest caz, de operația de extragere a gazolinei (constituită de hidrocarburile parafinice, care conțin peste 3 atomi de C).
Combustibilii gazoși artificiali folosiți la cazanele de abur sunt:
– gazul de cocserie rezultat la încălzirea la temperatura înaltă a cărbunilor, în operația de cocsificare;
– gazul de furnal care este un subprodus la elaborarea fontei;
– gazul de gazogen.
Pe lângă puterea calorică, caracteristica de bază a oricărui combustibil, principalele caracteristici ale combustibililor, pe baza cărora se stabilesc caracteristicile instalațiilor de ardere, sunt următoarele:
– la combustibilii solizi: compoziția chimică, conținutul de cenușă, conținutul de materii volatile, conținutul de sulf în masa combustibilă și în cenușă, sortul și clasa granulometrică, măcinabilitatea;
– la combustibilii lichizi: vâscozitatea și temperatura de congelare, conținutul de cenușă și componentele acesteia (în special vanadiu), conținutul de sulf;
– la combustibilii gazoși: compoziția chimică.
Compoziția chimică. Combustibilii se compun din substanțe combustibile și din substanțe necombustibile. Substanțele combustibile sunt: carbonul, hidrogenul și o parte din sulf. Substanțele necombustibile sunt: apa, cenușa, oxigenul și azotul. Analiza chimică, prin care se determină cantitativ elementele componente ale combustibilului și anume conținutul de umiditate (W), cenușă (A), carbon (C), hidrogen (H), sulf (S), oxigen (O), azot (N), se numește analiza elementară.
Aceasta se folosește în calculele de proiectare și, în general, pentru analiza de amănunt a funcționării unui cazan. În exploatarea curentă se folosește analiza redusă. Cu ajutorul acestei analize se determină umiditatea, cenușa și puterea calorică. Materiile volatile (V) sunt componentele lichide și gazoase, formate din hidrocarburi, oxigen, azot, oxid de carbon care se degajează la încălzirea cărbunelui. Cocsul (K) este reziduul de la această determinare și rezultă prin calcul, fiind compus din carbon fix (Cf) și cenușă. Carbonul fix este partea din conținutul de carbon, care nu este înglobată în materiile volatile degajate în cursul distilării uscate a cărbunelui.
Definite după aceste criterii, se deosebesc părți componente ale cărbunelui:
– masa brută (Mb), care cuprinde toate componentele cărbunelui;
– masa uscată sau anhidră (Manh), care este partea rămasă după evaporarea apei;
– masa combustibilă (Mc), care este partea din masa uscată din care s-a extras masa minerală necombustibilă.
În analize, părțile componente ale cărbunelui sunt exprimate în procente din unitatea de masă. De exemplu conținutul de cenușă poate fi raportat la masa inițială sau la masa uscată. În primul caz, se notează cu Ai iar în al doilea cu Aanh. Relația între cele două mărimi este:
(1.1)
Conținutul de materii volatile se raportează de obicei la masa combustibilă.
În general, elementele componente pot fi raportate la masa inițială, la masa pentru analiză, la masa anhidră, la masa combustibilă, la masa organică, indicele superior folosit în notație fiind respectiv i, a, anh, mc, o.
Masa inițială cuprinde cărbune în starea în care este utilizată. Masa pentru analiză se obține prin uscarea cărbunelui la temperatura ambiantă deci prin eliminarea umidității de îmbibație. Masa anhidrică se obține prin uscarea la 105oC. Masa combustibilă cuprinde componentele cărbunelui, fără cenușă și apă. Masa organică cuprinde elementele masei combustibile, mai puțin sulful din pirite.
Umiditatea (W). Conținutul total de umiditate (Wt) din cărbune are două componente:
umiditatea higroscopică (Wh), legată în structura cărbunelui și a masei minerale;
umiditatea de îmbibație (Wi), absorbită de cărbune în zăcământ în timpul procesului de preparare, sau din precipitațiile atmosferice.
Umiditatea de îmbibație se elimină prin uscare în aer, la temperatura ambiantă, iar umiditatea higroscopică se elimină prin încălzirea la 105oC.
Umiditatea principalilor cărbuni energetici din România este: lignit din bazinul Oltenia 38 – 42%, huile mixte din [NUME_REDACTAT] 10 – 16%, etc..
Conținutul de cenușă (A). Combustibilii solizi și combustibilii lichizi conțin substanțe minerale necombustibile, care se separă în timpul arderii sub formă de cenușă. Avem:
– cenușă internă, formată din substanțe minerale care provin din structura plantelor transformate în combustibil și care sunt intim amestecate în masa combustibilă;
– cenușa externă, care provine din straturile de pământ ale terenului în care s-a produs procesul de transformare, cum și din depunerile ulterioare de mâl, care se înglobează și întrepătrund straturile de combustibil, în cursul frământărilor tectonice.
Cenușa constituie un balast pentru combustibilii solizi, care micșorează valoarea energetică și scumpește transportul, manipularea și prepararea pentru ardere a combustibilului. Cazanele de abur în care se arde combustibil conținând cenușă trebuie echipate cu instalații anexe costisitoare, de captare, colectare și evacuare a resturilor necombustibile. Sunt necesare, de asemenea terenuri de depozitare a cenușii și a zgurii.
Un conținut mare de cenușă împiedică desfășurarea normală a arderii și micșorează randamentul cazanului.
O parte din cenușă nu poate fi reținută în instalație și este evacuată în atmosferă pe care o poluează. Deși procentual mică, ea este mare în valoare absolută.
Cărbunii energetici din România au în general un conținut ridicat de cenușă. Astfel ligniții din bazinul Oltenia au un conținut de cenușă Aanh= 40 – 55%, iar huilele mixte au Aanh= 46 – 52%.
Conținutul de materii volatile (V). Materiile volatile sunt constituite din gazele rezultate prin încălzirea cărbunelui. Conținutul de materii volatile depinde de vârsta combustibilului; cu cât un combustibil este mai tânăr cu atât conține mai multe materii volatile. Conținutul de materii volatile influențează favorabil arderea, viteza de aprindere crescând cu creșterea acestui conținut iar temperatura de aprindere scăzând.
Conținutul de sulf (S). Sulful se găsește în combustibil sub formă de sulfați de calciu și de fier și sub formă de sulfuri. O parte din sulf este combustibilă și se regăsește în gazele de ardere sub formă de SO2 (anhidrida acidului sulfuros) și SO3 (anhidrida acidului sulfuric), iar altă parte rămâne în cenușă. În zonele cazanului în care, datorită temperaturii coborâte a suprafețelor de încălzire, se produce condensarea vaporilor de apă din gazele de ardere (spre sfârșitul cazanului) apa rezultată se combină cu anhidrida sulfurică și produce acid sulfuric, care atacă suprafețele metalice. Un alt aspect defavorabil al prezenței sulfului în gazele de ardere este poluarea atmosferei înconjurătoare.
Șortul și clasa granulometrică a cărbunilor. Granulația indică limitele între care variază mărimea bucăților de cărbune. Pentru stabilirea granulației cărbunelui, acesta se trece prin două ciururi, având ochiurile de dimensiuni egale cu limita superioară, respectiv limita inferioară a granulelor. Astfel cărbunele cu granulație 30/80 trece practic integral prin ciurul cu ochiuri de 80mm diametru și este reținut practic integral de ciurul cu ochiuri de 30mm.
Clasa granulometrică se definește prin mărimea ochiurilor a două ciururi succesive din seria de ciururi: 5, 10, 30, 80, 150. Clasele granulometrice de cărbune sunt: 5/10, 10/30, 30/80, 80/150, +150. Numărul mare indică ciurul care lasă să treacă integral cărbunele, iar numărul mic indică ciurul care reține integral cărbunele trecut prin primul ciur. Un șort de cărbune poate cuprinde una sau mai multe clase granulometrice.
Măcinabilitatea. Măcinabilitatea exprimă rezistența opusă de cărbune la măcinare și este o caracteristică importantă a cărbunelui când este ars sub formă pulverizată. În funcție de măcinabilitate, variază consumul de energie electrică pentru acționarea morii.
Pentru compararea diferitelor șorturi de cărbune din punctul de vedere al măcinabilității, au fost stabilite diferite metode de încercare. Una din metode constă în compararea cu un cărbune etalon.
Vâscozitatea. Vâscozitatea este o mărime caracteristică a combustibililor lichizi. Vâscozitatea este un indice important pentru aprecierea combustibililor lichizi, atât din punctul de vedere al posibilităților de transport pe conducte, cât și din punctul de vedere al posibilității de pulverizare pentru ardere. Pentru obținerea unei pulverizări satisfăcătoare, vâscozitatea combustibilului trebuie să fie de 3 – 4oE, iar pentru arzătoare centrifugale de maxim 10oE, (oE – gradul Engler, unitate practică de măsură a vâscozității). Din acest motiv, este necesară preîncălzirea combustibilului lichid, ținând seama că vâscozitatea scade cu creșterea temperaturii.
Temperatura de congelare. Punctul de congelare dă indicații asupra posibilităților și condițiilor de depozitare, transport și descărcare a combustibililor lichizi.
Conținutul de vanadiu. Vanadiul produce coroziunea de înaltă temperatură a suprafețelor de încălzire, (supraîncălzitoare). Fenomenul are loc pe suprafețele metalice cu temperaturi peste 600 oC.
Oxizii de vanadiu se găsesc în cenușa păcurii și în depunerile care se formează pe suprafețele de încălzire. Aceste depuneri se formează la depășirea punctelor de topire ale unor constituenți ai cenușii. Pentru a evita coroziunea prin vanadiu, se limitează, de obicei, la 600 oC în cazul arderii păcurii, temperatura metalului de la supraîncălzitoare, ceea ce corespunde unei temperaturi nominale a aburului supraîncălzit de maximum 540 oC.
Puterea calorică. Puterea calorică este o importantă caracteristică, comună tuturor combustibililor și exprimă căldura de reacție, dezvoltată prin arderea completă a unității de masă dintr-un combustibil. Se deosebesc:
– puterea calorică superioară (Qs), care este echivalentul caloric al întregii energii chimice disponibile a combustibilului;
– puterea calorică inferioară (Qi), care este diferența dintre puterea calorică superioară și căldura latentă de vaporizare a conținutului de apă din combustibil, precum și a apei formate prin arderea hidrogenului din combustibil.
Din definiția puterii calorice inferioare, rezultă următoarea relație între Qs și Qi :
(1.2)
unde: – conținutul de apă al combustibilului;
– conținutul de hidrogen al combustibilului;
– căldura latentă de vaporizare a apei;
– cantitatea de apă care se formează prin arderea hidrogenului conținut de cărbune, conform relației stoichiometrice de oxidare a hidrogenului.
În calculele teoretice se ia de obicei în considerare numai puterea calorică inferioară, deoarece căldura de vaporizare a apei nu poate fi utilizată în cazan, fiind pierdută odată cu gazele de ardere evacuate la coș, la o temperatură în general superioară punctului de condensare al vaporilor de apă.
Puterea calorică se determină în laborator, cu ajutorul calorimetrului sau se calculează cu aproximație din analiza elementară a combustibilului. La calculul puterii calorice a combustibililor solizi și lichizi apar aproximații, din cauza căldurii de legătură a diferitelor combinații chimice necunoscute cantitativ, dintre componentele combustibilului.
În laborator, puterea calorică a combustibililor solizi și lichizi se determină prin măsurarea directă a căldurii degajate de o cantitate măsurată de combustibil, ars integral, într-un aparat numit bombă calorimetrică. Căldura degajată se măsoară prin încălzirea unei cantități de apă, cunoscând temperatura inițială ti și cea finală tf.
Ținând cont de cele de mai sus avem:
(1.3)
unde: – masa combustibilului; – puterea calorică inferioară;
– masa apei; – căldura specifică a apei.
Pentru comparația diferiților combustibili, s-a introdus noțiunea de combustibil convențional. Acest combustibil fictiv are puterea calorică inferioară de 29300 kJ/kg c.c.
Puterea calorică a unui combustibil nu are o valoare constantă.
Puterea calorică a combustibililor exploatați în carieră cu excavatoare rotative de mare capacitate variază mult, din cauza sterilului din zăcământ. Acesta nu poate fi separat implică scăderi importante de calitate ale loturilor de cărbune.
În cazul unor mari consumatori (SE din [NUME_REDACTAT] pe Lignit) se constată variații în limite largi (până la 30%) a puterii calorice a cărbunelui. Aceste variații produc perturbații în funcționarea consumatorilor, de exemplu în cazul SE din [NUME_REDACTAT] pe Lignit pot apărea scăderi temporare de putere și creșteri ale consumului specific de combustibil pentru energia electrică livrată.
În cazul cărbunilor de tip lignit puterea calorică variază între 5000 – 8500kJ/kg.
Arderea este o reacție chimică însoțită de dezvoltarea de căldură și emisie de lumină (flacără), constând în combinarea unor componenți ai combustibilului cu oxigen din aerul atmosferic. La cazanele de abur, inclusiv la cazanele de abur din dotare blocurilor termoelectrice de 330MW, arderea se produce într-o incintă, numită camera de ardere sau focar .
Procesul de ardere este descris pe baza ecuațiilor chimice de combinare cu oxigenul ale elementelor combustibile din analiza elementară.
După cantitatea de oxigen pusă la dispoziția elementelor combustibile, procesul de ardere se poate prezenta sub formă de :
– ardere completă, produsele rezultate nu mai posedă energie chimică;
– ardere incompletă, caz în care substanțele combustibile, nedispunând de cantitatea teoretică de oxigen, se transformă parțial în produse ale arderii care conțin energie chimică.
Arderea completă este teoretică dacă dispune de cantitatea minimă de aer necesar reacțiilor chimice și este cu exces de aer, dacă are loc în prezența unei cantități de aer mai mare decât cantitatea minimă necesară. În cele ce urmează se prezintă ecuațiile chimice de oxidare ale elementelor combustibile din analiza elementară a unui kilogram de combustibil solid sau lichid, pentru fiecare din acestea respectându-se următoarea notație:
I – reacție chimică de ardere;
II – masele moleculare ale elementelor;
III – reacția chimică extrapolară pentru 1kmol din elementul combustibil.
Reacțiile de ardere pentru combustibili de tip cărbune, respectiv păcură specifici blocurilor termoelectrice sunt:
arderea completă a c kg carbon
arderea completă a h kg hidrogen:
arderea completă a s kg sulf:
arderea incompletă a c kg carbon:
Cantitatea de aer necesară în procesele de ardere este cea care conține suficient oxigen reclamat de desfășurarea reacțiilor chimice de ardere.
Oxigenul minim necesar, sau oxigenul teoretic necesar, reprezintă cantitatea de oxigen care asigură arderea completă a cantității unitare de combustibil.
Participația volumică a oxigenului în aerul atmosferic fiind 0,21, aerul teoretic necesar, sau volumul de aer minim necesar arderii complete a cantității unitare de combustibil, este:
[m3N/kgcb] (1.4)
Volumul minim de gaze rezultate din arderea perfectă, teoretică a combustibililor solizi și lichizi, care pe lângă elementele combustibile, conțin n kg azot, o kg oxigen și w kg apă, se obține prin însumarea volumelor de gaze componente care sunt precizate în reacțiile chimice de ardere:
[m3N/kgcb] (1.5)
[m3N/kgcb] (1.6)
[m3N/kgcb] (1.7)
[m3N/kgcb] (1.8)
Volumul gazelor arse uscate este:
(1.9)
[m3N/kgcb] (1.10)
cel al gazelor arse umede fiind:
[m3N/kgcb] (1.11)
iar volumul minim de gaze rezultate din arderea perfectă, teoretică a combustibililor solizi și lichizi este:
[m3N/kgcb] (1.12)
Arderea combustibililor solizi este un fenomen complex, cuprinzând fazele: uscarea, (îndepărtarea umidității prin evaporare cu aport de căldură); degazarea, (separarea din masa combustibilă a materiilor volatile); gazeificarea, însoțită de arderea parțială a volatilelor și a produselor gazeificării, precum și a unei părți din cărbunele solid: arderea produselor de reducere precum și a resturilor de carbon solid;
După amorsarea procesului de ardere, aceste faze se succed în timp pentru fiecare particulă de cărbune, suprapunându-se parțial sau uneori aproape complet.
Combustibilii lichizi ard numai în suspensie. În acest scop combustibilul trebuie pulverizat cât mai fin și amestecat cât mai intim cu aerul. Pulverizarea este necesară pentru obținerea unei suprafețe cât mai mari de contact între combustibil și aer.
Un aspect important al procesului de ardere îl constituie controlul arderii. Acesta se efectuează verificând daca ea este completă (dacă gazele de ardere nu conțin gaze combustibile) și dacă excesul de aer nu este prea mare. Un conținut de oxid de carbon de numai 1% în gazele de ardere corespunde unei pierderi de căldura de 4 – 6% din puterea calorică a combustibilului.
Determinarea excesului de aer din gazele de ardere, în scopul controlului arderii, se poate face cunoscând conținutul în părți de volum de CO2 din gazele de ardere uscate, măsurabil direct cu ajutorul aparatelor de analiză a gazelor de ardere. În acest scop, trebuie stabilită relația dintre conținutul de CO2 și excesul de aer din gazele de ardere uscate.
Alături de conținutul de CO2 al gazelor de ardere uscate, se măsoară de obicei și conținutul de oxigen, cu ajutorul căruia se pot trage de asemenea concluzii privind desfășurarea arderii.
CAPITOLUL 2. DETERMINAREA VECTORULUI POLUANT- GAZE DE ARDERE ÎNTR-UN COMPLEX ENERGETIC
2.1 Metodologia DSDE de evaluare emisii
Metodologia DSDE (elaborată de [NUME_REDACTAT] și [NUME_REDACTAT] – [NUME_REDACTAT] de Electricitate) ca metodă de calcul (PE-1001) se bazează pe modelele matematice ce descriu factorii de emisie specifici procesului de ardere a combustibililor. Prin definiție factorul de emisie reprezintă cantitatea de poluant evacuat în atmosferă raportat la unitatea de cantitate de căldură obținută prin arderea combustibilului în cazan .
Pentru diverși poluanți, factorii de emisie se determină experimental. Aceștia depind de caracteristicile combustibililor folosiți, de tipul constructiv al instalațiilor de ardere (cazan și instalații anexe) și de puterea termică a acestora. Factorii de emisie pot fi corectați în funcție de schimbarea compoziției combustibililor și a tehnologiei de ardere folosite. Cantitățile de combustibil precum și puterile calorice aferente se determină pe loturi de combustibil.
În calcul, la arderea cărbunilor, se va face corecția cantității de combustibil prin excluderea conținutului de substanțe nearse în zgură și cenușă. În cazul utilizării mai multor tipuri de combustibili, cantitatea totală de poluant se determină prin însumarea emisiilor aferente fiecăruia.
Debitul de Poluant evacuat în atmosferă (emisia) se determină cu relația:
(2.1)
unde:
– debit poluant evacuat în atmosferă;
– debit combustibil;
– puterea calorică inferioară a combustibilului;
– factorul de emisie.
Concentrația masică Poluant evacuat prin ardere se determină cu relația:
(2.2)
unde: – debit masic Poluant evacuat în atmosferă;
– debit volumetric Gaze de Ardere.
Modelul: Poluant SO2. Factorul de emisie pentru dioxidul de sulf se determină cu relația: [kg/kJ] (2.3)
unde: – [kg/kJ] – factorul de emisie pentru SO2;
Metodologia DSDE (elaborată de [NUME_REDACTAT] și [NUME_REDACTAT] – [NUME_REDACTAT] de Electricitate) ca metodă de calcul (PE-1001) se bazează pe modelele matematice ce descriu factorii de emisie specifici procesului de ardere a combustibililor. Prin definiție factorul de emisie reprezintă cantitatea de poluant evacuat în atmosferă raportat la unitatea de cantitate de căldură obținută prin arderea combustibilului în cazan .
– [kg/kmol] – masa moleculară SO2;
– [kg/kmol] – masa moleculară S;
– S[%] – cantitatea de sulf în combustibil;
– [kJ/kg] – puterea calorică inferioară a combustibilului;
– r – gradul de reținere a sulfului în zgură și cenușă.
Modelul: Poluant NOx. Calculul emisiei de NOx se bazează pe factorii de emisie indicați în
tabel, la care se aplică corecția de oxigen, pentru o sarcină de 100% a cazanului.
Pentru calculul emisiei la sarcini parțiale (>50%), se aplică corecția indicată de relația:
[kg/kJ] (2.4)
unde: – [kg/kJ] – factorul de emisie la sarcina x;
– [kg/kJ] – factorul de emisie la sarcina 100%;
– L [%] – sarcina cazanului; – a – coeficient tip combustibil, conform tabelului:
Modelul: Poluant pulberi (cenușă). Calculul factorului de emisie specific poluantului Pulberi se determină cu relația: [kg/kJ] (2.5)
unde: – [kg/kJ] – factorul de emisie pentru cenușă;
– A [%] – conținutul de cenușă în cărbune;
– x [%] – gradul de reținere a cenușii în focar;
– y [%] – randamentul instalației de reținere a prafului;
– [kJ/kg] – puterea calorică inferioară a combustibilului.
Modelul: Poluant CO2. Factorii de emisie pentru CO2 , adoptați în UE, sunt redați în tabel:
Calculul factorului de emisie specific poluantului CO2 se poate determina cu relația: [kg/kJ] (2.6)
unde: – [kg/kJ] – factorul de emisie pentru CO2;
– [kg/kmol] – masa moleculară a C;
– C [%] – conținutul de carbon în combustibil;
– [kJ/kg] – puterea calorică inferioară a combustibilului.
2.2 Metodologia DSDE. Studiul de caz: 2 blocuri termoelectrice de 330MW / lignit, [NUME_REDACTAT] de caz are în vedere o funcționare pe o durată de 1h a SE Turceni în cazul Funcționare SE Turceni la 33,33% capacitate din puterea instalată (n=2).
În cazul nostru am apelat (elaborată de [NUME_REDACTAT] și [NUME_REDACTAT] – [NUME_REDACTAT] de Electricitate). Se bazează pe modelele matematice ce descriu factorii de emisie specifici procesului de ardere a combustibililor în cadrul SC [NUME_REDACTAT] Turceni, (SE Turceni), ce are în componență [NUME_REDACTAT] de 330MW.
Studiul de caz s-a desfășurat în condițiile:
– funcționare SE Turceni la 33,33% capacitate din puterea instalată (n=2);
– 1 coș de gaze de ardere ce evacuează materialul poluator de la 2 blocuri Termoelectrice de 330MW, (putere instalată 660MW);
– combustibil: tip lignit;
– putere calorică inferioară: =6280kJ/kg;
– conținutul de sulf: S=0,8%;
– conținutul de carbon: C=20%;
– conținutul de cenușă în cărbune: A = 25,5% (după o preparare primară în stațiile de sortare – concasare);
– umiditatea totală: W = 45%;
– alți componenți (până la 100%).
– debitul de cărbune consumat / bloc termoelectric 330MW: se determină pe baza debitului mediu de cărbune pulverizat furnizat de morile de cărbune de tipul DGS – (5 buc + 1 buc de rezervă) și anume: 5*92,6t/h; Deci debitul de lignit, luat în calcul, este:
BL = 5*92,6 =463 t/h = 463*103 kg/h.
– debitul de păcură (drept suport) / bloc termoelectric 330MW: BP=10*103 kg/h;
– puterea calorică inferioară: =39770kJ/kg;
– conținutul de sulf: S=3%;
– conținutul de carbon: C=76%.
Vector poluant mediu Gaze SO2: Ținând cont de metodologia de calcul specifică DSDE și de datele inițiale prezentate avem:
– factorul de emisie pentru SO2 prin arderea lignitului: [kg/kJ];
kg/kJ (2.7)
– debit poluant SO2 evacuat prin arderea lignitului: [kg/h];
kg/h (2.8)
– factorul de emisie pentru SO2 prin arderea păcurii: [kg/kJ];
kg/kJ (2.9)
– debit poluant SO2 evacuat prin arderea păcurii: [kg/h];
kg/h (2.10)
– debit total poluant SO2 evacuat prin ardere: [kg/h];
kg/h (2.11)
– concentrația masică poluant SO2 evacuat prin ardere:
[mg/m3N] (2.12)
[NUME_REDACTAT] următor sunt prezentate datele rezultate ale studiului de caz Vector poluant: Gaze SO2 SE Turceni.
Vector poluant mediu Gaze CO2: Ținând cont de metodologia de calcul specifică DSDE și de datele inițiale prezentate avem:
– factorul de emisie pentru CO2 prin arderea lignitului: [kg/kJ];
kg/kJ (2.13)
– debit poluant CO2 evacuat prin arderea lignitului: [kg/h];
kg/h (2.14)
– factorul de emisie pentru CO2 prin arderea păcurii: [kg/kJ];
kg/kJ (2.15)
– debit poluant CO2 evacuat prin arderea păcurii: [kg/h];
kg/h (2.16)
– debit total poluant CO2 evacuat prin arderea: [kg/h];
kg/h (2.17)
– concentrația masică poluant CO2 evacuat prin ardere:
[mg/m3N] (2.18)
În tabelul de mai jos sunt prezentate datele rezultate ale studiului de caz Vector poluant: Gaze CO2 SE Turceni.
Vector poluant mediu Pulberi: Ținând cont de metodologia de calcul specifică DSDE și de datele inițiale prezentate avem:
– factorul de emisie pentru Pulberi prin arderea lignitului: [kg/kJ];
kg/kJ (2.19)
– debit poluant Pulberi evacuat prin arderea lignitului: [kg/h];
kg/h (2.20)
– concentrația masică poluant Pulberi evacuat prin ardere:
[mg/m3N] (2.21)
Obs. Emisiile de cenușă se calculează numai pentru lignit, deoarece se poate admite că factorul de emisie pentru păcură este nul.
În tabelul următor sunt prezentate datele rezultate ale studiului de caz Vector poluant Pulberi SE Turceni.
Vector poluant mediu Gaze NOx: Ținând cont de metodologia de calcul specifică DSDE și de datele inițiale prezentate avem:
– factorul de emisie pentru NOx prin arderea lignitului: [kg/kJ];
kg/kJ(2.22)
unde: kg/kJ
– debit poluant NOx evacuat prin arderea lignitului: [kg/h];
kg/h (2.23)
– factorul de emisie pentru NOx prin arderea păcurii: [kg/kJ];
kg/kJ(2.24)
unde: kg/kJ
– debit poluant NOx evacuat prin arderea păcurii: [kg/h];
kg/h (2.25)
– debit total poluant NOx evacuat prin ardere: [kg/h];
kg/h (2.26)
– concentrația masică poluant SO2 evacuat prin ardere:
[mg/m3N] (2.27)
CAPITOLUL 3. STUDIUL DE CAZ
3.1 Date tehnice privind blocurile energetice
Blocurile energetice nr. 36 sunt prevăzute cu următoarele echipamente:
– 1 cazan de abur de 1035 t/h, tip Benson, cu străbatere forțată, cu un singur drum de gaze (cazan turn);
– 1 turbină de 330 MW, tip FIC, cu condensație;
– 1 generator electric de 330 MW/388 MVA, 24 kV, 50 Hz;
– 1 transformator de 400 MVA, 24/400 kV.
Date tehnice cazane de abur
– debit abur viu cazan 1035 t/h;
– presiune abur viu cazan 192 bar;
– temperatură abur viu cazan 540°C;
– presiune abur supraîncălzit intermediar 48,2 bar;
– temperatură – abur supraîncălzit intermediar 540°C.
Date tehnice turbină de abur și generator electric
– puterea electrică nominală 330 MW;
– puterea electrică maxim disponibilă de durată 310 MW;
– debit abur viu la intrarea în turbină 984 t/h;
– presiune abur viu la intrarea în turbină 182,2 bar;
– temperatura abur viu la intrarea în turbină 535°C;
– debit abur supraîncălzit intermediar la intrarea în turbină 921 t/h;
– presiune abur supraîncălzit intermediar la intrarea în turbină 44,9 bar;
– temperatura abur supraîncălzit intermediar la intrarea în turbină 535oC.
Date tehnice ventilator gaze de ardere
– tipul radial-axial, poziție de funcționare verticală, acționat cu electromotor
– simbol conform clasificării licențiatorului (Babcock) G 150/398;
– natura fluidului vehiculat gaze de ardere;
– debitul nominal 501 m3/s (cca. 1800.000 m3/h);
– temperatura 160°C;
– creșterea totală de presiune asigurată la debitul nominal 490 mm H2O;
– puterea necesară la arborele ventilatorului 3053 kW;
– turația nominală 600 rot/min;
– regim de funcționare continuu.
– reglajul cu aparat director de aspirație.
Gazele de ardere provenind de la cazanele de abur aferente blocurilor nr. 3 și 4, respectiv nr. 5 și 6 sunt evacuate în atmosferă prin coșul de fum nr. 2, respectiv nr. 3. Coșurile de fum sunt din beton armat având înălțimea fizică H =280 m și diametru exterior la vârf Фiv =8,8 m.
Cazanul de abur de 1035 t/h din CTE Turceni utilizează următorii combustibili:
combustibilul de bază (93%) este lignitul din bazinul Oltenia (minele Jilț și Drăgotești), cu următoarele caracteristici:
putere calorifică inferioară, Pci 14001800 kcal/kg;
carbon C 20,4622,93%;
hidrogen, H 1,832,19%;
sulf, S 0,61,1%;
oxigen și azot, O+N 9,710,63%;
cenușă A 20,2521,0%;
umiditate 43,246,1%.
combustibilul pentru suport flacără (7%) sunt hidrocarburile:
gazul natural (gaz de sondă), cu următoarele caracteristici:
putere calorifică inferioară, Pci 8050 kcal/mc;
bioxid de carbon, CO2 0,77%;
oxigen, O2 0,07%;
azot, N2 0,22%;
metan, CH4 97,2%;
etan, C2H6 0,53%;
propan, C3H8 0,49%.
păcură, cu următoarele caracteristici:
putere calorifică inferioară, Pci 9200 kcal/kg;
carbon C 84,48%;
hidrogen, H 10,5%;
sulf, S 2,90%;
oxigen și azot, O+N 1,62%;
cenușă A 0,3%;
umiditate 0,2%.
Valoare medie a conținutului de sulf din lignit este 0,9%, iar din păcură 1,78%.
3.2. Evaluarea emisiilor de bioxid de sulf înainte și după montarea instalațiilor de desulfurare
Estimarea emisiei de bioxid de sulf din gazele de ardere aferente cazanului de abur de 1035 t/h s-a realizat în conformitate cu PE 1001/1994 – “Metodologia operativă de evaluare a emisiilor de SO2, NOx, pulberi (cenușă zburătoare) și CO2 din centrale termice și termoelectrice”.
Premisele care au stat la baza evaluării emisiilor de bioxid de sulf sunt:
combustibilul utilizat;
consumul de combustibil al cazanului de abur de 1035 t/h;
conținutul de sulf al combustibilului utilizat.
Valorile rezultate ale emisiei de bioxid de sulf în actualele condiții de funcționare a cazanelor de abur aferente blocurilor nr. 36 sunt:
Valorile măsurate ale emisiei de bioxid de sulf din gazele de ardere la nivelul anului 2002 ale blocurilor nr. 36 sunt următoarele:
După montarea instalațiilor de desulfurare a gazelor de ardere, cu un grad de reținere a SO2 mai mare de 94% emisia de SO2 va fi de maxim 400 mg/Nm3.
3.4. Modernizări ale instalației existente în vederea montării instalațiilor de desulfurare
Modernizarea gospodăriei de cărbune
Instalațiile pentru desulfurarea gazelor de ardere aferente blocurilor nr.3, 4, 5 și 6 se vor amplasa și monta pe terenul pe care se află stiva de cărbune nr.1, din cadrul gospodăriei de cărbune etapa I.
Pentru eliberarea spațiului în vederea amplasării instalațiilor de desulfurare sunt necesare o serie de lucrări, astfel:
– lucrări de demontare și demolare;
– lucrări noi de construcții și montaj, necesare asigurării funcționării gospodăriei etapa I (fără stiva nr.1 și echipamentele mecanice aferente) pentru alimentarea continuă, sigură și la debitele necesare cu cărbune a blocurilor rămase în funcțiune și alimentate din această etapă, adică blocurile nr.1 și nr.3.
Lucrările de demontare și demolare:
Lucrările de demontare a echipamentelor pe parte mecanică, electric, automatizare, instalații de iluminat, incendiu, se aplică următoarelor echipamente:
mașina de stivuit Ms1a montată pe transportorul cu bandă B10a;
mașina de preluare Mp3a montată pe transportorul cu bandă B10a;
transportorul cu bandă de cauciuc B10a;
transportorul cu bandă de cauciuc mobil și reversibil B10.1a;
transportoarele cu bandă de cauciuc B11a,b, inclusiv dispozitivele de deversare;
transportoarele cu bandă de cauciuc B12a,b, inclusiv dispozitivele de deversare;
transportoarele cu bandă de cauciuc B31a,b;
transportorul cu bandă de cauciuc B4a,b , circa 25m din zona capetelor de întoarcere;
transportorul cu bandă de cauciuc mobil și reversibil B10.1b;
transportorul cu bandă B10b, cap și grup antrenare și circa 100ml din transportor din zona adiacentă antrenării, inclusiv a stațiilor de întindere orizontală și verticală;
toate instalațiile anexe legate de echipamentele de mai sus : separatori electromagnetici OVERBAND tip SEB1600, instalații de ridicat, etc.
Lucrările de demolare pe parte de rezistență, se aplică părților de construcții aferente echipamentelor demontate:
parapeții și platformele betonate aferente stivei de cărbune nr.1;
căile de rulare aferente mașinii de stivuit Ms1a și mașinii de preluare Mp3a;
fundațiile de susținere pentru transportorul cu bandă B10a;
turnul de deversare T3a;
închiderea la sol și estacada transportoarelor cu bandă B11a,b inclusiv a fundațiilor la sol ale stației de întindere verticală;
turnul de deversare T4 (deversarea B11a,b pe B12a,b);
închiderea la sol și estacada transportoarelor cu bandă B12a,b inclusiv fundațiilor la sol pentru stațiile de întindere verticale;
turnul de deversare T6 (deversarea B12a,b pe B4a,b);
estacada din zona cap întoarcere transportoare cu bandă B4a,b;
turnul de deversare T3b, inclusiv fundațiile stațiilor de întindere verticală și orizontală.
Lucrări noi de construcții și montaj pentru asigurarea funcționării gospodăriei etapa I:
Lucrări de montaj pe parte mecanică, electric, automatizări:
montare cap antrenare și grup antrenare pentru transportorul cu bandă B10b;
montare elemente de traseu pe circa 100ml pentru transportorul cu bandă B10b, inclusiv stația de întindere orizontală;
montare elemente de traseu circa 25ml și capete întoarcere pentru transportoarele cu bandă B4a,b.
Lucrări noi pe parte de construcții pentru lucrările mecanice descrise mai sus:
turn de deversare T3.1 nou, la deversarea B10b/B28b;
fundații estacadă și întinzător orizontal pentru transportorul cu bandă B10b;
completare parapeți la stiva nr.2;
amenajări la turnul de deversare TC1, pentru montarea capetelor de întoarcere pentru transportoarele cu bandă B 4a,b.
Restul lucrărilor prevăzute pentru reabilitarea gospodăriei de combustibil solid etapa I se vor realiza pe investiția privind reabilitarea blocurilor nr.3 și 6.
Instalații electrice
Gospodăria de combustibil solid etapa I-a se va modifica cu ocazia desființării stivei de cărbune nr.1.
Cu această ocazie pe parte electrică s-au prevăzut lucrările necesare solicitate de tehnologul instalației de cărbune și anume alimentarea cu energie electrică a transportorului cu bandă B10b de 400 kW / 6kV.
Instalația de pre-tratare a apei. Consumatorii aferenți instalației de pre-tratare a apei etapa II-a au caracterul unor consumatori generali ( nu funcționează strict legați de un anume bloc ).
Pentru alimentarea cu energie electrică a acestor consumatori s-au prevăzut reechipări în instalația existentă de tratare chimică a apei
Sunt cuprinse în evaluări și rețelele de cabluri ( primare și secundare ) cu confecția metalică aferentă de susținere, precum și confecția metalică necesară instalației de legare la pământ.
Lucrări de arhitectură în gospodăria de cărbune etapa I
Pentru eliberarea terenului aferent Instalațiilor de desulfurare ale blocurilor nr. 3, 4, 5, 6 și asigurarea alimentării cu cărbune a blocurilor în funcțiune este necesar a se realiza etapizat următoarele lucrări în Gospodăria de cărbune etapa I:
– diverse demontări de echipamente și demolări de construcții;
– reabilitarea turnului de colț TC1;
– lucrări noi de construcții: turnul nou de deversare T 3.1, estacadă fără închideri pentru
banda B 10b.
● Reabilitarea turnului de colț TC 1
Turnul TC1 este o clădire existentă, parter și două niveluri, amplasată în Gospodăria de cărbune, de la care pleacă la cota + 8.00, spre Clădirea principală, Estacada benzilor B 4 a,b și la care sosește la cota + 12.00, Estacada benzilor B 3 a,b.
Clădirea are o travee de 12,00 m pe o deschidere de 12,00 m și cota la acoperiș + 22.50.
Pentru realizarea noii configurații, construcția va păstra cotele ± 0.00, + 8.00 și acoperișul, cota + 14.50 se va demola și se va realiza un planșeu nou, metalic, la cota + 12.00.
Accesul la cotele la cotele + 8.00 și + 12.00 se face pe o scară metalică la 45º, amplasată în zona stâlpului B2.
Urmare modernizării echipamentului sunt necesare lucrări de extindere și reabilitare a turnului existent, după cum urmează:
– Extinderea cu o construcție metalică, cu închideri și acoperiș din tablă cutată, pentru închiderea capului de întoarcere al benzilor B 4 a,b, pe deschiderea de 3,00 m, pe șirul B, până la scara de acces, între cotele ± 0.00 și + 12.00, închiderea efectuându-se de la cota + 8.00 la cota + 12.00;
Reparații la pardoseli;
Reparații, completări și vopsitorii la balustradele metalice de protecție;
Realizarea închiderilor de tablă cutată;
Prevederea noilor elemente de tâmplărie;
– Refacerea și respectiv prevederea etanșărilor la penetrările în turn a estacadelor benzilor B 4 a,b și B 3 a,b;
Înlocuirea hidroizolației și a tinichigeriei la acoperiș.
Caracteristicile construcției
Categoria de importanță a construcției este C.
Modelul de asigurare a calității aplicat este 3.
Clasa de importanță a construcției conform normativului P 100 – 92 este III.
Zona seismică de calcul este E, KS= 0,12, TC = 1,0 secunde.
Categoria pericol de incendiu este C.
Gradul de rezistență la foc al clădirii este II.
● Turnul de deversare T 3.1
Turnul de deversare – T 3.1 este o clădire nouă, metalică, având parter (cota – 2.30 – benzile B 28 a,b) și un nivel (cota + 6.00 – cap și grup acționare pentru banda B 10 b), cu dimensiunile în plan de 9,00 m × 12,00 m și cota + 13.00 sub instalația de ridicat.
Turnul servește la deversarea benzii B 10 b pe banda B 28 b.
Închiderile și acoperișul sunt din tablă cutată.
Tâmplăria este metalică, iar pentru iluminatul și ventilația naturală s-au prevăzut ferestre cu ochiuri mobile.
Accesul în turn la nivelul superior se va face prin exterior cu o scară metalică la 45º.
Caracteristicile construcției
Construcția are aceleași caracteristici ca T C 1, specificate mai sus.
3.5. Particularități în modernizarea instalațiilor tehnologice
În vederea reducerii conținutului de bioxid de sulf din gazele de ardere provenind din utilizarea combustibililor fosili în cazanele de abur de 1035 t/h din CTE Turceni se va monta câte o instalație de desulfurare pentru fiecare dintre cele patru blocuri energetice în vederea prevenirii/ restricționării funcționării acestora.
Combustibilul utilizat de cazanele de abur de 1035 t/h din CTE Turceni este lignitul cu o putere calorifică inferioară Pci = 1800 kcal/kg și un conținut de sulf cuprins în 0,6 și 1,1%, cu o valoare medie de 0,9%.
Combustibilul de adaos necesar susținerii flăcării (5%) este gazul natural, cu Pci = 8050 kcal/m3 sau păcura cu Pci = 9200 kcal/kg și un conținut mediu de sulf de 1,78%.
Cantitatea de SO2 din gazele de ardere este cuprinsă între 1358 și 2490 g/s, cu o valoare medie de 2037 g/s (7,4 t/h).
Tehnologiile de desulfurare dezvoltate în ultimii 30 de ani conduc pe de o parte la eliminarea aproape totală a emisiilor de SO2, iar pe de altă parte la creșteri însemnate a costurilor de investiție și de exploatare.
Metodele de reducere a SO2 în zona arderii sunt:
– tehnologia de ardere în strat fluidizat;
– gazeificarea cărbunelui.
Desulfurarea gazelor de ardere în zona post-ardere se poate realiza prin:
– procese neregenerative, în care SO2 reacționează cu un agent de absorbție, în urma reacției
rezultând un produs nou;
– procese regenerative, în care componenți ai SO2 prin regenerare pot da naștere la SO2
lichid, acid sulfuric sau sulf elementar.
Procesele neregenerative de desulfurare sunt cele mai moderne și utilizate în prezent, acestea putând fi în funcție de substanța absorbantă umede, semi-uscate și uscate.
În desulfurarea umedă substanța absorbantă poate fi o suspensie de piatră de calcar sau de var, o soluție de hidroxid de sodiu sau carbonat de sodiu, o soluție apoasă de amoniac, o suspensie de hidroxid de magneziu și acid sulfuric diluat.
Cea mai utilizată substanță absorbantă în metoda semiuscată este varul stins.
În metodele uscate se folosesc atât piatra de calcar cât și varul stins, prin introducerea lor în focarul cazanului de abur sau în canalele de gaze de ardere.
În ultimii ani s-au dezvoltat și alte procedee de desulfurare, cum ar fi cel de absorbție cu carbon activat și cel cu emisii de electroni.
Analizând metodele de reținere a SO2 din gazele de ardere utilizate pe plan mondial și ținând cont de prevederile legislației de mediu, instalația de desulfurare a gazelor de ardere va fi de tip umed, utilizând ca substanță absorbantă calcarul și rezultând ca produs secundar din procesul de reținere a bioxidului de sulf, gipsul.
Acest sistem de reducere a SO2 din gazele de ardere în limitele prevăzute de norme, aferent unui bloc energetic este format din:
– instalația de absorbție propriu-zisă;
– instalația de preparare a suspensiei de calcar;
– instalația de uscare a produsului secundar, gipsul.
Instalația de absorbție a SO2
Gazele de ardere cu o concentrație medie de SO2 de 4408 mg/Nm3, corespunzător unui conținut mediu de sulf de 0,9% urmează a fi tratate într-un absorber de tip turn, cu un diametru de circa 14,0 m, și o înălțime de circa 35,0 m. Acestea intră în absorber la o cotă în jur de +15,0 și ies prin partea superioară a acestuia, fiind spălate în contracurent prin pulverizare cu suspensie de calcar.
Sistemul de pulverizare a suspensiei de calcar va fi cu duze tip spray, deoarece acesta este utilizat de majoritatea furnizorilor de astfel de instalații.
Acest tip de absorber are avantajul adaptabilității la condițiile specifice de funcționare ale cazanelor de abur de 1035 t/h:
– lignit cu un conținut de sulf variabil, între 0,6 și 1,1%;
– fluctuații ale sarcinii cazanului în timpul funcționării;
– spațiu de amplasare disponibil limitat.
Volumul gazelor de ardere, care urmează a fi tratate la sarcină nominală a cazanului de abur de 1035 t/h reabilitat va fi de 699 m3/s, care reprezintă 1.664.000 Nm3/h.
Datorită contactului cu suspensia de calcar gazele de ardere se răcesc în absorber, ajungând la o temperatură de circa 500 ÷ 600C.
Gazele de ardere curate vor fi evacuate în atmosferă printr-un coș de fum dintr-un material special ([NUME_REDACTAT] Plastic) amplasat pe absorber și susținut de o structură metalică, având dimensiunile la bază, lungime x lățime: 25 m x 25 m.
Coșul de fum va avea de la nivelul solului o înălțime de 120 m necesară asigurării unei dispersii adecvate a gazelor de ardere în atmosferă, astfel încât să se respecte legislația de mediu privind stabilirea valorilor limită ale substanțelor poluante în aerul înconjurător (Ordin al MAPM nr. 592/2002). Diametrul coșului de fum va fi de 8,5 m.
Suspensia de calcar este introdusă în absorber cu ajutorul a 2 pompe (una în funcțiune și una în rezervă) din rezervorul de suspensii de calcar.
În turnul absorberului au loc următoarele reacții:
2CaCO3 + SO2 + ½ H2O CaCO3/CaSO3 ½ H2O + CO2
2CaCO3 + SO2 + 3/2 H2O Ca(HCO3) + CaSO3 ½ H2O
la un pH 6,0 7,0 și o temperatură a gazelor de ardere de 500 600C.
Pentru îmbunătățirea absorbției bioxidului de sulf și măririi eficienței desulfurării se poate introduce în suspensia de calcar un catalizator de reacție (acid adipic sau sulfat de amoniu) sau dimensiona astfel sistemul de pulverizare ca timpul de contact să fie optim. De asemenea, reacția de oxidare naturală poate fi accelerată.
În partea inferioară a absorberului are loc o predesulfurare a gazelor de ardere și oxidarea sulfatului de calciu în gips, după următoarele reacții chimice:
SO2 + CaCO3/CaSO3 + ½H2O+O2+ 7/2 O2 2CaSO4 2H2O + CO2 + SO2
SO2 + CaSO3 ½ H2O+ ½ H2O Ca(HSO3)2
la un pH 4 5 și tga 500 600C.
Între partea inferioară și turnul absorberului are loc o circulație continuă a suspensiei de calcar.
Aceasta se realizează prin intermediul a patru pompe de recirculare centrifugale (trei în funcțiune și una de rezervă), care sunt amplasate lângă absorber într-o clădire având 12,5 m lățime, 17,0 m lungime și 10,0 m înălțime.
În cazuri accidentale când în absorber apar diverse avarii soluția din partea inferioară este
evacuată spre un rezervor de avarie cu un diametru de 16,0 m.
Rezervorul de avarie va putea prelua întregul volum al soluției din absorber iar după efectuarea reparațiilor aceasta este recuperată în absorber.
Aerul necesar oxidării, circa 13.000 m3/h, la o temperatură de 800C și o presiune de 0,60,85 bar este injectat în partea inferioară a absorberului cu ajutorul a trei suflante (două în funcțiune și una în rezervă).
Sistemul de injecție al aerului constă din țevi perforate, imersate și dimensionate astfel încât să se prevină înfundarea lor. Aerul este injectat în fața unor agitatoare speciale montate în partea inferioară a absorberului. În mod uzual sistemul de injecție este staționar, dar pentru fluidizarea și dispersia aerului în întregul volum al zonei inferioare a absorberului în ultimul timp s-au dezvoltat și sisteme în mișcare.
În partea superioară a turnului absorber gazele de ardere curate trec prin eliminatoarele de ceață în vederea colectării vaporilor și a particulelor de praf și de gips. Eliminatoarele de ceață sunt spălate cu apă periodic.
Gazele de ardere cu un conținut de SO2 < 400 mg/Nm3 sunt evacuate din absorber în atmosferă prin noul coș de fum amplasat deasupra acestuia.
În această soluție de montare a instalației de desulfurare, ventilatoarele de gaze de ardere vor trebui să acopere atât pierderile de presiune de pe traseul gazelor de ardere în cazanul de abur, preîncălzitorul de aer, electrofiltrul și pierderile de presiune în absorber și canale. Pierderea de presiune în absorber și canalele de gaze de ardere este cuprinsă între 200 și 250 mmca, în funcție de furnizorul instalației de desulfurare. Astfel, pierderea totală de presiune poate fi estimată la circa 750 mmca, ceea ce va implica necesitatea montării unor noi ventilatoare de gaze de ardere în momentul realizării instalației de desulfurare.
Caracteristicile noului ventilator de gaze de ardere sunt următoarele:
– tipul axial;
– natura fluidului vehiculat gaze de ardere;
– debitul nominal 501 m3/s;
– temperatura 160ºC;
– creșterea totală de presiune asigurată la debit nominal 750 mmca;
– regim de funcționare continuu.
În cazul în care instalația de desulfurare nu funcționează, ventilatorul de gaze de ardere poate fi reglat astfel încât să asigure și numai pierderile de presiune prin cazanul de abur, în vederea evacuării gazelor de ardere în atmosferă prin coșul de fum existent.
Instalația de preparare a suspensiei de calcar
Pentru cele patru instalații de desulfurare, se vor realiza două instalații de preparare a suspensiei de calcar comune pentru câte două absorbere, respectiv blocuri energetice.
Piatra de calcar, cu dimensiuni între 0 și 30 mm v-a fi adusă de la gospodăria de calcar cu ajutorul benzilor transportoare acoperite la instalația de preparare a suspensiei de calcar, care se află într-o clădire având dimensiunile 24,0 m lățime, 27,0 m lungime și 30,0 m înălțime.
Instalația de preparare a suspensiei de calcar pentru blocurile nr. 3 și 4, respectiv blocurile nr. 5 și 6 este formată din trei linii (două în funcțiune și una în rezervă). Instalația de desulfurare aferentă unui bloc energetic va utiliza o linie de preparare a suspensiei de calcar, linia de rezervă fiind comună pentru două absorbere.
Fiecare linie v-a fi echipată cu un concasor, un siloz de zi, o moară de tip umed cu bile, un hidrociclon, un rezervor de preaplin moară și pompele aferente.
Debitul mediu de praf de calcar necesar procesului de desulfurare pentru un bloc energetic este 11,6 t/h.
Praful de calcar măcinat corespunzător unei rețele cu ochiuri de 325 este trimis la rezervorul de suspensie de calcar, având o capacitate de circa 300 m3.
Apa pre-tratată necesară instalației de preparare a suspensiei de calcar, având un debit de circa 47,2 t/h intră în moara cu bile și în rezervorul de preaplin al acesteia. Apa cu suspensii de la moara cu bile ajunge în rezervorul de preaplin, de unde este trimisă cu o pompă spre hidrociclon. Surplusul de praf de calcar umezit – îngroșat de la hidrociclon se reîntoarce la moară, iar apa rezultată este recirculată la rezervorul de preaplin moară.
Suspensia de calcar v-a avea o concentrație masică de 20 30%, în funcție de conținutul de SO2 din gazele de ardere care urmează să fie tratate.
Din rezervor, suspensia de calcar cu un debit mediu de 59,1 t/h cu ajutorul pompei (una în funcțiune și una de rezervă) este trimisă la absorber. Fiecare absorber va fi prevăzut cu câte un rezervor de apă de proces și un rezervor de suspensie de calcar.
Rezervorul de suspensie de calcar v-a fi prevăzut cu un agitator pentru a menține concentrația.
Schema de principiu a funcționării instalației de preparare a suspensiei de calcar este prezentată în
Instalația de uscare gips
Cele patru instalații de desulfurare vor fi prevăzute cu două instalații de uscare gips, comune pentru câte două absorbere. Mai întâi se va construi instalația de uscare gips aferentă blocurilor nr. 5 și 6 și în funcție de posibilitățile de valorificare a gipsului, în timp se va prevedea și cea dea doua instalație de uscare a gipsului aferentă blocurilor nr.3 și 4.
Din zona inferioară a absorberului produsul secundar, sub formă de șlam este trimis cu ajutorul pompelor (una în funcțiune și una în rezervă) spre rezervorul de șlam, cu diametru de 8,0 m. Rezervorul de șlam de gips este comun pentru două instalații de desulfurare.
Șlamul din zona inferioară a absorberului conține cristale de sulfit de calciu de diferite mărimi, particule de calcar și sulfit nereacționat, fiind într-o concentrație masică de 20 30%.
Instalația de uscare gips este formată din trei linii (două în funcțiune și una în rezervă). Instalația de desulfurare aferentă unui bloc energetic va utiliza o linie de uscare a gipsului, linia de rezervă fiind comună pentru două absorbere. Fiecare linie v-a fi echipată cu un hidrociclon, un filtru presă cu vid, un separator de picături și rezervorul aferent, și pompa de vid.
În hidrociclon are loc o uscare primară și în filtrul presă uscarea secundară, în urma căreia rezultă gipsul cu o umiditate în jur de 6 ÷ 8%.
În urma procesului de uscare atât de la hidrociclon, cât și de la filtrul presă, rezultă apă, care conține urme de gips (< 0,1%) și care este colectată în rezervorul de apă de recirculare, cu un diametru de 8,0 m. Rezervorul de apă de recirculare este comun pentru două instalații de desulfurare.
Această apă este reutilizată, o parte fiind trimisă la absorber, în jur de 38,8 t/h și altă parte la instalația de preparare a suspensiei de calcar, în jur de 28,3 t/h.
Deși cea mai mare parte din această apă este recirculată din procesul de desulfurare, rămâne o cantitate de 4,0 t/h neutilizată.
Compoziția acestei ape uzate depinde de compoziția gazelor de ardere, de calitatea calcarului și de calitatea apei pretratate necesară procesului de absorbție.
Caracteristicile acestei ape, ca valori orientative sunt următoarele:
– H2O 07,6%;
– CaSO4 2H2O 0,1%;
– altele 2,3%;
– pH 4 7%;
– densitatea 1,007 kg/m3;
– concentrația în suspensii 0,1%.
Totuși, în această apă în funcție de compoziția lignitului și a calcarului pot apărea cloruri, fluoruri sau metale grele. Dacă, acestea sunt în limite normale apa uzată poate fi trimisă către stațiile de pompe Bagger aferente blocurilor nr. 5 și 6 ( blocurile nr. 3 și 4) și utilizată ca apă de transport a cenușii și zgurii către depozit.
Atunci când în urma unei analize exacte, furnizorul instalației de desulfurare v-a constata că valorile indicatorilor de calitate ai apei uzate depășesc valorile maxime prevăzute de NTPA 001/2002 (HG nr. 188/2002), aceasta va fi trimisă la o stație de tratare, inclusă în furnitură și apoi reutilizată în circuitul închis al apei de transport al zgurii și cenușii.
Debitul mediu de gips uscat rezultat este de 19,9 t/h, și va fi trimis cu benzi transportoare către un depozit de gips și apoi la stația de încărcare-expediție, de unde va fi transportat auto pentru valorificare la companiile interesate.
Gipsul rezultat în urma desulfurării gazelor de ardere are o calitate foarte bună, asemănătoare cu a gipsului natural și poate avea următoarele utilizări:
– materie primă în industria cimentului, ca întăritor (35 % din compoziția cimentului);
– materie primă în industria de construcții sub formă de gips carton, gips plastic sau
semifabricate (rigips);
– materie primă în construcția de drumuri, șosele, autostrăzi;
– material de umplutură în mine;
– neutralizant pentru solurile alcaline și agricultură.
[NUME_REDACTAT] gipsul rezultat din instalațiile de desulfurare reprezintă circa un sfert din necesarul pieței, fiind folosit sub formă de gips carton (50 %), în industria cimentului (35 %) și restul pentru alte utilizări.
[NUME_REDACTAT] se utilizează în general ca gips plastifiat, iar în America, deoarece gipsul natural se află din abundență și pentru că există spațiu disponibil de depozitare, se folosește, doar circa 16%.
Instalația de desulfurare aferentă unui bloc energetic necesită pentru funcționare următoarele utilități:
Fiecare instalație de desulfurare va fi supravegheată dintr-o cameră de comandă individuală, amplasată într-o sală comună, iar o consolă de funcționare de sine stătătoare va fi instalată în camerele de comandă aferente blocurilor nr. 3 ÷ 6.
Tehnologia utilizată v-a fi sistemul distribuit de automatizare (DCS), care v-a supraveghea și comanda întreaga instalație de desulfurare. Funcționarea acesteia, v-a fi monitorizată continuu, iar toate operațiile necesare sunt automatizate fiind comandate de la panoul de comandă din camera de comandă.
Sistemul de supraveghere și control a instalației de desulfurare v-a consta în:
monitorizarea volumului, temperaturii și presiunii gazelor de ardere și a concentrației de SO2 la intrarea și ieșirea din absorber;
controlul cantității suspensiei de calcar utilizate, care variază în funcție de concentrația de SO2 din gazele de ardere intrată în absorber și valoarea impusă a emisiei de SO2 din gazele de ardere evacuate în atmosferă;
controlul nivelelor de lichid din absorber și diversele rezervoare aferente instalației de desulfurare;
controlul continuu al densității șlamului de gips;
controlul complet automatizat al circuitelor de apă recirculată, necesară absorberului și instalației de preparare a suspensiei de calcar, precum și a circuitelor de apă pretratată necesară răcirii diverselor echipamente din cadrul instalației de desulfurare.
Instalația de desulfurare se pune treptat în funcțiune astfel:
– prepararea suspensiei de calcar;
– absorbția SO2 din gazele de ardere și evacuarea gazelor curate din atmosferă;
– evacuarea șlamului de gips rezultat.
Procesul de reținere a SO2 v-a fi condus în funcție de valorile zilnice ale următorilor parametrii de funcționare:
– concentrația de SO2 în gazele de ardere la intrarea și ieșirea din absorber;
– temperatura și presiunea gazelor de ardere la intrarea și ieșirea din absorber;
– pH-ul soluției din absorber;
– consumul de suspensie de calcar;
– cantitatea de gips rezultată;
– consumul de energie electrică a echipamentelor componente;
– cantitatea de apă pretratată și de aer comprimat tehnologic necesare.
În afara monitorizării continue a parametrilor de funcționare a instalației de desulfurare de la panoul de comandă, pe fiecare schimb operatorul va efectua o verificare fizică a fiecărui echipament. Verificările zilnice sunt menționate într-o fișă tehnică, care conține numărul verificării, frecvența, echipamentele, etc. De asemenea, sunt testate periodic și echipamentele de rezervă, precum și calibrarea aparatelor de măsură a pH-ului și a concentrațiilor de SO2.
Absorberul trebuie oprit odată la un an (doi ani) pentru o revizie generală, perioadă ce va coincide cu cea necesară cazanului de abur. Atunci, sunt verificate depunerile sau înfundările din sistemul de pulverizare (duze) și din sistemul de injecție al aerului de oxidare, la pompe și conducte. Părțile cauciucate deteriorate sau din alte materiale ale echipamentelor și conductelor trebuiesc curățate și înlocuite în timpul reviziei generale.
3.5.1. Canalele de gaze de ardere
Canalele de gaze de ardere vor face legătura între ventilatoarele de gaze de ardere ale blocurilor nr. 3, 4, 5 și 6 și instalațiile de desulfurare, până la intrarea în absorber. Gazele de ardere aferente unui bloc energetic vor fi trimise prin două canale, având fiecare dimensiunile 5000 mm x 5000 mm. Greutatea canalelor gazelor de ardere este 400 t pentru blocul 3, 485 t pentru blocul 4, 370 t pentru blocul 5 și 350 t pentru blocul 6.
Aceste canale de gaze de ardere sunt confecții metalice din tablă de oțel, OL 52.2K, rigidizate cu profile laminate chesonate. Pe traseele canalelor de gaze de ardere sunt prevăzute elemente elastice, compensatori pentru preluarea dilatărilor și vibrațiilor. De asemenea, canalele vor fi izolate termic și protejate anticoroziv la interior.
Susținerea întregului traseu de canale se realizează prin intermediul unor construcții metalice zăbrelite. Transmiterea încărcărilor la această construcție de susținere se face prin intermediul suporților ficși sau mobili, care vor fi protejați prin grunduire și vopsire.
3.5.2. Apa de proces
Apa de proces necesară pentru instalația de desulfurare este apă pretratată, care va fi asigurată de instalația de pretratare din cadrul Stației de tratare chimică a apei etapa II.
Debitul de apă pretratată necesar pentru funcționarea Instalației de desulfurare aferentă unui bloc energetic este de 120 m3/h când evacuarea gipsului se realizează hidraulic la depozitul de zgură și cenușă, respectiv 90 m3/h când evacuarea gipsului se realizează uscat, în vederea valorificării lui.
Debitul de apă limpezită (apă de proces) vehiculat pentru instalațiile de desulfurare bloc 3, 4, 5 și 6 este de 480 m3/h.
Asigurarea necesarului de apă limpezită implică prevederea în cadrul instalației de pretratare a 3 pompe și a unei conducte care să asigure apa limpezită în instalațiile de desulfurare aferente blocurilor nr. 3,4,5 și 6.
Montare pompe apă limpezită și traseu de conductă pentru instalațiile de desulfurare
Pentru asigurarea debitului de 480 m3/h apă limpezită la instalațiile de desulfurare se vor monta în Instalația de pretratare etapa II pompe de apă limpezită (3 buc) și o conductă necauciucată Dn 300 (1 fir) care vor asigura necesarul de apă limpezită în instalațiile de desulfurare.
Pompele vor fi dimensionate pentru debitul necesar funcționării a două instalații de desulfurare, iar traseul de conductă pentru debitul total de apă limpezită necesar pentru procesul tehnologic (Q=480m3/h).
De la limita instalației de pretratare a apei, conducta de apă pretratată va fi condusă pe o estacadă, care va face legătura între instalația de pretratare a apei și instalațiile de desulfurare aferente blocurilor nr. 3,4,5 și 6.
3.5.3. Aer comprimat tehnologic și instrumental
Instalațiile de desulfurare aferente celor patru blocuri energetice din centrala electrică necesită asigurarea unei cantității de aer tehnologic de 15 Nmc/min și de aer instrumental 10 Nmc/min.
Aerul comprimat instrumental 10,0 Nmc/min + 15,0 Nmc/min la o presiune de 0,5 MPa va fi asigurat din stațiile de aer instrumental existente în termocentrala Turceni.
3.5.4. Evacuarea apelor uzate
Apele uzate rezultate de la uscarea gipsului ( aprox. 4,0 m3/h ) se vor evacua la stația de pompe Bagger bloc nr. 5-6,( respectiv bloc nr. 3-4). Debitul de ape uzate de 4,0 m3/h se va amesteca cu debitul stației de pompe Bagger, de circa 1000 m3/h.
Se estimează că aceste ape uzate vor avea următoarea compoziție:
• H2O 97,6%;
• CaSO4.2H2O 0,1%;
• Altele 2,3%;
• pH 4 – 7;
• Densitate 1,007kg/m3;
• Suspensii 0,1%.
Apele uzate se vor evacua prin pompare (electropompele fiind incluse în furnitura instalației de desulfurare) printr-o conductă cauciucată, dimensionată pentru debitul vehiculat, la Stația de pompe Bagger.
În funcție de compoziția reală a apelor uzate rezultate și de eventuala influență negativă a acestora asupra amestecului evacuat la Stațiile de pompe Bagger, se va analiza ulterior necesitatea tratării apelor uzate, într-o instalație de tratare adecvată, inclusă în furnitura instalației de desulfurare.
3.5.5. Izolații termice
În cadrul prezentului obiect s-a prevăzut izolația termică pentru canalele de gaze de ardere, conductele de apă de proces și de șlam de gips aferente instalațiilor de desulfurare a blocurilor nr. 3, 4, 5 și 6.
Materialele termoizolatoare folosite sunt diferite, în funcție de locul unde se folosesc, respectiv:
– saltele din vată minerală bazaltică gata confecționate, îmbrăcate în plasă de sârmă zincată, pe o singură față sau pe ambele fețe tip SPS 60 aplicate într-un strat sau mai multe funcție de grosimea izolației;
– vată minerală în vrac folosită la uniformizarea conturului izolației termice la elemente demontabile (flanșe și armături);
Termoizolația se va fixa și susține cu elemente metalice (inele, agrafe, cârlige, profile, etc.) și se va proteja cu tablă zincată de grosimi diferite în funcție de elementul ce se izolează și de dimensiunile acestuia.
Tabla de protecție se fixează cu șuruburi autofiletante și suplimentar, acolo unde este nevoie cu benzi de oțel. Inelele de fixare suplimentară se vor închide cu catarame sau cu închizători cu pârghie, dublu cadmiați.
Etanșarea izolației se realizează cu șnur Romtix 1502 P.
Materialele auxiliare folosite pentru susținerea și fixarea termoizolației sunt:
– benzi din oțel OL 37;
– tablă zincată;
– sârmă de oțel moale, zincată;
– șuruburi autofiletante din oțel zincat;
– nituri din oțel;
– închizători dublu cadmiați;
– șnur de etanșare;
– carton din fibre ceramice sau din teflon, pentru evitarea formării punților termice ce apar la contactul metal-metal.
La canale și conducte se va realiza izolație termică fixă, iar la armături și flanșe se va realiza izolație termică demontabilă, în carcase metalice.
3.6. Gospodăria de calcar
Calcarul necesar în procesul de desulfurare este transportat la centrală cu mijloace auto la stația de descărcare.
Gospodăria de calcar are ca limite: de la intrarea calcarului la stația de descărcare și până la intrarea în morile orizontale și este compusă din:
Stațiile de descărcare SDK1 și SDK2 sunt de tipul suprateran, cu cota de deservire +7.00m, cu buncări, unde calcarul este deversat (basculat) direct din camioane.
Stațiile sunt de tip închis și au 12 buncări, câte 6 buncări pe fiecare stație, fiecare buncăr având o capacitate de 50m3.
Granulația calcarului adus la centrală este 70 150 mm, acesta fiind sortul ales, furnizat de carieră.
Calcarul concasat primar în carieră (cu granulația de 70 150mm) descărcat în buncării stației de descărcare este preluat cu 4 transportoare cu lanț și raclete (TRK1a,b,c,d) cu capacitatea de 125 t/h fiecare și este deversat pe câte un transportor cu bandă de cauciuc cu inserție textilă (BK1a,b,c,d).
Calcarul preluat de transportoarele cu bandă BK1,b,c,d este deversat pe transportoarele cu bandă BK2a,b, astfel:
– în turnul de deversare TK1 transportoarele cu bandă BK1a și BK1b deversează calcarul pe transportorul:
BK2a ce îl transportă în continuare spre depozitul de calcar brut DKB1;
BK2b ce îl transportă spre depozitul de calcar brut DKB2;
– în turnul de deversare TK2 transportoarele cu bandă BK1c și BK1d deversează calcarul pe transportorul:
BK2a ce îl transportă spre depozitul DKB1;
BK2b ce îl transportă spre depozitul DKB2.
Capacitatea de transport pentru transportoarele BK1a,b,c,d este de 200t/h fiecare, pentru aceasta utilizându-se transportoare cu lățimea covorului B= 800 mm cu viteza v= 1,25 m/s.
Cu ajutorul transportoarelor cu bandă BK2a,b calcarul brut este transportat la depozitele de calcar brut astfel:
– BK2a la depozitul de calcar DKB1;
– BK2b la depozitul de calcar DKB2.
Transportoarele cu bandă BK2a,b sunt echipate cu cărucioare cu descărcare laterală CdK2a,b ce realizează depunerea calcarului brut în stivele depozitelor de calcar.
Capacitatea de transport pentru transportoarele cu bandă BK2a,b precum și a cărucioarelor cu descărcare laterală este de 800t/h astfel încât să poată prelua și depune în depozit întreaga cantitate de calcar de la cele 4 transportoare BK1a,b,c,d și deci simultan toată cantitatea de calcar de la stațiile de descărcare SKD1 și SKD2.
Se realizează astfel o evacuare rapidă a calcarului din stațiile de descărcare, acestea fiind disponibile tot timpul pentru a permite accesul camioanelor pentru descărcare, evitând astfel fluctuațiile foarte mari în transportul și livrarea calcarului.
Această capacitate ridicată de transport pentru transportoarele BK2a,b și cărucioarele de descărcare CdK2a,b este realizată cu covoare de cauciuc cu lățimea B=1000mm și viteza de transport v=2m/s.
Depozitele de calcar brut DKB1 și DKB2 sunt de tip închis (hală) fiecare cu dimensiunile de : lungime L = 66 m, lățime l = 24 m și înălțimea h = 22 m și asigură o capacitate de depozitare de ~ 6500 t. Fiecare depozit asigură o rezervă de funcționare de ~ 5 zile de funcționare la plină sarcină a celor 4 blocuri (nr.3, 4, 5 și 6).
Introducerea calcarului în stivele depozitelor se realizează cu căruciorul mobil cu descărcare laterală CdK1 și CdK2 realizând o stivă cu secțiunea triunghiulară de ~ 85 m2.
Preluarea calcarului brut din depozite se realizează cu ajutorul mașinilor de preluare cu elindă cu lanț și cupe (MpK3a și MpK3b) deplasabile pe căi de rulare cu ecartamentul de 17 m pe lungimea depozitelor.
Calcarul preluat de aceste mașini este depus pe transportoarele cu bandă BK3a,b și transportat prin releu de transportoare cu bandă BK4a,b (cu deversare în turnul TK3), BK5a,b (cu deversare în turnul de deversare TK4), BK6a,b (cu deversare în turnul de deversare TK5), BK7a,b (cu deversare în stația de preparare suspensie de calcar SPSK1 (aferentă blocurilor nr.3 și 4) și BK8a,b (cu preluare de la transportoarele cu bandă BK 7a,b din SPSK1) cu deversare în stația de preparare suspensie de calcar SPSK2 – aferentă blocurilor nr.5 și 6.
Capacitatea de preluare a mașinilor de preluare cu lanț și cupe MpK3a și MpK3b este de 200 t/h fiecare.
Capacitatea de transport pentru releul de transportoare cu bandă BK4a,b; BK5a,b; BK6a,b și BK7a,b este de 400 t/h, ceea ce asigură și transportul de calcar de la ambele depozite.
Regimul nominal de funcționare este de 200 t/h, debitul nominal fiind asigurat de covoare de cauciuc cu lățimea de B = 1000 mm cu viteza v = 1,6 m/s.
Stațiile de preparare suspensie de calcar SPSK1 (aferentă blocurilor nr.3 și 4) și SPSK2 (aferentă blocurilor nr.5 și 6) asigură prepararea suspensiei de calcar fiind echipată astfel:
Transportoare cu bandă BK7a,b echipate cu pluguri cu deversare unilaterală;
Concasoare cu ciocane articulate CCA1, 2 și 3;
Buncării de calcar concasat BKC1,2 și 3;
Transportoarele (extractoarele) cu lanț și raclete – cu viteză variabilă a lanțului – TLRV1, 2 și 3 ce au rolul de a extrage (prelua) calcarul din buncări și a-l deversa în aspirația morilor orizontale (cu tambur și bile) umede pentru preparare directă a suspensiei de calcar.
Stațiile de preparare suspensie de calcar sunt de tip închis fiind o construcție cu dimensiunile: lungime L = 27 m, lățime l = 24 m și înălțime h = 30 m.
În stație în zona de dispunere a alimentării cu calcar, a transportoarelor cu bandă BK7a,b, spațiile rezervate sunt: lungime L = 27 m (3×9 m), lățime l = 9 m în care sunt montate, pe verticală, următoarele echipamente:
cota 0.00 m – morile orizontale umede pentru preparare suspensie;
cota +6.00 m – transportoarele cu lanț și raclete cu viteza variabilă a lanțului TLRV1, 2 și 3 , fiecare deservind câte o moară;
cota +9.00 m până la cota +18.00 m – spațiu în care sunt montați buncării de calcar concasat BKC1, 2 și 3 câte unul în fiecare travee;
cota +18.00 m – sunt montate concasoarele cu ciocane articulate CCA1, 2 și 3;
cota +25.00 m – cota de așezare a transportoarelor cu bandă BK7a,b prevăzute cu pluguri de deversare PDK7a1, PDK7a2 și PDK7a3 respectiv PDK7b1, PDK7b2 și PDK7b3;
cota +30.00 m – acoperiș și instalații de ridicat.
Capacitatea de transport a transportoarelor cu bandă BK7a,b este de 400 t/h și este realizată cu lățimea covorului B = 1000 mm și viteza v = 1,6 m/s.
Pe aceste transportoare sunt montate pluguri cu descărcare laterală (cu mecanism de acționare pentru orizontalizarea patului de role) câte 1 pentru fiecare concasor.
Alimentarea cu calcar brut a concasoarelor cu ciocane articulate se face prin pâlniile plugurilor de la ambele transportoare cu bandă.
Calcarul brut cu granulația de 70 ÷ 150 mm este concasat la granulația 0 ÷ 30 mm în concasoare și apoi este deversat direct în buncării de calcar concasat BKC1, 2 și 3.
În stația de preparare suspensie de calcar sunt prevăzute: 3 (trei) concasoare cu ciocane articulate, 3 (trei) buncări de calcar concasat, 3 (trei) transportoare cu lanț și raclete cu viteză variabilă a lanțului TLRV1, 2 și 3.
Capacitatea buncărilor de calcar concasat este de 300 t ceea ce asigură calcarul necesar pentru funcționarea unui bloc timp de 24 h.
Transportoarele cu lanț și raclete cu viteză variabilă a lanțului TLRV1, 2, 3 au rolul de extragere a calcarului concasat din buncării de calcar și de a-l transporta spre morile de calcar la debitul necesar (debitul este variabil funcție de încărcarea morii conformă cerințelor tehnologice).
Stația de preparare suspensie de calcar SPSK2 (aferentă blocurilor nr.5 și 6) este identică cu stația aferentă blocurilor nr.3 și 4, alimentarea cu calcar a acesteia făcându-se de la transportoarele BK7a,b, prin transportoarele cu bandă BK8a,b.
Stația de preparare suspensie de calcar SPSK2 este echipată astfel:
transportoarele cu bandă BK8a,b echipate cu pluguri de deversare unilaterală PDK8a5, 6 și 7 și PDK8b5, 6 și 7;
concasoare cu ciocane articulate CCA 4, 5 și 6;
buncării de calcar concasat BKC 4, 5 și 6;
transportoarele (extractoarele) cu lanț și raclete cu viteză variabilă a lanțului TLRV4,5 și 6.
Dimensiunile geometrice, capacitățile de transport și concasare, de depozitare în buncării de calcar concasat și de preluare sunt identice cu cele ale stației de preparare SPSK1.
Funcționalitatea stației de preparare suspensie de calcar SPSK2 este identică cu a stației SPSK1.
Transportoarele cu bandă de cauciuc
Legăturile tehnologice dintre părțile de obiect descris mai sus sunt realizate prin transportoare cu bandă de cauciuc cu inserție textilă.
Caracteristicile generale ale acestor transportoare sunt:
Debit maxim : 800 t/h;
Lățimea covoarelor de cauciuc : 800 mm și 1000 mm;
Viteza covoarelor de cauciuc 125 ÷ 2 m/s;
Covoare de cauciuc : maxim 3 inserții în clasă de rezistență min.250 daN/cm;
Grosimea stratului de acoperire cu cauciuc a carcasei covoarelor pe fața purtătoare de material : min.8 mm;
Grosimea stratului de acoperire a carcasei covoarelor pe fața de rulare : min.4mm;
Lungimile transportoarelor în proiecție orizontală, înălțimea de deversare, puterile de antrenare sunt în funcție de poziția în schemă a transportoarelor respective;
Tamburii de antrenare sunt echipați cu elemente de fricțiune interschimbabile și rulmenți 6306;
Sisteme de ștergere și curățare eficiente;
Mese de primire calcar în zona de alimentare, cu bare de impact și bare de ghidare precum și jgheaburi cu etanșări laterale reglabile din exterior în timpul funcționării;
La transportoarele lungi și cu putere de acționare mare, se vor prevedea reductoare cu răcire și ungere forțată a uleiului precum și cuple hidraulice cu pornire lentă 15 ÷ 20 s;
Plugurile de deversare vor fi cu deversare unilaterală sau bilaterală, cu mecanism de ridicare – coborâre precum și cu mecanism de orizontalizare a rolelor.
Transportoarele vor fi montate în sisteme închise.
3.6.1. Particularitati privind instalatiile de evacuare a produsului secundar
Din stația de deshidratare a gipsului după ce soluția colectată în rezervorul de șlam (~ 67 t/h în proporția 1 parte gips și 2 părți apă) a fost trecută prin hidrocicloane și filtrele bandă cu vid rezultă gips deshidratat 19,9 t/h cu umiditatea de 6 8%.
Limitele gospodăriei de gips deshidratat sunt de la ieșirea din filtrele bandă cu vid și până la stația de încărcare și expediție ( pâlniile de încărcare a gipsului în mijloacele de transport auto.
Gipsul rezultat, cu umiditatea de 6 8% este preluat și transportat cu echipamente pentru transport continuu ca: transportoare cu bandă de cauciuc cu inserție textilă, cărucioare de descărcare, mașini de preluare cu lanț și cupe, pluguri de descărcare uni și bilaterală, etc.
Gipsul sub această formă (cu umiditate 6 8%) este folosit ca materie primă în fabricile de ciment.
Din discuțiile purtate cu potențialii beneficiari pentru această materie primă a rezultat un necesar de circa 15.000 t/an pentru LAFARGE ROMCIM Tg. Jiu.
Ținând cont de eșalonarea lucrărilor pentru implementarea instalațiilor de desulfurare comunicată de beneficiar, această cantitate de 15.000t se va evacua în formă de gips deshidratat, cu mijloace auto, din stația de preparare gips aferentă blocurilor nr.6 și 5.
Acestei stații de preparare gips, aferentă blocurilor nr.6 și 5, i se va putea mări capacitatea de producere și expediție până la capacitatea totală de producție a celor două blocuri, urmărind cerințele potențialilor cumpărători.
Gospodăria de gips se compune din următoarele părți:
Instalații de preluare a gipsului din stația de deshidratare, gipsul fiind preluat de la filtrele bandă cu vid pe transportoarele cu bandă 2BG1a,b. De la aceste transportoare gipsul este preluat pe transportoarele cu bandă 2BG2a,b și transportat către depozitul de gips deshidratat de consum 2DG.
Depozitul de gips deshidratat de consum este un depozit închis tip hală cu dimensiunile: lungime L=66m, lățime l=24m, înălțime h=22m.
Capacitatea acestui depozit este de 4675t, ceea ce constituie o rezervă de depozitare a gipsului de ~5 zile de funcționare a blocurilor nr.6 și 5.
Depozitul de gips de consum este echipat cu instalații de depunere constând în:
– transportoarele cu bandă de cauciuc 2BG4;
– căruciorul cu descărcare unilaterală 2CdG1.
Depozitul de gips de consum este echipat cu instalații de preluare din depozit constând în:
mașina de preluare cu lanț și cupe 2MpLC1;
transportorul cu bandă de cauciuc 2BG5;
transportorul cu bandă 2BG6.
Există și un circuit de transportoare cu bandă de by-pass al depozitului de gips de consum asigurat de releul:
transportoarele cu bandă fixe-reversibile 2BG3a,b funcționând astfel: pe un sens
alimentează circuitul de introducere în depozit, pe celălalt sens alimentând circuitele de by-pass;
transportoarele cu bandă 2BG7 și 2BG8.
Gipsul de la circuitul de preluare din depozit sau de la circuitul de by-pass este preluat pe transportoarele cu bandă 2BG9a,b și trimis la stația de încărcare și expediție 2SÎE.
Stația de încărcare și expediție este o clădire închisă, compartimentată (cu 3 compartimente) ce permite încărcarea a trei mijloace auto, unul după altul.
În stația de încărcare transportorul cu bandă 2BG9 este echipat cu trei pluguri cu descărcare bilaterală, câte unul pentru fiecare compartiment asigurând o cât mai bună încărcare a mijloacelor auto.
Plugurile sunt cu descărcare bilaterală pentru o deversare în camioane în două puncte. De asemenea, la pluguri sunt prevăzute mecanisme de ridicare-coborâre a plugurilor precum și mecanism de ridicare și orizontalizare a patului de role.
Instalații de cântărire pe bandă pentru evidențierea cantităților de gips în diferite faze ale procesului:
pe 2BG2a,b pentru evidențierea cantităților de gips transportate la depozitul de gips de consum;
pe 2BG9a,b pentru evidențierea cantităților de gips trimis spre stația de încărcare.
Instalații de desprăfuire cu ceață uscată pentru realizarea microclimatului de lucru precum și realizarea unei umectări în cazul scăpărilor de gips: în depozit și stația de expediție precum și la toate punctele de deversare.
Instalații de ridicat cu acționare electrică și manuală pentru lucrările de întreținere, mentenanță și reparații.
3.7. Impactul asupra mediului înconjurător
Lucrările privind montarea de instalații de desulfurare a gazelor de ardere aferente blocurilor nr. 3 ÷ 6 de 330 MW din CTE Turceni trebuie să respecte legislația de mediu în vigoare în țara noastră, și anume:
[NUME_REDACTAT] Mediului, nr. 137/1995, republicată în 2002;
[NUME_REDACTAT] Atmosferei nr. 665/2001;
[NUME_REDACTAT] nr. 107/1996;
Ordonanța de Urgență nr. 34/2002 privind prevenirea, reducerea și controlul integral al poluării.
În prezent gazele de ardere aferente blocurilor nr. 3 ÷ 6 sunt desprăfuite prin intermediul electrofiltrelor și evacuate în atmosferă prin coșurile de fum din beton armat nr. 2 și 3. Dimensiunile coșurilor de fum existente sunt următoarele: înălțime fizică H = 280 m și diametru interior la vârf Φ = 8,8 m.
Valorile măsurate ale emisiilor de substanțe poluante din gazele de ardere la nivelul anului 2002 ale blocurilor nr. 3 ÷ 6 sunt următoarele:
Cazanele de abur de 1035 t/h aferente blocurilor energetice nr. 3 ÷ 6 au fost construite și puse în funcțiune înainte de 1.01.1987, ceea ce înseamnă că sunt considerate, conform HG nr. 541/2003, instalații mari de ardere de tipul I.
HG nr. 541/2003 și Directiva UE nr. 80/2001 prevăd următoarele valori maxime ale substanțelor poluante din gazele de ardere, pentru instalațiile mari de ardere de tip I cu o putere termică mai mare de 500 MWt și funcționând cu combustibil solid (pentru un conținut de oxigen în gazele de ardere de 6%):
bioxid de sulf 400 mg/Nm3;
oxizi de azot 500 mg/Nm3;
pulberi de cenușă 50 mg/Nm3.
randament al desulfurării 94%.
Instalațiile mari de ardere de tipul I trebuie să se încadreze în valorile limită ale emisiilor de substanțe poluante în gazele de ardere până la 1.01.2012.
În vederea respectării atât a legislației românești cât și a celei europene, se vor monta instalații de desulfurare de tip umed cu piatră de calcar pentru reducerea emisiilor de SO2 în limitele admise de 400 mg/Nm3.
Gazele de ardere curate ies printr-un nou coș de fum amplasat pe absorber având înălțimea de la nivelul solului de 120 m și diametrul de 8,5 m.
Dimensionarea celor patru noi coșuri de fum, s-a realizat în vederea asigurării unei dispersii adecvată a gazelor de ardere în atmosferă, astfel încât să se respecte prevederile Ordinului MAPM nr. 592/2002 privind stabilirea valorilor limită ale substanțelor poluante în aerul înconjurător.
Apele uzate tehnologice: din instalația de uscare a gipsului rezultă un debit de apă uzată de circa 4,0 t/h pentru un bloc energetic, ce va fi trimis către stațiile de pompe Bagger aferente blocurilor nr. 3 ÷ 6 și utilizată ca apă de transport a zgurii și cenușii către depozit. Compoziția acestei ape uzate depinde de compoziția gazelor de ardere (calitatea lignitului), de compoziția calcarului și de compoziția apei pretratate. Dacă în urma analizei exacte a furnizorului instalației de desulfurare va rezulta că valorile indicatorilor de calitate ai aceste ape uzate depășesc valorile limită prevăzute în NTPA 001/2002, ea va putea fi trimisă la o stație de tratarea apei, care va face parte din furnitura instalației de desulfurare.
Apele pluviale, considerate ape convențional curate sunt colectate prin rețeaua de canalizare din zonele blocurilor nr. 3 ÷ 6 și evacuate în râul Jiu.
Apele uzate menajere de la grupurile sanitare aferente personalului de exploatare sunt colectate de rețeaua de canalizare existentă în incinta centralei electrice și evacuate la decantorul IMHOFF. Apele epurate rezultate de la decantor sunt trimise în canalizarea pluvială.
Evacuarea nămolului se realizează prin sifonare într-un cămin și de aici prin vidanjare se transportă în depozitul de zgură și cenușă.
Calitatea apelor uzate evacuate va respecta indicatorii prevăzuți în normativul NTPA-001/2001, privind limitele de încărcare cu poluanți a apelor uzate industriale și orășenești la evacuarea în receptorii naturali.
În instalațiile de desulfurare aferente blocurilor energetice nr. 3 ÷ 6, sursele de zgomot și vibrații sunt reprezentate de diversele pompe, de ventilatoarele de aer de oxidare și gaze de ardere, de morile de măcinare a pietrei de calcar, etc.
Nivelul de zgomot produs de echipamentele și instalațiile aferente IDG se încadrează în limita de 87 dB(A), impusă de [NUME_REDACTAT] de [NUME_REDACTAT] din anul 2002 ale Legii de [NUME_REDACTAT] nr. 90/1996.
De asemenea, se vor respecta și prevederile STAS-ului 10009/98 – [NUME_REDACTAT], nivelul de zgomot la limita incintei fiind de 65 dB(A).
Produsul secundar rezultat în urma reducerii SO2 în absorber este gipsul, care poate fi evacuat uscat în cazul când poate fi valorificat la alte companii interesate (industria cimentului, etc.) sau evacuat hidraulic în depozitul de zgură și cenușă existent nr. 1 din [NUME_REDACTAT].
Depozitele de calcar și gips uscat, stațiile de concasare piatră de calcar, silozurile de alimentare a morilor de calcar precum și la toate punctele de deversare, de la un transportor la altul au fost prevăzute cu instalații de desprăfuire cu ceață uscată sau filtre saci în vederea asigurării microclimatului corespunzător.
În timpul lucrărilor de construcții – montaj a instalațiilor de desulfurare și a gospodăriilor auxiliare aferente, deșeurile rezultate se vor colecta selectiv, transporta și depozita temporar pe categorii (metale feroase și neferoase, mase plastice, vată minerală, lemne de la tâmplărie, zidărie, etc.) și evacua conform prevederilor Legii nr. 426/2001. Din deșeurile rezultate o parte se vor refolosii sau valorifica prin vindere unor societății specializate (de ex. fierul vechi), iar celelalte se vor stoca temporar în containere metalice sau pe platforme special amenajate, de unde vor fi preluate ulterior și transportate auto la groapa de gunoi.
Blocurile nr. 3 ÷ 6 de 330 MW din CTE Turceni vor fi prevăzute cu sisteme de monitorizare a emisiilor din gazele de ardere evacuate în atmosferă prin cele patru noi coșuri de fum.
Montarea de instalații de desulfurare a gazelor de ardere provenind de la cazanele de abur de 1035 t/h vor conduce la reducerea emisiei de SO2 în limitele stabilite de legislația românească și a [NUME_REDACTAT], ceea ce va avea un impact pozitiv asupra mediului înconjurător.
CAPITOLUL 4. Managementul riscurilor industriale
Ținându-se seama de natura, structura și funcțiile specifice ale subsistemelor componente, potențialele pericole sunt datorate:
Aparatelor sub presiune pneumatică și hidraulică;
Componentelor în mișcare;
Sistemelor de surse de explozie de natura fizică;
Sistemelor de surse de vibrații și zgomote;
Sistemelor surse de reacții chimice;
Sistemelor surse de incendiu;
Acțiunilor intenționate;
Accidentul tehnologic (eveniment nedorit) – ieșirea din funcțiune a instalației de desulfurare.
Factorii de risc tehnic/tehnologic, care pot produce avarii în instalațiile tehnologice analizate sunt următorii:
metode de proiectare neadecvate (proiectarea instalației de către o firmă de proiectare fără experiență în domeniu, neautorizată);
proiectare fără respectarea tuturor [NUME_REDACTAT] și ISCIR în vigoare;
utilizarea de echipamente cu fiabilitate necorespunzătoare condițiilor de funcționare impuse;
utilizarea de materiale incompatibile cu condițiile de funcționare impuse, altele decât cele din proiect;
execuție montaj de către firme neautorizate pentru montare compresoare de gaze;
folosire de personal neautorizat ISCIR;
suduri necorespunzătoare executate la montaj pe conducte sau la diferite racorduri de echipamente;
folosirea unor procedee de sudură neomologate;
nerespectarea efectuării probelor și verificărilor conform proiectului tehnic;
nerespectarea regimului chimic al apei;
punerea în funcțiune și exploatarea instalației cu realizarea incompletă a montajului, inclusiv fără aparatele de măsură control, protecție, dispozitive de siguranță;
depășirea parametrilor maximi admisibili (p,t,q,w);
factorul uman ca sursa de pericol (comiteri de erori umane intempestiv sau intenționat), atât în exploatare, cât și în timpul operațiilor de mentenanță predictivă/corectivă (executarea unor lucrări necorespunzătoare).
Metodele, mijloacele și procedeele de prevenire a producerii accidentelor principale inacceptabile pot fi destinate, în principal, următoarelor obiective:
prevenirea producerii evenimentelor primare aflate la originea scenariilor inacceptabile;
prevenirea producerii sau neutralizarea efectelor evenimentelor intermediare componente ale scenariilor de proximitate inacceptabile;
protecția subsistemelor de tip țintă, în sensul prevenirii producerii și /sau al neutralizării efectelor evenimentelor nedorite finale (accidentelor tehnice inacceptabile)
În vederea eliminării /prevenirii riscului principal inacceptabil sunt necesare o serie de bariere tehnologice și de utilizare, după cum urmează:
utilizarea unor echipamente fiabile ;
utilizarea de materiale care să corespundă tuturor condițiilor tehnice impuse;
montarea de instalații de automatizare performante;
montarea de detecții/semnalizări/protecții corespunzătoare regimurilor de funcționare;
respectarea riguroasă a instrucțiunilor, normelor și procedurilor de montare;
respectarea riguroasă a instrucțiunilor, normelor și procedurilor de exploatare tehnologică;
respectarea riguroasă a instrucțiunilor, normelor și procedurilor de mentenanță preventivă și corectivă;
testarea psihologică regulată a personalului de exploatare;
verificarea periodică a cunoștințelor profesionale, de PM și PSI a personalului de exploatare;
instruirea periodică profesională, pe linie de PM și PSI a personalului de exploatare;
menționarea în instrucțiunile de exploatare a parametrilor tehnologici maximali/minimali;
menționarea în instrucțiunile de exploatare a acțiunilor ce trebuie întreprinse în cazul atingerii parametrilor limită;
menționarea în instrucțiunile de exploatare a acțiunilor ce trebuie întreprinse în cazul producerii accidentelor tehnice;
Riscurile de incendiu
Principalii factori determinanți în procesul de identificare a riscului de incendiu sunt:
clasele de combustibilitate ale materialelor și elementelor de construcții utilizate, clasele de periculozitate ale substanțelor, produselor și materialelor depozitate;
sursele de aprindere existente;
condițiile (împrejurările) preliminare care pot determina sau favoriza aprinderea;
măsurile stabilite pentru reducerea sau eliminarea factorilor menționați anterior;
factorul uman implicat;
nivelurile criteriilor de performanță ale construcțiilor privind cerința de calitate “siguranța la foc” (comportare, rezistență și stabilitate la foc, căile de acces, evacuare și intervenție);
fiabilitatea instalațiilor și echipamentelor tehnologice;
nivelul de dotare cu mijloace tehnice destinate prevenirii și stingerii incendiilor, starea lor de funcționare și performanțele acestora. Măsurile de apărare împotriva incendiilor avute în vedere la identificarea riscului de incendiu sunt cele destinate reducerii, neutralizării și/sau eliminării factorilor de risc, respectiv pentru limitarea, localizarea și/sau lichidarea unui incendiu, în cazul când acesta s-a produs.
Sursele potențiale de aprindere existente sunt următoarele:
Surse de aprindere de natură mecanică – scântei de ordin mecanic;
Scurt circuit la motoarele electrice ale pompelor sau acționările robinetelor electrice;
Lucrul cu focul deschis ca urmare a neglijenței personalului și a nerespectării normelor de protecție a muncii și a celor de prevenire și stingere a incendiilor;
Folosirea de scule, dispozitive, utilaje și echipamente de lucru neadecvate operațiunilor mecanice în medii periculoase explozive;
Defecțiuni tehnice de construcții-montaj;
Defecțiuni tehnice de exploatare
În cadrul măsurilor de prevenire și limitare a riscurilor de incendiu reținute menționăm:
Respectarea tehnologiilor de execuție;
Asigurarea căilor de acces și intervenție. Acestea nu vor fi blocate în nici o situație cu materiale necesare montajului;
Spațiile de depozitare, montaj, exploatare, întreținere și reparații vor fi dotate cu instalațiile necesare și toate dotațiile de protecție împotriva incendiilor conform legii;
În perioada de montaj, executantul are obligația de a asigura securitatea obiectivelor învecinate împotriva incendiilor și de a dota locurile de muncă cu materiale și echipamente de stins incendiu;
Materialele utilizate la izolarea termică a conductelor vor fi incombustibile și se vor asigura împotriva îmbibării cu substanțe inflamabile, motorină, ulei sau păcură și vor fi complet evacuate la terminarea lucrului;Se vor lua măsurile impuse de normele lucrărilor cu foc deschis, sudură electrică și tăierea cu flacără;
În zona instalațiilor care utilizează acizi se va interzice lucrul cu foc deschis și se va interzice fumatul;
În incintă să fie asigurate toate măsurile corespunzătoare de protecție împotriva incendiilor. Toate obiectivele instalației de desulfurare sunt prevăzute cu posibilități de acces a mijloacelor de intervenție PSI.
Respectarea riguroasă a instrucțiunilor, normelor și procedurilor de exploatare tehnologică;
Respectarea riguroasă a instrucțiunilor, normelor și procedurilor de mentenanță preventivă;
Testarea psihologică regulată a personalului de exploatare;
Verificarea periodică a cunoștințelor profesionale, de NPM și PSI ale personalului de exploatare;
Instruirea periodică profesională pe linie de NPM și PSI ale personalului de exploatare și întreținere (nu se vor folosi unelte care să producă scântei, se interzice lucrul cu foc deschis, etc.);
Menționarea în instrucțiunile de exploatare a parametrilor tehnologici maximali/minimali.
CAPITOLUL 5. IPOTEZE DE LUCRU. OBIECTIVELE CERCETĂRII. METODOLOGIA VERIFICĂRII IPOTEZELOR
5.1. Formularea obiectivelor cercetării și a ipotezelor de lucru
Cercetarea pedagogică – un sistem de acțiuni, un proces, o atitudine, o strategie, un obiectiv de rezolvat, un nivel de formare atins, un mijloc de perfecționare.
Inovarea pedagogică – abordarea superioară a cercetării pedagogice, sub forma inovației, pentru a produce schimbări calitative în educație și învățământ, de lungă durată.
Inovația – este asociată cu reforma, pentru că „este o îmbunătățire măsurabilă, deliberată, durabilă și puțin susceptibilă de a se produce frecvent, obiectivul fiind determinarea instalării, acceptării și utilizării unei schimbări” în diferite probleme, compartimente ale educației.
Raportându-se la obiectivele actuale și de perspectivă ale sistemului educativ modern, tema de cercetare a pornit de la idealul educațional al școlii românești contemporane și s-a bazat pe următoarele considerații și ipoteze :
Obiectivele de lucru ale temei au reieșit din:
Efectivitate: Instruirea facilitează achiziția de către elev a cunoștințelor și deprinderilor practice prescrise.
Eficiență: Instruirea necesită minimum de timp necesar îndeplinirii obiectivelor învățării de către elev.
Elevii trebuie să participe activ, interacționând mental și fizic cu materialul care trebuie asimilat și învățat.
TEMA DE CERCETARE:
Folosirea unei strategii didactice folosind mijloace moderne, metode interactive de predare-învățare pentru îmbunătățirea randamentului elevilor și eficientizarea procesului de predare-învățare – evaluare(instruire),insistându-se pe învățarea centrată pe elev, conduce la îndeplinirea obiectivelor de politică educaționala stabilite la nivelul [NUME_REDACTAT] pentru realizarea societății bazate pe cunoaștere.
Obiectivul general
Înțelegerea faptului că utilizarea la clasă a metodelor interactive de predare – învățare precum și instruirea diferențiată, conduc spre o însușire mai temeinică a conceptelor și a teoriilor tehnice, la formarea deprinderilor și abilităților necesare viitorului cetățean european.
În acest mod, dialogul, interacțiunea cu ceilalți devine elementul, câștigul cel mai important, încât crește puterea lor de individualizare, de muncă independentă de manifestare reală a rolului de îndrumător al profesorului, de promovare a învățării prin cercetare. Elevii pot studia fenomenele, situațiile, procesele, informațiile complexe în mod direct, independent.
Misiunea investigațiilor psihopedagogice este de a devansa momentul istoric prin formularea problemelor care s-au conturat la orizontul social, de a construi ipoteze plauzibile, de a verifica experimental și de a pregăti soluții potrivite și anticipate.
Competente specifice
Orientarea învățării spre acțiunile de câștigare a experiențelor de învățare, de afirmare a elevilor.
Sprijinirea învățării în diferite ritmuri, niveluri.
Stimularea încrederii elevilor în învățarea prin descoperire, conversație euristică, aplicații practice și simularea cu ajutorul calculatorului.
Orientarea învățării spre formarea de capacități intelectuale și acționale.
Sporirea eficienței formative a învățării și stimularea interesului elevilor pentru acest obiect prin aplicarea metodelor active.
Obiective indirecte
a)Pentru procesul de învățământ :
Familiarizarea elevilor cu metodele didactice și cu mijloacele moderne.
Formarea la elevi a deprinderii de a apela la informații prezentate sub alte forme decât cele clasice.
b) Pentru tema de cercetare :
Aplicarea metodelor interactive și a învățării centrate pe elev în învățământ pe o scară cât mai largă.
Diversificarea strategiei didactice prin formarea capacității de structurare și adaptare a conținuturilor la noile mijloace de învățământ.
În vederea realizării obiectivelor am avut în vedere:
Utilizarea unor metode și tehnici adecvate de determinare obiectiva a nivelului de pregătire a elevilor in diferite etape, adecvarea sau elaborarea altora noi.
Înregistrarea, monitorizarea și compararea rezultatelor obținute de elevi la testul inițial, la posttest și la pretest.
Analiza relației dintre rezultatele școlare și învățarea prin cooperare prin: interpretarea calitativa și cantitativa a rezultatelor elevilor la testele administrate, analizarea climatului educațional, a climatului interpersonal, a motivației și satisfacției in activitatea didactica, a factorilor care stimulează sau frânează învățarea .
Trecerea de la obiectivele politicii educaționale la conținuturile propriu-zise, tema cercetării susține următoarele ipoteze de lucru :
Este posibilă modificarea modului de învățare prin diversificarea strategiei.
Este posibilă realizarea activizării elevilor prin alternarea modurilor de învățare.
Dacă s-ar utiliza mai mult mijloacele multimedia ar putea fi îmbunătățită comunicarea profesor – elev – calculator.
Este posibilă revederea conținutului de predat, pentru evidențierea structurii logice, a algoritmilor de cunoaștere, a posibilităților de diferențiere.
5.2. Metodologia verificării ipotezelor
Tipul cercetării
După modul de abordare al tematicii : cercetare didactică
După direcția abordării cercetării: cercetare longitudinală de prelucrare a experienței pozitive acumulate în timp;
După gradul de organizare : cercetare-acțiune;
după finalitate : cercetare constatativă (de cunoaștere și descriere a unor situații anume din activitatea metodică, cu propuneri de optimizare) și de dezvoltare (cu propuneri concrete și argumentate de soluții metodologice) ;
După metodologia utilizată : cercetare mixtă neexperimentală (de constatare, de explicare a unor aspecte metodice practice) și experimentală (de introducere a unor măsuri ameliorative) ;
Metodele de cercetare utilizate
1. Metodele de documentare și stabilirea temei: tehnici de studiu independent, metode logice de analiză și interpretare a materialului documentar, metoda comparativă.
2. Metode constatative: observația, analiza produselor activității elevilor, analiza documentelor școlare, testul psihopedagogic, tehnici sociometrice.
3. Metode ameliorative, de intervenție educativă și de verificare a ipotezei: experimentul pedagogic (constatativ, ameliorativ, de verificare, de dezvoltare).
4. Metode de interpretare a rezultatelor: metode de interpretare cantitativă, măsurare (metode, tehnici statistice), metode de interpretare calitativă, apreciere.
5.3. Organizarea cercetării
Activitățile ce urmează a fi abordate pe parcursul derulării cercetării sunt:
1. Întocmirea listei bibliografice folosind următoarele resurse de informare: reviste și cărți de specialitate și de pedagogie, noutăți legislative și metodologice, Internet, etc.
2. Studierea bibliografiei
3. Alegerea metodelor de predare adecvate conținutului lecțiilor.
4. Întocmirea fișelor.
5. Prelucrarea informațiilor.
6. Evaluarea importanței informațiilor pentru tema studiată.
7. Elaborarea concluziilor.
Programarea din timp a cercetării.
Anul I : Cercetarea se desfășoară la doua clase paralele de a XI-a profil Protecția mediului , clasa a XI-a A și clasa a XI-a B. S-a urmărit programa școlară pentru disciplina ,, Calitatea mediului ”și proiectat un demers didactic (predare-învățare) la clasa a XI-a B în care utilizarea metodelor interactive și a instruirii centrate pe elev, să fie determinată de o viziune pedagogică ce solicită o participarea activă a elevului, accesul la un evantai sporit de resurse, colaborare în rezolvarea sarcinilor de lucru și o interacțiune ce permite reglarea și personalizarea parcursului individual.
La clasa a XI-a A activitatea de predare – învățare s-a realizat combinând metodele tradiționale cu metode moderne ,dar care necesita o implicare mai redusa a elevilor in procesul de predare.
Anul al II-lea : Cercetarea începută în anul școlar anterior la cele două clase paralele continuă, acestea fiind acum în clasa a XII-a.
In timpul desfășurării modului s-au introdus și mijloace specifice stilului de învățare al fiecărui elev,pentru predarea mai multor lecții numai la una din cele doua clase. Aceleași lecții au fost predate în mod tradițional la cealaltă clasa.
La sfârșitul experimentului am elaborat două chestionare, unul pentru elevi iar altul pentru profesori pentru a identifica impactul asupra acestora. Aceste chestionare se regăsesc in Anexa 1 și Anexa 2.
Organizarea situației experimentale:
Anii școlari :2012 – 2013, 2013-2014
Locul: [NUME_REDACTAT] UCECOM ‚Spiru- Haret” [NUME_REDACTAT]: a XI –a A , a XI –a B profil Tehnician mecatronist
Disciplina : [NUME_REDACTAT] de elevi : S-a folosit un eșantion de 50 elevi cu vârste cuprinse între 16 și 18 ani dintre care 25 de la clasa a XI-a B și 25 de la clasa a XI-a A
Măsuri experimentale: În procesul de predare-învățare am pus accent pe metodele activ-participative și pe stilurile de învățare ale elevilor și am folosit, pentru evaluare, o gamă largă de metodele de evaluare. Pe perioada experimentului am utilizat și calculatorul cu rolul de mediu pedagogic și de resursă mulți sau hypermedia. Am folosit chestionare pentru elevi și teste de evaluare, fișe de lucru și foi de observare.
Impactul metodelor și tehnicilor interactive de grup, ale învățării centrate pe elev asupra procesului de învățământ
Una din provocările deja lansate în societatea contemporană este necesitatea regândirii școlii, a educației formale, alături de cea non-formală și informală, în variatele lor forme de articulare. Sistemul școlar, prin oferta sa educativă, contribuie la structurarea traiectelor de (auto)formare și (auto)dezvoltare a personalității individului, pregătindu-l pentru a fi un beneficiar pretențios al educației permanente.
În abundența informațională cu care societatea actuală se confruntă, sistemul educațional are dificilul rol de a forma personalități care să știe să discearnă informația prețioasă de cea excedentară, de a extrage esențialul din general. Astfel, în educație a apărut termenul de „educație modernă”. Termenul de modern este folosit în educație, de obicei pentru a releva situația avansată a prezentului în relație cu trecutul care a fost depășit prin dezvoltare. Pentru unii, modernitatea este opusă practicilor tradiționale și se caracterizează prin schimbare, inovație și dinamism. Școala și oamenii ei se află acum la granița dintre modernism și postmodernism. Într-o societate postmodernistă, cunoașterea trebuie să fie funcțională, utilă; înveți nu doar pentru „a ști” și a stoca o serie de informații din diferite domenii, pentru a demonstra cât de „educat ești”, ci, înveți pentru „a face”, pentru „a folosi” ceea ce ști, pentru „a aplica” ceea ce ai acumulat, în folosul tău și al celorlalți. A ști ce să faci cu ceea ce ai învățat este dezideratul major al educației postmoderniste.
Pedagogia postmodernistă are în vedere niște educatori care să fie aceia care ușurează cunoașterea și participă la construirea cunoașterii. Cunoașterea se realizează pentru că este utilă. Relațiile educator-educat sunt deschise, bazate pe sprijin reciproc, pe dialog constructiv și pe cooperare. Această viziune promovează colaborări strânse ale școlii cu comunitatea educativă presupunând reîntoarcerea elevilor către lume, promovând investigațiile, interogațiile, discuțiile. Se renunță la control, punându-se accent pe proces. Profesorul este animator, moderator.
Activismul elevului implicat de strategiile folosite de către cadrul didactic în desfășurarea activității de predare-învățare se constituie ca un imperativ al orientării postmoderniste în educație. Școala postmodernistă trebuie să știe cum să motiveze pe elev să învețe și cum să faciliteze procesul învățării, organizând și dezvoltând strategii de lucru interactive, punând accentul pe utilitatea cunoștințelor și pe necesitatea însușirii lor pentru a se descurca în viață. Agenții educaționali trebuie să fie interesați de ceea ce-și doresc elevii să învețe și de ceea ce pot să facă cu aceste cunoștințe. Rolul profesorului este nu de a îndopa elevii cu diverse cunoștințe, ci de a le arăta ce au de făcut cu acestea.
Evaluarea urmărește acordarea ajutorului imediat, având o funcție mai mult corectivă, ameliorativă, decât de sancționare, ducând la reducerea stresului. Ea se realizează prin raportarea la progresul individului, și are în vedere atât participarea fiecărui membru la procesul elaborării în comun cât și rezultatele echipei.
Analizând poziția cadrului didactic în fața problemelor instruirii și ale învățării, profesorul [NUME_REDACTAT] afirmă că „educatorii sunt solicitați astăzi, în mod continuu, să promoveze învățarea eficientă. Și nu orice învățare eficientă, ci una participativă, activă și creativă.” Activitățile propuse elevilor în scopul sporirii gradului de implicare activă și creativă în școală, trebuie să asigure: stimularea gândirii productive, a gândirii critice, a gândirii divergente și laterale, libertatea de exprimare a cunoștințelor, a gândurilor, a faptelor. În acest sens apar ca adecvate activitățile care cer spontaneitate și contribuie la dezvoltarea independenței în gândire și acțiune. Utilizarea talentelor și a capacităților specifice fiecărui individ în parte, incitarea interesului către nou, necunoscut și oferirea satisfacției găsirii soluției după depunerea unui efort de căutare, dezvoltarea capacității de organizare de materiale, de idei prin întocmirea de portofolii asupra activității proprii, sunt coordonate majore ale învățării prin cooperare.
Lecția de predare-învățare devine astfel “o aventură a cunoașterii” în care copilul participă activ, după puterile proprii, întâlnind probleme și situații dificile, examinându-le și descoperind soluții plauzibile. Rolul profesorului constă mai mult în cel de stimulare și dirijare, iar motivația activității reiese din participarea entuziastă a cadrului didactic. Elevul e implicat atât în procesul de predare, de învățare și de evaluare, iar disciplina devine autodisciplină a muncii și interesului, asigurată de satisfacția cooperării.
Conduita creativă a cadrului didactic este unul din factorii care asigură dezvoltarea potențialului creativ al elevilor. Predarea, ca proces creativ, presupune ca profesorul să medieze între elev și lumea cel înconjoară. El trebuie nu numai să organizeze spațiul și activitatea, ci și să participe alături de elevi la elaborarea cunoștințelor; să servească drept model în legăturile interpersonale și să încurajeze interacțiunile cooperante dintre elevi
Metodele de învățământ reprezintă căile folosite în școală de către profesor în a-i sprijini pe elevi să descopere viața, natura, lumea, lucrurile, știința. “Calitatea pedagogică a metodei didactice presupune transformarea acesteia dintr-o cale de cunoaștere propusă de profesor într-o cale de învățare realizată efectiv de preșcolar, elev, student, în cadrul instruirii formale și non-formale, cu deschideri spre educația permanentă.” ([NUME_REDACTAT]). Dezideratele de modernizare și de perfecționare a metodologiei didactice se înscriu pe direcțiile sporirii caracterului activ al metodelor de învățământ, în aplicarea unor metode cu un pronunțat caracter formativ, în valorificarea noilor tehnologii instrucționale (e-learning), în contaminarea și suprapunerea problematizării asupra fiecărei metode și tehnici de învățare, reușind astfel să se aducă o însemnată contribuție la dezvoltarea întregului potențial al elevului.
Metodologia diversificată, îmbinarea dintre activitățile de cooperare, de învățare în grup, cu activitățile de muncă independentă reprezintă o cerință primordială în educația postmodernistă. Specific metodelor interactive de grup este faptul că ele promovează interacțiunea dintre mințile participanților, dintre personalitățile lor, ducând la o învățare mai activă și cu rezultate evidente.
Metode interactive utilizate cu succes în învățarea centrată pe elev
Jigsaw (în engleză jigsaw puzzle înseamnă mozaic) sau “metoda grupurilor interdependente” este o strategie bazată pe învățarea în echipă (team-learning). Fiecare elev are o sarcină de studiu în care trebuie să devină expert. El are în același timp și responsabilitatea transmiterii informațiilor asimilate, celorlalți colegi. Metoda presupune o pregătire temeinică a materialului dat spre studiu elevilor. Educatorul propune o temă de studiu pe care o împarte în patru subteme. Pentru fiecare temă în parte educatorul trebuie să dea un titlul, sau pentru fiecare să pună o întrebare. Fiecare membru al grupei va primi ca obiect de studiu materiale necesare fiecărei subteme, pentru care va alcătui și o schemă. La sfârșit elevii își comunică ce au învățat despre subtema respectivă. Aranjarea în clasă a grupurilor trebuie însă să fie cât mai aerisită, astfel încât grupurile să nu se deranjeze între ele. Obiectul de studiu poate constitui și o temă pentru acasă, urmând ca în momentul constituirii mozaicului fiecare “expert” să-și aducă propria contribuție.
Starbursting (eng. “star” = stea; eng. ”burst” = a exploda), este o metodă nouă de dezvoltare a creativității, similară brainstormingului. Scopul metodei este de a obține cât mai multe întrebări și astfel cât mai multe conexiuni între concepte. Este o modalitate de stimulare a creativității individuale și de grup. Organizată în grup, starbursting facilitează participarea întregului colectiv, stimulează crearea de întrebări la întrebări, așa cum brainstormingul dezvoltă construcția de idei pe idei. Modul de procedare este simplu: se scrie problema a cărei soluție trebuie “descoperită” pe o foaie, apoi se înșiră cât mai multe întrebări care au legătură cu ea. Un bun punct de plecare îl constituie cele de tipul ce?, când?, cum?, de ce? – unele întrebări ducând la altele din ce în ce mai complexe care necesită o concentrare tot mai mare.
Brainstorming-ul sau „evaluarea amânată” ori „furtuna de creiere” este o metodă interactivă de dezvoltare de idei noi ce rezultă din discuțiile purtate între mai mulți participanți, în cadrul căreia fiecare vine cu o mulțime de sugestii. Rezultatul acestor discuții se soldează cu alegerea celei mai bune soluții de rezolvare a situației dezbătute. Calea de obținere a acestor soluții este aceea a stimulării creativității în cadrul grupului, într-o atmosferă lipsită de critică, neinhibatoare, rezultat al amânării momentului evaluării. Specific acestei metode este și faptul că ea cuprinde două momente: unul de producere a ideilor și apoi momentul evaluării acestora (faza aprecierilor critice). La clasele mici posibilele teme pentru o asemenea dezbatere de grup sunt legate de crearea de reguli și obținerea de soluții cu aplicabilitate largă, valabile întregii clase: întocmirea regulamentului de ordine interioară al clasei, al școlii, obținerea de calificative mai bune la anumite discipline, aranjarea sălii de clasă.
Metoda piramidei sau metoda bulgărelui de zăpadă are la bază împletirea activității individuale cu cea desfășurată în mod cooperativ, în cadrul grupurilor. Ea constă în încorporarea activității fiecărui membru al colectivului într-un demers colectiv mai amplu, menit să ducă la soluționarea unei sarcini sau a unei probleme date. Această metodă are mai multe faze: faza introductivă – profesorul enunță problema, faza lucrului individual – fiecare elev lucrează individual timp de 5 minute la soluționarea problemei, faza lucrului în perechi – elevii se consultă cu colegul de bancă, sunt notate toate soluțiile apărute, faza reuniunii în grupuri mai mari – elevii se consultă asupra soluțiilor în grupuri alcătuite dintr-un număr egal de perechi, faza raportării soluțiilor în colectiv și faza decizională. Ca și celelalte metode care se bazează pe lucrul în perechi și în colectiv, metoda piramidei are avantajele stimulării învățării prin cooperare, al sporirii încrederii în forțele proprii prin testarea ideilor emise individual, mai întâi în grupuri mici și apoi în colectiv. Dezavantajele înregistrate sunt de ordin evaluativ, deoarece se poate stabili mai greu care și cât de însemnată a fost contribuția fiecărui participant.
Aceste sunt numai câteva dintre metodele interactive de lucru în echipă. Fiecare dintre ele înregistrează avantaje și dezavantaje, important fiind însă momentul ales pentru desfășurarea lor. Pedagogul este acela care are puterea decizională și capacitatea de a alege ceea ce știe că se poate desfășura în propriul colectiv de elevi. Important este însă ca dascălul să fie acela care mereu va căuta soluții la problemele instructiv – educative ce apar.
În teoria și practica didactică contemporană, problematica instruirii interactive cunoaște abordări științifice noi, complexe, interdisciplinare, susținute de argumente ce susțin participarea activă și reflexivă a elevilor în procesele învățării și evaluării. Ea “reprezintă un tip superior de instruire, care se bazează pe activizarea subiecților instruirii, pe implicarea și participarea lor activă și deplină în procesul propriei formări, precum și pe instaurarea de interacțiuni, schimburi intelectuale și verbale, schimburi de idei, confruntare de opinii, argumente etc. între aceștia.” ([NUME_REDACTAT], 2002, p. 8)
5.4.Comparație între sistemele tradiționale și instruirea sistemică. Aspecte metodice ale reformei în educație
5.4.1. Sursele conținuturilor școlare
După 1990, în România, reforma curriculară a cunoscut mai multe etape de desfășurare și sistematizare. Conceptul central, cel de [NUME_REDACTAT], a devenit activ și operațional începând cu 1997, când concepătorii de curriculum și-au concentrat eforturile de a ridica gradul de coerență în implementarea deciziilor de politică educațională, vizând schimbări pe termen scurt, mediu și lung.
Termenul de „curriculum” cunoaște multiple semnificații. Definirea lui trebuie să ia în considerare extensia valabilă a sferei edificatoare din acest punct de vedere; „el (curriculum) cuprinde definiția obiectivelor învățământului, conținuturile, metodele (inclusiv evaluarea), mijloacele (inclusiv manualele școlare) și dispozițiile privitoare la formarea adecvată a educatorilor” (G. Mialart); "termenul de curriculum are astăzi o foarte mare răspândire, el fiind purtătorul unei concepții noi despre proiectarea și organizarea învățării într-o anumită clasă, pentru un anumit număr de discipline sau pentru un anumit modul” G. Vaideanu).
Putem afirma că, pe de o parte, acest termen acoperă toate componentele unei acțiuni educaționale: obiective, conținuturi, strategii, evaluare iar pe de altă parte, se referă în mod concret la organizarea și structurarea conținuturilor procesului de învățământ pentru un modul concret (ciclul școlar, clasa, obiect de învățământ, capitol, temă, lecție etc.), aspecte consemnate în programele școlare.
Accentul ultimei decade a învățământului românesc este, în mod evident, pus pe dezvoltarea creativității umane, finalitățile acțiunilor educaționale, ale proiectării și educației intelectuale fiind îndreptate către aceasta. În mod normal, conținutul informațional trebuie selecționat, structurat și transmis în procesul de învățământ astfel încât să contribuie la înfăptuirea dezideratelor pe care le incubă simularea și exprimarea creativității.
Proiectarea conținutului, indiferent de aria pe care o acoperă, presupune delimitarea cât mai precisă a cuantumului informațional ce urmează a fi transmis, organizarea și structurarea lui în funcție de anumite criterii, precizarea modalităților de individualizare și diferențiere a acestui conținut, cât și a tehnicilor de evaluare a eficienței sale, concomitent cu elaborarea unor programe care să includă toate aceste elemente.
Referitor la conținutul procesului de învățământ trebuie făcute anumite distincții. În primul rând, conținutul procesului de învățământ nu se confundă cu conținutul educației. Deși procesul de învățământ este forma cea mai organizată a educației nu înseamnă că îi va epuiza toate obiectivele și sarcinile pe care le urmărește.
Sistematizarea și ordonarea conținutului procesului de învățământ se realizează cu ajutorul unor instrumente specifice reprezentate de documentele școlare. Totuși, conținutul nu se reduce exclusiv la cele prevăzute în documente, el fiind în același timp, un mesaj semantic dar și octosemantic.
În al doilea rând, conținutul procesului de învățământ nu se poate confunda cu rezultatele activității de învățare. Conținutul asimilat se amplifică prin efectele sale asupra dezvoltării personalității, efecte care se integrează organic în procesul de învățământ. Astfel, conținutul se raportează la cuantumul valorilor acumulate și condensate în memoria socială din care urmează să fie selecționate pe baza unor criterii bine conturate.
În al treilea rând, conținutul procesului de învățământ nu este o simplă transpunere mecanică a informației din diferite discipline științifice, ci rezultatul unei prelucrări riguroase, pe baza unor criterii de selecție.
Ca o concluzie a celor de mai sus se poate afirma referitor la conținutul procesului de învățământ că acesta exprimă ansamblul sistemului de valori științifice, cultural-artistice și socio-morale selecționate din memoria socială a valorilor acumulate până la un moment dat, structurate și ordonate în documentele școlare, folosite apoi în procesul de predare-învățare în vederea realizării finalităților educației.
Conținutul procesului de învățământ este proiectat în funcție de treptele, tipurile și profilurile de școlarizare pe care le cuprinde sistemul de învățământ. Astfel, pentru sensul de „conținut diferențiat” în literatura de specialitate se utilizează termenul de „curriculum”. Această diferențiere se realizează printr-o selectare și ordonare în funcție de criterii stricte, sub directa coordonare a organelor de decizie.
Dintre factorii determinanți ai curriculum-ului învățământului și sursele generatoare de informații privind conținutul acestuia, se poate menționa:
– Progresul din domeniul științei, al tehnologiei de vârf și culturii;
– Tendința de informatizare a societății;
– Mobilitatea profesiunilor;
– Apariția unor științe de sinteză și științe de graniță;
– Rezultatele cercetării științifice;
– Dezvoltarea economică și socială;
– Interdependențele economice și culturale între state;
– Aspirațiile tineretului spre cultură;
– Adaptarea conținuturilor învățământului la cerințele societății și ale formării integrale, armonioase, autonome și creative a personalității.
Noul curriculum național; componente de curriculum
În condițiile aplicării noului curriculum național, liceul capătă noi dimensiuni, acestea reflectându-se în direcții inovatoare ale proiectării cumulare, care sunt:
– Focalizarea pe achizițiile finale ale învățării;
– Accentuarea dimensiunii acționale în formarea elevului;
– Definirea clară a ofertei școlii în raport cu interesele și aptitudinile elevului, precum și cu așteptările societății.
În cadrul reformei învățământului românesc, componența curriculară ocupă un loc central, ca și în celelalte țări care au parcurs sau parcurg acest proces. Elaborarea noului curriculum școlar trebuie să răspundă în mod adecvat la cerințele societății în continuu proces de transformare. În cadrul componentei curriculare, cea mai mare importanță o prezintă curriculum nucleu și curriculum la decizia școlii, precum și raporturile dintre acestea. Legat de cele două componente și în interacțiune cu acestea, se disting standardele de performanță.
Curriculum-ul național este un curriculum cu grad ridicat de flexibilitate, care oferă un spațiu mai amplu structurării treptate a parcursurilor individuale de învățare. Cu aceste atribute, curriculum-ul național răspunde intereselor și nevoilor individuale ale fiecărui elev în parte.
Curriculum-ul național are două componente: curriculum-ul nucleu și curriculum-ul la decizia școlii.
1. Curriculum-ul nucleu (70 %) definit ca un curriculum de bază sau de trunchi comun, este elaborat de [NUME_REDACTAT] pentru Curriculum și avizat de MEC. El este unicul sistem de referință pentru toate tipurile de evaluare și de examinare extremă din sistem și trebuie consemnat în standardele de performanță ale elevilor.
2. Curriculum-ul la decizia școlii (30%) vizând segmentul opțional al disciplinelor obligatorii și disciplinele opționale ca atare, este elaborat la nivelul școlii. El oferă o paletă foarte largă de posibilități cu care școala poate construi variante multiple, ce se înscriu în principal în următoarele direcții:
– Extinde curriculum-ul nucleu, urmând sugestiile oferite de autoritatea centrală;
– Aprofundează curriculum-ul nucleu;
– Optează pentru activitățile inter – și transdisciplinare pe care le consideră motivante în cadrul comunității căreia îi aparține (activității variate desfășurate sub forma proiectelor, microcercetării etc.)
Curriculum-ul la decizia școlii face obiectul evaluării interne formative și sumative.
Avantajele acestui mod de organizare curriculară sunt:
– Descongestionarea materiei;
– Creșterea posibilității de opțiune;
– Asigurarea parcursurilor individuale de învățare, în funcție de interese, motivație și capacități;
– Creșterea autonomiei unităților școlare în a-și determina propriul curriculum;
– Posibilitatea utilizării flexibile a segmentului de 30% în funcție de nevoile locale de educație și formare;
– Obligativitatea stabilirii unor standarde coerente de performanță.
3. Standardele de performanță vizează sfârșitul unui nivel de școlarizare și pornesc de la obiectivele / componentele și conținuturile circumscrise la nivelul fiecăreia dintre noile cerințe curriculare. Standardele de performanță oferă posibilitatea de a evalua calitatea curriculum-ului național și a curriculum-ului la decizia școlii precum și criterii clare pentru evaluarea procesului de învățământ, a performanțelor concrete ale elevilor.
Standardele de performanță sunt formulări, în termeni de comportamente observabile a ceea ce știu elevii și ce pot să facă în contextul curriculum-ului parcurs. Acestea descriu ceea ce trebuie realizat de către elevi după parcurgerea unei etape de formare. În ceea ce privește nivelurile la care sunt formulate, acestea pot defini nivelurile de performanță minim acceptabile, pe cele ale performanței tipice (sau medii) și pe cele ale performanței optime sau de excelență.
Din perspectiva evaluării și examinării, standardele de performanță sunt formulări care reflectă următoarele principii:
– Au în vedere performanța realizată, demonstrată, „activată” în și prin situația reală de evaluare, examinare;
– Reflectă acea parte a curriculum-ului care a fost atinsă „cu adevărat” și într-un mod relevant, capabil „să lase urme” în mentalul elevului pe parcursul procesului său de formare;
– Reflectă ceea ce elevul știe și poate să facă sau este capabil să comunice despre ceea ce poate să facă;
– Echilibrul dintre nivelul de generalitate și cel de specificitate al formulării acestor standarde de performanță este dat de relația specifică dintre standardele și obiectivele de evaluare, fiecare sistem educațional impunând propria sa viziune în această perioadă.
Planul de învățământ este documentul oficial cel mai elaborat deoarece el reflectă nu numai concepția pedagogică, didactică complex constituită ci și politica învățământului. El este supus evaluării după anumite criterii: actualitatea concepției, ponderea disciplinelor, corelarea lor reciprocă, eficiența opțiunilor pe trepte și profiluri, integrarea disciplinelor, ordonarea lor, gradul de solicitare al elevilor, continuitatea între cicluri, stabilitatea, posibilități de reglare, deschidere la alternative.
Statutul planului de învățământ proiectat în țara noastră este tip semidescentralizat datorită trăsăturilor sale: are componenta care ține de decizia autorității centrale (numărul de ore la unele discipline de bază este fixat de minister) și alta, care depinde integral de școală (de exemplu, numărul de ore la disciplinele facultative, opționale și la unele dintre disciplinele de bază se decide la nivelul școlii).
Ciclurile curriculare actuale au obiective diferite, integrate armonios în funcție de finalitățile liceului.
Ciclul de observare și orientare (clasele a VII-a — a IX-a) are ca obiectiv major orientarea în vederea optimizării opțiunii școlare și profesionale ulterioare. El vizează:
– Descoperirea de către elev a propriilor afinități, aspirații și valori în scopul construirii unei imagini de sine pozitive;
– Formarea capacității de analiză a nivelului de competențe prin învățare în scopul orientării spre o anumită carieră profesională;
– Dezvoltarea capacității de comunicare, folosind diferite limbaje specializate;
– Dezvoltarea capacității de gândire independente.
Ciclu de aprofundare (clasele a X-a — a XI-a) are ca obiectiv major adâncirea studiului în profilul și specializarea aleasă asigurând, în același timp, o pregătire generală pe baza opțiunilor din celelalte arii curriculare. El vizează:
– Dezvoltarea competențelor cognitive ce permit relaționarea informațiilor din domenii înrudite ale cunoașterii;
– Dezvoltarea competențelor socio-culturale ce permit integrarea activă în diferite grupuri sociale;
– Formarea unei atitudini pozitive și responsabile față de acțiunile personale cu impact asupra mediului social;
– Exersarea imaginației și creativității ca sursă a unei vieții personale și sociale de calitate.
Ciclul de specializare (clasa a XII-a) are ca obiectiv pregătirea în vederea integrării eficiente în învățământul universitar de profil sau pe piața muncii. El vizează:
– Dobândirea încrederii în sine și construirea unei imagini pozitive asuprea reușitei personale;
– Luarea unei decizii adecvate în contextul mobilității condițiilor sociale și profesionale;
– Înțelegerea și utilizarea modelelor de funcționare a societății și de schimbare socială.
Programa școlară detailează planul de învățământ la nivelul disciplinelor și claselor, preluându-i elementele de concepție.
Programa școlară descrie oferta educațională a unei anumite discipline pentru un parcurs școlar determinat.
Programele sunt structurate identic, competențelor generale corespunzându-le competențele specifice și conținuturile legate de unitățile de învățare.
Manualul școlar este instrumentul de bază pentru elev, așa cum programa școlară este pentru profesor. Manualul concretizează, dezvoltă temele programei după criterii logice, operaționalizează obiectivele și conținutul informativ în sarcini și situații de învățare, oferă puncte de sprijin elevilor în realizarea învățării independente, active.
Manualul școlar este necesar să respecte anumite cerințe pedagogice, mai ales în contextul soluției oferite de manualele alternative. În aceste condiții, ținuta științifică, accesibilizarea redactării, organizării și explicării, sistematizarea, reținerea detaliilor esențiale, îmbinarea stilului descriptiv cu cel interogativ-ipotetic, utilizarea variatelor forme de ilustrare a ideilor, ținuta grafică atrăgătoare, diversificarea aplicațiilor și temelor propuse, includerea de sarcini diferențiate, sugestii de corelare cu alte surse informative din același domeniu sau din alte domenii, teoretice sau aplicative, combinarea cu alte materiale auxiliare (culegeri, caiete de muncă independentă) reprezintă metode de eficientizare a realizării funcției informative dar și formative – de învățare prin studiu și cercetare independentă, de stimulare și autoinstruire.
Materialele auxiliare se concretizează in diverse forme: caiete de muncă independentă, culegeri de texte, culegeri de exerciții și probleme, atlase, albume, mape tematice, casete video, seturi de fișe diferențiate, îndrumare, culegeri de studii și articole tematice.
În concepția curriculară a organizării conținuturilor, dar și în cea modulară, instrumentele auxiliare au un rol bine definit în realizarea, susținerea, organizarea informațiilor tematice și a sarcinilor de lucru, inclusiv în efectuarea evaluării (autoevaluării).
5.4.2 Stabilirea competențelor
În continuare este prezentată structura competențelor generale:
– Competențe de cunoaștere;
– Competențe de execuție;
– Competențe sociale.
Avantajele unui model de proiectare centrat pe competențe
Competențele se definesc, în general, ca ansambluri structurate de cunoștințe și deprinderi prin învățare. Ele permit identificare și rezolvarea unor probleme specifice în contexte diverse.
Pentru elaborarea programelor școlare s-au definit competențe generale și competențe specifice.
Competențele generale au un grad ridicat de generalitate și complexitate. Ele se definesc pe obiect de studiu și se formează pe durata învățământului liceal/profesional.
Competențele specifice se definesc pe obiect de studiu și se formează pe durata unui an școlar. Ele sunt deduse din competențele generale, fiind etape în dobândirea acestora.
Un curriculum centrat pe competențe poate răspunde mai bine cerințelor actuale ale vieții sociale și profesionale, ale pieței muncii.
Din perspectiva achizițiilor concrete ale elevului anumite competențe pot să fie social determinate ca un răspuns la nevoile concrete ale comunității în care funcționează școala, iar relația școală-parteneri sociali poate avea ca efect o creștere a transparenței actului didactic în cadrul școlarității obligatorii.
Din punctul de vedere al politicii educaționale se stimulează dezbaterea pentru identificarea acelor valori și practici sociale dezirabile pe care ar trebui să le promoveze școala pentru a asigura succesul absolvenților săi.
Din perspectiva psihologiei, se integrează ultimele progrese înregistrate de științele cognitive, potrivit cărora manifestarea competenței înseamnă mobilizarea cunoștințelor corespunzătoare și a unor scheme de acțiune exersate și validate anterior. Acțiunea competentă a individului într-o situație dată înseamnă capacitatea de a mobiliza resurse mentale adecvate (cunoștințe, deprinderi, scheme de acțiune etc.), de a face transferuri de la alte situații similare sau relevante și de a aplica toate aceste resurse la locul și la timpul potrivit, în cadrul unui exercițiu permanent de adaptare.
Din perspectiva predării, profesorul devine organizator al unor experiențe de învățare relevante pentru elevi și poate spori această relevanță prin utilizarea unui larg evantai de instrumente și resurse didactice. Problematizarea, lucrul pe proiecte, negocierea devin puncte de reper ale predării. Se accentuează caracterul practic al învățării economiei, elevii identificând probleme cotidiene din economie, realizând studii de caz , sau analizând acțiunile cu impact negativ asupra mediului în vederea formării și dezvoltării comportamentelor responsabile și raționale.
Se accentuează latura pragmatică a aplicării curriculum-ului: profesorul face legătura directă și evidentă între ce se învață și de ce se învață.
Modelul proiectării curriculare de la învățământul general a condus în practică la o separare între conținuturi și obiective (accent pus pe aspectul informativ al manualelor).
Această structură curriculară devine mai accesibilă pentru profesori, permițând identificarea rapidă a unor modalități didactice concrete de transpunere a programei în practică școlară.
Învățarea devine un proces clar orientat care sporește motivația pentru acțiune; competențele angajează achizițiile anterioare ale elevului iar posibilitatea concretă de a realiza anumite lucruri, ca urmare a formării competenței, crește motivația pentru învățare.
Acest model de proiectare curriculară asigură o orientare mult mai directă spre evaluare. Legătura dintre curriculum și evaluare devine mai transparentă și mai eficientă. Evaluarea devine explicit formativă și se poate face în situații reale. Nivelul competenței este ușor de evaluat prin stabilirea unor seturi de criterii/indicatori de performanță. În acest mod, se trece de la asigurarea egalității șanselor de acces și tratament pedagogic la egalitatea de cerințe.
Acest model permite o evaluare a sistemului educațional și a fiecărei școli în parte de către agenții educaționali implicați: părinți, autorități locale, sponsori etc. de asemenea, se poate face mult mai ușor o evaluare periodică a randamentului fiecărei unități școlare în parte, lucru foarte important în perspectiva descentralizării resurselor de finanțare.
Derivarea competențelor
În demersul de stabilire a competențelor s-a avut în vedere intersecția dintre:
– Domeniul didactic respectiv ariile curriculare;
– Domeniul socio-economic respectiv pregătirea pentru piața muncii;
– Domeniul de cunoaștere concretizat în școală printr-un obiect de studiu, a căror derivare a fost făcută din perspectiva unui mod de gândire specific expertului (în latura cognitivă a termenului). Pentru a asigura o acoperire cât mai largă obiectelor de studiu, s-a pornit de la o diferențiere cât mai fină a etapelor unui proces de învățare. Se au în vedere următoarele șase etape, vizând structurarea informațiilor mentale: percepție, interiorizare, construire de structuri mentale, transpunere în limbaj, acomodare internă, adaptare externă. Acestora le corespund categorii de competențe organizate în jurul câtorva verbe definitorii.
1) Receptarea care poate fi concretizată prin următoarele concepte operaționale:
– Identificarea de termeni, relații, procese;
– Observarea unor fenomene, procese;
– Perceperea unor relații, conexiuni;
– Nominalizarea unor concepte;
– Culegerea de date din surse variate;
– Definirea unor concepte.
2) Prelucrarea primară a datelor care poate fi concretizată prin următoarele concepte operaționale:
– Compararea unor date, stabilirea unor relații;
– Calcularea unor rezultate parțiale;
– Clasificări de date;
– Reprezentarea unor date;
– Sortarea – discriminarea;
– Investigarea, descoperirea, exploatarea;
– Experimentarea.
3) Algoritmizarea poate fi concretizată prin următoarele concepte operaționale:
– Reducerea la o schemă sau model;
– Anticiparea unor rezultate;
– Reprezentarea datelor;
– Remarcarea unor invarianți;
– Rezolvarea de probleme prin modelare și algoritmizare.
4) Exprimarea care poate fi concretizată prin următoarele concepte operaționale:
– Descrierea unor stări, sisteme, procese, fenomene;
– Generarea de idei, concepte, soluții;
– Argumentarea unor soluții;
– Demonstrarea.
5) Prelucrarea secundară a rezultatelor care poate fi concretizată prin următoarele concepte operaționale:
– Compararea unor rezultate, date de ieșire, concluzii;
– Calcularea, evaluarea unor rezultate;
– Interpretarea rezultatelor;
– Analiza de situații;
– Elaborarea de strategii;
– Relaționări între diferite tipuri de reprezentări, între reprezentare și obiect.
6) Transfer care poate fi concretizat prin următoarele concepte operaționale:
– Aplicarea;
– Generalizarea și particularizarea;
– Integrarea;
– Verificarea;
– Optimizarea;
– Transpunerea;
– Negocierea;
– Realizarea de conexiuni;
– Adaptarea și adecvarea la context.
Competențele generale ce se urmăresc a fi formate la elevi pe parcursul treptei liceale de școlarizare, precum și competențele specifice fiecărui an de studiu, derivate din acestea, se stabilesc pornind de la modelul de generare prin gruparea categoriilor de concepte operaționale în funcție de dominantele avute în vedere.
5.4.3 Aspecte privind evaluarea
Evaluarea reprezintă un proces multidimensional de obținere a informațiilor (asupra elevului, profesorului, programului, curriculum-ului sau sistemului educațional în ansamblu), cu ajutorul unui instrument de evaluare, în scopul elaborării unor judecăți de valoare care sunt raportate la criteriile propuse asupra acestor informații, finalizându-se cu elaborarea unor aprecieri pe baza cărora se pot lua o serie de decizii (privind conținutul, metodele, strategiile, demersul sau produsul).
Procesul de evaluare presupune cunoașterea rolului acesteia atât de către evaluator cât și de cel evaluat dar și a tipurilor de evaluare, a tehnicilor și instrumentelor de evaluare.
Instrumentele utilizate pentru evaluare și examinare sunt diferențiate în funcție de natura funcțiilor acestora după cum rezultă din tabelul următor:
Efectele educaționale ale evaluării
Orice act de evaluare se finalizează printr-o judecată de valoare cu impact asupra elevului aflat la orice nivel al parcursului său educațional.
Se definesc două tipuri de efecte ale acțiunii relației curriculum-evaluare:
a) efectul de Feed-back;
b) efectul de back-wash.
Forma cea mai cunoscută de Feed-back este cea a fluxului informațiilor specifice dinspre elevi înspre profesori, pe două căi:
– prin evaluare curentă;
– prin examene.
Feed-back-ul formativ se obține în urma evaluării curente și contribuie la urmărirea și evidențierea progresului educațional al elevilor. Dialogul educațional dintre elev și profesor dă posibilitatea acestuia din urmă de a diagnostica deficiențele și punctele slabe ale elevului, dar și punctele tari. Feed-back-ul formativ are rolul de a ridica nivelul motivațional al elevului și de induce și întări în timp comportamentele cognitive cu rol formativ.
Feed-back-ul sumativ este realizat în urma unei evaluări cu caracter preponderent sumativ. El constituie un instrument important pentru profesor fumizându-i acestuia datele necesare pentru a-și modifica, transforma și adapta demersul educațional viitor în funcție de răspunsul la sarcină al elevilor. Pentru elevi, feed-back-ul sumativ are semnificația recunoașterii efortului sau valorii personale.
Efectul de back-wash (efectul retroactiv sau de siaj) este definit prin impactul vizibil, de substanța și de durata pe care îl au evaluarea și examinarea asupra curriculum-ului că ca întreg, la general, și asupra disciplinei de studiu, în mod particular, asupra zonei dintre ariile curriculare, precum și chiar asupra schemei de evaluare în mod particular. El acționează asupra curriculum-ului realizat în practică și nu asupra celui oficial.
Nivelurile la care se concretizează acțiunea acestui efect sunt:
– metodele curente de predare-învățare activate în clasă;
– nivelurile motivaționale ale elevilor;
– calitatea interacțiunilor directe dintre profesor și elev, inclusiv stimularea prin evaluare, a conformării automate în cazurile anumitor elevi, la un anumit tip de cerințe ale profesorului;
– nivelul strategiei unității de învățământ, care poate sugera, în baza rezultatelor diferitelor tipuri de evaluare sau examenelor, preluarea de câtre anumiți profesori a anumitor clase de elevi „selectate”.
Pozitivarea efectului de back-wash se poate realiza astfel:
– prin „apropierea” cât mai mare a curriculum-ului evaluat de curriculum-ul oficial, în condițiile urmăririi unei acoperiri curriculare cât mai extinse în/prin situațiile de evaluare/examinare;
– prin introducerea continuă de noi modele, tehnici și instrumente de evaluare, în special a celor cu caracter alternativ sau complementar, furnizând date de natură calitativă și cantitativă privind performanțele vizate ale educatorilor;
– prin asocierea și combinarea de instrumente de evaluare a căror aplicare să conducă la obținerea de date de natura cat mai diversă, interpretabile conform unei scheme de evaluare complexe, dar transparente;
– prin utilizarea continuă e efectului de Feed-back în sensul fluentizării procesului de evaluare/examinare;
– prin asigurarea nivelului maxim de transparență necesar implicării în proces – prin comunicare eficientă și adecvată a tuturor celor interesați
– elevi, părinți, factori de decizie responsabili, opinie publică;
– prin alocarea/identificarea de câtre autoritățile responsabile a surselor umane, materiale și financiare necesare desfășurării unui demers de evaluare sau de examinare eficientă.
Principalele criterii de clasificare
a) După domeniu:
– Evaluare în domeniul cognitiv – evaluarea cunoștințelor, capacităților;
– Evaluare în domeniul psihomotor – evaluarea deprinderilor, aptitudinilor generale, aptitudinilor specifice, abilităților;
– Evaluare în domeniul socio-afectiv – evaluarea atitudinilor, opiniilor, sentimentelor.
b) După caracteristicile tehnice ale probelor de evaluare:
– Evaluare convergentă (se bazează pe probe care presupun răspunsuri multiple, închise, la alegere);
– Evaluare divergentă (se bazează pe probe cu răspunsuri deschise, construite fără limite impuse).
c) După modul de măsurare al rezultatelor:
– Evaluare cantitativă (permite cuantificarea rezultatelor în funcție de punctaj);
– Evaluare calitativă (rezultatele nu se pot măsura prin cuantificare ci printr-o judecată globală, holistică).
d) După obiectul evaluării:
– Evaluarea procesului de învățare (evaluarea achizițiilor dar și a procesului);
– Evaluarea performanțelor (realizate în grup sau individual);
– Evaluarea învățării în școală sau în afara ei.
e) După cel care realizează evaluarea:
– Evaluare internă (este realizată de aceeași persoană care realizează procesul de învățare);
– Evaluare externă (este realizată de o persoană sau instituție care nu participă la procesul de învățare);
– Autoevaluare (se realizează de cel care se instruiește).
f) După momentul în care se realizează evaluare:
– Evaluare inițială – se realizează la începutul unui nou ciclu de învățare;
– Evaluare continuă – se realizează în timpul procesului de predare-învățare;
– Evaluare finală – se realizează după un timp bine determinat: semestru, sfârșit de an școlar, ciclu de învățământ.
g) După feed-back-ul furnizat celui evaluat:
– Evaluare sumativă – presupune o judecată definitivă, care certifică sau sancționează performanțele celui evaluat; reprezintă o evaluare finală;
– Evaluare formativă.
h) După tipul instrumentelor de evaluare:
– Evaluare formală – se realizează prin instrumente standardizate, elaborate de instituții specializate;
-Evaluare informală – se realizează prin instrumente nestandardizate, tradiționale și/sau alternative proiectate de către profesor.
Tehnici și instrumente de evaluare
Tehnici de evaluare
a) Tehnica alegerii multiple – se realizează prin alegerea răspunsului corect dintr-o listă de răspunsuri corecte;
b) Tehnica alegerii duale – solicită asocierea unuia sau mai multor enunțuri cu una din alternative: corect-greșit, adevărat-fals, da-nu;
c) Tehnica răspunsului scurt – impune elaborarea de cel evaluat a unui răspuns și obiectivarea acestuia;
d) Tehnica perechilor – solicită realizarea unor corespondențe între cuvinte, simboluri convenționale, limbaj grafic convențional, diagrame etc. dispuse pe două coloane;
e) Tehnica întrebărilor structurale – constă într-0 succesiune de întrebări, ierarhizate ca dificultate, dar bazate pe același material stimul;
f) Tehnica eseului structurat – solicită elevului realizarea unei sarcini de lucru pe baza unor criterii stabilite, fumizate de către profesor.
Instrumente de evaluare tradiționale
a) Probe scrise;
b) Probe orale;
c) Probe practice;
d) Teste.
Prin probă se înțelege orice instrument de evaluare proiectat, administrat și corectat de către profesor.
Instrumente de evaluare complementare
a) observarea sistematică a comportamentului elevului;
b) investigația;
c) proiectul;
d) portofoliul;
e) autoevaluarea;
f) referatul.
Forme alternative de evaluare
Asimilarea cunoștințelor de către elevi poate fi verificată și cu ajutorul unor forme alternative de verificare așa cum este indicat în figura următoare:
[NUME_REDACTAT] 4.1 sunt analizate în antiteză componentele instruirii tradiționale și respectiv sistemice și anume: stabilirea obiectivelor țintă; obiectivele; cunoașterea obiectivelor instruirii de către elevi; condiții de admitere care reflectă capacitatea elevului de a absolvi materia predată; rezultat propus (estimat); înțelegerea și controlul subiectelor; notarea și promovarea; remedierea; utilizarea testelor; timpul afectat studiului în raport cu înțelegerea subiectului; interpretarea nivelului de stăpânire a subiectelor; strategii de instruire; evaluarea; revizuirea procesului de instruire și a materialelor didactice
Prin utilizarea moderne elevul are acces la medii noi de învățare, care încorporează noi strategii.
Proiectarea testelor utilizate în evaluare
Indiferent de momentul aplicării lor, instrumentele de evaluare trebuie să prezinte anumite calități: validitate, fidelitate, obiectivitate și aplicabilitate.
În proiectarea unui test trebuie avute în vedere printre altele următoarele etape:
1. determinarea tipului de test;
2. proiectarea matricei de specificații;
3. definirea obiectivelor de evaluare;
4. construirea itemilor;
5. elaborarea schemei orare;
6. pilotarea și revizuirea testelor precum și a schemei orare;
7. administrarea testelor;
8. corectarea și analiza rezultatelor.
Matricea de specificații
După determinarea tipului de test, se utilizează matricea de specificații pentru a putea fi siguri că testul măsoară obiectivele educaționale definite anterior și are o bună validitate de conținut. Pe liniile matricei sunt enunțate conținuturile testate, iar coloanele conțin nivelurile cognitive la care dorim să măsurăm aceste conținuturi (de exemplu: cunoaștere, înțelegere, aplicare, analiza și sinteza). Astfel, se determină numărul de itemi necesari pentru fiecare conținut corelat cu nivelul cognitiv.
Schema de notare
Poate avea în vedere notarea analitică sau notarea holistică (globală). Notarea analitică se poate aplica testelor de tip formativ când principalul scop este acela de a identifica și analiza erorile cu scopul ameliorării programului de instruire și învățare. Procesul presupune determinarea principalelor performanțe (unități de răspuns) pe care elevul trebuie să le evidențieze în răspunsul sau la fiecare item. Unităților de răspuns li se acordă puncte care, însumate, determină nota, pentru un anumit item.
Notarea holistică (globală) este utilizată când nu este necesar un Feed-back asupra naturii erorilor, ea constă în formarea de către profesor a unei impresii despre un răspuns în totalitatea sa și încadrarea acestuia într-o categorie prestabilită. Conform L. Carey, etapele în proiectarea unei scheme de tip holistic sunt:
a) Stabilirea categoriilor care vor fi utilizate (admis-respins, bun – satisfăcător-slab, 0-2 puncte. 2-4 puncte, 4-6 puncte, 6-8 puncte, 8-10 puncte);
b) Determinarea criteriilor de evaluare pentru fiecare categorie;
c) Citirea rapidă de către examinator a tuturor răspunsurilor testelor și formarea impresiei generale;
d) Încadrarea răspunsurilor în categoriile stabilite;
e) Recitirea testelor plasate în cadrul aceleiași categorii, pentru a face comparații;
f) Reîncadrarea anumitor teste în categorii superioare sau inferioare categoriei în care au fost plasate inițial;
g) Acordarea aceleași note tuturor testelor încadrate în aceeași categorie
Itemi de evaluare. Descrierea generală a tipurilor de itemi
Itemul reprezintă cerința (sarcina de lucru) și răspunsul așteptat din partea celui evaluat.
Comportamentul observabil specifică ceea ce trebuie să fie capabil să realizeze elevul după parcurgerea unui modul.
Criteriul de performanță reprezintă nivelul (minimal) la care trebuie realizat comportamentul observabil.
Obiectivele de evaluare sunt de fapt obiectivele operaționale stabilite de fiecare profesor sau grup de profesori după analizarea curriculum-ului.
În procesul educațional se urmărește formarea competențelor profesionale care se traduc în obiectivele operaționale care după Mager, se compun din comportamente pe care elevul trebuie să le demonstreze (Ce?), condițiile în care se formează aceste comportamente (Cum?) și criteriul de performanță sau nivelul de reușită (Cât?). De aceea în curriculum, obiectivele instruirii sunt formulate astfel încât să se sugereze utilizatorului stabilirea obiectivelor operaționale în funcție de taxonomia lui Bloom.
Clasificarea itemilor
1. Itemi obiectivi:
– Itemi cu alegere multiplă;
– Itemi cu alegere duală (caz particular/special al itemului cu alegere multiplă);
– Itemi de tip pereche (de asociere).
2. Itemi semiobiectivi:
– Itemi cu răspuns scurt;
– Itemi de completare;
– Întrebări structurate.
3. Itemi subiectivi:
– Itemi de tip rezolvare de probleme;
– Eseu structurat;
– Eseu nestructurat (liber).
Caracterizarea tipurilor de itemi
1. Itemi obiectivi
Avantaje generale:
– Testează un număr mare de elemente de conținut într-un timp relativ scurt (validează scopul pentru care a fost elaborat);
– Fidelitate ridicată. Fidelitatea reprezintă calitatea unui item/test și produce rezultatele constante în cursul aplicării sale repetate;
– Asigură obiectivitatea notării (sau concordanța aprecierii evaluatorilor independenți). Itemii obiectivi testează cunoașterea, înțelegerea și aplicare cunoștințelor dobândite. Având în vedere aceste avantaje, caracterizarea tipurilor de itemi obiectivi încearcă să ofere elemente strict necesare ale strategiei de elaborare a acestora.
a) Itemi cu alegere multiplă
Prezentare:Acest tip de item cere elevului să aleagă răspunsul corect dintr-o listă de răspunsuri posibile.
Utilizare:Se recomandă pentru măsurarea cantității cunoștințelor acumulate de elevi (cunoașterea terminologiei, elementelor specifice, principii, metode și procedee) sau/și măsurarea capacității de aplicare a cunoștințelor teoretice pentru a interpreta relații cauză-efect, argumentarea alegerii materialelor, utilajelor, procedeelor sau metodelor tehnologice. Se recomandă pentru măsurarea rezultatelor învățării care cere înțelegerea, aplicare sau interpretarea datelor factuale.
b) Itemi cu alegere duală
Prezentare:Acest tip de item solicită elevului asocierea unuia sau mai multor enunțuri cu una din alternativele: corect-greșit, adevărat-fals, da-nu.
Utilizare:Acest tip de item poate fi aplicat în predarea disciplinelor de cultură tehnică prevăzute în planul de învățământ domeniului electric pentru:
– cunoașterea termenilor specifici;
– diferențierea enunțurilor factuale și cele de opinie;
– identificare relației cauză-efect.
c) Itemi de tip pereche
Prezentare:Acest tip de itemi solicită elevul să realizeze corespondențe între cuvinte, simboluri convenționale, limbaj grafic convențional, diagrame etc. dispuse pe două coloane.
Utilizare:Se verifică abilitatea de a relaționa două elemente (lucruri).
2.Itemi semiobiectivi
Itemii semiobiectivi sunt aceia prin care se cere elevului să elaboreze un răspuns în totalitatea lui sau o completare a unei afirmații astfel încât acesta să capete sens și valoare de adevăr.
Avantaje generale:
– testează o arie mai mare de capacități intelectuale;
– permit realizarea complexității dorite;
– utilizează materiale auxiliare;
– sarcina este structurată;
– asigură într-o măsură mai mare libertatea elevului de a planifica, selecta și organiza informația primită oferind ca răspuns sinteza propriei analize;
– elevul poate demonstra atât competențele de cunoaștere cât și pe cele de aplicare, chiar și cele sociale.
a) Itemi cu răspuns scurt
Prezentare;Solicită din parte elevului completarea unei informații printr-un cuvânt sau grupuri de cuvinte (propoziții).
Utilizare:
– evaluarea cunoștințelor factuale la un nivel superior față de memorare, identificare, recunoaștere etc.;
– evaluarea unor capacități de bază;
– cunoașterea terminologiei;
– cunoașterea unor metode, tehnologii;
– cunoașterea unor reguli, legi;
– aplicarea la nivel simplu a cunoștințelor în situații problemă.
b) Itemi de completare
Prezentare:Itemii de completare solicită drept răspuns unul sau două cuvinte. Deci între itemii cu răspuns scurt și cei de completare este numai o diferență de formulare. La itemii cu răspuns scurt se formulează o întrebare directă, iar la cei de completare formularea este o afirmație incompletă.
c) Întrebări structurate
Prezentare:O întrebare structurată este formată din mai multe subîntrebări de tip obiectiv, semiobiectiv sau eseu scurt.
Prezentarea sugestivă a acestui item poate fi schițată astfel:
„Material stimul: date, diagrame, grafice, formule, parametrii nominali” → „subîntrebare”→ „Date suplimentare” → „Subîntrebare”
3. Itemi subiectivi
Avantaje generale:
– testează obiectivele ce au în vedere originalitatea, creativitatea și contribuția personală în formularea răspunsului;
– completează itemi obiectivi, evidențiind modul de învățare al educabilului, dacă a înțeles sau dacă a memorat;
– elaborarea itemului de către evaluatori este relativ ușoară;
– reprezintă forma tradițională de evaluare.
a) Itemi de tip rezolvare de probleme
Prezentare:
– se aplică individual sau în grup cu scopul dezvoltării creativității, imaginației, capacității de abstractizare sau generalizare, reformulării unei probleme;
– rezolvarea de probleme se poate aplica la fiecare secvență didactică și utiliza ca metodă de apreciere a performanțelor complexe ale elevilor;
– obiectivele ce se urmăresc prin aplicarea cestui tip de item sunt:
• înțelegerea problemei date;
• modalitatea de obținere a informațiilor necesare rezolvării problemei;
• formularea și testarea ipotezelor;
• descrierea metodei de rezolvare;
• elaborarea unui raport scurt despre rezultatele obținute (referat);
• capacitatea de generalizare și transfer a tehnicilor de soluționare.
b) Itemi de tip eseu
Prezentare:Prin acest tip se verifică capacitatea de exprimare personală în scris precum și de a interpreta date și a propune o aplicare practică a acestora.
Eseu structurat – elevul furnizează răspunsul în funcție de un set de cerințe.
Eseu nestructurat (liber)- elevul este organizatorul răspunsului.
Obiectivele operaționale ale evaluării
a) Definirea comportamentului observabil începe printr-un verb care în funcție de obiectiv poate fi luat din lista de verbe bazată pe taxonomia lui Bloom;
b) Condițiile în care se realizează comportamentul observat pot fi exprimate astfel: analizând formula conform listei date, pe baza normelor în vigoare, aplicând tehnologia, utilizând table, diagrame, STAS-uri etc.;
c) Criteriul de reușită poate fi:
– cantitativ exprimat prin cifre, timp sau lungimea răspunsului și procente;
– calitativ exprimat prin cuvinte, fără a aproxima practic, teoretic, în succesiunea logică, fără a aproxima rezultatul, cu alegerea conform standardului, într-un limbaj tehnic adecvat, cu cuvintele tale etc.
Într-un item bine elaborat trebuie să se regăsească toate cele trei elemente de mai sus. Deoarece un item testează unul sau mai multe elemente obiective acestea se vor preciza înainte de formularea itemului sau într-un tablou ilustrativ.
5.4.4 Metode de instruire centrate pe elev
Trecerea de la învățarea reproductivă la cea creativă, prin rezolvare de probleme nu se face prin simpla schimbare a conținuturilor învățării, prin reformă de curriculum. În acest demers, inovarea este susținută de metodologia didactică.
Taxonomia metodologiei didactice este un capitol vast al teoriei și practicii în învățământ, pentru exemplificare putem aminti trei etape semnificative în evoluția acesteia:
– metode expozitive
– metode active
– metode interactive
Școala noastră practică de predilecție o predare frontală, în care metodele expozitive slujesc cu fidelitate cerințele programelor de învățare comune și obligatorii. Activitatea pe grupe și predarea personalizată (individualizată) prind cu greu contur în condițiile reformei parcelare.
Învățarea centrată pe elev reprezintă învățarea activă ce se poate realiza eficient prin instruire diferențiată.
Instruirea diferențiată impune reconsiderarea unor competențe ale actului pedagogic:accentul nu se mai pune pe abundența de informații,ci pe sistemul de concepții,noțiuni și principii fundamentale.
Profesorul nu mai poate fi singura sursă de informații pentru elevi. El nu doar transmite cunoștințe,ci organizează,îndrumă activitatea de învățare,asistă la formarea capacităților de instruire,asigură adaptarea la situații noi.
In învățarea activă elevul este transformat din obiect al formării în subiect,coparticipant la propria formare. Acesta determină o învățare eficientă în care sunt implicate și se întrepătrund în principal următoarele stiluri de învățare:vizual,auditiv și practic.
Este utilă analizarea punctelor tari-strategiilor preferate în fiecare stil de învățare pentru a evidenția ce se poate prelua de la un stil la altul. Elevii își pot dezvolta propriul stil de învățare sau altele noi în următoarele situații de învățare:
Activități de ascultare-transmiterea informațiilor frontal de la profesor la elev;
Activități de grup-grupuri în general omogene,constituite după un anumit criteriu;
Activități practice/aplicative-pe grupe eterogene,după preferințele elevilor,pentru o activitate;
Învățare independentă-individuală;
Standardele de performanță vizează sfârșitul unui nivel de școlarizare și pornesc de la obiectivele / componentele și conținuturile circumscrise la nivelul fiecăreia dintre noile cerințe curriculare. Standardele de performanță oferă posibilitatea de a evalua calitatea curriculum-ului național și a curriculum-ului la decizia școlii precum și criterii clare pentru evaluarea procesului de învățământ, a performanțelor concrete ale elevilor.
5.4.5 Mijloace de învățământ
Mijloacele de învățământ reprezintă o componentă deosebit de dinamică a procesului de învățământ care imprimă calitatea și eficiența actului educațional, atât în planul de învățare a elevilor,cât și în planul de predare și evaluare.
Mijloacele didactice se pot clasifica după criterii diferite care vizează suportul pe care sunt prezentate,analizatorii solicitați în actul de percepție,rolul dominant pe care îl au transmiterea informațiilor și formarea deprinderilor și priceperilor,scopul pentru care au fost confecționate.
După suportul de realizare și analizatorul perceptiv solicitat:
La disciplinele de specialitate se utilizează și mijloace preluate din domeniile tehnice
5.4.6 Mediul de instruire
Desfășurarea unui proces educativ – instructiv modern presupune preocuparea din partea cadrului didactic pentru perfecționarea lecției și crearea cadrului optim de desfășurare a activității. Disciplinele de specialitate solicită un cadru adecvat de desfășurare a activității, cu condiții specifice asigurate, în care elevii să fie antrenați să-și formeze deprinderile de lucru intelectuale și practice.
Laboratorul:
– Sala amenajată și dotată pentru studierea unui anumit obiect de învățământ;
– Beneficiază de organizare științifică și dotare corespunzătoare cerințelor programei școlare;
– Permite desfășurarea orelor de curs,studiul individual,consultații,dezbateri,cercuri de elevi și de cercetare pentru profesori;
Funcțiile laboratorului:
1.Cadrul adecvat pentru sporirea eficienței proceselor de învățământ prin:
Mediul ambiant adecvat;
Diversificarea formelor de organizare a proceselor de învățământ;
Antrenarea elevilor la activități independente,creatoare;
Formarea la elevi a deprinderilor de utilizare a tehnicilor de învățare și investigare științifică;
Organizează stimularea,îndrumarea muncii de cunoaștere,de formare a elevilor de către profesori;
Folosirea,de regulă,a metodelor active,ce se bazează pe acțiune,pe contactul direct cu realitatea;
2.Contribuie la dezvoltarea activității independente a elevilor:
Elevii sunt angajați în activitatea de căutare,descoperire a adevărului pentru formarea prin efort propriu,a unor ipoteze și soluții la diferite probleme;
Elevul învață independent sau în colectiv,sub îndrumarea profesorului;
În laborator se realizează accentuarea caracterului practic-aplicativ al cunoștințelor,orientarea gândirii elevilor spre acțiune;explicațiile și demonstrațiile profesorului sunt diminuate în favoarea activității proprii a elevului;
3.Oferă profesorilor de specialitate condiții egale pentru desfășurarea lecțiilor:
Laboratorul este dotat cu o gamă largă de mijloace de învățare;
Oferă tuturor profesorilor posibilitatea de a le folosi util,în realizarea lecției;
4.Oferă condiții pentru efectuarea unor lucrări de cercetare științifică;
5.Găzduiește activități care au loc în afara clasei;
Exemplu: – un laborator de calitatea mediului poate fi compus din:…..
Atât laboratorul, cat și atelierul se organizează și se amenajează pentru o grupă de elevi(10-12),nu toată clasa.
Dotarea și ambientarea atelierului trebuie să respecte aceleași condiții ca și pentru laboratorul tehnologic,adică:
Iluminare,încălzire și ventilare optime;
Bancurile și mesele de lucru să fie aranjate ergonomic și să nu împiedice circulația elevilor;
Dotările și amenajările să respecte normele de protecția muncii,iar aceste norme să fie afișate la loc vizibil pe suporturi procurate de la inspectoratele de protecția muncii;
5.4.7. Timpul de instruire
Înainte de începerea acțiunii de proiectare a unei tehnologii didactice,profesorul trebuie să-și precizeze disponibilitățile de timp pe care poate conta pentru desfășurarea activităților din fiecare lecție. Timpul de instruire ce revine unei discipline este indicat în programa școlară .
Profesorul care proiectează desfășurarea procesului de învățământ al unei teme bazate pe competențe trebuie să analizeze judicios resursa de timp,aceasta urmând a fi folosită pentru următoarele activități:
– Instruirea elevilor pentru realizarea tuturor obiectivelor planificate în cadrul temei respective;
– Evaluarea realizării acestor obiective;
– Desfășurarea activităților introductive și finale ale fiecărei lecții;
– Adaptarea desfășurării procesului de învățământ în funcție de toate situațiile neprevăzute în proiectul de tehnologie didactică și care se pot ivi în momentul aplicării sale.
Așadar,timpul planificat pentru o temă din programa școlară trebuie să asigure desfășurarea celor patru feluri de activități,adică:
timpul = timpul + timpul + timpul + timpul de
planificat de instruire de evaluare introductiv și reglare al
final al lecțiilor situațiilor neprevăzute
O problemă legată de timpul de instruire este și plasarea perioadei rezervate pentru evaluare. Aceasta urmează a fi distribuită în prima lecție după parcurgerea întregii teme. Păstrându-se această succesiune,durata temei nu se modifică,ci se deplasează unele activități. Astfel, prima lecție a temei noi nu va fi mai scurtă cu perioada destinată evaluării temei precedente.
În cazul în care într-o lecție nu s-au ivit situații speciale și ca urmare,timpul de rezervă(de reglare)devine o sursă suplimentară,profesorul îl poate folosi pentru adâncirea unor părți ale conținutului obiectivelor respective,pentru efectuarea unor noi aplicații etc.
5.4.8. Motivarea elevilor-puncte cheie
Pentru a motiva elevii,este esențială utilizarea de strategii de calitate în patru domenii cheie pentru motivație:
Stabilirea unui mediu încurajator de învățare:
Stabilește o apropiere fizică de elevi;
Comunică la nivel personal cu ei;
Demonstrează corectitudine în așteptările privind comportamentul și învățarea;
Implică toți elevii:
Planifică-ți o modalitate interesantă de a începe ora;
Utilizează abilități și modalități eficiente de prezentare;
Utilizează strategii de chestionare de calitate;
Utilizează strategii de implicare a elevilor;
Asigură feedback-ul privind nivelul de performanță:
Asigură un feedback analitic pentru elevi;
Recunoaște meritele pentru eforturile și realizările elevilor:
Utilizează recunoașterea spontană prin:laude,recompense,notări pozitive,mini-sărbătoriri;
Utilizează recunoașterea planificată;
Principii pentru recunoașterea meritelor elevilor;
5.4.9 Proiectarea didactică. Noțiuni generale
Sugestii pentru proiectarea didactică
De la modelul „magister dixit” la libertatea totală a „școlii active”, de la o abordare de tip autocrat la una democratică, activitatea de predare a fost privită de curentele pedagogice ale secolului al XX-lea în maniere extrem de diverse. Înțelegem prin predare activitatea profesorului de organizare și conducere a ofertelor de învățare care au drept scop facilitarea și stimularea învățării eficiente la elevi. Pentru ca predarea să se manifeste cu adevărat în spiritul acestei accepții, ea necesită proiectarea – gândirea în avans a derulării evenimentelor în clasă. Proiectarea demersului didactic este acea activitate desfășurată de profesor care constă în anticiparea etapelor și a acțiunilor concrete de realizare a predării.
Specificul activității de proiectare pedagogică
Modelele de acțiune angajate în activitatea de proiectare pedagogică desemnează un set de valori și de factori care conferă acțiunii didactice o anumită linie de evoluție probabilă asociată cu programele de instruire (educație) adoptate și cu procesele psihice angajate în activitatea elevului.
Modelul de proiectare tradițională
Modelul de proiectare tradițională este centrat asupra conținuturilor instruirii care subordonează obiectivele, metodologia și evaluarea didactică într-o logică proprie "învățământului informativ", care supralicitează predarea, transmiterea de cunoștințe, dirijarea și unilateralizarea procesului de formare a elevilor.
Formula de proiectare pedagogică, dezvoltată la acest nivel, definește o activitate de predare restrictivă, închisă, directivă, unilaterală. Această activitate de predare poate evolua în cadrul didacticii moderne până la atingerea stadiului de activitate de predare-învățare.
Proiectarea tradițională concepe criteriul de optimalitate în limitele obiectivelor prioritar informative, exprimate nediferențiat, în cadrul unui standard fix, abstract, care vizează performanța unui "elev mediu", supralicitată adesea exclusiv la niveluri de vârf.
Criteriul de optimalitate definit la nivelul proiectării tradiționale, în termenii relativi ai standardelor de performanță proprii fiecărui grup de elevi, angajează o evaluare bazată, în special, pe selecția negativă, întreținută pe tot parcursul ciclului școlar, cu accente stresante în cadrul examenelor, concepute în sens prioritar sumativ, cumulativ.
Acest model de proiectare tradițională, reflectă calitatea procesului de formare inițială și continuă a cadrelor didactice, caracterizat prin dezechilibrul existent între pregătirea de specialitate (predominantă și adesea monodisciplinară) și formarea pedagogică (precipitată sau insuficient integrată în circuitul psihologie → teoria educației → metodică → practică pedagogică
Modelul de proiectare didactica de tip curriculară
Modelul de proiectare curriculară dezvoltat la nivelul didacticii postmoderne, este centrat asupra obiectivelor activității de educație (instruire).
Corespondența pedagogică, angajată la nivelul activității didactice și concepută ca o activitate simultană de predare →învățare →evaluare, devine prioritară.
Abordarea curriculară a procesului de învățământ presupune proiectarea interdependențelor dintre elementele componente ale activității didactice: obiective →conținuturi →metodologie →evaluare. Aceste interdependențe angajează realizarea unui învățământ prioritar formativ bazat integral pe resursele de (auto)instruire și de (auto)educație ale fiecărui elev.
Proiectarea demersului didactic presupune:
1. lecturarea personalizată a programei școlare;
2. planificarea calendaristică;
3. proiectarea secvențială (a unităților de învățare sau a lecțiilor). întrucât programele școlare centrate pe obiective nu mai asociază conținuturilor în mod univoc o alocare temporală și o succesiune obligatorii la nivel centralizat, rolul profesorului în conceperea și organizarea activității în clasă devine mult mai important. Responsabilitatea sa față de abilitățile create elevilor sporește de asemenea.
În aceste condiții, este necesar ca profesorul să aibă o imagine de ansamblu bine conturată asupra întregului curriculum alocat unui an de studiu. Identificarea unor teme majore și organizarea conținuturilor în jurul acestora oferă o astfel de imagine într-o manieră mult mai clară decât enumerarea unei succesiuni de lecții. De aici, opțiunea pentru organizarea procesului de învățământ în unități de învățare.
O unitate de învățare reprezintă o structură didactică, deschisă și flexibilă, care are următoarele caracteristici:
• determină formarea la elevi a unui comportament specific generat prin integrarea unor obiective de referință/competențe specifice;
• este unitară din punct de vedere tematic;
• se desfășoară în mod sistematic și continuu pe o perioadă de timp;
• se finalizează prin evaluare.
Lectura personalizată a programei școlare
În contextul noului curriculum central al proiectării didactice este demersul didactic personalizat, iar instrumentul acestuia este unitatea de învățare. Demersul didactic personalizat exprimă dreptul profesorului – ca și autor de manual – de a lua decizii asupra modalităților pe care le consideră optime în creșterea calității procesului de învățământ, respectiv, răspunderea personală pentru a asigura elevilor un parcurs școlar individualizat, în funcție de condiții și cerințe concrete. [NUME_REDACTAT] Național accentuează faptul că documentele de proiectare didactică sunt documente administrative care asociază într-un mod personalizat elementele programei – obiective de referință, activități de învățare – cu alocarea de resurse (metodologice temporale, materiale) considerată optimă de către profesor pe parcursul unui an școlar.
În acest sens, programa școlară – element central în realizarea proiectării didactice – nu este privită ca „tabla de materii” a manualului sau ca un element de îngrădire pentru profesor. Ea reprezintă un document reglator în sensul că stabilește competențe, adică țintele ce urmează a fi atinse prin intermediul activității didactice.
Programele claselor a IX-a — a XII-a (a XIII-a), care sunt structurate pe cicluri – ciclul inferior ( a IX-a și a X-a) și ciclul superior ( a XI-a și a XII-a ), conform Legii învățământului, permit o lectură liniară mai simplă, datorită asocierii dintre competențele specifice și conținuturi.
Programa are drept obiectiv crearea condițiilor favorabile fiecărui elev de a-și forma și dezvolta competențe într-un ritm individual, de a transfera cunoștințe acumulate dintr-o zonă de lucru în alta. Competențele specifice vor fi concretizate în cadrul fiecărei ore prin activități de învățare selectate potrivit conținutului și opțiunilor profesorului asupra tipului de lecție. Profesorul trebuie să orienteze elevii în realizarea de transferuri de informație prin conexiuni interdisciplinare și transcurriculare, prin aplicarea în practică a noțiunilor studiate în scopul îmbunătățirii calității vieții omului, inclusiv menținerea sănătății mediului ambiant.
Planificarea calendaristica orientativă
În contextul noului curriculum, planificarea calendaristică este un document administrativ care asociază elemente ale programei (competențe specifice și conținuturi) cu alocarea de timp considerată optimă de câtre profesori pe parcursul unui an școlar.
În elaborarea planificărilor se recomandă parcurgerea următoarelor etape:
– Realizarea asocierilor dintre competențele specifice și conținuturi;
– Împărțirea în unități de învățare;
– Stabilirea succesiunii de parcurgere a unităților de învățare;
– Alocarea timpului considerat necesar pentru fiecare unitate de învățare, în concordanță cu competențele specifice și conținuturile vizate.
– Planificările pot fi întocmite pornind de la rubricația prezentată in anexa 1
În tabelul planificării:
– Unitățile de învățare se indică prin titluri (teme) stabilite de către profesor; aceste teme ar putea corespunde unui capitol;
– în rubrica Competențe specifice se trece numărul competențelor specifice din programa școlară, competențele specifice fiind fixate în funcție de competențele generale;
– Conținuturile selectate sunt cele extrase din lista de conținuturi a programei, se va urmări încadrarea conținuturilor în funcție de profilul liceului și numărul de ore pe săptămână.
– Numărul de ore alocate se stabilește de către profesor în funcție de experiența acestuia și de nivelul de achiziții al elevilor clasei, precum și de numărul de ore pe săptămână alocat profilului de liceu conform programei școlare.
Întregul cuprins al planificării are valoare orientativă, eventualele modificări determinate de aplicarea efectivă la clasă putând fi consemnate în rubrica Observații.
Profesorul poate stabili singur strategiile didactice și instrumentele de evaluare folosite, care vor fi specificate în proiectarea unității de învățare, cu condiția să respecte întocmai programa școlară și să acopere integral materia.
O planificare anuală corect întocmită trebuie să acopere integral programa școlară la nivel de competențe specifice și conținuturi.
Proiectarea unei unități de învățare
Elementul generator al planificării calendaristice este unitatea de învățare. Prin urmare propunem proiectarea la nivelul acestora ca etapa următoare a organizării demersului didactic.
Proiectul unei unități de învățare poate fi întocmit conform anexei 2:
Pentru acest tabel:
– În rubrica referitoare la Conținuturi apar detalieri de conținut necesare în explicitarea anumitor parcursuri, respectiv în cuplarea lor la baza proprie de cunoaștere a elevilor;
– În rubrica Competențe specifice se trec numerele competențelor specifice din programa școlară;
– Activitățile de învățare pot fi cele din programa școlară, completate, modificate sau chiar înlocuite de altele, pe care profesorul le consideră adecvate pentru atingerea obiectivelor propuse;
– [NUME_REDACTAT] cuprinde specificări de strategii didactice, metode folosite pentru o predare-învățare modernă, interactivă, cu metode activ-participative;se menționează instrumentele de lucru folosite – planșe, reviste, obiecte, etc., fiind cunoscut că economia este o materie la care se pot realiza foarte multe simulări ale activităților economice pentru înțelegerea proceselor și fenomenelor economice; se arată timpul alocat fiecărei activități, nefiind necesar o oră, putând fi alocată orice marjă de timp pentru realizarea unei anumite activități;
– Instrumentele de evaluare se stabilesc în funcție de conținut, dar este esențial ca orice unitate de învățare să se termine cu o evaluare sumativă.
Deși denumirea și alocarea de timp pentru unitățile de învățare se stabilesc la începutul anului școlar prin planificare, este recomandabil ca proiectele unităților de învățare să se completeze ritmic pe parcursul anului, având în avans un interval de timp optim pentru ca aceasta să reflecteze cât mai bine realitatea.
În completarea rubricației, se urmărește corelarea elementelor tuturor coloanelor. Practic pe baza indicațiilor din planificare (competențe specifice și conținuturi) se fac detalierile pe orizontală, ordonând activitățile în succesiunea derulării, raportându-le la câte o competență specifică și specificând resursele necesare bunei desfășurări a procesului didactic.
Conceptul de unitate de învățare are rolul să materializeze conceptul de demers didactic personalizat, personalizând proiectarea didactică și definind în acest sens pentru practica didactică premise mai bine fundamentate din puncte de vedere pedagogic.
Proiectarea unității de învățare – ca și a lecției – începe prin parcurgerea unei scheme care precizează elementele procesului didactic într-o succesiune logică, în vederea atingerii obiectivelor de referință. Elementele procesului sunt aceleași, oricare ar fi unitatea de învățare vizată.
Identificarea unei unități de învățare se face prin tema acesteia. Stabilirea temei de către profesor pe baza lecturii programei, utilizând diverse surse, este primul pas în identificarea unităților de învățare în care va fi împărțită materia anului școlar, respectiv în organizarea unui demers didactic personalizat. Temele sunt enunțuri complexe legate de analiza scopurilor învățării, formulare fie originale, fie preluate din lista de conținuturi a programei, sau din manual, formulări care reflectă din partea profesorului o înțelegere profundă a scopurilor activității sale, talent pedagogic, inspirație, creativitate.
Activitățile de învățare se constituie prin corelarea competențelor la conținuturi și presupun orientarea către un scop, redat prin tema activității. în momentul propunerii lor spre rezolvare elevilor, activitățile de învățare vor fi transpuse într-o anumită formă de comunicare inteligibilă nivelului de vârstă. În proiectul unității de învățare, profesorul va alătura fiecărei activități de învățare acele resurse pe care le consideră necesare pentru conceperea strategiei și realizarea demersului didactic.
Într-o aprobare pragmatică, resursele cuprind acele elemente care asigură cadrul necesar pentru buna desfășurare a activității de învățare. Astfel, în funcție de propria viziune profesorul va menționa în această rubrică forma de organizare a clasei (tipuri de interacțiuni ale resurselor umane), mijloace de învățământ, alocarea de timp, precum și alte elemente pe care le consideră utile în derularea scenariului didactic.
În condițiile noului curriculum, lectura programei și a manualelor nu mai este în mod obligatoriu liniară. Program trebuie parcursă în mod necesar de către toți dar ea ca și manualele se pliază unei citiri personale și adaptate. Asupra conținutului programei profesorul poate interveni prin regruparea lor sub temele unităților de învățare pe care le-a stabilit.
Este necesar ca, în special la începutul unui an școlar, dar și la începutul unei noi unități de învățare, profesorul să utilizeze teste de evaluare inițială. Astfel, comparând rezultatele acestor teste cu a celor de evaluare sumativă, profesorul va înregistra progresul elevilor și va accentua pe viitor acele competențe pe care elevii , eventual, nu le-au atins în unitatea parcursă.
5.5 CDS – „CALITATEA MEDIUILUI”-POLUAREA ATMOSFEREI
Poluarea este una din cele mai importante probleme cu care se confruntă omenirea. Pe parcursul dezvoltării sale, civilizația umană a ajuns să genereze din ce în ce mai multă poluare, datorită producerii și consumului mai mare de bunuri. În special, perioada dezvoltării industriale s-a caracterizat printr-o producere de deșeuri, uneori extrem de toxice.
Poluarea desemnează o acțiune prin care omul degradează propriul mediu de viață. Altfel spus, acele acțiuni prin care „se produce ruperea echilibrului ecologic” sau „pot dăuna sănătății, liniștii și stării de confort a oamenilor” ori „pot produce pagube economiei naționale prin modificarea calității factorilor naturali sau creați prin activități umane”.
Datorită faptului că problema poluării devine pe zi ce trece o problemă tot mai complicată , am socotit că abordarea unei astfel de teme la un curs opțional cu elevii ar fi deosebit de interesantă.
Motivația oportunității cursului:
Conștientizarea pericolelor generate de efectele agenților poluanți asupra vieții și sănătății populației.
Formarea la elevi a unei conștiințe civice privind conservarea mediului în care trăiesc.
Însușirea de către elevi și de către membrii comunității în care aceștia trăiesc , a unui comportament de protejare a mediului ambiant.
4. Implicarea elevilor în rezolvarea problemelor de interes local și global privind impactul mediului în care trăiesc și învăța asupra calității și securității mediului
Rezultate așteptate : La sfârșitul cursului elevii vor fi capabili :
să definească termeni și noțiuni specifice domeniului poluării
să recunoască agenții poluanți dintr-o serie de substanțe date
să clasifice agenții poluanți în funcție de diferite criterii (stare de agregare,mediu de proveniența,surse de emisie)
să identifice diferite surse de poluare dintr-un mediu dat
să prelucreze date experimentale
să-și însușească noțiuni legislative privind protecția mediului
să propună modalități de prevenire și combatere a poluării mediului
Competențe specifice:
C1 Definirea termenilor și noțiunilor specifice domeniului poluării și protecției mediului
C2 Clasificarea principalilor agenți poluanți după diferite criterii ( stare de agregare ,compoziție chimică ,surse de emisie ,efect poluant ,mod de formare ,răspândire în natură )
C3 Identificarea principalelor surse de poluare pentru aer și apă
C4 Descrierea acțiunii agenților poluanți în diferite medii asupra cărora acționează
C5 Prelucrarea de date experimentale prelevate din diferite medii afectate de agenți poluanți
C6 Aplicarea normelor de protecție a mediului în viața cotidiana
Iată în continuare exemplificat modul cum am corelat câteva dintre competențele urmărite cu conținuturile programei.
Voi prezenta în continuare unul dintre proiectele de lecție corespunzător programei stabilite.
PROIECT DIDACTIC
Disciplina: [NUME_REDACTAT] : Determinarea substanțelor organice din apă
Clasă: a – XI-a A
Competente specifice :
C1 Descrierea pe baza cunoștințelor de la chimie,compoziția chimică a apei și proprietățile ei fizice;
C.2. Clasificarea agenților poluanți din apa după compoziția lor chimică;
C.3. Descrierea sursei de poluare a apei întâlnită în viața de zi cu zi;
C.4. Efectuarea experimentele propuse de către profesor;
C.5. Explicarea datele experimentale obținute la analiză diverselor probe de apă;
C.6.Propunerea unei soluții pentru diminuarea efectelor poluării apei cu substanțe organice.
2. Resurse:
a) Materiale : – materiale informative (film);
– fișa de lucru experimental;
– fișe de lucru cu întrebări;
b) Umane : colectivul clasei de 28 elevi.
3. Strategiile didactice:
a) metode didactice: conversația euristică, explicația, problematizarea, experimentul, descoperirea dirijată;
b) mijloace de invatamant: tabla , videoproiector, calculator;
c) forme de organizare: frontal, pe grupe.
Scenariul didactic
1.FISA DE LUCRU : OXIDABILITATEA
Aspecte teoretice : Substanțele oxidabile din apa reprezintă substanțele ce se pot oxida, atât la rece cât și la cald, sub acțiunea unui oxidant cum ar fi permanganatul de potasiu. Oxidabilitatea reprezintă cantitatea de oxigen echivalentă cu consumul de oxidant necesar pentru oxidarea substanțelor organice dintr-un litru de apă.
2.Materiale folosite:
[NUME_REDACTAT] de 300 cm3
Biurete de 100 cm3
Acid oxalic, soluție 0,01 N
Permanganat de potasiu, soluție, 0,01 N
Acid sulfuric, diluat in raportul volumetric 1/3, titrat la rece, cu permanganat de potasiu, pana la apariția culorii slab-roz
3. Modul de lucru
O probă de 100 ml apă de analizat se introduce într-un pahar Erlenmeyer de 300 ml. Se aduce la 80-1000C și se adaugă 5 ml acid sulfuric. După această se mai adaugă 10 ml permanganat de potasiu și se continuă fierberea încă 10 minute, după care se îndepărtează sursa de încălzire și se adaugă 10 ml acid oxalic în soluția fierbinte. Soluția decolorată se titrează cu permanganat de potasiu până la apariția culorii slab-roz persistentă. Prelucrarea rezultatelor :
Oxidabilitatea = [(V+V1) – V2 ] * 0.316 * 1000/100 mg KMnO4/l
V = volumul de permanganat de potasiu 0,01 N adăugat inițial (ml);
V1 = volumul de permanganat de potasiu 0,01 N întrebuințat la titrare (ml);
V2= volumul de acid oxalic 0,01 N adăugat în soluție (ml); 0.316 = cantitatea de permanganat de potasiu in mg, corespunzătoare la 1 ml permanganat de potasiu 0,01 N (titrul soluției de permanganat de potasiu 0,01 N).
4. Valorile admise ale CCO-Mn pentru diferite categorii de ape:
CAPITOLUL 6. PREZENTAREA ȘI INTERPRETAREA REZULTATELOR OBȚINUTE
6.1. Rezultatele cercetării
Anul I :
Situația mediilor obținute de elevii celor două clase implicate în experiment de-a lungul primului an școlar este reflectată de tabelul următor:
Tabel 1. Situația statistică a mediilor anuale 2012-2013
După cum se putem observa și din grafic în anul școlar 2012-2013 media celor două clase a fost aproximativ egală cu o diferența că la clasa a XI-a B a ponderea elevilor de nivel mediu – cu medii de 7 și 8 – a fost mai mare (53% la seria B față de 33% la A).
Anul al II-lea :
În urma testelor de evaluare date s-a constatat ca elevii cărora li s-au predat lecțiile cu ajutorul metodelor interactive au avut rezultate cu mult mai bune decât ceilalți, așa cum se observă în tabelul următor:
An școlar 2013-2014
Odată cu schimbarea metodei de predare s-a înregistrat o creștere a numărului de elevi cu rezultate medii și scăderea numărului elevilor cu rezultate mai slabe,așa cum reiese și din graficul următor.
Acest rezultat înseamnă că obiectivele propuse în ceea ce privește achizițiile elevilor au fost atinse într-o măsură foarte mare.
6.2 Interpretarea rezultatelor
Intr-o societate modernă, aflată mereu în schimbare, utilizarea unei strategii didactice bazate pe implicarea activa a elevilor în procesul de predare, învățare, evaluare reprezintă o necesitate. Pentru a reliefa acest lucru, studiul întreprins asupra elevilor și profesorilor a scos la iveală o dată în plus că acest mod de abordare al activității didactice este soluția la atingerea obiectivelor stabilite în ceea ce privește achizițiile elevilor în școală. Studiul a fost realizat pe 60 elevi cu vârste cuprinse între 16 și 18 ani și de 20 de profesori cu vârste cuprinse între 25 și 50 de ani, iar datele centralizate furnizează următoarele aspecte:
ELEVI:
toți elevii au răspuns că foarte puțini profesori folosesc metode didactice interactive
toți elevii au răspuns că preferă noile metode în predarea disciplinelor tehnice și intervenția calculatorului în activitățile desfășurate la școala;
35 dintre elevii chestionați afirmă că este nevoie de o schimbare a metodelor de predare a lecțiilor pe care le desfășoară la școală, 10 consideră că nu este nevoie de o schimbare, în timp ce 15 dintre ei menționează că acest lucru depinde de disciplina respectiva
45 elevi știu ce reprezintă metode didactice interactive iar 15 dintre ei încă sunt nesiguri în ceea ce privește aceasta întrebare;
30 elevi stăpânesc foarte bine lucrul cu calculatorul, 19 lucrează bine, iar 11 dintre ei consideră că se afla la stadiul de suficient;
aportul pe care l-au avut metodele folosite la predarea lecțiilor de discipline tehnice în eficiența înțelegerii lecțiilor este considerat de 49 elevi ca fiind foarte mare și de 11 elevi ca fiind mare;
majoritatea elevilor preferă pentru orele de discipline tehnice metodele care implică o activitate practică
finalitățile cele mai importante obținute prin utilizare metodelor interactive și utilizarea calculatorului în activitatea didactica sunt: 7 – varianta a), 5 – varianta b), iar 8 – varianta c);
informațiile cele mai valoroase care se pot obține cu ajutorul calculatorului sunt: 9- varianta a), 5- varianta b), iar 6 – varianta c);
cele mai importante motive prezentate de către elevi privind utilizarea metodelor interactive în cadrul lecțiilor au fost:
formarea de abilități;
lecțiile devin mai simple;
pregătirea este mai complexa;
înțelegerea lecțiilor devine mai ușoară;
dorința de a participa la lecții este astfel mai mare.
PROFESORI:
în ceea ce privește folosirea in activitatea de predare metode interactive, 11 profesori afirmă că utilizează astfel de metode, 7 dintre aceștia doar la unele lecții, în timp ce doar 2 au afirmat că nu au avut de-a face cu astfel de tip de activități;
intervenția calculatorului în lecțiile pe care le predau este considerată necesară de 14 dintre ei, iar 6 sunt de acord că acest lucru depinde de lecția respectivă;
18 dintre profesori știu ce înseamnă metode didactice interactive, în schimb, 2 dintre ei încearcă să le dea o altă interpretare;
importanța metodelor interactive este identificata ca fiind foarte mare de către 14 dintre cei chestionați, 5 o consideră mare, iar 1 este de acord că acest lucru contează mai puțin;
profesorii au identificat ca dificultăți întâmpinate în desfășurarea unor astfel de tipuri de lecții : solicită un interval mai mare de timp, elevii sunt mai gălăgioși
referitor la cele trei tipuri de activități didactice, 12 profesori sunt de acord că predarea se realizează cel mai bine cu ajutorul metodelor interactive și al calculatorului, 1 consideră că învățarea, 1 – evaluarea, iar 6 afirmă că toate trei componente esențiale ale procesului educațional;
referitor la disciplinele care solicită cel mai mult utilizarea metodelor interactive, profesorii sunt în mare măsura de acord că aproape toate au nevoie de ajutorul acestora, lecțiile fiind mai interesante și mai eficiente;
informațiile cele mai valoroase pe care elevii le obțin cu ajutorul calculatorului sunt apreciate astfel: 2 – varianta a), 2 – varianta b) și 16 – varianta c);
printre cele mai importante efecte ale utilizării metode interactive în activitatea didactică sunt menționate următoarele:
dezvoltarea autoevaluării;
învățarea prin descoperire;
dezvoltarea interesului față de învățare;
reținerea mai rapida a informațiilor;
desfășurarea unor activități diferențiate;
stimularea creativității elevilor;
asigurarea unei pregătiri complexe;
dezvoltarea competențelor individuale etc.
Cele evidențiate mai sus scot în evidență faptul că utilizarea metodelor interactive și a calculatorului în activitățile instructiv-educative este absolut necesară și că într-o societate modernă, bazată pe schimbări rapide, pe descoperiri numeroase, este util și eficient ca un astfel de instrument să fie omniprezent.
Atât elevii, cât și profesorii recunosc importanța acestora în activitatea didactică și sunt de acord că prin utilizarea lor, rezultatele vor fi mult mai bune, iar atmosfera la lecții va fi una pozitivă, plină de interes și participare.
Calculatorul este, fără îndoială, un instrument care va câștiga teren din ce în ce mai mult în anii ce vor urma și va face ca procesul educațional să fie unul mai atractiv, bazat pe lecții moderne și interesante, va crea noi oportunități elevilor care vor încerca să pătrundă mai ușor în tainele acestuia.
CAPITOLUL 7. CONCLUZII
Lucrarea de față a încercat să surprindă cele mai importante aspecte ale instruirii moderne, avantajele instruirii prin metode didactice activ – participative, în contextul schimbărilor impuse de politica de integrare a învățământului românesc, începând cu aspectele teoretice și terminând cu cele practice.
Pentru aceasta am efectuat o cercetare pedagogică ce s-a desfășurat pe parcursul a doi ani școlari, ipotezele cercetării fiind:
1. Este posibilă modificarea modului de învățare prin diversificarea strategiei.
2. Este posibilă realizarea activizării elevilor prin alternarea modurilor de învățare.
3. Dacă s-ar utiliza mai mult metodele interactive ar putea fi îmbunătățită comunicarea profesor-elev.
Este posibilă revederea conținutului de predat, pentru evidențierea structurii logice, a algoritmilor de cunoaștere, a posibilităților de diferențiere.
Existența unor programe centrate pe achizițiile elevilor determină un anumit sens al schimbării în didactica fiecărei discipline și deci, și a disciplinelor tehnice.
Strategia nu poate fi limitată numai la metode, așa cum s-a procedat în primele ei faze de abordare, ci se impune nevoia de cuprindere și a mijloacelor de învățământ ca auxiliare metodelor, dar și a formelor de organizare a activității elevilor (frontală, independentă, individuală, sau pe grupuri omogene/eterogene) și a activității generale (în casă, în afara clasei, în afara școlii).
Strategia este un semn al raționalizării și al dorinței de reușită, de eficientizare și de pragmatizare ale demersurilor didactice.
Metodele, tehnicile pentru definirea variantelor strategice ale rezolvării situațiilor de instruire pentru o lecție arată posibilitățile profesorului de afirmare a competențelor specifice.
Tabelul următor prezintă în antiteză caracteristici ale procesului de predare-învățare din didactica tradițională și din didactica actuală.
De fapt, diferența dintre didactica tradițională și cea actuală constă în modul de concepere și organizare a situațiilor de învățare.
Numeroase exemple din viața reală pot fi valorificate pedagogic în lecții, venind pe terenul educației informale și a curiozității native care precede instruirea și educația elevilor. Înțelegerea operațiunilor practice devine condiționată de observarea lumii reale. Alegerea și integrarea „cazurilor” , întâmplării, ocaziei în „lecție” pe fondul intereselor cognitive, naturale ale elevului devin condiții ale învățării motivante prin crearea unui climat educațional plăcut, destins, care condiționează eficiența învățării. Inițierea în domeniul tehnic, apare azi de neconceput fără studiu de caz și apelul la experiențele de viață ale elevilor, simularea de situații reale.
Buna comunicare între cadre didactice și elevi aduce elevul în centrul procesului de predare-învățare; profesorul nu trebuie să rămână acela care știe și spune tot, ci să folosească elevul în transmiterea și în fixarea noilor cunoștințe.
Elevul te determină să te formezi, să-ți concepi altfel orele de curs, să-i lași pe elevi să descopere și tu doar să-i coordonezi.
Într-o lecție, profesorul nu utilizează numai o strategie, ci mai multe, după situațiile create sau conturate ad-hoc. Similar, elevii antrenați, puși în mai multe situații în lecție, dar și mai multor strategii, de diferite tipuri. Tocmai din această diversitate rezultă activizarea lor;
Pentru a accentua caracterul practic-aplicativ al disciplinelor tehnice se va face apel la: experiența de viață a elevilor; exemple din practică, accentuând domeniul de pregătire a elevilor; analiza unor procese referitoare la integrarea țării noastre în spațiul economic al [NUME_REDACTAT].
Manualul devine un ghid de bază, iar cunoștințele se dobândesc din sursele recomandate de bibliografii. De la lecție, accentul a fost mutat pe lucrările individuale sau în echipă. Profesorii se transformă în „tutori”, „ghizi” sau „facilitatori” ai muncii personale ai elevilor. Biblioteca școlii devine mediatică și raftul de CD-uri e mai cercetat decât raftul de cărți. Elevii se amuză cu jocuri pe calculator. Dar o lecție in care elevul simulează o lucrare practică, propune soluții pentru probleme reale, având posibilitatea să le susțină cu argumente in fața colegilor de clasă care pot să fie sau nu de aceiași părere poate fi mai absorbantă decât orice joc și bate de departe combinația clasică a expunerii cu manualul.
Regândirea finalităților și sensurilor educaționale trebuie să pună problemele nu în termeni de raționalitate tehnică sau procedurală, ci în termenii așezării în prim plan a problemelor instrucționale și ale curriculumului, care sunt parte integrantă a unei educații mai responsabile social.
BIBLIOGRAFIE:
Mănescu S., Chimia sanitara a mediului, Ed. Medicală, București,1994
Nenițescu C.D., Chimie generală, Ed. Didactică și pedagogică, București, 1986
Rojanschi V., Bran F., Diaconu G., Protecția și ingineria mediului, Ed. Economică, București, 1997
Simonescu C., Stănescu R., Lany S., Poluarea și protecția mediului, Ed.Printech-București-2002
Colectiv – Controlul calității mediului, Lucrări practice de laborator, Ed. [NUME_REDACTAT], București, 2003
Banu A. și Colaboratorii – Elemente de inginerie și protecția mediului Ed. [NUME_REDACTAT] 2007
Antonie R. Protecția mediului înconjurător – Ed. [NUME_REDACTAT] 1995
Negulescu M. Protecția mediului înconjurător – Ed. [NUME_REDACTAT] 1995
Pencea I. Bazele analizei structurale a materialelor – [NUME_REDACTAT] București 2001
Baumbach, G. Păstrarea aerului curat, Ediția a 3-a [NUME_REDACTAT] 1993
Bucur, [NUME_REDACTAT] de chimia apei Editura HGA București 1999
Allemand N. Controlul emisiilor de compuși organici în industrie CITEPA, Raport final, Paris, Octombrie 1990
Bank. M. Cunoștinîe de bază. Tehnologie de mediu. [NUME_REDACTAT] 1995
Borger G. Păstrarea aerului curat pe Envitec 89, Chem-Ing-Tech, 61(1989) 7, S.328 -324
Borger G Emisii mai reduse din absorbere cu cărbune activ, prin regenerarea cu vapori mai eficienta Chem-Ing-Tech, 61(1989) 7, S.200 -201
Chiriac F. Leca A – Procese de transfer de căldura și masa in instalațiile industriale [NUME_REDACTAT] București 1982
Danila S., Berbente C. Metode numerice in dinamica fluidelor [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] 2003
Diga S. M. Instalații de desprăfuire electrostatica [NUME_REDACTAT] Craiova 2001
Poluarea sonora și civilizația contemporană [NUME_REDACTAT] București 1982
Eigenberger G. Purificarea aerului uscat – gaze poluante și mirosuri, [NUME_REDACTAT], Colocviu, [NUME_REDACTAT], Germania 1988
Eimer, D, Fischer K Biofiltrele in practica Tubingen 1988
Fritz, w, Kern H Purificarea gazelor reziduale Wurzburg, 1990
Grashof, J, Noppen R, Reducerea emisiilor la cabinele de pulverizare a instalațiilor de lăcuire a automobilelor, [NUME_REDACTAT] , Stuttgart, 1987
Ionel I, Ungureanu C. Termoenergetica și mediul [NUME_REDACTAT] București 1996
Ionescu C, Ciuparu D, Poluare și protecția mediului in petrol și petrochimie [NUME_REDACTAT] București 1999
Iordache O, Smighelschi O, Ecuațiile fenomenelor de transfer de masa și căldura [NUME_REDACTAT] București 1981
Mihailescu L, Prisecaru T Cazane și turbine , Ediție revizuita [NUME_REDACTAT] 2002
Mihailescu L, s.a. Arzătoare turbionare [NUME_REDACTAT] București 1986
Mihailescu A. Efectele genetice ale unor factori poluanți, efectele biologice ale poluării mediului [NUME_REDACTAT] București 1975
Negrea C, Tratat de generatoare de abur Editura MatrixRom 2003
Negrea V.D. Combaterea poluării in transporturile rutiere [NUME_REDACTAT] 2000
Nistreanu V. Dumitran G. Elemente de ecologie Editura BREN București 1999
Oprea I. [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] București 2000
Onutu I, Tanasescu C, Fabricarea produselor petroliere ecologice [NUME_REDACTAT] din Ploiești 2004
Rojanschi V.s.a. Cartea operatorului din stații de tratare a apelor [NUME_REDACTAT] București 1996
*** Economia și protecția mediului [NUME_REDACTAT] 1997
Voicu V. [NUME_REDACTAT] in industrie [NUME_REDACTAT] 2002
*** Studiu privind metodele și tehnicile de gestionare a deșeurilor , INCDPM – ICIM [NUME_REDACTAT] M, Savin, D Acțiuni pentru combaterea poluării solului cu noxe din deșeuri metalurgice [NUME_REDACTAT] 1995
[NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], Amenajarea resurselor de apa și impactul asupra mediului, Editura BREN București 1999
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Determinarea Vectorului Poluant Gaze de Ardere Intr Un Complex Energetic (ID: 1463)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.