Актуальное

Газовая экспансия

Для выполнения обязательств по Киотскому протоколу России достаточно не превышать уровень выбросов 1990 г.,по официальным данным – 3,16 млрд т.

Около 2 млрд т в год составляет этот объем сейчас, после экономического спада 1990-х.

Не выше 2,5 млрд т он окажется к концу 2012 года, по прогнозам Минэкономразвития (МЭРТ).

В Петербурге доля газовых котельных составляет 95%. О вредных выбросах газовых котельных, их классификации по степени экологической опасности и патогенному воздействию на организм человека, результатах мониторинга за выбросами в атмосферу мы беседуем с д.т.н., профессором, заведующей кафедрой «Технологические энергосистемы» СПбГАУ Тамарой Юрьевной САЛОВОЙ.

– Каковы результаты экологического аудита энергетических установок?

– Согласно статистическим данным, сегодня энергетика занимает третье место в промышленности по выбросам загрязняющих веществ от стационарных источников. В России в законодательном порядке уже действует нормирование выбросов веществ, загрязняющих атмосферу, для вновь вводимого оборудования с учетом технических нормативов.

Установлены жесткие нормы выбросов оксидов азота и серы, твердых частиц для вновь вводимых котлов ТЭС мощностью 50 МВт по удельным и валовым выбросам. Кроме того, предусмотрено ежегодное сокращение выбросов этих веществ от действующих котлов.

В 2008 году началось действие Киотского протокола – глобального проекта по внедрению экологических инноваций для снижения выбросов парниковых газов.

– Можно ли считать безвредными в экологическом отношении газовые котельные?

– Основным токсическим компонентом отработавших газов (ОГ) энергоустановок вне зависимости от их типа, мощности и конструктивных особенностей являются оксиды азота и серы. Компоненты ОГ энергетических установок обладают сильными токсикологическими свойствами. Могут вызывать тяжелые заболевания человека и оказывать негативное влияние на растения и животных.

Оксиды серы и азота, являясь сильными окислителями, снижают урожайность сельскохозяйственных культур в среднем на 15,4% при распространении с ОГ на расстоянии 5 км от источника вредных выбросов и на 31,8% при распространении на расстоянии 2–3 км.

Снижения выбросов оксидов азота ОГ энергоустановок можно добиться, воздействуя на процесс сгорания и изменяя конструкции и режимы работы горелок и топочных устройств. Однако эти методы действуют в основном на продукты неполного сгорания – ПАУ и оксиды углерода, значительно усложняют конструкцию энергоустановки.

В СПбГАУ был разработан нейтрализатор. В нем рециркуляция отработавших газов обеспечивает взаимодействие активных радикалов, атомов водорода и полициклических ароматических углеводородов. При этом ПАУ претерпевают структурные изменения, а количество канцерогенных ПАУ уменьшается в 1,54 раза.

Эта инновационная разработка позволяет добиться снижения выбросов оксидов азота и углеводородов, в том числе канцерогенных. И в то же время – сохранить мощностные и экономические показатели в работе энергоустановок.

– В каких пропорциях выделяются вредные примеси в атмосферу и как классифицируются?

– По степени воздействия на организм человека токсичные вещества разделяют на четыре класса: 1 – чрезвычайно опасные; 2 – высокоопасные; 3 – умеренно опасные; 4 – малоопасные.

К первому классу из компонентов ОГ энергоустановок относится только бензапирен. Второй класс включает оксиды азота, триоксид серы, бензол, фенантрен, фенол.

Из оксидов азота, содержащихся в отходящих газах (ОГ), 80–90% приходится на монооксид и 10–20% – на диоксид азота.

Содержание других газообразных оксидов азота в ОГ ничтожно мало. Монооксид азота является не стабильным компонентом. В атмосфере при нормальных условиях он окисляется до диоксида азота в течение 1–100 часов.

– Вернемся к вопросу о том, какие котельные более экологичны.

– При эксплуатации тепловых энергоустановок концентрации оксидов азота в дымовых газах (без мероприятий по ограничению) при сжигании природного газа составляют 800–1000 мг/м3. А при сжигании мазута 600–8000, что в несколько раз превышает экологический норматив ГОСТ Р 50831-95 [1].

Диоксид азота при больших концентрациях обладает удушливым запахом и воздействует на слизистые оболочки глаз и носа. А также на нервную и сердечно-сосудистую системы человека, кроветворные органы и печень.

Оксиды азота, взаимодействуя с парами воды в воздухе, образуют азотистую и азотную кислоты, которые разрушают легочную ткань, вызывая хронические заболевания. При концентрациях в воздухе более 0,0013% оксиды азота действуют как острый раздражитель слизистых оболочек, а при концентрациях 0,004–0,008% могут вызвать отек легких.

Наибольшую опасность оксиды азота представляют в качестве активного компонента смога.

Оксиды азота оказывают негативное влияние на сельскохозяйственные культуры. При низких концентрациях оксидов азота в атмосфере отмечается снижение темпа роста растений, а при концентрациях 0,0002–0,0003% и более – их серьезные повреждения. Причем наиболее чувствительны к загрязнениям атмосферы злаки, бобовые, свекла.

При сгорании всех видов топлива, содержащих серу и ее соединения, образуются неорганические газы – диоксид и триоксид серы. На долю диоксида серы в ОГ приходится 97–98%, а на долю триоксида – 2–3%. Однако диоксид серы сохраняется в атмосфере от нескольких часов до нескольких дней, а затем окисляется до высшего – триоксида серы.

Диоксид серы – бесцветный газ с острым запахом, действует раздражающе на слизистые оболочки и кроветворные органы, вызывая нарушения в обмене углеводов и отравления. Смесь диоксида серы и оксида углерода при длительном воздействии вызывает нарушение генетической функции человека. Кроме того, оксиды серы, реагируя с парами воды воздуха, образуют кислоты, способствующие возникновению смога и кислотных дождей.

– Помимо производных азота и серы, какие ещё примеси попадают в эту классификацию?

– В ОГ энергоустановок установлено более 20 различных полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Токсикологическое действие ПАУ выражается в наркотическом действии на организм человека, вызывая состояние эйфории. Некоторые ПАУ являются канцерогенами и, накапливаясь в организме человека, могут вызвать лейкемию и другие раковые заболевания.

Так например, монооксид углерода (угарный газ) в атмосфере природной среды содержится в очень малых количествах, а в ОГ энергоустановок его содержание может достигать значительных величин – до 12%.

Таким образом, несмотря на то, что массовый переход на газ в энергетике хотя и снижает экологическую нагрузку на окружающую среду, всё же не снимает проблему полностью.

Мнение о полной безопасности газовых котельных – не более чем расхожий миф. А разработки в области снижения вредных выбросов остаются более чем актуальными.

Беседовала Нонна Цай

Другие материалы по теме