Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические основы воздействия процессов использования энергии на качество атмосферного воздуха 10
1.1. Углеводородное топливо и проблемы охраны атмосферного воздуха 10
1.2. Формирование базовых понятий и методологии энергосбережения 17
1.3. Методологический разрыв между эффективным производством и расточительным потреблением энергии 23
1.4. Эффективное использование энергетических ресурсов - приоритетный путь развития экономики 26
1.5. Энергоэффективность и охрана атмосферного воздуха...35
Глава 2. Энергосбережение в управлении качеством атмосферного воздуха 45
2.1. Организационные основы и структура управления качеством атмосферного воздуха. 45
2.2. Классификация методов регулирования выбросов в атмосферу от стационарных энергетических источников при сжигании органического топлива 50
2.3. Особенности оперативного регулирования выбросов от энергетических источников 59
2.4. Пример оперативного регулирования приземной концентрации примеси 65
2.5. Долгосрочное регулирование выбросов 71
Глава 3. Сравнительная экологическая оценка процессов сжигания топлива и мероприятий по сокращению выбросов 80
3.1. Выбор критерия экологической эффективности 80
3.2. Сравнительная экологическая оценка процессов сжигания топлива 84
3.3. Экологически обусловленное перераспределение региональных топливных потоков 87
3.4. Оценка экологической эффективности мероприятий по сокращению выбросов от энергетического источника 91
Заключение 98
Список литературы 109
- Углеводородное топливо и проблемы охраны атмосферного воздуха
- Методологический разрыв между эффективным производством и расточительным потреблением энергии
- Организационные основы и структура управления качеством атмосферного воздуха.
- Выбор критерия экологической эффективности
Введение к работе
Топливно-энергетический сектор экономики является одновременно крупнейшим потребителем минеральных природных ресурсов и одним из главных загрязнителей природной среды. Под влиянием антропогенных энергетических источников происходит истощение и загрязнение геосферных оболочек Земли. Проблема эффективного использования топливно-энергетических ресурсов относится к числу ключевых в геоэкологии и играет особенно важную роль в области охраны атмосферного
^ воздуха.
Выбросы в атмосферу основных загрязняющих вредных веществ и парниковых газов на 80 - 90% обусловлены процессами сжигания органического топлива. Продукты сгорания органического топлива поступают в атмосферный воздух от энергетических источников, в числе которых тепловые электрические станции, промышленные и коммунальные котельные, различные бытовые устройства, использующие органическое топливо для выработки тепловой, механической и электрической энергии. Из-за неэффективного использования вырабатываемой энергии более половины топлива сгорает впустую, при этом создаются неоправданно
- высокие уровни загрязнения атмосферного воздуха.
На городском и региональном уровнях осуществляется управление качеством атмосферного воздуха. В том числе принимаются решения по выбору методов регулирования выбросов, поступающих в атмосферу от энергетических источников с продуктами сгорания органического топлива. При этом ресурсы энергосбережения часто выпадают из системы экологических мероприятий, предпринимаемых службами охраны окружающей среды на промышленных предприятиях, и остаются вне поля
У зрения государственных природоохранных структур. Между тем, на основе
f целостного системного анализа потенциала энергосбережения для всей
совокупности производящих и потребляющих энергию объектов можно не
только повысить эффективность энергоснабжения, но и существенно расширить возможности охраны атмосферного воздуха. Энергосберегающие мероприятия (ЭСМ), в первую очередь, в сфере потребления, способны обеспечить экономное расходование ископаемого топлива; пропорционально достигнутой экономии топлива сокращаются выбросы вредных продуктов сгорания в атмосферу.
Чтобы организовать эффективную систему регулирования выбросов, необходимо включать методы энергосбережения в число рассматриваемых мер по улучшению качества атмосферного воздуха. Для этого должна быть обеспечена возможность их сравнения в сопоставимых величинах с другими известными методами сокращения выбросов. Оценка экологического эффекта, получаемого в результате роста эффективности энергоснабжения, в том числе при реализации ЭСМ, позволит оптимизировать процедуру выбора средств защиты воздушного бассейна от загрязнения.
Основная идея работы состоит в том, что система регулирования выбросов в атмосферу от стационарных энергетических источников должна включать в себя не только методы прямого воздействия на качество топлива, режим горения, физико-технические параметры отходящих газов и их очистку, но и методы, повышающие эф4>ективность выработки, передачи и конечного использования производимой энергии.
Объект исследования: загрязнение атмосферного воздуха продуктами сгорания органического топлива, поступающими от стационарных энергетических источников.
Предмет исследования: значение энергосбережения в сокращении промышленных выбросов и улучшении качества атмосферного воздуха.
Цель диссертационной работы: разработка метода сравнительной экологической оценки мероприятий по регулированию выбросов в атмосферу продуктов сгорания органического топлива от стационарных энергетических источников, включая энергосберегающие мероприятия, и
6 оценка возможностей использования энергосбережения в управлении качеством атмосферного воздуха.
В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие основные задачи исследования:
Изучить и проанализировать геоэкологические воздействия, обусловленные процессами выработки и использования энергии органического топлива, влияющие на качество атмосферного воздуха. Определить структурные составляющие системы, в рамках которой может осуществляться экологическая оценка мероприятий по регулированию выбросов от стационарных энергетических источников.
Систематизировать методы регулирования выбросов в атмосферу от стационарных энергетических источников, в том числе методы повышения энергоэффективности и энергосбережения; определить их роль и место в организации долгосрочного и оперативного регулирования выбросов.
Предложить аналитическую модель эколого-энергетического планирования развития территории, города, отдельных предприятий, в которой определяется тенденция изменения количества потребляемого топлива и выбросов продуктов сгорания.
Предложить новые способы регулирования выбросов на основе системного экологического подхода к топочным процессам в
стационарных энергетических установках.
5. Разработать метод сравнительной экологической оценки
процессов сжигания топлива в стационарных энергетических устройствах;
мероприятий по сокращению выбросов в атмосферу от стационарных энергетических источников, включая энергосберегающие мероприятия.
Научная новизна работы:
Разработана классификация методов регулирования выбросов загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу с продуктами сгорания от стационарных энергетических источников.
Выявлены особенности влияния энергосбережения на поступление в атмосферный воздух и распространение вблизи земной поверхности продуктов сгорания от стационарных энергетических источников при долгосрочном и оперативном регулировании выбросов.
Установлены закономерности изменения совокупной токсичности загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу с продуктами сгорания основных видов органического топлива, в зависимости от тепловой мощности энергетических установок.
Обоснован экологический принцип перераспределения региональных топливных потоков в качестве метода регулирования выбросов и с целью защиты воздушного бассейна урбанизированной территории.
Предложен способ управления подачей воздуха на горение топлива, заключающийся в формировании корректирующего сигнала по сумме сигналов от датчиков содержания загрязняющих веществ в отходящих газах, в соответствии с заданным критерием экологически оптимального режима горения.
Предложен способ оперативного регулирования выбросов стационарного энергетического источника при пониженных нагрузках, заключающийся в кратковременном увеличении эффективной высоты выброса за счет использования резервной мощности энергетического оборудования для усиления динамических характеристик дымового факела.
Методы исследования
Общей методологической основой выполняемой работы является системный подход, включающий анализ и обобщение опыта работ в области
контроля источников загрязнения атмосферы продуктами сгорания, расчетов рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и реализации методов, обеспечивающих эффективное использование топливно-энергетических ресурсов. Для решения поставленных задач производилась обработка отчетных материалов государственного и производственного экологического контроля промышленных предприятий, данных об испытаниях стационарных энергетических топливосжигающих установок и их влиянии на загрязнение атмосферного воздуха.
Практическая значимость работы
Результаты данной работы могут быть использованы органами местной власти, государственными природоохранными структурами и руководством промышленных предприятий:
а) при выборе мероприятий по сокращению выбросов загрязняющих
веществ, поступающих в атмосферу с продуктами сгорания органического
топлива от стационарных энергетических источников;
б) при прогнозировании тенденции загрязнения атмосферы, разработке
программ снижения вредного воздействия на атмосферный воздух и
обосновании стратегии воздухоохранной деятельности;
в) при подготовке концепций экономического развития в условиях
экологических и ресурсных ограничений;
г) при разработке региональных энергетических программ.
Основные защищаемые научные положения:
1. Методический подход, предусматривающий систематизацию и
сравнительную экологическую оценку мероприятий по
регулированию выбросов продуктов сгорания от энергетических
источников, включая в число этих мероприятий реализацию
экологически обусловленных методов повышения
энергоэффективности и энергосбережения, позволяет улучшить управление качеством атмосферного воздуха.
Уровень защиты воздушного бассейна урбанизированной территории от загрязнения можно повысить, если перераспределить городские и региональные топливные потоки на основе результатов сравнительного экологического анализа стационарных энергетических установок различной мощности и назначения.
При пониженных нагрузках стационарного энергетического источника могут возникать ситуации, неблагоприятные для рассеивания выбросов в атмосферном воздухе. В таких случаях для увеличения эффективной высоты выбросов, с целью снижения наземной концентрации вредных веществ, могут быть использованы тягодутьевые устройства резервных энергетических установок.
Апробация работы
Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на семинарах и заседаниях научно-технического совета ИМИ охраны атмосферного воздуха (Санкт-Петербург, 2001 - 2005 гг.), на Научно-практической конференции «Развитие и совершенствование научно-методической и нормативно-правовой деятельности в обеспечение реализации статей Федерального закона "Об охране окружающей среды"» (Санкт-Петербург, 4-5 июня 2002 г.), на IV Международной конференции «"Воздух'2004" Научно-технические, социальные и экономические проблемы воздушной среды» (Санкт-Петербург, 9-І 1 июня 2004 г.).
Публикации. По результатам выполненных исследований автором опубликовано десять научных работ, в том числе два авторских свидетельства.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений. Текст изложен на 121 страницах, включает 11 таблиц и 12 рисунков. Список литературы содержит 124 наименования.
Углеводородное топливо и проблемы охраны атмосферного воздуха
Основные экологические проблемы современности, так или иначе, связаны с использованием ископаемого топлива. Защита атмосферного воздуха при сжигании топлива в энергетических установках различного назначения - центральная из этих проблем. Для биосферы в целом важнейшее значение имеет отставание процессов разложения органических веществ от процессов синтеза их зелеными растениями [109]. Именно это отставание обусловило накопление в недрах горючих ископаемых, а в атмосфере - кислорода, обеспечивая жизнь аэробных организмов, в том числе и человека. Деятельность человека значительно ускоряет процессы разложения, сжигая органическое вещество, накопленное в горючих ископаемых. В воздух выбрасывается большое количество ССЬ, до этого связанное в угле, нефти, торфе, древесине, что может нарушить биотический баланс в биосфере.
Техногенные выбросы «парниковых» газов и основных загрязняющих веществ - оксидов азота и серы, оксида углерода, твердых частиц -поступают в атмосферу главным образом с продуктами сгорания органического топлива. В стране ежегодно сжигается более 800 млн. тонн топлива в условном тепловом эквиваленте . Получаемые в результате сгорания топлива тепло и электроэнергия составляют 85% всей производимой в стране энергии. Химическая энергия ископаемого топлива является основой энергообеспечения промышленности, жилищно-коммунальной сферы и транспорта.
Неблагоприятному воздействию процессов использования топлива на качество атмосферного воздуха посвящено большое количество исследований в нашей стране и за рубежом. Главное место в исследованиях рассматриваемой проблемы отводится предприятиям теплоэнергетики. Достаточно много внимания уделяется изучению воздействия на атмосферный воздух энергоемких отраслей промышленности, гораздо меньше исследований посвящено объектам коммунально-бытовой сферы. Практически за пределами научных исследований, а также реального экологического контроля остается вклад в загрязнение атмосферы мелких бытовых источников теплоснабжения. Все возрастающая роль в загрязнении воздушного бассейна городов принадлежит автомобильному транспорту, и этим вызвано повышенное внимание природоохранных служб к усовершенствованию характеристик двигателей, качеству топлива и организации управления движением.
Принято различать три уровня проблем, возникающих вследствие поступления продуктов сгорания топлива в атмосферу: - планетарный (изменение климата), - региональный (дальний перенос примесей в атмосфере, кислотные осадки), - локальный (загрязнение атмосферного воздуха в зоне влияния источника).
На каждом уровне действуют свои ограничения на выбросы в атмосферу, обусловленные нормами и стандартами качества окружающей среды, а также международными обязательствами.
Климатообразующие (парниковые) газы, образующиеся при сжигании любых углеводородных топлив, обусловливают принадлежность всех топливосжигающих установок к источникам планетарного загрязнения атмосферы.
Под воздействием продуктов сгорания топлива - углекислого газа и водяного пара - нарушаются естественные круговороты этих веществ, в результате изменяются погода и климат на планете. Количественный выход СОг и НгО зависит от содержания углерода и водорода в исходном топливе.
Выбросы углекислого газа с территории каждой из стран, присоединившихся к Конвенции об изменении климата, ограничены условиями Киотского протокола.
Образование и поступление в атмосферу загрязняющих веществ с дымовыми газами происходит более сложным образом. Эти процессы характерны для круга проблем регионального и локального уровня. На интенсивность потоков загрязняющих веществ влияют многие факторы: вид топлива, условия его сжигания, мощность топочного устройства, наличие и применение специальных методов подавления генерации вредных веществ и систем очистки дымовых газов от вредных выбросов.
Предельные значения выбросов целого ряда веществ с территории регионов (для России - в ее европейской части) установлены в соответствии с протоколами к Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния. В технических приложениях к протоколам содержатся рекомендуемые нормы концентрации оксидов серы и азота в выбросах крупных источников.
На локальном уровне решающее значение придается соблюдению стандартов качества атмосферного воздуха в зоне влияния источников. Здесь же складываются необходимые предпосылки для комплексного решения проблем загрязнения атмосферы, поскольку принятие природоохранных мер в населенных пунктах и экосистемах положительно сказывается на ситуации регионального и планетарного уровней.
Методологический разрыв между эффективным производством и расточительным потреблением энергии
Энергетика в классическом, правильном ее понимании - это система, образованная на основе единого процесса производства и потребления энергии с целью достижения необходимых конечных эффектов (отопление, освещение, производство товаров, услуг и пр.). В [87] отмечается искусственное выделение из этой системы энергопроизводящей части энергетики под воздействием ведомственных или корпоративных интересов. Энергопроизводитель из сбалансированной с потребителем структуры превращается в продавца энергии, покупателем которой становится потребитель. В результате разделения единого организма энергетики образуются две структуры, каждая из которых имеет свою цель, не совпадающую с целью системы. Производитель энергии не только не заинтересован в снижении объемов своего производства, но. наоборот, будет прикладывать все усилия к его увеличению. В результате не используется главный резерв повышения эффективности энергетики - модернизация устаревшей сферы энергоиспользования с целью радикального снижения потребности в энергии.
Отсюда возникает модель гипертрофированного разяития российской энергетики, когда последовательное увеличение энергопроизводства является необходимым условием роста экономики и главной целью энергетического строительства.
К числу хорошо изученных и продвинутых в практическом плане относятся вопросы эффективного использования топлива для выработки электроэнергии и тепла на ТЭС. Резервы роста эффективности существующего оборудования, так же как и возможности его усовершенствования, хорошо известны и поддаются перспективной оценке в планах развития отдельных ТЭС и отрасли в целом. Эффективность обычно находит свое выражение в форме КПД или величины удельного расхода топлива на единицу выработанной энергии. Аналогичным образом делается вывод об эффективности других энергетических источников.
Потери при передаче и распределении энергии конечным потребителям являются составной частью ресурса практического энергосбережения, они также подлежат измерению и оценке.
Основные проблемы, связанные с измерениями, расчетами и оценкой потенциала энергосбережения, сосредоточены в сфере конечного использования энергии. То, что именно здесь находятся основные ресурсы энергосбережения, отмечается в публикациях, содержащих количественную оценку потенциала энергосбережения [22,35, 38, 52,100 и др.]. Но поскольку эта сфера практически выпадает из области интересов традиционной энергетики, она чаще всего не имеет самостоятельной организационно-управленческой структуры и профессионально подготовленных энергетических кадров. Показатели эффективности энергоиспользования базируются на формальных расчетах КПД приемников конечной энергии (к приемникам конечной энергии относятся, например, двигатели топливные и электрические, промышленные печи различного назначения, сушильные и другие установки, реализующие термовлажностные процессы, осветительные приборы, устройства коммунального быта и т.д.). Фактически произведенные затраты энергии отождествляются с необходимым уровнем энергопотребления, оставляя в тени как теоретически минимальные затраты на обеспечение нужд человека, так и реально технологически достижимый минимальный уровень полезного энергопотребления. Между тем, разница между уровнями «конечного» и «полезного» энергопотребления в общей системе энергоснабжения поглощает большую часть изначальной энергии добываемого топлива.
По оценкам, выполненным А.Д.Ключниковым [18], коэффициент полезного использования (КПИ) первичной энергии нередко опускается до 5 - 2,5%, а иногда и ниже 2,5% в приемниках конечной энергии материального производства и услуг. Затраты первичной энергии топлива (100%) распределяются следующим образом: - 30% - на добычу, полную товарную подготовку и транспортировку топлива; централизованное преобразование энергии топлива в электроэнергию и теплоту, и транспортировку этих потоков энергии к крупным отраслевым и региональным потребителям; распределение по конкретным потребителям, в том числе дополнительно произведенных малопоточных видов энергоносителей, в сфере производства материальных благ и услуг; - 60% - в конечном использовании; - 10% - полезное энергопотребление.
Очевидна исключительная расточительность потребления энергии, вызванная недостатком внимания к ресурсам, скрытым в сфере конечного использования энергии. Справедливо предлагая рассматривать потребление энергии как важное структурное звено энергетики, автор статьи поднимает проблему огромных безвозвратных потерь энергии. Безусловно, эта ситуация требует и экологической оценки. Во второй главе настоящей работы нами приводятся расчетные данные ожидаемого сокращения выбросов в результате реализации потенциала энергосбережения в целом по стране, а также для города с миллионным населением, полученные с применением среднеотраслевых удельных характеристик выбросов (факторов эмиссии) в теплоэнергетике.
Организационные основы и структура управления качеством атмосферного воздуха.
В основе системы управления качеством атмосферного воздуха лежат три главных принципа [60]: - принцип гигиенического нормирования; - принцип экологического нормирования; - принцип наилучших технологий.
Многочисленные современные исследования и практика показали, что основанный на гигиенических критериях антропоцентристскии подход к охране окружающей среды абсолютно недостаточен. Высокая степень негативного воздействия промышленного загрязнения на природные экосистемы стала столь очевидна, что назрела необходимость ограничения выбросов исходя из возможностей различных экосистем к самоочищению, то есть необходимость экологического нормирования.
Нормирование как способ установления предельно допустимых норм воздействия на окружающую среду должно основываться на гигиенических и экологических требованиях и быть доведено до необходимых технических критериев. Практическая реализация обоих видов нормирования должна осуществляться на принципе применения наилучших технологий. Необходимо разрабатывать технологические нормативы, стимулируя развитие и использование современных энерго- и ресурсосберегающих технологий.
При таком подходе важно сформировать ограничивающие и стимулирующие способы экологического управления. К ограничениям в области управления относятся такие действия государственных органов как экологическая экспертиза проектов, гигиеническое и экологическое нормирование выбросов загрязняющих веществ, а также их учет и контроль.
Стимулирование, как способ управления воздухоохранной деятельностью проявляется в снижении платы за выбросы при переходе на малоотходные технологии, проведении экологического аудита и страховании производственной деятельности от возможных экологических эксцессов. В [60] представлена схема управления качеством атмосферного воздуха, в которой выделяются функции, выполняемые Государственными федеральными и региональными органами охраны окружающей среды и самими предприятиями - источниками выбросов загрязняющих веществ , (рис. 2.1).
В последнее время во всем мире происходит поворот от методологии контроля промышленных источников загрязнения атмосферы «на конце трубы» к стратегии «наилучшей существующей технологии», которая приносит ощутимые экологически значимые результаты. К источникам загрязнения атмосферы при этом отнесены собственно технологические процессы, а не технические устройства, через которые загрязняющие вещества поступают в атмосферный воздух. Получает свое дальнейшее развитие методология «чистого» производства, ориентированная на предупреждение загрязнения от источника и предусматривающая комплексный системный анализ материальных, энергетических потоков и потоков загрязняющих веществ. В ходе этого анализа выявляются причины вредных воздействий предприятия на окружающую среду, намечаются пути более полного (эффективного) использования природных ресурсов, минимизации производственных экологических рисков и отходов от источников загрязнения.
В согласии с принципами «чистого» производства применительно к стационарным топливосжигающим установкам необходимо, на наш взгляд, включать в число возможных мероприятий по сокращению выбросов методы эффективного использования вырабатываемой энергии. Прогрессивные энерготехнологии в конечном итоге обеспечивают сокращение количества используемого топлива, снижая общее количество выбросов в атмосферу. Особую роль при этом играет сфера потребления энергии: по заключению специалистов, наибольшие резервы повышения эффективности скрыты в «приемниках» энергии в завершающей стадии энергоснабжения [38]. Предлагаемая диссертантом классификация мероприятий по регулированию выбросов в атмосферу от стационарных энергетических источников при сжигании органического топлива, включая методы повышения энергоэффективности и энергосбережения, представлена в разделе 2.2.
С целью защиты атмосферного воздуха в городах создаются автоматизированные системы управления качеством воздушного бассейна.
Системы обеспечивают двухуровневый принцип управления, включая стабилизацию промышленных выбросов на уровне предельно допустимых выбросов (ПДВ) и реализацию специальных мероприятий при неблагоприятных метеорологических условиях [122]. Структурная схема системы включает в себя два контура управления: оперативный и долгосрочный (рис. 2.2).
Выбор критерия экологической эффективности
Для сравнения различных вариантов использования химической энергии топлива с точки зрения их соответствия требованиям охраны атмосферного воздуха, необходим критерий экологической эффективности процессов сжигания. Очевидно, в каждом случае процесс получения единичной тепловой энергии имеет разную степень потенциальной опасности для окружающей среды. В зависимости от применяемой технологии сжигания, а также от способа очистки дымовых газов, количество загрязняющих веществ в выбросах может резко различаться даже при использовании одного и того же вида топлива.
Оценка вредного воздействия на окружающую среду всегда представляет значительную сложность, поскольку, в конечном счете, решающим фактором в определении результатов воздействия являются конкретные особенности данной местности. Возможное изменение состояния экосистем сложно поддается измерению в общепринятых системных единицах, а его последствия не определены во времени. Поэтому речь может идти о том, что с увеличением потока загрязняющих веществ в атмосферный воздух от теплового источника повышается уровень потенциальной опасности для окружающей среды и соответственно возрастает риск наступления более неблагоприятных последствий.
Уровень опасности совокупности выбросов обычно оценивают с помощью интегральных показателей, включающих в себя концентрацию или массу вредных веществ, поступающих в атмосферу, и санитарно-гигиенические нормативы содержания этих веществ в атмосферном воздухе.
Например, в [97] применяется показатель уровня токсичности образующихся продуктов сгорания, в котором концентрация измеренных компонентов в дымовых газах нормирована на их максимально-разовую ПДК в атмосферном воздухе:
Преимущество этого показателя в его простоте и наглядности. Однако для оценки вредного воздействия дымовых газов предпочтительнее рассматривать более длительные периоды времени (в отличие от 20 минут, в течение которых производится единичное измерение концентрации). Это необходимо для того, чтобы по возможности учитывать изменчивость выхода отдельных компонентов в процессе горения, их дальнейшую трансформацию в окружающей среде, цикличность некоторых процессов сжигания топлива. Требуемый для этого период осреднения получаемых результатов должен составлять не менее суток.
В методической практике известен расчетный показатель «приведенная масса загрязняющих веществ» - условная величина, позволяющая в сопоставимом виде отразить вредность или эколого-экономическую опасность всей суммы разнообразных загрязнений, поступающих в окружающую среду от одного или различных источников. Этот показатель основан на долговременных нормативах (ПДКсс и ПДКрз), учитывает возможное воздействие на человека и других реципиентов, в том числе вероятность накопления вредной примеси в пищевых цепях и поступления ее в организм неингаляционным путем, а также возможную трансформацию примеси в более опасные вторичные загрязнители.
Расчетная формула для приведенной массы выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух [55]: М = %т,Кэ, (3.2) где mi - фактическая масса і-го загрязняющего вещества, поступающего в атмосферу за отчетный период; КЗІ - безразмерный коэффициент относительной эколого-экономической опасности і-го загрязняющего вещества, выбрасываемого в атмосферный воздух.
Чтобы решать поставленную задачу оценки и сравнения различных вариантов сжигания топлива, целесообразно определять количественный выход загрязняющих веществ в расчете на единицу тепловой энергии топлива. Для оценки вариантов сжигания ископаемого топлива представим формулу (3.2) применительно к единому топливному эквиваленту в следующем виде: M = G q,K3i=GQ (3.3) где G - расход топлива, тонн условного топлива в год (т у.т./год), qi - удельный выброс і-го загрязняющего вещества, кг/ т у.т. Q - удельный выброс приведенной массы загрязняющих веществ (килограмм приведенной массы на тонну условного топлива), кг7т у.т.
Показатель Q отражает степень потенциально вредного воздействия (с точки зрения охраны окружающей среды) рассматриваемых вариантов, то есть характеризует экологическую эффективность процессов сжигания топлива.
Процессы сжигания органического топлива подлежат оценке и сравнению экологической эффективности по совокупной вредности поступающих в атмосферу продуктов сгорания. Для каждого вида топлива при заданной нагрузке энергетической установки показатель Q можно поддерживать режимными методами на предельно низком уровне. Такой режим горения можно характеризовать как экологически оптимальный. Один из возможных вариантов управления процессом горения осуществляется но предлагаемой ниже схеме (рис.3.1) [123].
Похожие диссертации на Методы регулирования выбросов в атмосферу продуктов сгорания органического топлива от стационарных энергетических источников
