Запорожская государственная инженерная академия

студент (магистр)

Научный руководитель: Назаренко Ирина Анатольевна, доцент, кандидат технических наук, Запорожская государственная инженерная академия

Аннотация:

В работе показана экологическая и экономическая эффективность использования биогаза на пивоваренном предприятии. В статье использована стандартная методика определения эмиссии парниковых газов по уровням. Выполнены расчеты для природного газа и биогаза. Полученные результаты показали, что количество выбросов парниковых газов от сжигания природного газа и биогаза на котлах фирмы «LOOS» на ПАО «Карлсберг Украина» уменьшаются. Доказана эффективность совместного сжигания данных видов топлива. Показано, что совместное сжигание природного газа и биогаза позволит снизить выбросы эмиссионных газов на 10%.

This paper shows the environmental and economic efficiency of biogas in the brewery. The article used the standard method for determination of greenhouse gas emissions through the levels. Calculations for natural gas and biogas. The results of the calculations showed that the amount of greenhouse gas emissions from the combustion of natural gas and biogas in the boilers of the company «LOOS» JSC «Carlsberg Ukraine" reduced. The efficiency of co-combustion of these fuels. It is shown that co-combustion of natural gas and biogas will reduce the emission of emission gases by 10%.

Ключевые слова:

парниковые газы; эмиссия парниковых газов; биогаз.

greenhouse gases; greenhouse gas emissions; biogas

УДК 504.7

Введение. Непрерывный рост потребностей современного общества в энергии приводит к увеличению потребления ископаемых топливно-энергетических ресурсов и, соответственно, к увеличению выброса в атмосферу продуктов сгорания, в том числе, парниковых газов, повышение концентрации которых в атмосфере является одной из вероятных причин безвозвратного изменения климата .

Одним из основных путей снижения объема выбросов парниковых газов и экономии традиционных видов топлива является замена ископаемого топлива на возобновляемые источники энергии. Одним из таких источников может быть биогаз .

Основными критериями при выборе технологии энергетического использования биогаза являются экономические показатели и величина снижения эмиссии парниковых газов при допустимой величине выбросов загрязняющих веществ. Если экономические критерии известны и достаточно эффективно используются на практике, то существующие экологические критерии не позволяют объективно сравнивать различные технологии и оборудование, использующие различные виды биотоплива, а также полностью учесть влияние вида и качества заменяемого топлива .

Методика. В зависимости от полноты информации возможна оценка выбросов парниковых газов на трех уровнях. Чем больше информации о применяемой технологии сжигания топлива, тем выше может быть уровень оценки. Так, если известны только данные о количестве сожженного топлива в год, то расчеты возможны только на уровне 1 . Если же есть национальные данные об удельных коэффициентах выбросов для этих источников выбросов и типа топлива и, кроме того, известен содержание углерода в используемых видах топлива, то расчеты можно выполнить на уровне 2.

В простейшем случае при расчетах на уровне 1 выбросы любого парникового газа M ПГ в первую очередь СО 2 определяются формулой (1)

М пг =∑m*k*k пг *Ф (1)

где m - количество сожженного топлива этого типа, в тоннах;

k - коэффициент для пересчета топлива из тыс.т. в терраДжоули,

k пг - удельный коэффициент эмиссии углерода. для СО 2 k пг =V CO2 *44/15
Ф - фракция окисления. Принимается, что Ф = 1. Этот коэффициент необходим для лучшего согласования с теорией и понимания физической сути вычислений.

n - число видов топлива, которые были использованы.

Для каждого вида расчеты выполняются не зависимо, а суммы той или иной парниковых газов затем складываются .

Результаты. По вышеуказанной методике была проведена оценка выбросов парниковых газов на предприятии ПАО Карлсберг Украина (г. Запорожье). В 2009-2010 годах компанией Carlsberg Ukraine была проведена реконструкция парового котла с модернизацией горелок для работы как на природном газе, так и на смеси из биогаза. От очистных сооружений в котельную был проведен газопровод для транспортировки биогаза и последующего его сжигания в котельной. В котельной за год сжигается около 3606000 м 3 природного газа и 470000 м 3 биогаза. Рассмотрим выбросы парниковых газов СО 2 , СН 4 и N 2 O. Поскольку никаких данных о режиме сжигания топлива нет кроме его количества, то расчеты придется выполнять для СО 2 на уровне 2, а для СН 4 и N 2 O на уровне 1. Оценим сначала выбросы СО 2 от сжигания природного газа, на основе формулы 1. Предполагается что для технологических нужд сжигается только природный газ. Результаты расчетов, по выбросам СО 2 размещены в таблице 1.

Таблица 1 - Результаты расчетов выбросов СО 2 от сжигания природного газа

Таким образом, выбросы СО 2 от сжигания природного газа составили 7726641,68 тонн в год.

Оценим выбросы СO 2 в случае, когда часть природного газа замещается биогаза. Результаты показаны в таблице 2.

Таблица 2 - Результаты расчетов выбросов СО 2 от сжигания биогаза

Топливо	Количество, тыс. нм 3 /год	Коэффициент пересчета в ТДж	Количество ТДж	Удельный коэффициент выбросов т/ТДж	Выбросы СO 2 , т
Природный газ	3606000	34,08	122892,48		6835689,4
Биогаз	470000	5,61	2636,7		90008,2

Суммарные выбросы СО 2 котельной при сжигании природного газа и биогаза составили 6925697,53 т в год.

Выбросы СН 4 и N 2 O рассчитываются от того же количества природного газа, и для СО 2 . Результаты расчетов выбросов СН 4 и N 2 O показаны в таблице 3.

Таблица 3 - величина выбросов СН 4 и N 2 О от сжигания природного газа

Коэффициенты выбросов СН 4 , данные в таблице 3 в кг/ТДж, представленные нами для удобства в тонах/ТерраДжоуль. Для коэффициента N 2 O расчеты выполнены аналогично.

Общие выбросы по котельной при сжигании природного газа составили:

а) СО 2 7726641,68 т;

б) СН 4 - 138,91 т;

в) N 2 O - 138,1 т.

Для получения результата в СО 2 -эквиваленте умножаем выбросы метана потенциал глобального потепления метана - 21, а выбросы закиси азота на потенциал глобального потепления 310. Таким образом, получено суммарные выбросы в количестве 7772621 т СО 2 -эквивалента.

При сжигании природного газа и биогаза величины выбросов СН 4 и N 2 О показаны в таблице 4.

Таблиця 4 - Величина викидів СН 4 і N 2 О від спалювання природного газу з біогазом

Топливо	Количество, тыс. нм 3 /год	Удельный коэффициент выбросов СН 4 т/ТДж	Выбросы СН 4 , т	Удельный коэффициент выбросов N 2 O т/ТДж	Выбросы N 2 O, т
Природный газ	122892,48	0,001	122,9	0,001	122,9
Биогаз	2636,7	0,06	158,2	0,015	39,55

Общие выбросы по котельной одновременном сжигании природного газа и биогаза составили:

а) СО 2 6925697,53 т;

б) СН 4 - 281,1 т;

в) N 2 O - 162,45 т.

Получены суммарные выбросы в количестве 6981960 т СО 2 - эквивалента.

Уменьшение выбросов при одновременном сжигания природного газа и биогаза на котельной составляет 790661 т СО 2 - эквивалента в год.

Выводы. В статье показана эффективность использования биогаза на ПАО Карлсберг Украина. Это обеспечит очистки сточных вод предприятий пищевой промышленности, сократит потерю площадей, занимаемых стоками предприятия. Расчеты показали, что сжигание совместно природного газа и биогаза позволит снизить выбросы эмиссионных газов на 790661 т СО 2 - эквивалента в год, что улучшит экологическую ситуацию в Запорожском регионе. Существенное снижение выбросов в атмосферу парниковых газов позволит привлечь дополнительные средства по Киотскому протоколу.

` `

Библиографический список:

1. Губинский М.В., Усенко А.Ю., Шевченко Г.Л., Шишко Ю.В. Оценка эмиссии парниковых газов при использовании топлив и биомассы. Щоквартальний науково-практичний журнал 2’ 2007. Інтегровані технології та енергозбереження. Видання засновано Харківським державним політехнічним університетом у 1998 році
2. Національна металургійна академія України. Усенко А. Ю. Удосконалення процесу окислювального піролізу біомаси з метою зниження емісії парникових газів. Автореферат. Дисертації на здобуттянауковогоступеня кандидата технічних наук Дніпропетровськ – 2006.
3. A Roadmap for moving to a competitive low carbon economy in 2050 (Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions. Brussels, 8.3.2011 COM (2011) 112 final). // Official website of the European Union. / Mode of access: http://ec.europa.eu /clima/documentation /roadmap /docs/com_2011_112_en.pdf. - Date of access: 09.03.2011.
4. Белоусов В. Н., Смородин С. Н., Лакомкин В. Ю., Энергосбережение и выбросы парниковых газов (СО2). Учебное пособие. Санкт-Петербург 2014.
5. Методические указания. По расчету выбросов парниковых газов. Астана 2010.

Рецензии:

1.10.2015, 11:11 Галкин Александр Федорович
Рецензия : Статья написана на актуальную тему. Имеет элементы информативной новизны и практической значимости. Рекомендуется к публикации.

1.10.2015, 20:49 Лобанов Игорь Евгеньевич
Рецензия : Актуальность работы имеется. На мой взгляд, применяемая модель довольно примитивна. В работе нет достаточного обоснования применения именно данной модели. Очень много орфографических ошибок: статью неприятно читать в таком виде -- это неуважение к читателям статьи. Судя по приведённым в статье данным, снижение выбросов составит менее 9%, однако автор утверждает, что будет иметь место существенное улучшение экологической ситуации. После ответов на поставленные вопросы статья может быть рекомендована к печати.

13.10.2015 14:14 Ответ на рецензию автора Моисеев Евгений Николаевич :
С количеством орфографических ошибок согласен. Так как статья была написана и не прорецензирована. В секторе «Энергетика» в рамках процедур контроля качества специалистами Бюро комплексного анализа и прогнозов «BIAF» подготовлены методические рекомендации по инвентаризации выбросов парниковых газов при сжигании органического топлива в соответствии с требованиями Руководящих принципов национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК, 2006 г. В основу методики в основном положена методология Уровня 1, и лишь в некоторых случаях – Уровня 2. Наше предприятие находится в чистой экологической зоне города и в связи с этой точкой зрения снижение выбросов имеет существенные экологические показатели. Так как в Запорожье много промышленных предприятий которые загрязняют атмосферную среду.

, 2619.87kb.

Пункт 5 предварительной повестки дня Прочие вопросы "Круглый стол" по проблемам изменения , 600.53kb.

Секторные экономические инструменты и варианты обязательств по ограничению выбросов , 3202.71kb.

Урок «изменение климата» Евсеенко Ольга Николаевна , 271.14kb.

«Коммерческое использование нетрадиционных ресурсов метана» , 49.17kb.

Пилотная программа Мирового банка по созданию потенциала сопротивления последствиям , 1717kb.

Методика определения и расчета выбросов загрязняющих веществ от лесных пожаров Сведения , 444.39kb.

Исо тк 207 , 731.54kb.

3 Расчет парниковых газов от энергетической деятельности предприятий (сжигание топлива)

В данном разделе приводится методика расчета выбросов парниковых газов от энергетической деятельности, связанной со сжиганием топлива. При проведении инвентаризации выбросов парниковых газов от сжигания топлива с целью производства энергии (электричества и тепла) и для собственных нужд предприятия оцениваются выбросы газов с прямым парниковым эффектом – двуокиси углерода (СО 2 ), метана (СН 4 ) и закиси азота (N 2 O ).

В процессе сжигания топлива большая часть углерода выбрасывается непосредственно в виде CO 2 . Другие газы (СН 4 и N 2 O ) также оцениваются. Весь высвободившийся углерод рассматривается в качестве выбросов CO 2 . Неокислившийся углерод, остающийся в виде твердых частиц, сажи или золы, исключается из общих показателей выбросов парниковых газов путем умножения на коэффициент 1 окисления углерода в топливе (который показывает долю сгоревшего углерода).

3.1 Выбросы двуокиси углерода

Выбросы двуокиси углерода при стационарном сжигании топлива являются результатом высвобождения углерода из топлива в ходе его сгорания и зависят от содержания углерода в топливе. Содержание углерода в топливе является физико-химической характеристикой, присущей каждому конкретному виду топлива и не зависит от процесса или условий сжигания топлива.

Бокс Приставки и множители
Сокращение	Приставка	Символ
10 15	пета	П
10 12	тера	Т
10 9	гига	Г
10 6	мега	М
10 3	кило	к

Исходными данными для расчета выбросов служат данные о деятельности предприятия. Данные о деятельности представляют собой сведения о количестве и виде сожженного за год ископаемого топлива, то есть фактическое потребление топлива за год, по которым предприятия ведут учет.

Для расчетов используются следующие физические единицы измерения массы или объема топлива: для твердого и жидкого топлива - тонны, для газообразного топлива - тысячи кубических метров. Для перевода физических единиц в общие энергетические единицы – джоули (Дж), мегаджоули (МДж), гигаджоули (ГДж) или тераджоули (ТДж) (Бокс 1) - используется низшее теплотворное значение (теплота сгорания, или теплотворное нетто-значение - ТНЗ ) каждой категории топлива.

Каждое топливо имеет определенные химико-физические характеристики, которые воздействуют на горение, такие, как значение ТНЗ , и содержание углерода. Содержание углерода в топливе может определяться в лаборатории на предприятии, что позволяет рассчитать собственный коэффициент выбросов двуокиси углерода и получить более точное значение выбросов. Использование собственных коэффициентов выбросов предпочтительнее усредненных коэффициентов, указанных в методике

Расчет выбросов СО 2 при сжигании топлива разбивается на следующие шаги:

1) фактически потребленное количество каждого вида топлива по каждой установке в натуральных единицах (т, м 3) для соответствующего вида продукции умножается на коэффициент его теплосодержания ТНЗ (ТДж/т, м 3);

2) полученное произведение (расход топлива в энергетических единицах – ТДж) умножается на коэффициент выбросы углерода (т C/ТДж) ;

3) полученное произведение корректируется на неполное сгорание топлива – умножается на коэффициент окисления углерода (отношение СО 2: СО);

4) пересчет выбросов углерода в выбросы СО 2 – путем умножения откорректированного углерода на 44/12.

Расчет выбросов СО 2 для каждого вида топлива для отдельных источников (установок для сжигания) производится по формуле:

Е = М х К 1 х ТНЗ х К 2 х 44/12 (3.1)

где: Е - годовой выброс СО 2 в весовых единицах (тонн/год);

М - фактическое потребление топлива за год (тонн/год);

К 1 - коэффициент окисления углерода в топливе (показывает долю сгоревшего углерода), таблица 3.1;

ТНЗ - теплотворное нетто-значение (Дж/тонн), таблица 3.2;

К 2 - коэффициент выбросов углерода (тонн/Дж), таблица 3.2;

44/12 - коэффициент пересчета углерода в углекислый газ (молекулярные веса соответственно: углерод - 12 г/моль, О 2 = 2 х 16 = 32 г/моль, СО 2 = 44 г/моль).

Определение фактического потребления топлива производится на основании учетных данных предприятия о потреблении различных видов топлива.

При сжигании топлива не весь содержащийся в нем углерод окисляется до СО 2 . Учет неполного сгорания топлива производится с помощью коэффициента окисления углерода К 1 . Средние значения К 1 представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Коэффициенты окисления углерода (K 1)

Для перевода потребленного количества топлива в энергетические единицы его масса умножается на его теплотворное нетто-значение (ТНЗ ). Для получения эмиссий углерода полученное количество потребленного топлива умножается на коэффициент выбросы углерода. Значения ТНЗ и коэффициентов выбросы углерода для видов топлива, используемых в Казахстане, приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2- Коэффициенты низших теплотворных нетто-значений - ТНЗ и коэффициенты выбросы углерода для видов топлива в Казахстане 2

Виды топлива	ТНЗ, ТДж/тыс.т	Коэффициент выбросы углерода, К 2 , тС/ТДж
Сырая нефть	40,12 CS	20,31 CS
Газовый конденсат
Бензин авиационный	44,21 CS	19,13 CS
Бензин автомобильный
Реактивное топливо типа бензина
Реактивное топливо типа керосина	43,32 CS	19,78 CS
Керосин осветительный и прочий	44,75	19,6
Дизельное топливо	43,02 CS	19,98 CS
Топливо печное бытовое	42,54 CS	20,29 CS
Топливо для тихоходных дизелей (моторное)	42,34 CS	20,22 CS
Топливо нефтяное (мазут)	41,15 CS	20,84 CS
Мазут флотский
Пропан и бутан сжиженные	47,31 D	17,2 D
Углеводородные сжиженные газы
Битум нефтяной и сланцевый	40,19 D	22 D
Отработанные масла (прочие масла)	40,19 D	20 D
Кокс нефтяной и сланцевый	31,0 D	27,5 D
Прочие виды топлива	29,309 D	20 D
Коксующийся уголь карагандинского бассейна	24,01 CS	24,89 CS
Уголь каменный	17,62 PS	25,58 PS
Лигнит (бурый уголь)	15,73 PS	25,15 PS
Кокс и полукокс из каменного угля	25,12 D	29,5 D
Коксовый газ	16,73 PS	13 D
Доменный газ	4,19 PS	66 D
Газ природный	34,78 CS	15,04 CS
Дрова для отопления	10,22 CS	29,48 CS

Добрый день, уважаемые подписчики! Расчёт парниковых газов делаем правильно!

Снова законодатели проделывают с нами очередной «финт». Приказом Минприроды России от 23.12.2015 г. № 554 утверждена форма заявки о постановке объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду (НВОС), на государственный учёт. Документ содержит сведения, необходимые для внесения в государственный реестр, в том числе в форме электронных документов, подписанных усиленной квалифицированной электронной подписью (ЭЦП).

Расчёт парниковых газов по-новому

Приказом Минприроды от 27.09.2016 г. № 499 содержание некоторых сведений изменено.

Изменений не много, что не может не радовать:

1. В пункте 2 раздела II «Сведения о воздействии объекта на окружающую среду» слова «фактическая масса выбросов углекислого газа» заменить словами «фактическая масса выбросов парникового газа в пересчете на углекислый газ (CO2- эквивалент) «.

2. После сноски 1 к пункту 4 раздела I дополнить сноской 2 к пункту 2 раздела II следующего содержания:

» В соответствии с методическими указаниями и руководством по количественному определению объёма выбросов парниковых газов организациями, осуществляющими хозяйственную и иную деятельность в Российской Федерации, утверждёнными приказом Минприроды России от 30 июня 2015 г. № 300 (зарегистрирован в Минюсте России 15 декабря 2015 г., регистрационный номер 40098), фактическая масса выбросов парникового газа определяется в пересчёте на углекислый газ.».

Кто сейчас занят подачей заявок о постановке на государственный учёт, просим иметь в виду недавние изменения. Всегда для вас сайт!

СКАЧАТЬ ДОКУМЕНТЫ

Дополнительную информацию по экологической безопасности вы всегда можете найти с помощью Поиска на Блоге .

Напоследок предлагаем посмотреть видео на тему парниковых газов. Так сказать для общего развития;)

Как на самом деле работают парниковые газы?

На этом всё. Если информация оказалось полезной, то ставим звёздочки и делимся ссылкой на эту заметку в социальных сетях;) Спасибо!

Предприятие осуществляет выброс парниковых газов в атмосферу. Как рассчитать количество выбросов парниковых газов за отчетный период (год), в соответствии с “Методическими указаниями и руководством по количественному определению объема выбросов парниковых газов организациями, осуществляющими хозяйственную и иную деятельность в Российской Федерации” утвержденными “Приказом Минприроды России от 30.06.2015 N 300” (далее - Методика)? Расчет количества выбросов парниковых газов осуществляется при создании отчета по выбросам парниковых газов.

1. В главном меню программы выбираем пункт «Парниковые газы» и в нем подпункт «Отчет по выбросам ПГ». Откроется журнал документа «Отчет по выбросам ПГ».

2. В журнале документа «Отчет по выбросам ПГ» нажмите на клавиатуре клавишу “Insert” или щелкните мышкой по кнопке (Добавить документ). Откроется экранная форма нового документа.

3. В поле «Организация» щелкните мышкой по кнопке и выберите название организации. В поле «Объект НВОС» щелкните мышкой по кнопке и выберите название объекта НВОС. Если объект не выбран, то отчет будет формироваться по организации в целом, как показано на рисунке ниже.

4. На вкладке «Расчет выбросов» введите название источника выбросов или группы источников выбросов. Колонка «№ пп» (номером строки) заполняется автоматически порядковым номером по мере ввода источников выбросов. Данная колонка используется для сортировки источников выбросов. Порядковый номер можно изменить вручную. После сохранения документа и повторного его открытия, программа отсортирует и перенумерует источники в соответствии с введенными вручную номерами строк. Далее нужно выбрать категорию источника. Для этого щелкните мышкой по кнопке в колонке «Категория источника (методика)». Откроется окно со списком методик.

5. В открывшемся окне выберите методику для расчета объема выбросов парниковых газов. В данном примере выбираем наиболее часто используемую методику «01 Стационарное сжигание топлива». Для этого дважды мышкой щелкните по названию методики. Откроется экранная форма для нового расчета объема выбросов парниковых газов источника выбранной категории.

6. Перед началом расчета можно посмотреть описание выбранной методики. Для этого нужно щелкнуть мышкой по кнопке . Описание можно не закрывать и заглядывать в него по мере необходимости при вводе расчета. И так, переходим в окно с экранной формой выбранной методики и выбираем вид топлива. Для этого щелкните мышкой по кнопке , расположенной в правом углу колонки «Вид топлива». Откроется справочник «Виды топлива», содержимое которого соответствует табл. 1.1 Методики.

7. В нашем примере мы рассмотрим, как рассчитать объем выбросов парниковых газов для двух различных видов топлива: твердого и газообразного. В начале сделаем расчет для твердого топлива. Найдите в справочнике «Коксующийся уголь» и дважды щелкните по нему мышкой или щелкните мышкой по кнопке .

8. После выбора топлива в колонки «Ед.изм.», «Коэфф. Перевода в у.т.», «Коэфф выброса СО2» и «Коэфф. Окисления» автоматически заполняются значениями из справочника в соответствии с выбранным топливом. Введите расход топлива за отчетный период в указанных единицах измерения и нажмите клавишу < Enter >. Рассчитается объем выброса СО2 на основании справочных данных, приведенных в табл.1.1 Методики.

9. При наличии данных о содержании углерода в 1-ой тонне топлива (в нашем примере это 0,87 тС/т), введите их в соответствующее поле и нажмите клавишу . Программа рассчитает коэффициент выбросов СО2 по формуле 1.5 Методики. Рассчитанное значение отобразится в таблице и пересчитается объем выброса СО2.

10. В нашем примере мы выбрали в качестве топлива коксующийся уголь, поэтому согласно Методики (формула 1.6) содержание углерода в коксе можно посчитать по процентному содержанию золы, летучих и серы в коксе. Включите признак «Рассчитывается для кокса (сухого)» (щелкните по нему мышкой). Становятся доступными три поля для ввода процентного содержания золы, летучих и серы. Заполните эти поля. Программа рассчитает содержание углерода в топливе и пересчитает коэффициент выброса СО2 и объем выброса СО2. Новые значения отобразятся в таблице.

11. Теперь рассчитаем коэффициент окисления по фактическим данным (формулы 1.8 и 1.9 Методики). Мы воспользуемся формулой 1.9, которая применяется при наличии фактических данных о содержании углерода в твердых продуктах сгорания топлива (шлаке и золе). Включите признак «по продуктам сгорания» (щелкните по нему мышкой). Станет доступным поле для ввода массы углерода в золе и шлаке. Введите значение в это поле (в нашем примере это 0,2 т) и нажмите клавишу . Масса углерода в топливе заполнится автоматически по справочным данным, приведенным в табл.1.1 Методики. Программа рассчитает коэффициент окисления и пересчитает объем выброса СО2.

12. Далее в нашем примере мы рассмотрим, как рассчитать объем выбросов по компонентному составу газообразного топлива. Для примера в качестве топлива возмем «Газ горючий природный (естественный)». В таблице «Виды топлива» добавьте новую строку. Для этого, находясь в таблице, нажмите клавишу «↓» (стрелка вниз). Добавится новая строка, в которой нужно выбрать нужный нам вид топлива так, как это было описано в п.6 и п.7 данного примера. Затем введите расход топлива (в нашем примере это 135800 тыс.м3). Программа расчитает объем выброса СО2 по справочным данным, но в данном примере нас интересует расчет по фактическим данным о компонентном составе топлива. Поэтому продолжим расчет.

Коэффициент выбросов СО2 можно рассчитать по объемной доле (формула 1.3 Методики) или по массовой доле (формула 1.4 Методики) компонентов газовой смеси. В нашем примере мы будем рассчитывать по объемной доле компонентов. Установите переключатель в положение «Объемная доля» (щелкните по соответствующему текст мышкой) и выберите по справочнику условия измерения (справочник открывается по щелчку мышкой по кнопке ). После выбора условия измерения автоматически заполнится поле «Плотность СО2 в соответствии с табл.1.2 Методики.

Теперь можно приступить к вводу компонентного состава топлива. Для этого в таблице «Компонентный состав топлива» заполните последовательно колонки «Название компонентна», «Доля компонента в топливе, %» и «Кол-во молей углерода на моль компонента» для каждой компоненты, входящей в состав газообразного топлива. По мере ввода значений будет рассчитываться коэффициент выброса СО2 каждой компоненты и итоговый коэффициент выброса СО2 от всех компонент, а также происходит пересчет объема выбросов СО2 в таблице «Виды топлива». При вводе программа следит за тем, чтобы суммарная доля всех компонент не превышала 100%.

13. На этом наш пример заканчивается. Нажмите кнопку , чтобы сохранить результаты расчета. Экранная форма закроется и программа вернется к окну со списком источников выбросов (см. п.4 настоящего примера). Далее можно рассчитать выброс парниковых газов от других источников или сохранить отчет, нажав кнопку еще раз. Введенный отчет можно распечатать. Для этого в журнале документов «Отчет по выбросам ПГ» (см. п.2 настоящего примера) щелкните мышкой по кнопке . Откроется окно со списком печатных форм. Нажмите кнопку . Откроется окно для ввода параметров отчета (в данном случае это дата отчета, ФИО руководителя и исполнителя). Введите параметры и нажмите кнопку . Откроется MS Word для просмотра и печати отчета.

Заказчик: Министерство охраны окружающей

среды Республики Казахстан Астана 2010

1. Общие положения

2. Цель и задачи

3. Порядок расчетов

3.1. Теоретические основы

3.2. Расчет выбросов СО

3.3 Расчет выбросов других парниковых газов

4. Пример расчета

5. Оценка неопределенностей

6. Отчетность и документация

7. Список использованных источников

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Выбросы парниковых газов (ПГ) предприятиями энергетики являются определяющими в национальном кадастре выбросов любой страны. Для Казахстана эти выбросы тоже составляют основную долю выбросов ПГ среди всех сфер хозяйственной деятельности. Естественно поэтому, что учет выбросов ПГ предприятиями энергетики должен быть особенно тщательным, а неопределенность в оценках минимальной.

Данные методические указания предназначены для оценки выбросов ПГ только тепловыми электростанциями и котельными, т.е. предприятиями, для которых выработка электроэнергии или тепла, а также электроэнергии и тепла одновременно является основной целью. Методические указания предназначены для расчета выбросов ПГ на всех тепловых электростанциях и котельных независимо от формы собственности. В то же время все другие предприятия, в которых тоже сжигается топливо, но для которых выработка электроэнергии и тепла не является основным выходным продуктом, данными методическими указаниями не охватываются.

В зависимости от полноты информации возможна оценка (расчет) выбросов ПГ на трех уровнях. Чем больше информации о применяемой технологии сжигания топлива, тем выше может быть уровень оценки. Так, если известны только данные о количестве сожженного топлива за год, то расчеты возможны только на уровне 1. При этом еще необходимо будет пользоваться коэффициентами выбросов ПГ на единицу сожженного топлива, полученными для Европы и США, т.н. коэффициентами выбросов «по умолчанию».

Если же имеются национальные данные об удельных коэффициентах выбросов для данных источников выбросов и типа топлива и, кроме того, известно содержание углерода в используемых видах топлива, то расчеты возможно выполнить на уровне 2. В этом случае коэффициенты выбросов ПГ «по умолчанию» для уровня 1 заменяются на конкретные, полученные для данной страны коэффициенты выбросов. Такие коэффициенты могут быть рассчитаны на основе конкретных данных для страны о содержании углерода, состоянии технологии сжигания, оставшегося в золе углерода, которые тоже можгут меняться со временем. Эффективная практика заключается в том, чтобы удельные коэффициенты выбросов для страны сравнивались с коэффициентами «по умолчанию». Различие должно быть небольшим, около 5%. Однако такое сравнение выполняют соответствующие НИИ страны. Задача предприятия – воспользоваться национальными коэффициентами, если они есть.

Уровень 3, наиболее предпочтительный, как дающий минимальные погрешности, возможно использовать, если имеются следующие данные:

Информация о качестве используемого топлива;

Технология сжигания;

Условия эксплуатации;

Технологии контроля за процессами сжигания;

Качество технического обслуживания;

Возраст оборудования, используемого для сжигания топлива.

В приложении к уроню 3 все это учитывается путем разбивки всей процедуры потребления топлива на однообразные по режиму работы и типу топлива участки и использования для каждого из них своих удельных коэффициентов выбросов.

Особенно это важно при оценке выбросов СН4 и N2O. Коэффициенты выбросов двуокиси углерода (СО2) зависят от перечисленных выше факторов в меньшей степени, поскольку выбросы СО2 почти не зависят от технологии сжигания.

Соответственно и использование уровня 3 для его расчетов не требуется.

Непрерывный мониторинг технологии сжигания необходим для точной оценки выбросов СН4 и N2O. Особенно он оправдан при сжигании твердого топлива или, если топливо отличается заметным разнообразием своих характеристик.

Из зарубежных источников известно, что в некоторых случаях для производства энергии или тепла используется биомасса. Расчет выбросов ПГ от сжигания биотоплива данные методические указания не предусматривают из-за их малого использования, а также имеющей место специфики учета выбросов от биотоплива.

На некоторых тепловых станциях и котельных дальнего зарубежья применяются системы улавливания диоксида углерода. Учитывая факт, что в Казахстане возможности такого улавливания пока не реализованы, В методических указаниях такой вариант сжигания пока не рассматривается.

2. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

Настоящий нормативный документ, называемый также Методическими указаниями, предназначен для использования на тепловых электростанциях и котельных для самостоятельного расчета выбросов парниковых газов по итогам работы за календарный год.

Целью данного нормативного документа является разработка научнообоснованного и близкого по структуре к Международным и Европейским подходам метода оценки объемов выбросов парниковых газов от тепловых электростанций и котельных, который был бы приемлем для условий Республики Казахстан.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

Изучена научная информация ближнего и дальнего зарубежья о современных коэффициентах выбросов ПГ в зависимости от вида топлива, технологии и режима сжигания;

Изучена структура энергетических предприятий Казахстана, существующие технологии и доступные данные;

Разработана методика учета (расчетов) выбросов ПГ предприятиям Казахстана;

Подготовлен образец расчетов выбросов ПГ энергопредприятиям, следуя которому возможно выполнить расчеты для реального предприятия.

3. ПОРЯДОК РАСЧЕТОВ.

–  –  –

12 + 2 16 = 12 + 16 2 = 4 Следовательно, на 12 молярных масс углерода приходится 44 массы двуокиси углерода. Соответственно, на одну молярную массу углерода приходится

–  –  –

выбрасывается Теория легко реализуется применительно к сжиганию угля, который после отделения всевозможных примесей представляет чистый углерод. Правда, твердое топливо не всегда сгорает на 100 %, однако в последнем Руководстве рекомендуют вести расчеты выбросов, исходя именно из такого условия, чему мы тоже следуем.

Удельное количество выбросов каждого из них определяется особенностями технологического процесса сжигания как-то: температурой сгорания и ее распределением по объему камеры, количеством подаваемого воздуха и т.д.

Соответственно, неопределенности вычислений больше. В то же время технологические процессы тепловых станций и крупных котельных характеризуются высокими стабильностью и контролем за ними, что способствует удержанию уровня неопределенности в приемлемых пределах.

Независимо от вида топлива схема подхода к оценке выбросов ПГ (схема принятия решений) одна и та же, рис 1.

В любом случае необходимо знать количество сожженного топлива за год или видов топлив.

Если имеются только эти данные, то согласно схеме рис.1. для расчета выбросов ПГ от каждого из используемых топлив (уголь, мазут, и т.д.) приходится воспользоваться удельными коэффициентами выбросов ПГ «по умолчанию». Эти коэффициенты приведены в таблице 1. Удельные коэффициенты выбросов СН4 и N2O приведены в таблице 2.

Н ач а л о

–  –  –

Большинство работающих на газе поршневых двигателей используется в газовой промышленности, в 3 компрессорных установках трубопроводов и хранилищ, и на газоперерабатывающих заводах.

Значения первоначально базировались на высшей теплотворной способности; они были переведены в 4 низшую теплотворную способность, предполагая, значения НТС для сухой древесины на 20 процентов ниже ВТС (Лаборатория лесоматериалов, 2004 г.).

NA = данные отсутствуют n указывает на новый коэффициент выбросов, который не был представлен в Руководящих указаниях r указывает г.

МГЭИК1996на коэффициент выбросов, который был пересмотрен после выхода Руководящих указаний МГЭИК 1996 г.

3.2. Расчет выбросов СО2.

–  –  –

где mk – количество сожженного топлива данного типа, в тоннах;

k –коэффициент для пересчета топлива из тыс.т. в терраДжоули, согласно таблице 1;

kПГ – удельный коэффициент выбросов данного парникового взятый из табл.1 «по умолчанию» (кг/1Тдж). Для СО2 он равен содержанию в топливе

–  –  –

коэффициентов уже умноженные на эту величину;

Ф – фракция окисления, в настоящее время принимается, что Ф=1. Данный коэффициент нужен для лучшего согласования с теорией и понимания физической сути вычислений;

N – число видов топлива которые были использованы. Для каждого вида расчеты выполняются независимо, а суммы того или другого ПГ затем складываются.

Как видно из таблицы 3, в Казахстане используются и свои коэффициенты для пересчета топлива из тыс.т. в терраДжоули. Эти коэффициенты учитывают топливную способность национальных видов топлив, что должно снижать неопределенность в расчетах.

Если на тепловой станции или котельной используются угли казахстанских бассейнов и на них имеются переводные множители для перевода тыс.т. угля в терраДжоули, то эти коэффициенты следует использовать. В таблице 3 приведены характеристики казахстанских углей.

–  –  –

Выбросы СН4 и N2O рассчитываются по той же формуле 1 и в простейшем случае при расчетах на уровне 1 удельные коэффициенты выбросов СН4 и N2O берутся из той же таблицы 1 «по умолчанию». Однако выбросы СН4 и N2O сильно зависят от технологии сжигания топлива, поэтому желательно использовать дополнительную информацию на этот счет, чтобы выполнить расчеты на уровне 2.

Эффективная практика для этого уровня заключается в получении, а затем в использовании для конкретных технологий сжигания своих удельных коэффициентов выбросов. Такие коэффициенты разрабатываются в рамках национальных программ или в рамках региональных исследований с той же целью. К сожалению в Казахстане национальные коэффициенты выбросов СН4 и N2O пока отсутствуют.

4. ПРИМЕР РАСЧЕТА.

Пусть имеется котельная, в которой за год сожжено 32000 угля Шубаркольского месторождения и 1700 т мазута. Найти выбросы парниковых газов СO2, СН4 и N2O.

Поскольку никаких данных о режиме сжигания топлива нет кроме его 1.

количества, то расчеты придется выполнять на уровне 1.

Оценим сначала выбросы СO2 от сжигания угля, для чего на основе формулы 1 для удобства составим таблицу 4.

Таблица 4. Результаты расчетов выбросов СO2 от сжигания угля

–  –  –

Таким образом, выбросы СO2 от сжигания угля составили 60 тысяч 396,9 тонн. В данном случае коэффициент для перевода в терраДжоули мы взяли национальный из таблицы 3, а удельный коэффициент выбросов - из таблицы 2.

Оценим теперь выбросы СO2 от сжигания мазута. Воспользуемся для 2.

расчетов тем же уравнением 1 и построим таблицу 5 аналогично таблице 4.

Таблица 5. Результаты расчетов выбросов СO2 от сжигания мазута

–  –  –

3. Выбросы СН4 и N2O.

Выбросы от сжигания угля.

Поскольку выбросы СН4 и N2O осуществляются от того же количества топлива, что и для СO2, то воспользуемся уже пересчитанными данными топлива из тонн в терраДжоули, взяв их из таблиц 3 и 4 соответственно.

Расчеты выполним по тому же уравнению 1, для чего составим таблицу 6.

Таблица 6. Величины выбросов СН4 и N2O от сжигания угля

–  –  –

В данном случае удельные коэффициенты выбросов СН4 и N2O взяты из таблицы 2 «по умолчанию».

Выбросы от сжигания мазута.

Наши действия аналогичны, но вид топлива - мазут.

Таблица 7. Величины выбросов СН4 и N2O от сжигания мазута

–  –  –

Общее же или суммарные по котельной выбросы составили:

СО2 – 60905,6 т.

СН4 – 0,84 т.

N2O – 0,98 т.

При этом для перевода СН4 и N2O в СО2 экв. необходимо умножить на 21 и 310 соответсвенно.

Все полученные данные с промежуточными результатами выбросов по каждому виду топлива (с исходными данными) должны представляться в Министерство охраны окружающей среды Республики Казахстан.

Совершенно аналогично ведутся расчеты, если котельная работает на жидком топливе.

5. ОЦЕНКА НЕОПРЕДЕЛННОСТЕЙ

Оценки неопределенностей при расчетах выбросов СО2 относительно не велики, если количество сожженного топлива посчитано правильно. Именно количество сожженного топлива является источником неопределенностей.

Требуется поэтому постоянный его учет, особенно, если часть топлива импортируется.

Нефтепродукты по своим характеристикам укладываются в узкий диапазон и за счет их неоднородности неопределенности в оценке выбросов СО2 невелики.

Уголь может быть источником неопределенностей большим, чем нефть или газопродукты. Содержание углерода в нем может сильно меняться.

Удельные коэффициенты выбросов СН4 и N2O (таблица 6) являются менее определенными. Их величины, в зависимости от технологии сжигания, могут колебаться на 50 % в обе стороны от среднего. Вычислить или учесть их сложно.

В сумме неопределенности в выбросах СО2 за счет всех факторов находятся в пределах 10 %. В то же время неопределенности в выбросах СН4 и N2O могут составить 50 % от расчетов «по умолчанию». Участие экспертов и научные исследования, сопровождающиеся замерами выбросов СН4 и N2O при разных режимах работы котлов – путь к снижению неопределенностей.

6. ОТЧЕТОСТЬ И ДОКУМЕНТАЦИЯ

Желательно полное архивирование всей документации по потребляемому топливу, в т.ч. и за прошлые годы. Это облегчит контроль результатов расчетов выбросов ПГ.

В отчет следует включать:

Краткое описание источников получения топлива;

Результаты расчетов должны быть представлены в виде промежуточных таблиц, какие даны в примере, а также таблицы с суммарными результатами по предприятию на основе промежуточных.

Список используемых источников.

1. FCCC/CP/1999/7. Review of the implementation of commitments and of other provisions of the Convention. UNFCCC guidelines on reporting and review.

UNFCC Conference of the Parties, Marrakech, Fifth session, Bonn, 25 October - 5 November 1999.

2. FCCC/CP/2001/20. Guidelines for national systems under Article 5, paragraph 1, of the Kyoto Protocol. UNFCC Conference of the Parties, Seventh session, 10 November 2001.

3. Inventory of U.S. Greenhouse Gas Emissions and Sinks: 1990-1999. U.S.

4. Web-site Food and Agriculture Organization: http://apps.fao.org.

5. Web-site Агентства по статистике Республики Казахстан: http:/ www.statbase.kz

6. Руководство "Good Practice Guidance for Land Use, Land-Use Change and Forestry" (GPG-LULUCF 2003),

7. Пересмотренные Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов. МГЭИК, 1996: т. 1. Справочное руководство.

8. Пересмотренные Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов. МГЭИК, 1996: т. 2. Рабочая книга.

9. Пересмотренные Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов. МГЭИК, 1996: т. 3. Руководство по отчетности.

Похожие работы:

« «Амурский государственный университет» Техника высоких напряжений Методические указания к лабораторным работам Благовещенск Издательство АмГУ ББК 31.24я73 Печатается по решению Т 38 редакционно-издательского совета Амурского государственного университета Разработано в рамках реализации гранта «Подготовка высококвалифицированных кадров в...»

«Федеральное агентство по образованию АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГОУВПО «АмГУ» УТВЕРЖДАЮ зав. кафедрой Энергетика _Н.В. Савина «_»_2007 г. ЭЛЕКТРОМАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО ДИСЦИПЛИНЕ для специальностей: 140204 – Электрические станции 140205 – Электроэнергетические системы и сети 140211 – Электроснабжение 140203 – Релейная защита и автоматизация энергетических систем Составитель к.т.н., доцент В.В. Соловьев Благовещенск Печатается по решению...»

«Зарегистрировано в Минюсте России 28 ноября 2012 г. N 25948 ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ТАРИФАМИ ПРИКАЗ от 11 сентября 2012 г. N 209-э/1 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ РАЗМЕРА ПЛАТЫ ЗА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРИСОЕДИНЕНИЕ К ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СЕТЯМ Список изменяющих документов (в ред. Приказов ФСТ России от 27.12.2013 N 1747-э, от 01.08.2014 N 1198-э) В соответствии с Федеральным законом от 26 марта 2003 г. N 35-ФЗ Об электроэнергетике (Собрание законодательства Российской Федерации, 2003, N...»

«Министерство образования Иркутской области Усть-Илимский филиал Государственного бюджетного профессионального образовательного учреждения Иркутской области «Иркутский энергетический колледж» РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ ОГСЭ.02 ИСТОРИЯ в рамках программы подготовки специалистов среднего звена по специальности 40.02.01 Право и организация социального обеспечения Усть-Илимск, 2015 ПРИНЯТА Педагогическим советом филиала колледжа протокол №01 от 2015 года 01.09. Рабочая программа учебной дисциплины...»

«ВВЕДЕНИЕ Студенческая молодежь представляет собой особую социальную группу населения, объединенную определенными возрастными границами (17-25 лет), интенсивным умственным трудом процессом профессионального обучения, образом жизни и менталитетом. Студенты начальных курсов, в большинстве случаев, имеют биологические особенности, присущие подростковому возрасту. Биологическое формирование организма к 17-20 годам еще не полностью закончено. По данным экспертов ВОЗ процесс роста и развития некоторых...»

«Р. В. РАДЧЕНКО А. С. МОКРУШИН В. В. ТЮЛЬПА ВОДОРОД В ЭНЕРГЕТИКЕ Учебное пособие Министерство образования и науки Российской Федерации Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина Р. В. Радченко А. С. Мокрушин В. В. Тюльпа Водород В энергетике Рекомендовано методическим советом УрФУ в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по дисциплинам «Теоретические основы нетрадиционной и возобновляемой энергетики» и «Проектирование АЭС» для студентов всех...»

«ПРИОРИТЕТНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ «ОБРАЗОВАНИЕ» РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ А.Н. КОМАРОВ РОЛЬ ЭНЕРГЕТИКИ И РЕСУРСОВ В ДИАЛОГЕ ЦИВИЛИЗАЦИЙ ВОСТОКА И ЗАПАДА Учебное пособие Москва ВВЕДЕНИЕ Проблема энергетики и ресурсов всегда являлась приоритетной для мирового сообщества. Однако особенно она обострилась на рубеже XX–XXI в., когда интенсивное развитие науки и техники привело к серьезным переменам в мировом производстве, глобализации международной хозяйственной деятельности,...»

« IBRAE-2014 -02 Preprint IBRAE-2014-02 СБОРНИК ТРУДОВ XV НАУЧНОЙ ШКОЛЫ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ИБРАЭ РАН Москва Moscow РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ БЕЗОПАСНОГО РАЗВИТИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ СБОРНИК ТРУДОВ XV НАУЧНОЙ ШКОЛЫ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ИБРАЭ РАН 24-25 апреля 2014 г. Москва 2014 Сборник трудов XV научной школы молодых ученых ИБРАЭ РАН,...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тихоокеанский государственный университет»Методические указания по проведению лабораторной работы: КРУГОВОРОТ УГЛЕРОДА Хабаровск Издательство ТОГУ КРУГОВОРОТ УГЛЕРОДА Цель работы: ознакомление с круговоротом углерода и его ролью в биосфере. Общие сведения Все вещества на планете находятся в процессе круговорота. Энергия Солнца определяет...»

«СОДЕРЖАНИЕ Введение Аннотация к рабочей программе Рабочая программа Теоретический материал Практический материал Глоссарий Методические рекомендации Фонд оценочных средств Введение Данный учебно-методическая документация имеет целью оказание методической помощи обучающимся очной и очной-заочной формы обучения по направлению подготовки 030900 «Юриспруденция» (магистерская программа «Международное публичное право», изучающих дисциплину «Международное энергетическое право и недропользование»....»