CC BY
13
УДК 6699(091).013:504.604.36
Л.М.СИМОНЯН, П.И.ЧЕРНОУСОВ, Р.М.МУСТАФИН
Московский государственный институт стали и сплавов
(технологический университет)
разработка информационной системы
со2-мониторинга металлургического производства
Проанализированы источники выбросов оксидов углерода в металлургическом производстве и методы оценки их количества. Разработана автоматизированная база данных для информационной системы С02-мониторинга металлургического производства.
Sources of carbonic gas emissions in metallurgical manufacture and methods of an estimation of their quantity are analyzed. The automated database for Information system CO2-monitoring of metallurgical manufacture is developed.
Темпы ежегодного прироста диоксида углерода в атмосфере составляют 0,5 %. Следствием этого, по мнению ряда ученых, является усиление парникового эффекта и глобальное потепление планеты. В настоящее время эта проблема стала предметом широкого обсуждения и вошла в сферу мировой политики.
Мировые антропогенные выбросы С02 в 1990 г. составили 22,3 млрд т (6,1 млрд т в углеродном эквиваленте), причем выбросы черной металлургии около 1,62 млрд т, что составляет 7,3 %. В 1997 г. в Киото (Япония) состоялась Международная конференция стран-участниц Конвенции ООН по изменению климата. Согласно итоговому документу конференции, в период с 2008 по 2012 гг. объем выбросов парниковых газов должен уменьшиться по сравнению с 1990 г. на 5,2 %.
В России выбросы диоксида углерода в период с 1990 по 2000 г. снизились на 43,6 %, в результате разница между выбросами и обязательствами составила 200 млн т углерода (733,3 млн т С02). Однако это не означает, что в России нет проблем с выбросами парниковых газов. В расчете на душу населения по эмиссии парниковых газов Россия занимает второе место после США, что объясняется не высоким уровнем промышленного производства, а использованием устаревших и «грязных» технологий.
В ряде стран путем внедрения более экологичных технологий и повышения эффективности использования энергии добились роста производства без увеличения энергопотребления и выбросов С02. Модернизация металлургического производства, например в Германии и США, позволила сократить потребление энергоресурсов и выбросы С02, по сравнению с 1980 г., на 20-30 %.
В литературе данные о выбросах С02 в черной металлургии существенно различаются. Углекислый газ не токсичен, а потому его выбросы не регламентируются и в экологическом паспорте не представляются. Для анализа эффективности энергопотребления в черной металлургии и снижения выбросов оксидов углерода, необходимо создание информационной системы С02-мониторинга, которая позволила бы одновременно обрабатывать большие массивы данных по предприятиям, прослеживать исследуемые показатели по участкам и цехам в реальном времени.
В настоящей работе в рамках разработки информационной системы С02-мониторинга металлургического производства разработана автоматизированная база данных (АБД).
Цель создания АБД - инвентаризация источников выбросов С02 в черной металлургии и его мониторинг. Использование АБД позволяет систематизировать имеющуюся разрозненную информацию, про-
Мкгнит0г0рский 1212,3 90,60/1061,38 МК
Северсталь 1219,0 88,47/1048,89
Мечел 1100,7 81,03/933,44
Носта 1148,7 94,66/987,61
Среднее 1169,1 88,68/1006,77
Примечание. В числителе - СО, в знаменателе - СО2.
Видно, что данные по разным предприятиям различаются. В среднем, примерно 6,5 % по массе от общего прихода на предприятие углерода выбрасывается в атмосферу в виде монооксида, и около 92 % в виде диоксида углерода.
С использованием АБД проведен сравнительный анализ удельных и годовых выбросов оксида и диоксида углерода в окружающую среду отечественными и зарубежными металлургическими предприятиями полного и неполного циклов (Северсталь, Носта, Мечел, Магнитогорский металлургический комбинат, Московский металлургический завод «Серп и Молот», Молдавский и Белорусский металлургические заводы и др.). Например, на металлургическом предприятии «Мечел» в 1997 г. отдельные производства потребляли углерод в следующих количествах, кг/т готовой продукции: коксохимическое 871,2; доменное 422,7; агломерационное 94,2; сталеплавильное 45,9; электросталеплавильное 26,3 - при общем годовом потреблении углерода 4457,6 тыс.т, причем доля указанных переделов составила 54,9; 38,3; 3,5; 2,7 и 0,6 % соответственно.
По результатам полного баланса приход углерода на предприятии составляет 1100,7 кг/т железа в готовом продукте. Если из этой величины вычесть углерод, оставшийся в продукции и в отходах (твердых, жидких, в СО), то получится 933,4 кг/т железа, что больше значений, полученных с использованием АБД, на 7,8 %. Корректный анализ результатов расчетов возможен при наборе достаточно большого массива статистических данных. В то же время уже на данном этапе опро-
130 _
ISSN 0135-3500. Записки Горного института. Т.158
бования работы АБД можно утверждать, что разработанная информационная система СО2-мониторинга металлургического производства работает достаточно согласованно и позволяет получить широкий спектр данных по интересующим вопросам.
Полученные результаты используются в учебном процессе (лекции, практические занятия, дипломные и курсовые проекты,
рефераты) «Экология металлургического производства», «Экологически чистая металлургия», «Рациональное природопользование» и др.
В настоящее время идет процесс доводки АБД с целью дальнейшего взаимосогласования форм представления отчетов и продолжается сбор и обработка информации по предприятиям, переделам и агрегатам.
