Московский экономический журнал 4/2021

image_pdfimage_print

DOI 10.24411/2413-046Х-2021-10202

УПРАВЛЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИМИ АСПЕКТАМИ СТАЦИОНАРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

MANAGEMENT OF ENVIRONMENTAL ASPECTS OF STATIONARY POWER ENGINEERING OF RAILWAY TRANSPORT

Попов Владимир Георгиевич, д.т.н., заведующий кафедрой «Химия и инженерная экология», Российский университет транспорта (МИИТ)

Боровков Юрий Николаевич, к.т.н., доцент кафедры «Химия и инженерная экология», Российский университет транспорта (МИИТ) 

Косинов Андрей Анатольевич, Российский университет транспорта (МИИТ)

Popov Vladimir Georgievich

Borovkov IUrii Nikolaevich

Kosinov Andrei Anatolevich 

Аннотация. В данной статье рассмотрены проблемы негативного воздействия стационарной энергетики железнодорожного транспорта на окружающую среду. Проанализированы характерные особенности снижения влияния данной проблемы. Выявлена и обоснована необходимость перехода к использованию альтернативных видов топлива. На основе проведенного исследования автором предлагается выделить основные способы решения, формулируются основные характеристики различных методов.

Summary. This article deals with the problems of the negative impact of stationary power engineering of railway transport on the environment. The characteristic features of reducing the impact of this problem are analyzed. The necessity of switching to the use of alternative fuels is identified and justified. On the basis of the conducted research, the author proposes to identify the main methods of solving the problem, and formulates the main characteristics of various methods

Ключевые слова: железнодорожный транспорт; экологические аспекты; снижение загрязнений; ресурсосберегающие технологии; тепловодоснабжение.

Keywords: railway transport; environmental aspects; pollution reduction; resource-saving technologies; heat and water supply.

Компания ОАО «РЖД» является крупнейшей из транспортных организаций в России, которая не стоит на месте в своем развитии. На предприятии имеются объекты, относящиеся к структурному подразделению Центральной дирекции по тепловодоснабжению, которые вырабатывают тепловую энергию, обеспечивая абонентов отоплением и водоснабжением. С течением времени появляются новые технологии, требующие меньшие затраты ресурсов, экономичнее в эксплуатации и эффективнее в производительности. Но самой главной проблемой таких объектов остается негативное воздействие на окружающую среду.

Первоначальной проблемой является нерациональное использование ресурсов. Для ее решения Центральная дирекция по тепловодоснабжению проявила инициативу быть функциональным заказчиком работ инвестиционного проекта «Внедрение ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте». При ее формировании специалисты региональных дирекций по тепловодоснабжению провели мониторинг технического состояния оборудования, позволивший выявить производственные проблемы, изучили современные методы их решения, рассчитали экономический эффект. В программе была предусмотрена модернизация котельных на станциях Поворино (Юго-Восточная дирекция), Данилов и Печора (Северная дирекция), Чита (Забайкальская дирекция). На всех этих объектах существующее громоздкое и неэффективное оборудование физически изношено и морально устарело, конструктивные и технологические решения разработаны в середине прошлого века. Процесс теплоснабжения контролировался вручную, отсутствовала система учета тепла и воды. Эти устаревшие системы были заменены современными автоматизированными центральными тепловыми пунктами (ЦТП), оснащенными современным высоконадежным оборудованием: пластинчатыми и вертикальными змеевиками, средствами тепловой автоматики, энергоэффективными насосами с частотным регулированием, шаровыми кранами, механическими фильтрами и др.

Большое значение в деле энергосбережения приобретает техническое перевооружение существующих морально и физически устаревших мазутных котельных. За счет перехода с мазута на природный газ достигается значительная экономия топливно-энергетических ресурсов, снижаются эксплуатационные расходы на производство 1 Гкал тепловой энергии.

Таким образом использовано новейшее отопительное, теплообменное, насосное и электрооборудование ведущих зарубежных и отечественных производителей. Достигнута полная автоматизация процессов котельной, что позволяет им работать без участия обслуживающего персонала. Предусмотрены удаленный контроль и управление процессами работы котельной посредством GSM-связи.

Также следует обратить внимание на используемое топливо котлоагрегатами. Основными вредными веществами, загрязняющими атмосферу в результате сгорания топлива, являются:

Как видно из таблицы 1, объем и состав загрязняющих веществ зависят от типа используемого топлива, способа и качества его сгорания.

Оксиды азота — единственные загрязняющие вещества, от которого нельзя избавиться путем изменения типа топлива, поскольку они чаще всего образуются при соединении азота с кислородом в парах, выбрасываемых в атмосферу.

Под термином «оксид азота» формула NOx объединяет в себе три вещества:

  • NO (одноокись азота, монооксид азота);
  • NO2 (двуокись азота, диоксид азота);
  • N2O (закись азота).

Оксид азота NO быстро превращается в NO2 и кислород O2. Позже диоксид азота NO2 удаляется из атмосферы. После окисления он превращается в азотистую кислоту HNO2, а затем в азотную кислоту HNO3, которая способствует образованию кислотных дождей.

NO2 — это естественный и стойкий компонент атмосферы (хотя и очень незначительный). Он образуется в основном при окислении аммиака во время микробиологических реакций с органическими веществами, присутствующими в почве и воде.

Количество N2O стабильно и остается в атмосфере в течение многих лет. Это вещество вместе с углекислым газом CO2 и другими газообразными выбросами способствует парниковому эффекту, реагируя с озоном O3.

Оксид азота (NO) — это бесцветный газ без запаха, который плохо растворяется в воде. Он составляет более 90% всех оксидов азота, образующихся при высокотемпературном горении. Если концентрация составляет от 10 до 50 ppm, это не очень токсичный раздражитель. Оксид азота NO, присутствующий в атмосфере, может превращаться в диоксид азота NO2 во время фотохимического окисления.

Двуокись азота (NO2) — это газ, который ощущается даже при низких концентрациях, имеет коричневато-красноватый цвет и специфический резкий запах. При концентрации выше 10 ppm он вызывает сильное разъедание и раздражение носа и глаз. Более 150 ppm вызывает бронхит, а более 500 ppm вызывает отек легких, даже если воздействие длится всего несколько минут.

Выводы:

  1. Для сокращения негативного воздействия предприятием на окружающую среду, а также экономии ресурсов и во избежание лишних затрат необходимо следовать рекомендациям проекта «Внедрение ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте».
  2. Необходимо переоборудовать (реконструировать) котельные для перехода на альтернативные виды топлива (например, древесные пеллеты).
  3. Оборудовать котлоагрегатами объекты производства тепловой энергии, которые будут снабжены системой догорания топлива.
  4. Для снижения загрязнения окружающей среды объектами стационарной энергетики железнодорожного транспорта могут применяться такие технологии как тепловой насос, солнечный коллектор и органический цикл Ренкина.

Список использованных источников

  1. Ресурсосберегающие технологии в тепловодоснабжении URL: http://www.rzd-expo.ru/innovation/resource_saving/news/teplovodosnabzhenie/index.php (Дата обращения 18.01.2021)
  2. А. В. Коваленко, Д. А. Шкапов, Е. Л. Палей Экологические приоритеты котельного оборудования России. Реальности и перспективы (Дата обращения 04.02.2021)
  3. ГОСТ 30735-2001 Котлы отопительные водогрейные теплопроизводительностью от 0,1 до 4,0 МВт. Общие технические условия URL: https://www.rags.ru/gosts/gost/6363/ (Дата обращения 05.03.2021)
  4. Росстандарт. Федеральное агентство по техническому регулированию URL: https://www.gost.ru (Дата обращения 05.03.2021)
  5. М.Д. Филиппов Особенности и эффективность применения теплонасосных установок для отопления зданий сортировочных горок железнодорожного транспорта URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-i-effektivnost-primeneniya-teplonasosnyh-ustanovok-dlya-otopleniya-zdaniy-sortirovochnyh-gorok-zheleznodorozhnogo/viewer (Дата обращения 15.03.2021)
  6. Комплексная программа внедрения тепловых насосов URL: http://www.rzd-expo.ru/innovation/resource_saving/resoursce_saving/section1/Section3_6/ (Дата обращения 15.03.2021)