Основы энергосбережения

Э_С = 115900 / (40000 + 0,12 × 800000) = 0,85;

7) Показатель эффективности  капитальных вложений в реконструкцию  очистных сооружений завода

Э_К = (115900 – 40000) / 800000 = 0,09;

8) Срок окупаемости капитальных  вложений

Т = 1 / 0,09 = 11,1 лет.

 

Вывод: Капитальные вложения в реконструкцию очистных сооружений завода неэффективны, так как Э_К < Е_Н. Срок окупаемости капитальных вложений составит 11,1 лет.

 

Задание  №2

 
Нормирование выбросов загрязняющих веществ от предприятий в атмосферу

Рассчитать величину ПДВ  загрязняющего вещества SO₂ в районе его выброса при нормальных метеорологических условиях, используя исходные данные.

Исходные  данные:

М = 200 г/с;

Источник выброса –  труба котельной высотой Н – 33 м;

диаметр устья трубы Д – 0,5 м;

скорость выхода газовоздушной смеси из устья v_cp – 11 м/с;

температура выбрасываемой  газовоздушной смеси Т_Г – 130°С;

температура окружающего  воздуха наиболее жаркого месяца Т_В – 16°С;

загрязняющее вещество, содержащееся в выбросе – СО;

ПДК SO₂ – 5 мг/м³;

фоновая концентрация SO₂ от других источников С_Ф – 0,9 мг/м³.

Время работы котельной в  году – 7400 час.

Загрязняющее вещество –  сажа.

F – величина безразмерная, учитывающая скорость оседания вредных веществ в воздухе или эффективность очистки – 2.

Рассчитать:

Величину ПВД загрязняющего  вещества SO₂ в районе его выброса при нормальных метеорологических условиях.

Определяем:

1. Объем газовоздушной смеси V₁  по формуле 1:

V₁ = , м³/с      (1)

где v_ср – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с; Д – диаметр устья источника выброса, м; p – равно 3,14.

 

V₁ =  (3,14 * 0,5² ) / 4 * 11 = 2,16 м³/с.

2. Перегрев, газовоздушной смеси DT

(DT = Т_Г - Т_В):     (2)

DT = 130 - 16 = 114°С.

3. Параметр f  определяется по формуле 2:

f =

, м/с²,      (3)                                                        

где Н – высота источника выброса над уровнем земли, м.   

 

f = 1000 × .

4. Коэффициент m рассчитывается:

при f < 100  m =

; (4)    

при f > 100    m =

;  (5)    

 

Т.к. f < 100, то согласно условию (4)

m = = 0,99.

 

5. Параметр v_М:

v_М =

, м/с        (6)

 

v_М = 0,65 × = 1,27 м/с.

6. Коэффициент n:

при v_М ³ 2    n = 1;    (7)     при 0,5 £ v_М < 2   n = 0,532 × - 2,13 × v_М + 3,13;   (8)    

             при v_М < 0,5   n = 4,4 × v_М     (9)  

 

 

Т.к. 0,5 £ v_М < 2, то согласно условию (8)

n  = 0,532 × 1,27² - 2,13 × 1,27 + 3,13 = 1,29.

7. Максимальную концентрацию SO₂ С_М :

С_М =

, мг/м³          (10)

где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия перемешивания примесей; он варьирует от 140 до 250, для условий Республики Беларусь равен – 160; М – количество вещества, выбрасываемого из источника в единицу времени, т.е. мощность выброса, г/с, или т/г; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе:

для вредных газообразных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыли,золы и т.п., скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю) принимается равным 1;

для мелкодисперсных аэрозолей  при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90% принимается равным 2;

при степени очистки пылегазовой  смеси от 75 до 90% – 2,5;

менее 75% и при отсутствии очистки – 3;

m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса; h – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности на рассеивание примесей и называемый коэффициентом шероховатости, который принимается равным 1 для ровной местности с перепадами высот не более 50 м на 1 км в радиусе до 50 высот источника выброса (условия Республики Беларусь), для других случаев определяется по дополнительным таблицам;

С_М = = 11,97 мг/м³, С_М > ПДК – С_Ф, 0,26 > 5-0,9.

Величина С_М не должна превышать величины ПДК данного вредного вещества в атмосферном воздухе. При этом обязательно учитывается фоновая концентрация этого вещества от других источников С_Ф (мг/м³), т.е. должно выполняться условие:

С_М < ПДК – С_Ф.       (11)

 

Условие (11) не выполнено.

8.  Рассчитаем ПДВ:

ПДВ = , г/с.    (12)

мы получим предельное значение мощности выброса М, которое не позволит ни при каких условиях нарушить выражение С_М < ПДК – С_Ф.

 

ПДВ = = 68,5 г/с.

 

9. Степень очистки :

Необходимая степень очистки  составляет:

Э = .          (13)

Э = ×100% = 65,8 %.

 

Вывод: для достижения ПДВ массу выброса необходимо уменьшить со степенью очистки 65,8 %.

 

Задание №3

Расчет эффективности  мероприятий по защите от загрязнения  атмосферы

Определить эффективность  природоохранных затрат в мероприятия  по защите атмосферного воздуха от загрязнений, используя исходные данные.

Исходные данные берутся  из задания №2.

Капитальные затраты К = 40000 руб.,

Текущие затраты С = 2500 руб/год.,

Дополнительный доход Д = 5000 руб.

Определяем:

j =

,                              (1)

j – безразмерная поправка на подъем факела выбросов в атмосферу

 

1)j = 1 + (130-16) / 75 = 2,52;

                                       ,                                   (2)

 

2)R^вн =2 × 2,52 × 33 = 166,3 м;

                          (3)

3) R^внеш = 20 × 2,52 × 33 = 1663,2м;

 

4) S_3A3 = 3,14 × 1663,2^2внеш  - 3,14*166,3^2вн = 3,14*2766234,2 - 3,14*27655,7 = 8685975,4 – 86838,9 = 8599136,5 = 859,9 га и распределена следующим образом:

85,99 га – поселки со средней административной плотностью населения этой части ЗАЗ n = 20чел/га, 10%,

257,97 га – орошаемые пашни, 30%,

343,96 га – леса I группы, 40%,

171,98 га – дачные товарищества, 20%;

5) d для всей ЗАЗ

d = 85,99 / 859,9 × 2 +257,97 / 859,9 × 0,5 + 343,96 / 859,9 3 × 0,2 + 171,98 / 859,9   × 8,0 = 0,2 + 0,15 + 0,08 + 1,6 = 2,03;

6)Определяем показатель  относительной агрессивности вещества:

А_i = , (4)

A_i = 1 / 5 = 0,2.

7)Приведенную массу годового  выброса:

   а) без проведения  природоохранных мероприятий

M_i = M × t × 3600 × A_i  × 10^–6,т/год  (5)

  M₁ = 200 × 7400 × 3600 × 0,2 × 10^–6 = 1065,6 усл.т/год,

  б) после проведения  природоохранных мероприятий

 М₂ = 68,5 × 7400 × 3600 × 0,2 × 10^–6 = 364,9 усл.т/год;

8) Ущерб без проведения  природоохранных мероприятий

У = g × d × F × M_ПР, руб./год, (6)

где g – множитель, численное значение которого равно 24 руб./усл.т; d – величина безразмерная, определяется по таблице 1, F – величина безразмерная, учитывающая скорость оседания вредных веществ в воздухе или эффективность очистки; M_ПР – приведенная масса годового выброса загрязнений из источника, усл.т/год.

У₁ = 24 × 2,03 × 2× 1065,6 = 103832,1 руб./год;

9)Ущерб после проведения  природоохранных мероприятий

У₂= 24 × 2,03 × 2 × 364,9 = 35555,9 руб./год;

10) Предотвращенный экономический  ущерб

П = 103832,1 – 35555,9 = 68276,2 руб./год;

11) Полный годовой экономический  эффект:

Э_Г = П + Д    (7)

Э_Г = 68276,2 + 5000 = 73276,2 руб./год;

12) Показатель общей экономической  эффективности затрат

 Э_З = 73276,2 / (2500 + 0,12 × 40000) = 10,04;

13) Э_К = (73276,2 – 2500) / 40000 = 1,77;

14) Т = 1/1,77 = 0,56 года.

Вывод: капитальные вложения в защиту атмосферы от загрязнения являются

эффективными, и срок их окупаемости составляет 0,56 года.

 

II Основы энергосбережения

                                                Атомная энергетика в РБ

Атомная энергетика успешно  преодолела кризис после чернобыльской  катастрофы. Вероятность тяжелых  аварий на АЭС нового поколения практически  сведена к нулю. Многоуровневые системы  безопасности современных реакторов  не позволяют техническим сбоям  перерасти в серьезные повреждения (даже в случае гипотетической аварии с расплавлением активной зоны реактора). По экспертным оценкам МАГАТЭ, предполагается строительство к 2020 году до 130 новых  энергоблоков.

Во исполнение Указа Президента Республики Беларусь от 12 ноября 2007 г. № 565 «О некоторых мерах по строительству  атомной электростанции» в республике системно осуществляется реализация соответствующих  конкретных организационно-правовых, научно-исследовательских и проектно-изыскательских мероприятий.

Организует и координирует деятельность по строительству белорусской  атомной электростанции Министерство энергетики Республики Беларусь.

Подготовка к строительству  атомной электростанции в Беларуси проходит в тесном взаимодействии с  Международным агентством по атомной  энергии.

31 января 2008 г. Президент  Республики Беларусь подписал  постановление Совета Безопасности  № 1 «О развитии атомной энергетики  в Республике Беларусь». В соответствии  с принятым решением в стране  будет осуществлено строительство  атомной электростанции суммарной  электрической мощностью 2 тыс.  МВт с вводом в эксплуатацию первого энергетического блока в 2016 году, второго – в 2018-м.

По расчетам Национальной академии наук Беларуси, введение в  энергобаланс АЭС суммарной электрической  мощностью 2 тыс. МВт позволит удовлетворить  около 25% потребности страны в электроэнергии и приведет к снижению ее себестоимости  на 13% за счет сокращения затрат на топливо.

Цикл исследований на потенциальных  площадках АЭС предполагается завершить  к концу 2008 года, после чего все  материалы будут представлены в  МАГАТЭ и будет сделан окончательный  выбор площадки для строительства  в Беларуси атомной станции.

Одновременно активно  идет разработка национальной законодательной  базы, которая будет регламентировать работу будущей АЭС.

В феврале 2008 г. в Беларуси начала работу миссия МАГАТЭ по вопросам подготовки персонала для будущей  АЭС, принято решение о формировании национальной системы подготовки специалистов в области ядерной энергетики.

В общественном мнении Беларуси набирает силу тенденция к росту  поддержки развития атомной энергетики. 54,8% респондентов проведенного в республике исследования на вопрос «Должна ли Беларусь иметь и развивать ядерную  энергетику?» ответили положительно, 23% – отрицательно. 

Решение о строительстве  атомной электростанции зависит  от многих факторов. Определяющими  среди них являются экономическая  целесообразность и технические  возможности развития атомной энергетики в стране.

В Республике Беларусь, наиболее пострадавшей в результате аварии на Чернобыльской АЭС, вопросу экономического и технического обоснования строительства  атомной электростанции придается  особое значение.

О необходимости возведения в Беларуси собственной АЭС специалисты  заговорили еще в начале 1997 года. С тех пор исследования на эту  тему практически не прекращались. Каковы же основные аргументы сторонников  строительства атомной электростанции?

Для Беларуси – страны, имеющей  динамичную экономику и в то же время испытывающей острую нехватку собственных топливно-энергетических ресурсов, развитие атомной энергетики имеет стратегическое значение в  обеспечении энергетической безопасности и экономической независимости.

В Республике Беларусь доля импортируемых энергоресурсов составляет сегодня около 85%. Практически весь потребляемый в стране газ, а также  большая часть нефти завозятся  из одного государства – Российской Федерации. Зависимость от единственного  поставщика подрывает энергетическую безопасность республики. Кроме того, на оплату импортируемых энергоресурсов расходуется значительная часть  бюджета государства.