2.12. Очистка газовых выбросов энергетических установок и двигателей внутреннего сгорания
2.12.1. Основные экологические мероприятия в области энергетики
Влияние теплоэлектроэнергетики на состояние окружающей среды можно рассмотреть на примере Москвы, где теплоэнергетическим объектам принадлежит примерно 6 % массы выбросов загрязняющих веществ (3В) в атмосферу города. Усредненный за 2000 – 2005 гг. годовой объем потребления по видам энергоресурсов (не считая моторного топлива) составил: электроэнергии – 36 млрд. кВт/ч, теплоэнергии – более 90 млн Гкал, газа – 25 млрд м3, мазута и дизельного топлива – около 1 млн. т. В 2000 году общий расход топлива по энергосистеме (Москва и Московская область) увеличился на 584,0 тыс. т у.т. (тонн условного топлива) (2,1 %) в сравнении с 1999 годом; расход газа возрос только на 0,5 % вследствие ограничений на поставку этого вида топлива. В то же время расход жидкого топлива увеличился на 8,1 %, твердого топлива – на 27,6 % (ГРЭС-4,5, ТЭЦ-17,22). Доля угля в топливном балансе системы составила 5,9 при 4,6 % в 1999 год. По московским ТЭЦ суммарный расход топлива в 2000 году возрос против 1999 года на 3,0 %, или на 576,4 т у.т., при этом доля газа в топливном балансе московских ТЭЦ составила 97,7 посравнению с 97,8 % в 1999 годом, доля мазута – 2,3 против 2,2 % (рис. 2.3).
Суммарная рабочая мощность московских электростанций составляет 12 236 МВт. Выработка и потребление такого вида энергии связаны с масштабным воздействием на все компоненты городской среды, в первую очередь на уровень загрязнения атмосферного воздуха. Основным источником тепловой и электрической энергии для столичного мегаполиса являются предприятия АО «Мосэнерго», в состав которого входят 20 теплоэлектростанций. Из них 13 расположены непосредственно на территории Москвы. Таким образом, ТЭЦ принадлежит ведущая роль и в плане химического загрязнения атмосферы не только среди энергетических объектов, но и среди всех предприятий города, имеющих стационарные источники выбросов загрязняющих веществ. Доля выбросов МГП «Мостеплоэнерго» составляет коло 5 % от выбросов всех теплоэнергетических объектов города. В связи с этим при решении задач по охране атмосферы от химического загрязнения основное внимание уделяется предприятиям АО «Мосэнерго».
Рис. 2.23. Структура топлива на московских ТЭЦ
С целью снижения воздействия загрязняющих веществ в Москве поэтапно реализуется «Программа экологических мероприятий в области энергетики, на период до 2010 г.», разработанная в соответствии с Постановлением правительства Москвы от 24 марта 1992 г. №151 «О развитии и повышении надежности энергоснабжения Московского региона на период до 2010 г.». Основными направлениями этой программы в части снижения уровня химического загрязнения атмосферы являются техническое перевооружение объектов отрасли и перевод их на природный газ в качестве основного вида топлива. Из всех видов органического топлива природный газ считается наиболее безопасным в плане химического загрязнения атмосферы. В результате реализации мероприятий программы к 2001 году по сравнению с 1997 годом по предприятиям АО «Мосэнерго» произошло снижение количества выбросов окисидов азота на 43, пятиоксида ванадия – на 45 %. Общий объем выбросов МГП «Мостеплоэнерго» сократился на 13 % (рис. 2.24).
Валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферу от ТЭЦ АО «Мосэнерго», расположенных на территории Москвы, составил 52,9 тыс. т (без учета выбросов оксида углерода), в том числе оксида азота – 38,4 тыс. т, сернистого ангидрида – 14,4 тыс. т, пятиоксида ванадия – 0,06 тыс. т.
Пятиоксид ванадия выбрасывается при работе энергетических объектов на мазутном топливе.
Рис. 2.24. Выбросы загрязняющих веществ на московских ТЭЦ
В 2000 году по сравнению с уровнем 1999 года объем выбросов загрязняющих веществ московскими ТЭЦ сократился на 17,6 тыс. т, причем главным образом за счет снижения выбросов оксидов азота. На 70 % такое снижение произошло за счет уменьшения выработки тепловой энергии (относительно теплая зима 2000 года) и на 30 % – за счет проведения природоохранных мероприятий технологического характера: реконструкции котлов с ликвидацией предтопко, оптимизации режимов горения, схем приготовления, хранения и сжигания жидкого топлива, автоматизации контроля влажности мазута, замены горелок и т.д. В результате всех мероприятий за 2000 год достигнуто снижение выбросов оксидов азота на 5092 т. В 2000 году за счет продолжения реализации перечисленных мероприятий масса выбросов загрязняющих веществ от предприятий АО «Мосэнерго» снижена еще на 2216 т. В ближайшие 2 – 3 года АО «Мосэнерго» планирует внедрить ступенчатое сжигание топлива и рециркуляцию дымовых газов на ТЭЦ-20, 21, 23, 25, 9 и 16. В 2003 – 2006 годах снижение массы выбросов оксидов азота в атмосферу составило более 5 тыс. т в год.
Следовательно, электроэнергетика занимает первое место среди всех отраслей промышленности по выбросам загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников. Выбросы от объектов электроэнергетики с каждым годом сокращаются вследствие перехода на экологически более чистые топлива (природный газ).