КОМПЛЕКСНІ МЕТОДИ ПІДВИЩЕННЯ. ЕНЕРГЕТИЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ. Й ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ. ТЕПЛОЕНЕРГЕТИЧНИХ УСТАНОВОК
7.1. Фа ктори і по казни ки, що визначають енерго-екологічну ефективність теплоенергетичних об’є ктів
Проблема забезпечення енергетичної ефективності й екологічної безпеки енергетичних об’єктів є складною (проектування, експлуатація, експертиза, аудит, прогнозування, моніторинг та ін.) і багатозначною. Це пов’язано з потребою визначити рівень використання паливно — енергетичних ресурсів, технічного стану устаткування енергооб’єктів, рівня їх експлуатації, застосування природоохоронних заходів тощо. Складність вирішення цієї проблеми зумовлена різноманітністю визначальних параметрів, факторів і показників екологічної небезпеки. Уже на рівні вибору показників екологічної безпеки виникають деякі суперечності. Так, показники валових викидів шкідливих речовин — M (т/рік або г/с) доцільно використовувати на регіональному і особливо глобальному рівнях аналізу екобезпеки. Однак цей критерій не придатний для порівняння локальних джерел викидів різної потужності.
Питомий показник у вигляді відношення Mi до валового об’єму димових газів V (С = Mi/Vi — концентрація конкретної домішки в димових газах) треба застосовувати під час оцінки граничнодопустимих викидів і концентрацій, побудови карт забруднення екологічними викидами населеної місцевості і визначення зон екологічної небезпеки (ризику) відповідно до встановлених санітарно-гігієнічних норм граничнодопустимих концентрацій небезпечних викидів. Однак цей показник непридатний для оцінки інших типів викидів (наприклад, теплових) і не може бути об’єктом аналізу в порівнянні джерел екологічної небезпеки різної потужності.
Застосування критерію екологічної безпеки у вигляді відношення Mi до кількості підведеної теплоти Qi або витрати палива В взагалі може дати парадоксальний висновок щодо екологічної переваги об’єкта з нижчою енер — гетичною ефективністю перетворення (використання) енергії палива.
Найбільш універсальним показником екобезпеки є критерій, який визначають ЯК відношення валового викиду шкідливої речовини Мі до виробленої енергії Еу вигляді bi = Мі /Е (г/кВтгод). Можна показати, що
K
bi —
П уст
де К — коефіцієнт, що враховує вплив паливного, технологічного та експлуатаційних факторів; пуст — ККД енергетичної установки; п, — тер міч-
n
ний ККД циклу; Ппj — добудок ККД усіх елементів і трактів енергетич-
j-1
ної установки (для ПТУ: котел, пароперегрівник, турбіна, насос, паропроводи, електрогенератор та ін.), що враховує ступінь незворотності робочих процесів.
У використанні критерію bi можна виділити чотири групи факторів впливу, що забезпечують екологічну безпеку конкретного об’єкта: термодинамічний, паливний, технологічний і експлуатаційний (табл. 7.1). Технологічну групу, у свою чергу, поділяють на три підгрупи, які впливають через зміну технології спалювання палива, використання технології очистки та переробки палива або прийомів очищення димових газів.
Таблиця 7.1. Фактори впливу і параметри екологічної небезпеки ТЕС
|
Примітка. (±) — реверсивний вплив; (+) — позитивний вплив; (0) — немає або ма- лий вплив; (*) — отруєння каталізатора.
Кожний з визначених факторів має свої особливості з погляду умов забезпечення екологічної безпеки.
Термодинамічний фактор є найуніверсальнішим. Він впливає на всі параметри і показники екологічної небезпеки. Він є самоокупним, тому що витрати на його реалізацію компенсуються економією палива, якщо рівень виробленої тепловоїта електричної енергії незмінний.
Паливний фактор також характеризується високою універсальністю (слабкий вплив лише на теплові викиди) і за певних умов визначає значний вплив на ряд екологічних показників. Можливості його використання залежать від наявності відповідних природних паливно-енергетичних ресурсів, економічноїта політичної ситуації, що склалася в регіоні.
Обидва зазначені фактори характеризуються реверсивністю впливу, тобто можуть поліпшувати або погіршувати екологічну ситуацію. Ревер — сивність характерна і для інших впливів.
Технологічний фактор є менш універсальним порівняно з двома попередніми і залежно від особливостей використання може бути мало — (під час удосконалювання технології спалювання палив) або багатозатратним (під час використання технологічних прийомів переробки палива або очищення димових газів).
У свою чергу, залежно від комбінації результативних прийомів впливу на параметри забруднення навколишнього середовища параметри екологічної небезпеки можна умовно розподілити на сім характерних груп, виходячи з повноти реалізації визначальних факторів.
У розробці програм забезпечення екологічної безпеки енергетичних об’єктів ще не повною мірою використовують термодинамічний і паливний фактори.