3. Практическая часть

В результате сжигания углеводного топлива в СЭУ образуются отработанные газы, которые содержат больше 250 наименований токсикантов, основные из которых диоксид углерода, оксид углерода, сажа, тяжелые металлы, оксиды серы и азота.

Основные виды топлива, которые используются в СЭУ:

1. дизельное топливо (лёгкое, среднее, тяжёлое);

2. флотский мазут;

3. сжиженная фракция «пропан-бутан»;

4. сжиженный природный газ;

5. водно-топливные эмульсии.

В перспективе будет использоваться в качестве топлива для СЭУ водород, сероводород [5].

ОГ^Н

Т - топливо,

В - воздух,

ТВС – топливно-воздушная смесь,

Q - тепло, выделяемое при сжигании топлива,

А - работа;

ОГ^О – очищенные отработанные газы;

ОГ^Н – неочищенные отработанные газы;

ТИ - тепловой импульс,

КН - каталитический нейтрализатор.

Рисунок 1 - Принципиальная схема работы СЭУ и получения отработанных газов.

Абсолютный ущерб, наносимый отработанными газами СЭУ, Y, грн./год, определяется по формуле [5]:

Y=γ*σ*f*M, (1)

где γ – константа, численное значение которой равно 48, грн./усл.т;

σ – показатель относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха на разных территориях [5], в работе принимается σ=4;

f – поправка, которая учитывает характер рассеяния массы в атмосфере. При скорости оседания массы со скоростью меньше 1 см/с определяется по формуле:

f =[100/(100+φ*h)]*[4/(1+υ)], (2)

де h – геометрическая высота выхлопной трубы от выхода из СЭУ до устья выхлопа, м (принимается в зависимости от проекта судна);

υ – среднегодовое значение модуля скорости ветра на уровне флюгера, применяется равным 3 м/с;

φ – безразмерная поправка на тепловой подъем факела выброса в атмосфере, определяется по формуле:

φ=1+∆T/75, (3)

де ∆T – среднегодовая разница температур на выходе из устья выхлопной трубы и в атмосфере, °C, определяется по формуле:

∆T=T-t (4)

T - максимальная температура воздуха в 13⁰⁰ наиболее жаркого месяца года данного региона [3], ⁰С;

где t – температура отработанных газов СЭУ на выходе из СЭУ, °C.

M – приведенная масса годового выброса вредных компонентов отработанных газов, поступающих в атмосферный бассейн, усл.т/год, определяется по формуле [5]:

_N

M=∑А_i*m_i (5)

ⁱ⁼¹

де А_i – показатель относительной опасности вредного компонента i- го вида, усл.т/т;

N – число компонентов отработанного газа;

m_i – масса выброса вредного компонента i-го вида, т/год.

Предотвращённый ущерб, П, грн./год, полученный в результате перехода на менее токсичное топливо, определяется по формуле:

П=Y_ДТ1–Y_ДТ2, (6)

где Y_ДТ1,Y_ДТ2 - абсолютный ущерб, наносимый воздушному бассейну при работе на разных видах топлива (ДТ₁, ДТ₂).

Удельный предотвращённый ущерб, грн./т, рассчитывается по формуле:

П_ПИТ.= П/Q, (7)

де Q –масса используемого топлива, т/год.

Приведенная масса выбросов загрязнений, т/год, при работе СЭУ на ДТ₁ определяется по формуле:

М_ДТ1=Q(С_СО^ДТ1*А_СО+С_Nox^ДТ1*А_NOx+С_SO2^ДТ1*А_SO2+С_CHx^ДТ1*А_CHx+С_сажа^ДТ1*А_сажа) (8)

Абсолютный ущерб, грн./год, при работе СЭУ на ДТ₁ определяется по формуле:

Y_ДТ1=γ*σ*f*M_ДТ1 (9)

Приведенная масса выбросов загрязнений, т/год, при работе СЭУ на ДТ₂ определяется по формуле:

М_ДТ2=Q(С_СО^ДТ2*А_СО+С_Nox^ДТ2*А_NOx+С_SO2^ДТ2*А_SO2+С_CHx^ДТ1*А_CHx+С_CHx^ДТ2*А_CHx)(10)

Абсолютный ущерб, грн./год, при работе СЭУ на ДТ₂ определяется по формуле:

Y_ДТ2=γ*σ*f*M_ДТ2 (11)

Величина предотвращённого ущерба, грн./год, определяется по формуле:

П=Y_ДТ1–Y_ДТ2 (12)

Величина удельного предотвращённого ущерба, грн./т, определяется по формуле:

П_ПИТ.= П/Q, (13)