CC BY
251
УДК 621.311
Ю. Н. Зацаринная, А. Р. Хайбуллина, Г. Р. Шабиева, И. Р. Шамилов, И. Г. Ахметова
МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА
ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОТЕЛЬНЫХ
Ключевые слова: энергосбережение, экология, экономия, мероприятия, энергия.
В статье рассмотрена взаимосвязь модернизации оборудования котельных и экологического состояния окружающей среды, выявлены возможности экономии расхода природного газа при работе котельных и снижение количества вредных выбросов, рассмотрены основные мероприятия проводимые при реконструкции котель-
Keywords: preparation energy conservation, ecology, economy, events, energy.
The article examined the relationship of modernization of boiler equipment and state of the environment, identified potential savings of natural gas consumption at the boiler and the reduction of harmful emissions, considered key activities conducted during the reconstruction of boiler.
Получать тепловую энергию сжигая топливо, люди научились еще в глубокой древности. Но если раньше человек не задумывался о наносимом вреде окружающей среде от этого процесса, то сегодня с ним нельзя не считаться. Негативное воздействие для экологии заложено в сам принцип работы любой котельной: выброс в атмосферу оксидов углерода и сжигание кислорода. Также ощутимы последствия сжигания органического топлива - угля и мазута, в результате которого образовываются большое количество вредных выбросов при его горении. При этом одними из основных источников загрязнения атмосферного воздуха являются объекты малой энергетики - котельные, работающие на различных видах топлива [1].
Потребление тепла - одна из самых главных статей топливно-энергетического баланса нашего государства. Тепловое хозяйство Российской Федерации в течение долгого периода развивается по пути концентрации тепловых нагрузок, централизации теплоснабжения и комбинированной выработки тепловой и электрической энергии. Большое развитие получила теплофикация, которая является наиболее рациональным методом использования тепловых ресурсов для тепло- и электроснабжения. Тепловое хозяйство страны развивается на основе непрерывно идущего процесса концентрации тепловых нагрузок в городах и промышленных районах [2].
Для удовлетворения отопительно-
вентиляционной и бытовой нагрузок жилых и общественных зданий, а также промышленных предприятий используются котельные. Для небольших потребителей источником теплоты служат промышленные и отопительные котельные. Удельный вес их в балансе теплоснабжения составляет значительную часть.
Сейчас в России действительность такова что, большая часть котельных была введена в эксплуатацию 30-40 лет назад, следовательно, оборудование таких котельных имеет существенный моральный и физический износ оборудования. Кроме того, оборудование имеет устаревшие нормы по экологическим выбросам. Это является актуальной задачей для модернизации котельных.
Модернизация котельных — это оптимизация ее работоспособности, замена основных систем котельной. Целью технического перевооружения является повышение экологической и экономической эффективности работы котельной в целом и снижение эксплуатационных издержек. Модернизация котельного оборудования позволит сократить потребление топлива, а, следовательно, минимизировать вредные выбросы в атмосферу [3].
В качестве примера рассмотрим влияние модернизации котельных Республики Татарстан, работающих на природном газе в городе Казани по улицам Даурская 16 и Квартала 27 на экологию города.
Изношенное оборудование этих котельных приводило к завышенному потреблению газа, следовательно, повышенное негативное воздействие на воздушный бассейн от вредных выбросов этих микрорайонов. Основным загрязнителем воздушного бассейна при сжигании природного газа в водогрейных котлах является диоксид азота неуклонному росту себестоимости тепловой энергии, отпускаемой от котельных и к снижению энергоэффективности теплоснабжения двух микрорайонов города Казани.
Еще одной существенной проблемой увеличившегося расхода топлива являлся неуклонный рост себестоимости тепловой энергии, отпускаемой от котельных и снижение энергоэффективности теплоснабжения двух микрорайонов города Казани.
Для снижения вредных выбросов оксида азота и углекислоты были заменены морально-устаревшие водогрейные котлы марки НР-18 на котлы марки ТТ-1600 и ТТКУ30-30, в этом случае снижение выбросов достигается за счет уменьшения удельного потребления природного газа на единицу отпускаемого тепла от котельных. В соответствии с Приложением №2 к Методическим указаниям и руководству по количественному определению объема выбросов парниковых газов организациями, осуществляющими хозяйственную и иную деятельность на территории Российской Федерации, утвержденным приказом Минприроды России от 30.06.2015 N 300 выбросы углекислоты при реконструкции котельной
Квартал 27 снизилось на 254 тысяч кубических метров, а от котельной Даурская 16 на 116 тысяч.
Современные водогрейные котлы, позволяют качественно подготавливать смесь топлива и воздуха, что обеспечивает полное сгорание топлива, а также обладают широким диапазоном регулирования режимами их работы, что объясняется особенностью работы струйно-нишевых горелок. С помощью современных горелок обеспечивается поддержание устойчивости факела при любом давлении газа, что позволяет снизить удельные затраты природного газа на 5-10%, снизить до 20% затраты электроэнергии на работу тягодутьевых механизмов за счет более низкого аэродинамического их сопротивления. Следовательно, будет наблюдаться снижение уровня выбросов вредных веществ МОх; СО -за счет снижения потребления газа и повышения качества сгорания.
Еще одной мерой по уменьшению потребления природного газа и, как следствие, снижения вредных выбросов является внедрение регулируемого привода дымососа и вентилятора котла. Установка регулируемого привода позволяет осуществлять плавный пуск двигателя и регулировку входных параметров. Современные преобразователи частоты содержат регулятор, которого достаточно для стабилизации выходного показателя системы. Если же привод включён в систему управления более высокого уровня, то можно обеспечить и более сложное управление необходимым параметром. Установка частотно-регулируемого привода позволит сэкономить до 25 % электроэнергии, расходуемой на собственные нужды котельной, автоматически разжигать котел, управлять нагрузкой котлоагрегата и выбирать оптимальное соотношения топливо-воздух, управлять режимом работы котла, осуществлять регулировку температуры сетевой воды на выходе из котла в зависимости от температуры наружного воздуха, осуществлять регистрацию и хранение информации о ходе работы котла [3]. Все эти меры оказывают существенное уменьшение негативного воздействия на окружающую среду за счет закономерного снижения сжигания природного газа
Таким образом, результате проведения модернизации котельных по улице Даурская 16 и Квартал 27 были установлены более энергоэффективные котлы, дающие снижение потребления природного газа на 10-15 процентов, снижение годового расхода топли-
ва на 160 тыс. т.у.т. или на 605 тыс. руб. и 73 тыс. т.у.т. или 273 тыс. рублей соответственно снижение затрат на электроэнергию на собственные нужды котельной на 20%;
Следовательно, модернизация котельных позволила успешно не только снизить выбросы диоксида азота и углекислоты на 370 тыс. кубических метров и уменьшить заболеваемость населением респираторными заболеваниями и астмой, но и претворять в жизнь региональную программу по энергосбережению ресурсов, увеличить энергетическую эффективность котельной, повысить качество предоставляемых услуг.
В заключении можно сделать вывод, что модернизация котельных рассматриваются в качестве важных направлений экологической политики во всем мире. Проблема снижения выбросов от сжигания топлива стоит особенно остро, поскольку целые города и регионы сталкиваются с ухудшающейся экологией и плохим качеством жизни, что происходит из-за устаревшего оборудования и отсутствия широкого применения экологичных технологий. Проблемы энергетической эффективности и экологии требуют комплексного подхода и с каждым годом становятся все более актуальными в строительстве, электро- и теплоэнергетике, а также в энергоемких отраслях промышленности [3].
Литература
1. Агафонов Г.Ф., Соколов А. Д. Долгосрочные тенденции развития угольной промышленности мира и России // Известия РАН. Энергетика, 2004. №1. С. 26-33.
2. Росляков П.В., Изюмов М.А. Экологически чистые технологии использования угля на ТЭС. М.: Изд-во МЭИ, 2003. 125 с.
3. Ю. Н. Зацаринная, Н.А. Староверова, Ф.Г. Келеш, Р.Н. Рахмаев, А.В. Чечков, Ю.С. Десятникова Энергосбережение - актуальное направление экологической политики / Ю. Н. Зацаринная, Н.А. Староверова, Ф.Г. Келеш, Р.Н. Рахмаев, А.В. Чечков, Ю.С. Десятникова // Вестник технологического университета - 2015. - №12 - С. 106109.
4. Зацаринная Ю. Н., Рахматуллин Р. Р., Ризванова Г. И. Информационная транспортная шина предприятий (ESB) в распределенных энергетических компаниях / Ю. Н. Зацаринная, Р. Р. Рахматуллин, Г. И. Ризванова // Вестник Казанского технологического университета -2013. - №5 - С. 278-280.
© Ю. Н. Зацаринная - канд. тех. наук, доц. каф. электрических станций КГЭУ, доц. каф. автоматических систем сбора и обработки информации КНИТУ, zac_jul@mail.ru; А. Р. Хайбуллина - студент гр. ПТСм-1-15 КГЭУ; Г. Р. Шабиева - студент гр.ТВНм-1-14 КГЭУ; И. Р. Шамилов - студент гр.ПТСм-1-15 КГЭУ; И. Г. Ахметова - канд. тех. наук, зав. каф. экономики и организации производства КГЭУ, irina_akhmetova@mail.ru.
© J. N. Zatsarinnaya - PhD, Associate Professor, Department of Electrical stations of the KSPEU, Associate Professor of automated systems for the collection and processing of information KNRTU, zac_jul@mail.ru; A. R. Khaybullina - student of the KSPEU; G. R. Shabieva - student of the KSPEU; I R. Shamilov - student of the KSPEU; I. G. Akhmetova - PhD, Associate Professor, Department of Economics and organization of production of the KSPEU, irina_akhmetova@mail.ru.
