CC BY
5
ВЛИЯНИЕ СПОСОБА СЖИГАНИЯ И ВИДА ТОПЛИВА НА СОДЕРЖАНИЕ 3,4 БЕНЗПИРЕНА В ДЫМОВЫХ ГАЗАХ
Б. П. Гуринов
Из Московского научно-исследовательского института санитарии и гигиены имени Ф. Ф. Эрисмана Министерства здравоохранения РСФСР
В предыдущих наших сообщениях 1 были изложены материалы исследований содержания канцерогенных веществ в загрязнениях атмосферного воздуха и в дымовых газах при сжигании различных видов топлива, а также результаты проверки в опытах на животных бластомоген-ного действия смол, выделенных из продуктов сжигания топлива и из атмосферной пыли.
Задачей настоящего исследования являлось изучение влияния различных способов сжигания топлива на содержание в дымовых газах канцерогенных углеводородов, в частности 3,4-бензпирена 2.
Как известно, в практике применяются различные способы сжигания твердого топлива (слоевое и пылевидное). Наиболее распространенным является сжигание кускового топлива в слое на неподвижной колошниковой решетке с ручной подачей его (лопатой) в топку. Этот способ ши роко применяется в небольших отопительных и производственных котельных.
В механических топках топливо, тем или другим способом поданное на решетку, автоматически продвигается в глубь топки и сгорает, а шлак удаляется.
Механические топки не получили еще у нас широкого распространения.
В крупных котельных электростанций и теплоэлектроцентралей применяются камерные топки для сжигания в пылевидном состоянии предварительно размолотого топлива, чем достигается более полное его сжигание.
Указанные два способа сжигания топлива в котельных изучались нами с целью выяснения их влияния на количество канцерогенных веществ в дымовых газах, что определялось по содержанию 3,4-бензпирена во взвешенных твердых частицах дымовых выбросов.
Отбор проб пыли (так называемого уноса) из дымоходов котельных производился путем аспирации дымовых газов при помощи мощной воздуходувки.
Из отобранных пылевых проб растворителем (дихлорэтаном) выделяли смолистые вещества, в которых определяли содержание 3,4-бензпирена спектрально-флуоресцентным методом.
В котельных, оборудованных ручной топкой, была взята 21 проба, в котельных с механической топкой — 10 проб и в котельных с камерным сжиганием пылевидного топлива -— 30 проб.
1 Гигиена и санитария, 1953, № 2, 1954. № 10.
2 Определение 3,4-бензпирена выполнялось сотрудниками физико-химической лаборатории института В. Л. Зорэ и В. И. Белозерской. *
Определение содержания 3,4-бензпирена в дымовых газах производилось в четырех котельных первой группы, из которых в трех сжигался подмосковный уголь, в четвертой — антрацит (табл. I).
Из табл. 1 видно, что 3,4-бензпирен обнаруживается во всех пробах, причем почти в половине проб содержание его весьма значительно (от 0,005 до 0,01%).
Таблица 1
Содержание 3,4-бензпирена в дымовых газах при сжигании топлива на колосниковой решетке с ручной подачей топлива
На 3 котельных было проведено определение 3,4-бензпирена в различные периоды топки (загрузка топлива, шуровка, выгрузка шлака и т. п.). Результаты этого исследования не показали закономерной разницы в содержании бензпирена; только в одной серии проб во время шуровки и выгрузки шлака обнаружены в 5—10 раз более высокие концентрации.
Исследования в котельных с механической топкой проводились также в 4 промышленных котельных, оборудованных различными устройствами для механической подачи топлива. В 2 котельных сжигался подмосковный уголь, в одной — антрацит и в последней — торф (табл. 2).
«С о о Из них с содержанием 3,4-бенз-
_а со н пирена (в процентах)
о н Вид топлива V 3*
X я* 0,0 0.001 0,005 0,01
^ ¡¿с
1 Подмосков-
ный уголь 3 — — 1 2
2 То же 10 — 6 3 1
3 » » 5 — 4 1 —
4 Антрацит 3 — 2 1 —
Всего. . . 21 — 12 6 3
Таблица 2
Содержание 3,4-бензпирена в дымовых газах при сжигании топлива на колосниковой решетке с механической подачей топлива
№ котельной
Вид топлива
Количество проб
Из них с содержанием 3,4-бензпирена (в процентах)
0,0
0,001
0,005
0,01
6
7
8
Подмосковный уголь То же Антрацит Торф
Всего.. .
3 2
4 1
10
Из табл. 2 видно, что при механической топке в большинстве проб 3,4-бензпирен в дымовых газах отсутствует, а в остальных содержится в минимальных количествах.
Исследования содержания канцерогенных веществ в дымовых газах при камерном сжигании пылевидного топлива проводились в котельных теплоэлектроцентралей и электростанций как в растопочный период, так и при установившемся правильном режиме.
В первые часы растопки котла в камере сжигается мазут, после чего в топку вдувается угольная пыль. Растопочный период, характеризующийся неустойчивым режимом горения, продолжается обычно весьма короткое время, после чего наступает устойчивый правильный режим горения.
Нами прослежено содержание 3,4-бензпирена в дымовых газах одного котла ТЭЦ от начала его растопки до 14-го дня работы котла включительно. При этом, помимо бензпирена, в пробах уноса дымовых газов определялся процент смолистых веществ (табл. 3).
Таблица 3 Влияние режима камерного сжигания топлива на содержание смол и 3,4-бензпирена в дымовых газах
Содержание (в процентах)
Время отбора проб Режим сжигания смолистых веществ 3.4-бензпирена
1—2-е сутки работы котла (в Неустойчивый От 1,1 до 0,02 От 0,005 до 0,001
период растопки)
7-е сутки Устойчивый 0,02 Следы
9-е » » 0,02 »
11-е » » ' 0,00 »
12-е » » 0,01 »
13-е » > 0,00 0,00
14-е » » * 0,00 0,00
Из табл. 3 видно, что смолистые вещества и 3,4-бензпирен содержатся в дымовых газах только в растопочный период; при установившемся режиме горения, когда происходит полное выжигание топлива, они отсутствуют. Такие же результаты были получены в котельных не-
Таблица 4 Содержание смолистых веществ в дымовых газах в зависимости от способа сжигания и конструкции топки
Вид топлива Способ сжигания Конструкция топки Содержание смолистых веществ (в процентах)
Подмосковный
уголь .... В слое Ручная 5-5,3
Антрацит . . . » » » 3.6
Подмосковный Механиче-
уголь .... » ) ская 1,4—3,4
Антрацит . . . » » То же 0.8—1,2
Подмосковный
уголь . . i . Пылевидное Камерная 0,0-0,2
Антрацит . . . » »
скольких других электростанций. Отсюда следует, что: 1) пылевидное сжигание топлива является наиболее безвредным в отношении загрязнения атмосферного воздуха канцерогенными веществами; 2) по содержанию в дымовых выбросах смолистых веществ можно судить о полноте сжигания топлива (табл. 4).
Аналогичное исследование при сжигании в котельных нефти показало, что во всех отобранных пробах сажи обнаруживается высокое содержание 3,4-бензпирена (0,01 %) и большое количество смолистых веществ.
Сводка результатов всех исследований представлена на рисунке, из которого видно, что при сжигании нефти в атмосферный воздух выбрасывается наибольшее количество канцерогенных веществ. Слоевое сжи-
гание в ручной топке дает большой выброс 3,4-бензпирена, в механической топке — значительно меньший; при камерном сжигании пылевидного топлива канцерогенные вещества в дымовых выбросах отсутствуют
~//ерт ГберОе/е т/г/п/О// (намет/а ргощтр/р)
Оя/соганое 9 форсунках //ареи/еже с лоОачеО Я лал/ере //¿/ими механической (пшеОнтое) ШИ Содержание 0,0/% ЗА Оёютрет ШШ Следы (<4т%)беншрена Ш » 0,003% » беюпирен отсуЫуел?
ЕЭ » ЦОО/ЧЬ
Содержание 3,4-бензпирена в дымовых газах в зависимости от способа сжигания вида топлива и конструкции топки (в процентах).
Поэтому до осуществления полной теплофикации следует добивать ся при строительстве котельных со слоевым сжиганием топлива, оборудования в них механических топок, а также ликвидации существующих котельных с ручными топками путем строительства районных котельных или теплофикации.
ЛИТЕРАТУРА
Г у р и н о в Б. П., 3 о р э В. Л., Ильина А. А. и др. Гиг. и сан., 1953, № 2, стр. 10—16. — ГуриновБ. П., М а ш б и ц Ф. Д., Ш а б а д Л. М. Там же, 1954, № 10, стр. 12—16. — Кендись П. Н., Барштейн И. К. Топки для сжигания местного-топлива. Л.—М., 1949.— Кнорре Г. Ф. Топочные процессы. М.—Л., 1951. — Щ е г о-лев М. М. Топливо, топки и котельные установки. М.—Л., 1940.
Поступила 28/1У 1958 г
THE METHOD OF COMBUSTION AND THE KIND OF FUEL ON THE CONTENT OF 3,4-BENZPYRENE IN SMOKE GASES
B. P. Gurinov
The author has investigated the effect of different methods of combustions and of various types of furnaces on the content of cancerogenic aromatic hydrocarbon 3,4-benzpyrene in the smoke gases. When the fuel was burned in a non-mechanized furnace the smoke gases contained a higher concentration of 3,4-benzpyrene than in a mechanized furnace. During the chamber burning of powdered fuel, as a rule, no 3,4-benzpyrene was discharged.
•b it £
