alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2015.22.008alternative-231Research ArticleЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭНЕРГЕТИКИENVIRONMENTAL ASPECTS OF ENERGYЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАССЕИВАНИЯ ВЫБРОСОВ БЕНЗ(А)ПИРЕНА ОТ ТОПЛИВОСЖИГАЮЩИХ УСТАНОВОКNUMERICAL MODELING OF BENZ(A)PYRENE EMISSIONS DISPERSION FROM FUEL COMBUSTION INSTALLATIONSИваницкийМ. СIvanitskiiM. S.

канд. техн. наук, доцент кафедры «Теплоэнергетика и теплотехника» в филиале МЭИ (г. Волжский)

PhD, assistant professor of “Heat and Heat Engineering”, Volzhsky Branch of Moscow Power Engineering Institute

vfmei@vfmei.ruФГБОУ ВО Национальный исследовательский университет «МЭИ» в г. Волжском (филиал) РФ 404110, г. Волжский, Волгоградская обл., пр. Ленина, 69РоссияVolzhsky Branch of the National Research University “Moscow Power Engineering Institute” 69 Lenin str., Volzhsky, Volgograd reg., 404110 Russian FederationRussian Federation2015080420160227076Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20162016Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/231 

 

Статья посвящена численному моделированию процесса рассеивания выбросов бенз(а)пирена в воздушный бассейн. Для котлов малой тепловой мощности, сжигающих уголь и природный газ, определены предельные уровни концентрации бенз(а)пирена в продуктах сгорания. Проведен анализ влияния режимных факторов (тепловой нагрузки, коэффициента избытка воздуха) на формирование конечного содержания бенз(а)пирена в дымовых газах. В работе определены коэффициенты турбулентной диффузии, максимальные расстояния для наблюдения уровней максимальных приземных концентраций при рассеивании газообразных выбросов в результате сжигания угольного топлива и природного газа. Прогнозирование приземной концентрации бенз(а)пирена позволяет проводить мероприятия по определению и оптимизации размеров санитарно-защитной зоны теплогенерирующего предприятия, что особо важно в условиях плотной городской застройки.

 

 

 

 

The paper is devoted to the numerical modeling of benz(a)pyrene emissions dispersion in air. For boilers of low heat capacity that combust coal and natural gas, the paperdetermines the limiting concentration levels of benz(a)pyrene in the combustion products and analyzes the influence of operating factors (heat load, the excess air ratio) on the formation of the final content of benz(a)pyrene in flue gases.

In this paper, the authors define the coefficients of turbulent diffusion, the maximum distance for observation of maximum ground level concentrations when the dispersion of gaseous emissions from the combustion of coal fuel and natural gas. Prediction of ground concentration of benz(a)pyrene allows steps to determine and optimize the size of the sanitary protection zone of the heat-generating enterprise, which is particularly important in dense urban areas.

бенз(а)пиренрассеиваниепродукты горениягородская застройкаbenz(a)pyrenedispersioncombustion productsurban areasReferencesИваницкий М.С., Грига А.Д., Фокин В.М., Грига С.А. Физико-химические процессы механизмов образования бенз(а)пирена при сжигании углеводородного топлива // Вестник ВолгГАСУ. 2012. № 27 (46). С. 28–33.Ivanitskii M.S., Griga A.D., Fokin V.M., Griga S.A. Fiziko-himičeskie processy mehanizmov obrazovaniâ benz(a)pirena pri sžiganii uglevodorodnogo topliva. Vestnik VolgGASU, 2012, no. 27 (46), pp. 28–33 (in Russ.).Иваницкий М.С., Грига А.Д. Определение концентрации бенз(а)пирена в дымовых газах котельных установок и способ автоматического регулирования процесса горения // Энергосбережение и водоподготовка. 2013. № 3 (83). С. 52–56.Ivanitskii M.S., Griga A.D. Opredelenie koncentracii benz(a)pirena v dymovyh gazah kotelnyh ustanovok i sposob avtomatičeskogo regulirovaniâ processa goreniâ. Ènergosbereženie i vodopodgotovka, 2013, no. 3 (83), pp. 52–56 (in Russ.).Методика определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн пара в час или менее 20 Гкал в час. М., 1999.Metodika opredeleniâ vybrosov zagrâznâûŝih veŝestv v atmosferu pri sžiganii topliva v kotlah proizvoditelnostû menee 30 tonn para v čas ili menee 20 Gkal v čas. Moscow, 1999 (in Russ.).Грига А.Д., Иваницкий М.С. Определение содержания бенз(а)пирена в дымовых газах котельных установок малой мощности // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2013. № 14 (136). С. 67–70.Griga A.D., Ivanitskii M.S. Opredelenie soderžaniâ benz(a)pirena v dymovyh gazah kotelnyh ustanovok maloj moŝnosti. International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 2013, no. 14 (136), pp. 67–70 (in Russ.).Иваницкий М.С., Грига А.Д. Определение предельно допустимых концентраций нитропроизводных полиароматических соединений, образующихся в топках котлов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2013. № 11–12. С. 17–23.Ivanitskii M.S., Griga A.D. Opredelenie predelno dopustimyh koncentracij nitroproizvodnyh poliaromatičeskih soedinenij, obrazuûŝihsâ v topkah kotlov. Izvestiâ vysših učebnyh zavedenij. Problemy ènergetiki, 2013, no. 11–12, pp. 17–23 (in Russ.).Грига А.Д., Иваницкий М.С. Определение содержания бенз(а)пирена в уходящих газах камеры сгорания газовой турбины // Вестник ВГТУ. Серия «Энергетика». 2014. Т. 5, № 10. С. 86–88.Griga A.D., Ivanitskii M.S. Opredelenie soderža-niâ benz(a)pirena v uhodâŝih gazah kamery sgoraniâ gazovoj turbiny. Vestnik VGTU. Seriâ «Ènergetika», 2014, vol. 5, no. 10, pp. 86–88 (in Russ.).Иваницкий М.С., Грига А.Д. Ацетиленовый механизм образования бенз(а)пирена в топках котлов при сжигании газообразного топлива // Вестник ВГТУ. Серия «Энергетика». 2014. Т. 10, № 1. С. 110–112.Ivanitskii M.S., Griga A.D. Acetilenovyj mehanizm obrazovaniâ benz(a)pirena v topkah kotlov pri sžiganii gazoobraznogo topliva. Vestnik VGTU. Seriâ «Ènergetika», 2014, vol. 10, no. 1, pp. 110–112 (in Russ.).Иваницкий М.С., Грига А.Д. Нитропирены – несгоревшие углеводороды в уходящих газах котельных установок // Энергосбережение и водоподготовка. 2014. № 5 (91). C. 72–75.Ivanitskii M.S., Griga A.D. Nitropireny – nesgorevšie uglevodorody v uhodâŝih gazah kotelnyh ustanovok. Ènergosbereženie i vodopodgotovka, 2014, no. 5 (91), pp. 72–75 (in Russ.).Иваницкий М.С., Грига А.Д. Образование бенз(а)пирена в топочной камере энергетического котла с учетом влияния неравномерности распределения температурных и концентрационных полей // Известия ВолгГТУ. Серия «Процессы преобразования энергии и энергетические установки». 2014. Т. 6, № 18 (145). С. 89–91.Ivanitskii M.S., Griga A.D. Obrazovanie benz(a)pirena v topočnoj kamere ènergetičeskogo kotla s učetom vliâniâ neravnomernosti raspredeleniâ temperaturnyh i koncentracionnyh polej. Izvestiâ VolgGTU. Seriâ «Processy preobrazovaniâ ènergii i ènergetičeskie ustanovki», 2014, vol. 6, no. 18 (145), pp. 89–91 (in Russ.).Иваницкий М.С., Грига А.Д. Построение модели расчета концентрации бенз(а)пирена в дымовых газах энергетических котлов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2014. № 5–6. С. 43–47.Ivanitskii M.S., Griga A.D. Postroenie modeli rasčeta koncentracii benz(a)pirena v dymovyh gazah ènergetičeskih kotlov. Izvestiâ vysših učebnyh zavedenij. Prob-lemy ènergetiki, 2014, no. 5–6, pp. 43–47 (in Russ.).Грига А.Д., Иваницкий М.С. Очистка уходящих газов котельных установок от выбросов бенз(а)пирена // Энергосбережение и водоподготовка. 2015. № 2 (94). С. 75–78.Griga A.D., Ivanitskii M.S. Očistka uhodâŝih gazov kotelnyh ustanovok ot vybrosov benz(a)pirena. Ènergosbereženie i vodopodgotovka, 2015, no. 2 (94), pp. 75–78 (in Russ.).Иваницкий М.С., Грига А.Д. Перевод пыле-угольных котлов на сжигание природного газа для сокращения выбросов бенз(а)пирена в воздушный бассейн // Вестник Московского энергетического института. 2015. № 2.С. 79–82.Ivanitskii M.S., Griga A.D. Perevod pyleugolnyh kotlov na sžiganie prirodnogo gaza dlâ sokraŝeniâ vybrosov benz(a)pirena v vozdušnyj bassejn. Vestnik Moskovskogo ènergetičeskogo instituta, 2015, no. 2, pp. 79–82 (in Russ.).Иваницкий М.С. Корреляционный анализ взаимного влияния оксидов азота, углерода и бенз(а)пирена на суммарную токсичность уходящих газов котлов. Часть 1. Энергетические котлы большой мощности // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2015. №17–18 (181–182). С. 138–142.Ivanitskii M.S. Korrelâcionnyj analiz vzaimnogo vliâniâ oksidov azota, ugleroda i benz(a)pirena na summarnuû toksičnost uhodâŝih gazov kotlov. Part 1. Ènergetičeskie kotly bolšoj moŝnosti. International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 2015, no. 17–18 (181–182), pp. 138–142 (in Russ.).Иваницкий М.С. Корреляционный анализ взаимного влияния оксидов азота, углерода и бенз(а)пирена на суммарную токсичность уходящих газов котлов. Часть 2. Котлы малой тепловой мощности // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2015. № 17–18 (181–182). С. 143–147.Ivanitskii M.S. Korrelâcionnyj analiz vzaimnogo vliâniâ oksidov azota, ugleroda i benz(a)pirena na sum-marnuû toksičnost uhodâŝih gazov kotlov. Part 2. Kotly maloj teplovoj moŝnosti. International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 2015, no. 17–18 (181–182), pp. 143–147 (in Russ.).Иваницкий М.С. Суммарная токсичность продуктов сгорания при работе пылеугольных котлов ТЭЦ // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2015. № 17–18 (181–182). С. 148–152.Ivanitskii M.S. Summarnaâ toksičnost produktov sgoraniâ pri rabote pyleugolnyh kotlov TÈC. International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 2015, no. 17–18 (181–182), pp. 148–152 (in Russ.).Иваницкий М.С. Выбросы диоксида углерода в атмосферу при эксплуатации пылеугольных котлов ТЭЦ // Энергосбережение и водоподготовка. 2015. № 3 (95). С. 63–67.Ivanitskii M.S. Vybrosy dioksida ugleroda v at-mosferu pri èkspluatacii pyleugolnyh kotlov TÈC. Ènergosbereženie i vodopodgotovka, 2015, no. 3 (95), pp. 63–67 (in Russ.).Росляков П.В. Методы защиты окружающей среды: Учебник для вузов. М.: Издательский дом МЭИ, 2007.Roslyakov P.V. Metody zaŝity okružaûŝej sredy: Učebnik dlâ vuzov. Moscow: Izdatelskij dom MÈI Publ., 2007.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.