Оценка вклада различных отраслей промышленности в загрязнение атмосферного воздуха городов Архангельской области и предложения по совершенствованию мониторинга загрязнения атмосферы

Для общего представления экологической ситуации в Архангельской области и фиксации основных причин загрязнения природной среды техногенными примесями информации такого рода достаточно. Однако, для того чтобы отладить механизм управления состоянием природной среды и обеспечить надежную охрану природы, необходимо создание наряду с федеральной сетью наблюдений областной системы экологического мониторинга, состоящей из городских подсистем. Создание такой системы, в первую очередь, необходимо для оперативного обнаружения повышенного уровня загрязнения атмосферы, выявления причин данного повышения и принятия мер для улучшения сложившейся ситуации. Кроме того, в данной системе будут созданы оптимальные условия для создания Единого областного фонда данных экологического мониторинга

Также, создание Единого областного фонда данных экологического мониторинга невозможно без проведения сводных расчетов загрязнения атмосферного воздуха городов.

Сводные расчеты загрязнения атмосферного воздуха выбросами промышленных предприятий и автотранспорта города - это расчеты приземных концентраций загрязняющих веществ по данным об их выбросах, в которых используется информация о выбросах всех источников загрязнения атмосферы, расположенных на территории рассматриваемого города.

Исходя из положений Федерального закона “Об охране атмосферного воздуха”, для эффективного решения проблемы обеспечения чистоты воздушного бассейна необходим комплексный подход, предусматривающий проведение сводных расчетов загрязнения воздушного бассейна, разработку и создание систем контроля и управления качеством воздушного бассейна в масштабах района, города, области.

Заказчиком данной работы являются, как правило, городские комитеты по охране окружающей среды или мэрии городов. В г.Архангельске разработка общегородского сводного тома "Охрана атмосферы и ПДВ для города" ведется отделом по экологии мэрии города.

Первые попытки проведения сводных расчетов загрязнения атмосферы и разработки сводных томов "Охрана атмосферы и ПДВ для города" были предприняты в 1983-85 годах. В результате для 30-40 городов были составлены сводные тома. Однако они включали данные о выбросах только основных вредных веществ, поступающих от наиболее крупных промышленных предприятий и объектов теплоэнергетики. Это было связано с отсутствием полной инвентаризации выбросов на многих предприятиях и методическими трудностями проведения расчетов загрязнения атмосферы от большого количества источников разного типа. К настоящему времени значительно расширилась нормативно-техническая и методическая база по инвентаризации и нормированию выбросов, что позволяет более полно учитывать источники загрязнения атмосферы города

Нормативным основанием для проведения сводных расчетов является п.3. ГОСТа 17.2.3.02-78 , п.7.6. ОНД-86.

В системе сводных расчетов создание электронной топоосновы города осуществляется по картографическому материалу, подготавливаемому для упомянутой выше деятельности соответствующими подразделениями исполнительной власти города (в основном архитектурными управлениями). Наличие таких электронных карт позволяет обеспечить точную привязку источников загрязнения атмосферы как промышленных, так и автотранспортных (которые стилизуются участками городских автомагистралей) к единой городской системе координат, отображать, масштабировать, печатать топооснову местности с нанесенными источниками выбросов и полями приземных концентраций по одному или нескольким ингредиентам.

В качестве исходной информации о характеристиках источников загрязнения атмосферы на выбранную карту города наносятся:

- единая, городская система координат, которая используется для описания положения объектов на местности;

- промплощадки предприятий и их санитарно защитные зоны;

- автомагистрали;

- источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;

- жилые районы;

- зоны отдыха и другие территории с повышенными требованиями к качеству атмосферного воздуха;

- посты наблюдений за состоянием атмосферы;

- определяющие элементы ландшафта местности (реки, озера, возвышенности);

- области и контрольные точки на местности для расчетов загрязнения атмосферы, анализа полученных результатов и т.п.

В качестве исходных материалов для формирования компьютерной базы данных о выбросах промышленности используются:

- результаты инвентаризации выбросов или корректировок инвентаризации;

- результаты государственного и ведомственного контроля характеристик выбросов;

- данные ведомственных проектов нормативов предельно-допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Данные о выбросах автотранспорта рассчитываются по результатам натурных обследований структуры и интенсивности автотранспортных потоков на основных автомагистралях города.

При подготовке к выполнению сводных расчетов необходим анализ нестационарности выбросов во времени как в разрезе отдельных предприятий, так и города в целом. В разрезе отдельных предприятий рассматриваются ситуации одновременности работы однотипного оборудования, а также количественные и качественные различия выбросов на стадиях крупных технологических процессов. В разрезе города анализируются и выявляются предприятия (или их основные производства), график работы которых отличается от графика работы основной массы предприятий. Неучет возможной одновременности и разновременности выбросов в атмосферу может приводить к значительным ошибкам в оценке загрязнения воздуха.

Для обеспечения сводных расчетов должны применяться программные комплексы, удовлетворяющие требованиям к данной работе как по объему исходной информации, так и по интерпретации и анализу результатов расчетов. Для решения данной задачи необходима разработка алгоритма, позволяющего проводить детальный анализ результатов расчетов, определять предприятия, вносящие наибольший вклад в формирование общегородских зон повышенного загрязнения воздуха, разрабатывать требования к предприятиям города по снижению их вкладов в загрязнение воздушного бассейна.

Результаты сводных расчетов загрязнения атмосферы позволяют решить целый ряд важных прикладных задач:

- получить детальную картину распределения полей максимальных концентраций, обусловленных выбросами промышленности и автотранспорта, по территории города по любому веществу при заданных метеоусловиях, что необходимо для обоснования возможности строительства новых и расширения существующих объектов, генеральных схем развития городов и регионов, инвестиционных проектов, принятия управленческих решений;

- получить расчетные значения фонового загрязнения по любому вредному веществу в любой точке городской территории;

- предъявить дополнительные требования к предприятиям по ужесточению нормативов ПДВ, установленных при ведомственных проработках, и следовательно, установить более обоснованные размеры платы за выбросы;

- уточнить размеры СЗЗ для групп предприятий;

- выполнить оценки репрезентативности существующей сети городского мониторинга за загрязнением атмосферы и оценить возможности ее развития в рамках создания городской подсистемы экологического мониторинга.

Но использование только сводных расчетов атмосферы недостаточно для того, чтобы организовать оперативное управление качеством атмосферного воздуха в городах. Для этого необходимо создание городских подсистем экологического мониторинга, которые должны опираться на данные автоматических станций измерения загрязнения воздуха (АСИЗВ), ведущих непрерывный контроль уровня концентраций основных примесей в атмосферном воздухе.

Использование в целях управления качеством атмосферного воздуха городов информации со стационарных постов наблюдения представляется малоэффективным, так как получаемая информация обладает определенной инерционностью и ограниченностью (как по освещенности городских территорий, так и по спектру контролируемых примесей).

5.2 Создание Единой областной системы экологического мониторинга

5.2.1 Общие положения

Областная система экологического мониторинга должна включать в себя городские подсистемы экологического мониторинга. Создание городских подсистем экологического мониторинга природных сред позволит организовать оперативные потоки актуальной информации о состоянии окружающей среды, которые будут востребованы городскими организациями в работах по территориальному планированию, социально-гигиеническому мониторингу, при расчете ущерба окружающей среде, в работе по жалобам жителей. Областная система экологического мониторинга должна быть создана на современном техническом уровне и обеспечивать получение точных, достоверных данных в оперативном режиме

Создание системы экологического мониторинга выдвигает на первый план задачу обеспечения учета и практического использования данных экологического мониторинга, в том числе через ориентацию городской системы экологического мониторинга на контроль эффективности выполняемых природоохранных мероприятий городского уровня, а также через "встраивание" экологического мониторинга в систему других механизмов обеспечения выполнения природоохранного законодательства (экологический контроль, экологическая экспертиза, нормирование). В местном законодательстве должна быть закреплена норма об обязательном учете объективных данных о состоянии окружающей среды при планировании и осуществлении хозяйственной деятельности и в ряде других установленных законом случаях.

Государственный экологический мониторинг является составной частью государственной системы наблюдений за состоянием окружающей среды Российской Федерации. На территории области его должны осуществлять орган исполнительной власти, осуществляющий государственное управление в области охраны окружающей среды (уполномоченный орган), а также специализированные организации экологического мониторинга в пределах их компетенции.

К функциям уполномоченного органа относятся:

- обеспечение осуществления государственного экологического мониторинга, а также его планирование, создание и развитие;

- обеспечение деятельности Единого областного фонда данных экологического мониторинга;

- координация деятельности специализированных организаций и субъектов локального экологического мониторинга;

- контроль за соблюдением специализированными организациями субъектами локального экологического мониторинга требований в области экологического мониторинга, установленных федеральным и областным законодательством;

- взаимодействие с федеральными органами, осуществляющими государственное управление в области охраны окружающей среды;

- подготовка предложений по использованию данных экологического мониторинга при принятии мер по охране окружающей среды города, а также в области защиты населения при чрезвычайных ситуациях;

- разработка перечня субъектов локального экологического мониторинга.

Финансирование деятельности по осуществлению государственного экологического мониторинга, осуществляемой уполномоченным органом и специализированными организациями, производится за счет средств бюджета области и других источников.

Финансирование деятельности по осуществлению локального экологического мониторинга осуществляется за счет собственных средств субъектов локального экологического мониторинга.

Единая областная система экологического мониторинга (ЕОСЭМ) должна состоять из следующих частей:

- информационно-аналитического центра;

- систем и подсистем экологического мониторинга городского уровня

- систем мониторинга организаций - природопользователей.

5.2.2 Информационно-аналитический центр

Функции информационно - аналитического центра должна исполнять специализированная организация экологического мониторинга.

Основные виды деятельности этой организации заключаются в следующем:

- информационно-аналитическая деятельность, связанная с выполнением функций информационно-аналитического центра ЕОСЭМ;

- выполнение функций по разработке, созданию и эксплуатации ЕОСЭМ и входящих в нее городских подсистем экологического мониторинга;

- подготовка предложений по основным направлениям государственной экологической политики, по разработке и реализации территориальных программ и экологических проектов;

- подготовка и внесение предложений по совершенствованию нормативных правовых актов по вопросам охраны окружающей среды, обеспечения экологической безопасности и сохранения биологического разнообразия;

- выполнение работ и оказание услуг природоохранного назначения по заказам органов государственного и муниципального управления, юридических лиц и граждан, участие в решении задач, направленных на совершенствование механизма охраны окружающей среды.

Таким образом, специализированная организация будет являться оператором Единого областного фонда данных экологического мониторинга и обеспечивать его формирование.

Государственным заказчиком информационной системы, обеспечивающей формирование данного фонда, является уполномоченный орган. Он же осуществляет финансирование расходов на его промышленную эксплуатацию.

Экологическая информация из Единого фонда доводится до населения уполномоченным органом либо специализированными организациями по его поручению, а также в форме устных сообщений, посредством издания регулярных бюллетеней о состоянии окружающей среды, через средства массовой информации, а также с использованием возможностей городских электронных табло, интернет-технологий.

Экологическая информация общего назначения является открытой и общедоступной. Экологическая информация общего назначения - это сведения о соответствии фактического и прогнозируемого состояния окружающей среды установленным нормативам качества окружающей среды, полученные в результате обработки данных государственного экологического мониторинга

Специализированная информация - информация, которая предоставляется по заказу пользователя и за счет его средств.

Использование информации Единого областного фонда данных экологического мониторинга является обязательным:

- при планировании хозяйственной и иных видов деятельности, предпроектная и проектная документация по которым представляется на заключение уполномоченному органу о соответствии экологическим требованиям;

- при разработке планов городской застройки, при иных видах территориального градостроительного планирования, а также при планировании развития транспортного комплекса и разработке схем организации дорожного движения;

- при разработке природоохранных мероприятий;

- при проведении оценки воздействия на окружающую среду планируемой хозяйственной и иных видов деятельности;

- при создании озелененных территорий;

- для выявления причин и источников негативного воздействия на окружающую среду;

- при определении размера вреда окружающей среде;

- для оценки воздействия загрязнения окружающей среды на здоровье людей при осуществлении социально-гигиенического мониторинга.

Органам государственной власти города, органам государственной системы социально-гигиенического мониторинга, государственным органам по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций, а также органам местного самоуправления, специализированная информация предоставляется бесплатно. Затраты на предоставление специализированной информации указанным органам подлежат компенсации за счет средств городского и областного бюджета.

Распространение экстренной информации по мере ее поступления осуществляется уполномоченным органом посредством информирования государственных органов по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и соответствующих органов исполнительной власти города Москвы, а также через средства массовой информации. Экстренная информация - это незамедлительно передаваемая информация об опасных природных явлениях, о фактических и прогнозируемых резких изменениях погоды и загрязнении окружающей природной среды, которые могут угрожать жизни и здоровью населения и наносить ущерб окружающей среде.

5.2.3 Городские подсистемы экологического мониторинга

Составной частью ЕОСЭМ являются подсистемы экологического мониторинга городского уровня, которые обеспечивают формирование Единого областного фонда данных.

Городские системы мониторинга качества атмосферного воздуха ориентируются на оперативное обнаружение повышенного уровня загрязнения атмосферы и обеспечивают автоматические непрерывные измерения концентраций основных загрязняющих веществ и метеопараметров с помощью АСИЗВ. Режим автоматических непрерывных измерений позволяет при существенном повышении надежности и точности измеряемых характеристик осуществлять оперативное реагирование, устанавливать особенности временной изменчивости (внутригодовой, внутрисуточной, т.д.), выявлять причины повышенного уровня загрязнения.

Выбор местоположения АСИЗВ, а также определение перечня измеряемых параметров и необходимой аппаратуры, должен производиться с учетом материалов сводных расчетов загрязнения атмосферы. Если в городе много зон повышенного загрязнения воздуха, следует оценить возможность включения в арсенал системы городского мониторинга передвижной лаборатории.

5.2.4 Локальные системы экологического мониторинга

Последним звеном в ЕОСМГ являются системы мониторинга организаций - природопользователей или локальные системы мониторинга.

Локальный экологический мониторинг осуществляется субъектами локального экологического мониторинга самостоятельно или с привлечением специализированных организаций.

Перечень субъектов локального экологического мониторинга утверждается Администрацией области по представлению уполномоченного органа.

Основанием включения предприятий в перечень субъектов локального экологического мониторинга является наличие одного из следующих условий:

- неоднократное по заключению уполномоченного органа нарушение нормативов допустимых выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду;

- требование (рекомендация) заключения уполномоченного органа о соответствии предпроектной и проектной документации экологическим требованиям;

- преобладающий вклад выбросов предприятия в содержание загрязняющего вещества или группы веществ в окружающей среде, по которым нарушены установленные нормативы качества окружающей среды.

Локальный экологический мониторинг осуществляется по загрязняющим веществам, по которым нарушены нормативы качества окружающей среды. Перечень загрязняющих веществ для каждого субъекта локального экологического мониторинга устанавливается уполномоченным органом на основе данных государственного экологического мониторинга.

Предприятия-субъекты локального экологического мониторинга обязаны своевременно, в полном объеме и по установленным формам предоставлять данные локального экологического мониторинга в Единый городской фонд данных экологического мониторинга на безвозмездной основе;

Одним из самых важных принципов осуществления локального экологического мониторинга является его непрерывность и оперативность, что подразумевает создание на предприятии автоматизированных систем мониторинга выбросов.

Установление автоматизированной системы локального экологического мониторинга выбросов (далее - Системы) осуществляется в целях:

- определения уровня негативного антропогенного воздействия на окружающую среду;

- определения точных фактических данных о показателях и составе выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух предприятиями;

- контроля за соблюдением установленных нормативов выбросов;

- оперативного выявления увеличения выбросов с целью предупреждения повышения уровня загрязнения воздуха и оповещения полномочных органов исполнительной власти области;

- выявления вклада предприятий в суммарную антропогенную нагрузку на атмосферный воздух;

- контроля за соблюдением мероприятий по снижению выбросов в период неблагоприятных метеорологических условий;

- оценки эффективности природоохранных мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ, проводимых предприятием;

- формирования единого банка данных о выбросах в атмосферу на территории городов.

Система должна обеспечивать непрерывный круглосуточный контроль выбросов в атмосферу на предприятиях путем прямого инструментального измерения массовой концентрации загрязняющих веществ в отходящих воздушных смесях и передачу в информационно-аналитический центр ЕОСЭМ фактических значений выбросов загрязняющих веществ в режиме реального времени.

Для установки Системы государственные инспекторы в ходе государственного экологического контроля определяют перечень стационарных источников выбросов загрязняющих веществ, подлежащих оборудованию Системами. В ходе проверки государственный инспектор по охране природы осуществляет сбор исходных материалов из тома ПДВ:

- характер производства и описание технологического процесса;

- схема расположения предприятия с привязкой к селитебной зоне и нанесением на схему санитарно-защитной зоны;

- параметры источников выбросов загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу (по данным инвентаризации);

- разрешение на выброс загрязняющих веществ в атмосферу;

- размер санитарно-защитной зоны предприятия;

- результаты производственного контроля;

- план мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при неблагоприятных метеорологических условиях. При этом следует обратить внимание на то, какие источники выбросов задействованы в этих мероприятиях.

Оборудованию средствами автоматизированного контроля подлежат следующие источники выбросов загрязняющих веществ:

- организованные источники, на которых с наибольшей вероятностью могут происходить сверхнормативные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;

- источники, используемые в мероприятиях по снижению выбросов загрязняющих веществ при неблагоприятных метеорологических условиях.

К предписанию по установке систем локального экологического мониторинга выбросов государственный инспектор по охране природы к прилагает технические требования к Системе, разработанные и утвержденные специализированной организацией экологического мониторинга и состоящие из:

- требований к измерительному оборудованию;

- перечня источников, подлежащих автоматическому контролю;

- перечня измеряемых параметров;

- форматов и протоколов регистрации и передачи данных в информационно-аналитический центр.

Во время эксплуатации Система должна удовлетворять этим техническим требованиям, иначе, в случае выявления несоответствия, она признается неработающей. Во избежание намеренного искажения данных о параметрах выбросов узлы и блоки, отвечающие за настройку Системы, должны быть опломбированы представителем информационно-аналитического центра.

Информационно-аналитический центр ежеквартально обязан информировать орган Ростехнадзора города о соблюдении предприятиями установленных нормативов выбросов и обеспечении снижения выбросов при неблагоприятных метеорологических условиях, а также обязан уведомлять орган Ростехнадзора и администрацию предприятия в случае регистрации фактов превышения установленных нормативов на выбросы, для проведения внеплановых инспекционных проверок и принятия мер по сокращению сверхнормативного выброса.

6. ОРГАНИЗАЦИЯ СИСТЕМ НЕПРЕРЫВНОГО МОНИТОРИНГА ВЫБРОСОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ В АТМОСФЕРУ

6.1 Цели и задачи системы непрерывного мониторинга вредных газообразных выбросов

В связи с развитием новых технологических процессов и вводом современных, более жестких, нормативов на выбросы в последние годы в разных странах все более активно разрабатываются и внедряются системы непрерывного мониторинга вредных выбросов в атмосферу. Контроль промышленного загрязнения окружающей среды в последнее годы рассматривается как основное средство для анализа производственных объектов и технологий с точки зрения соблюдений технических требований и нормативов. Этот новый подход, непосредственно связывающий охрану окружающей среды с промышленным производством, находит все большее распространение во всем мире. Более того, концепция непрерывного контроля промышленных источников загрязнения, как части общей системы управления технологическим процессом, получила в последнее время ускоренное развитие благодаря Постановлению Правительства РФ №1229 от 24 ноября 1993 г. «О создании Единой государственной системы экологического мониторинга». Кроме того, если говорить о создании Единой областной системы экологического мониторинга, то предприятие, попавшее в перечень субъектов локального экологического мониторинга, будет обязано установить автоматизированные системы мониторинга выбросов.

Задачи непрерывного мониторинга выбросов состоят в следующем:

- определение массовых выбросов от каждого источника;

- выполнение расчетов загрязнения территории, прилегающей к источнику загрязнения;

- проведение контроля предельно допустимых выбросов и временно согласованных выбросов;

- расчет платы за выбросы, предъявляемой каждому конкретному источнику и разработка рекомендаций по внедрению природоохранных мероприятий по снижению вредных выбросов.

Такая система непрерывного мониторинга выбросов (СНМВ) позволяет решать ряд важных народнохозяйственных проблем, к которым относится минимизация техногенного воздействия на окружающую среду, создание динамической информационной модели для прогнозирования изменения экологического потенциала региона, получение оценки эколого-экономической и социальной эффективности функционирования промышленных предприятий, а также повышение эффективности энергетического оборудования.

Система непрерывного производственного мониторинга базируется на современных средствах измерительной и вычислительной техники и может быть использована не только для текущего контроля и учета вредных выбросов, но также и для диагностики рабочих режимов и управления технологическими процессами.

Поскольку система непрерывного мониторинга и регулирования вредных выбросов в атмосферу предназначена для решения целого комплекса задач, то эффект от внедрения такой системы необходимо оценивать по целому ряду показателей.

С точки зрения экологического эффекта внедрения СНМВ позволяет осуществлять достоверный непрерывный контроль за выбросами в атмосферу и уменьшить загрязнение окружающей среды токсичными продуктами сгорания, прежде всего оксидами азота. Включение СНМВ в Единую областную систему мониторинга окружающей среды позволяет создавать динамические информационные модели для прогнозирования изменения экологического потенциала региона, прогнозировать потенциальное загрязнение окружающей среды, определять экологически неблагоприятные зоны и организовывать целенаправленную деятельность по минимизации техногенного воздействия на окружающую среду.

Экономический эффект от внедрения системы непрерывного контроля вредных выбросов в атмосферу заключается в снижении платы за выбросы вредных веществ в атмосферный воздух за счет более достоверного инструментального контроля (по предварительным оценкам объем вредных выбросов, полученный расчетным путем, превышает реальный на 20-30%) и снижении объемов выбросов за счет контроля и регулирования процесса сжигания топлива; уменьшении расходов потребляемого топлива в результате повышения эффективности работы основного энергетического оборудования; в снижении материальных затрат на проведение внеплановых ремонтов за счет внедрения в составе программно-вычислительного комплекса экспертно-диагностических систем.

В качестве социального эффекта снижения выбросов можно отметить улучшение экологической обстановки в крупных промышленных центрах, что благоприятно отразиться на здоровье людей. Данный фактор особенно важен в период неблагоприятных метеорологических условий. Жесткий контроль выбросов в атмосферу и возможность прогнозирования их распределения в атмосфере позволить координировать природоохранную деятельность предприятий городов и планировать размещение строящегося жилья и промышленных объектов, что улучшит социальный климат.

В российской практике системы непрерывного мониторинга выбросов чаще устанавливают на ТЭЦ. В Архангельской области это было бы также правильным решением, так как, в соответствии с рисунком 19, выбросы предприятий электроэнергетики увеличиваются, в то время как выбросы предприятий лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности стабильно уменьшаются.



Рисунок 19 Выбросы различных отраслей промышленности в атмосферный воздух

Технологический эффект внедрения СНМВ на ТЭЦ состоит в обеспечении более строгого соблюдения режимных карт работы котлов за счет контроля процесса сжигания топлива. Реализация экспертных и диагностических систем, являющихся частью СНМВ, позволит в режиме реального времени разрабатывать рекомендации машинистам котлов по оптимизации текущих режимов работы оборудования и долгосрочные рекомендации по ремонту, реконструкции о модернизации оборудования. Возможность получения оперативной информации по локальной вычислительной сети станции администрацией и службами ТЭЦ приведет к усилению контроля за действиями персонала и улучшению производственной дисциплины. Также автоматизируется составление форм статистической отчетности и расчет платы за выбросы.

6.2 Опыт организации СНМВ на российских и зарубежных предприятиях

На сегодняшний день ТЭЦ являются одним из основных источников загрязнения атмосферного воздуха и во многих городах России они уже оборудованы системами непрерывного контроля выбросов. Так, компания «Мосэнерго», установив в 2005 г. СНМВ на ТЭЦ -26, планирует установить такие системы на всех 17 ТЭЦ. В 2007 г. планируется ввод в действие СНМВ на Калининградской ТЭЦ -2, а СНМВ на Казанской ТЭЦ-1 работает с 1998 г. Результаты эксплуатации системы контроля выбросов на Казанской ТЭЦ-1и ТЭЦ-3, по материалам статьи [7], подтвердили возможность осуществления непрерывного контроля экологических нормативов на отечественных электростанциях и экономическую целесообразность такого контроля с точки зрения платы за выбросы.

Применение СНМВ на ЦБК в России не практикуется из-за отсутствия заинтересованности в них руководства предприятий, в то время как на предприятиях ЦБП в зарубежных странах СНМВ считается необходимым элементом. Например, ЦБК в городе Оулу, Финляндия (Stora Enso Oyj), имеет систему непрерывного контроля за выбросами диоксида серы, сернистых соединений и оксидов азота [9]. Кроме того, в составе любого целлюлозно-бумажного предприятия обязательно присутствуют теплоэлектростанции, которые работают как для нужд комбината, так и для потребностей близлежащего города, а наличие экономического эффекта от внедрения СНМВ на ТЭЦ доказано опытом российских предприятий. Таким образом, установка СНМВ на предприятиях ЦБП позволит не только интенсифицировать природоохранную деятельность, но и сократить плату за выбросы за счет более достоверного контроля.

6.3 Требования к СНМВ

6.3.1 Объекты и параметры, контролируемые СНМВ

Автоматизированная система непрерывного мониторинга и регулирования вредных выбросов должна охватывать весь комплекс загрязняющих атмосферу веществ, подлежащих непрерывному автоматическому контролю. согласно «Положению о государственном учете вредных воздействий на атмосферный воздух» все предприятия, учреждения и организации, объекты которых оказывают вредное воздействие на атмосферный воздух, осуществлять инструментальное определение видов и количества загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу и систематическую отчетность о вредных воздействиях на атмосферу по форме №2- тп (воздух).

Так, для ТЭС, согласно «Отраслевой инструкции по нормированию выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для тепловых электростанций и котельных» для котлов мощностью более 30 т/ч нормированию подлежат массовые выбросы следующих загрязняющих веществ, содержащихся в дымовых газах: оксида азота, диоксида азота, диоксида серы, оксида углерода, зола твердого топлива, мазутная зола (в пересчете на пентаоксид ванадия).

В свою очередь, реализация на котлах внутритопочных природоохранных мероприятий (в том числе нетрадиционных технологий сжигания топлива) и работа с низкими избытками воздуха требует организации непрерывного контроля в составе продуктов сгорания каждого котла наряду с концентрациями оксидов азота еще и концентраций кислорода и монооксида углерода для обеспечения эффективного выгорания топлива.

В связи с указанным выше, СНМВ должна обеспечивать непрерывные инструментальные измерения следующих параметров уходящих газов:

а) при контроле массовых выбросов ТЭС в атмосферу:

1) концентрация диоксида азота;

2) концентрация оксида азота;

3) концентрация монооксида углерода;

4) объема дымовых газов;

б) при контроле эффективности процесса сжигания топлива:

1) концентрация монооксида азота или оксидов азота;

2) концентрация монооксида углерода СО;

3) концентрация кислорода О₂ ;

4) дополнительных параметров, необходимых для функционирования системы (нагрузки, температуры, давления, расхода топлива) по данным штатных приборов.

Таким образом, объектами контроля СНМВ на тепловых электростанциях являются котлы и дымовые трубы ТЭС, а основными параметрами контроля - концентрации перечисленных выше веществ и объемы выбрасываемых дымовых газов.

6.3.2 Общие требования к измерительным системам

Оборудование, входящее в состав СНМВ, должно иметь соответствующие сертификаты на применение на территории РФ, удовлетворять требованиям ГОСТ и нормативных документов РФ и отрасли по электробезопасности, пожарной безопасности, санитарно-гигиеническим и эргономическим требованиям, экологическим нормам. Измерения должны проводиться на основе утвержденных методик или общефедеральных методик. Работа СНМВ должна вестись в непрерывном автоматическом режиме.

Кроме этого, рассматриваемое оборудование должно также удовлетворять следующим общим требованиям:

- быть внесенным в Государственный реестр средств измерений РФ;

- соответствовать техническим требованиям РАО «ЕЭС России»;

- гарантийный срок эксплуатации - не менее 1 года;

- расчетный срок эксплуатации - не менее 5 лет;

- диапазон измерений должен перекрывать возможные максимальные значения концентраций не менее чем на 20%;

- возможность совместной работы со средствами вычислительной техники;

- иметь соответствующий стандарт исполнения.

Выбор измерительных систем для СНМВ обычно производиться по результатам тендера на основе методики сравнительной оценки параметров измерительных систем.

6.3.3 Требования к контролю газообразных выбросов

Требования к функционирования СНМВ при контроле газообразных выбросов ТЭС в атмосферу регламентированы документами [ ].

В общем случае СНМВ должна обеспечивать контроль массовых и учет валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и получение необходимой информации для работы экспертных систем и систем регулирования технологических процессов сжигания топлива. Для этого должны быть реализованы следующие функции:

- непрерывное определение концентраций загрязняющих веществ в продуктах сгорания

- непрерывное определение концентрации кислорода в режимных точках и измерительном сечении для загрязняющих веществ;

- непрерывное определение расхода дымовых газов прямыми или косвенными методами;

- оценка достоверности получаемой информации;

- проведение необходимых регламентных работ (поверка, калибровка, обслуживание, замена расходных материалов);

- осреднение мгновенных значений за контрольный интервал времени (1/20 минимального нормативного периода, равного 20 мин, т.е. 1 мин);

- определение массового выброса за контрольный интервал и с нарастающим итогом;

- сравнение концентраций и массовых выбросов с нормативными величинами;

- предоставление информации для контроля технологических процессов и состояния оборудования;

- хранение измерительной информации в течении определенного периода времени и ее передача в центральные базы данных;

- предоставление информации оперативному персоналу в удобной форме и выдача предупреждений о превышении текущих выбросов над установленными значениями.

В соответствии с «Техническими требованиями к автоматизированной системе контроля выбросов загрязняющих веществ ТЭС» допускаемая (суммарная) относительная погрешность измерения контролируемых величин при использовании автоматизированных систем должна быть не хуже:

- концентрация оксида и диоксида азота ±15%;

- концентрация монооксида углерода ±10%;

- скорость (расход) дымовых газов ±10%;

- массовый выброс (г/с) газообразных компонентов ±20%.

Ввиду того, что требования по точности измерений с развитием средств измерений будут ужесточаться, при реализации СНМВ рекомендуется использовать измерительные системы с относительной погрешностью измерения контролируемых величин не превышающей 5-10%.

6.4 Организационно-иерархическая схема системы непрерывного мониторинга вредных выбросов

СНМВ строится на основе четкого распределения функций и информационного обмена между ее основными частями. С учетом анализа функциональной схемы СНМВ и организационных структур тепловой электростанции и региональной энергосистемы наиболее оптимальной является трехуровневая организационно-иерархическая схема (см. Приложение)

Нижний уровень включает стационарное оборудование и измерительную аппаратуру, а также обслуживающий технический персонал. На нижнем уровне обеспечивается:

- проведение замеров на основе согласованных и аттестованных методик;

- сбор и преобразование первичной информации к стандартному виду (формату);

- текущее обслуживание и контроль функционирования измерительных систем и вспомогательного оборудования;

- ремонт и наладка оборудования, проведение плановых регламентных профилактических работ.

Технический персонал нижнего уровня должен состоять из одного-двух техников, в обязанности которых входит контроль и регламентное обслуживание измерительных систем.

Средний уровень состоит из группы экологического контроля ТЭС, которая организует:

своевременную обработку и систематизацию данных нижнего уровня;

- анализ поступающей информации;

- оценку состояния оборудования (котлов, очистных установок и т.п.);

- хранение информации и работу с базами данных;

- составление отчетности по выбросам ТЭС и расчет платы за них;

- обслуживание запросов руководства и служб ТЭС;

- разработку рекомендаций по оптимизации режимов работы оборудования;

- прогнозирование уровней выбросов ТЭС;

- организацию и контроль работы нижнего уровня системы мониторинга;

- информационный обмен с вышестоящей организацией.

В состав группы экологического контроля ТЭС входят руководитель группы - специалист по работе энергетического оборудования станции, инженер- специалист по программному обеспечению и вычислительной технике, инженер по измерительным системам и инженер-эколог.

Верхний уровень представляет собой информационно-аналитический центр системы мониторинга региональной энергосистемы. На верхнем уровне обеспечивается:

- постановка задач и организация работы всей СНМВ;

- сбор, систематизация и анализ информации, поступающей с электростанцией;

- составление статистической отчетности по энергосистеме;

- прогнозирование уровней загрязнения окружающей среды;

- информационный обмен с городской подсистемой экологического мониторинга;

- научно-техническая экспертиза экологического состояния ТЭС, входящих в региональную энергосистему;

- разработка программ улучшения экологических показателей энергосистемы;

- координация природоохранной деятельности станций;

- метрологическая и методическая координация функционирования СНМВ;

- управление потоками информации и базами данных;

- обслуживание запросов руководства и служб энергосистемы;

- текущий контроль работы среднего уровня СНМВ;

- проведение кадровой политики и обучение персонала среднего и нижнего уровней.

Персонал информационно-аналитического центра состоит из руководителя центра, заместителя руководителя, инженера-эколога, инженера теплоэнергетика, инженера по метрологии и методикам измерений, инженера по информационным технологиям.

Размещено на Allbest.ru