probenerИзвестия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИPower engineering: research, equipment, technology1998-99032658-5456Kazan State Power Engineering University10.30724/1998-9903-2023-25-2-3-11probener-2606Research ArticleЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И КОМПЛЕКСЫENERGY SYSTEMS AND COMPLEXESМассовые выбросы полициклических ароматических углеводородов при сжигании топлива в котлах ТЭСMass emissions of polycyclic aromatic hydrocarbons during fuel combustion in thermal power plant boilershttps://orcid.org/0000-0002-8779-5453ИваницкийМ. С.IvanitskiyM. S.

Максим Сергеевич Иваницкий, д-р. техн. наук, профессор

кафедра «Энергетика»

Волжский

Maxim S. Ivanitskiy

Volzhsky

mseiv@yandex.ruНациональный исследовательский университет «МЭИ» в г. ВолжскомРоссияVolzhsky Branch of the National Research University «Moscow Power Engineering Institute»Russian Federation202307062023252311Copyright © Иваницкий М.С., 20232023Иваницкий М.С.Ivanitskiy M.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.energyret.ru/jour/article/view/2606

   АКТУАЛЬНОСТЬ данного  исследования заключается в установлении технологических показателей выбросов бенз(а)пирена в атмосферу для оценки степени негативного влияния энергетических предприятий на окружающую среду и разработке на этой основе первичных (воздухоохранных) мероприятий, проведении инвентаризации выбросов загрязняющих веществ, сбора и подготовке исходной экологической информации для эффективной реализации в отечественной теплоэнергетике принципов технологического нормирования выбросов.

   ЦЕЛЬ

   ЦЕЛЬ. Рассмотрены технологические особенности образования полициклических ароматических углеводородов, в частности, бенз(а)пирена в топках энергетических котлов, сжигающих органическое топливо. 

   Определены режимные факторы, значительно влияющие на интенсивность образования бенз(а)пирена как наиболее канцерогенной и мутагенной примеси в дымовых газах. В рамках внедрения принципов технологического нормирования загрязняющих маркерных веществ энергетические предприятия должны определять массовую эмиссию высокотоксичных продуктов сгорания для улучшения экологических показателей топочных процессов и установления технологических показателей выбросов.

   МЕТОДЫ

   МЕТОДЫ. Определение массовых выбросов полициклических ароматических углеводородов выполнено с применением методов математической статистики, обработки экологической информации, системного анализа данных и обработки полученных результатов.

   РЕЗУЛЬТАТЫ

   РЕЗУЛЬТАТЫ. Разработаны аналитические выражения для определения содержания бенз(а)пирена в продуктах сгорания каменного угля и антрацита. Определены значения массовых выбросов бенз(а)пирена для проведения инвентаризации и обоснования технологического нормирования канцерогенных и мутагенных веществ на энергетическихпредприятиях.

   ЗАКЛЮЧЕНИЕ

   ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Полученные результаты рекомендуется использовать для предварительной оценки содержания бенз(а)пирена в дымовых газах котлов на энергетических предприятиях на стадии сбора и подготовки информации для введения технологического нормирования высокотоксичных веществ и оценки технологических показателей выбросов.

   RELEVANCE of this study lies in the establishment of technological indicators of emissions of benz(a)pyrene into the atmosphere to assess the degree of negative impact of energy enterprises on the environment and the development on this basis of primary (air protection) measures, inventory of emissions ofpollutants, collection and preparation of initial environmental information for the effective implementation of the principles of technological regulation of emissions in the domestic thermal power industry. THE

   PURPOSE

   PURPOSE. The technological features of the formation of polycyclic aromatic hydrocarbons, in particular benz(a)pyrene, in the furnaces of power boilers burning organic fuel are considered.

   The regime factors significantly influencing the intensity of the formation of benz(a)pyrene as the most carcinogenic and mutagenic impurity influe gases have been determined. As part of the implementation of the principles of technological rationing of polluting marker substances, energy enterprises should determine the mass emission of highly toxic combustion products to improve the environmental performance of combustion processes and establish technological emission indicators.

   METHODS

   METHODS. Determination of mass emissions of polycyclic aromatic hydrocarbons was carried out using methods of mathematical statistics, processing of environmental information, system analysis of data and processing of the results obtained.

   RESULTS

   RESULTS. Analytical expressions have been developed to determine the content of benz(a)pyrene in the combustion products of coal and anthracite. The values of mass emissions of benz(a)pyrene for inventory and justification of technological rationing of carcinogenic and mutagenic substances at energy enterprises have been determined.

   CONCLUSION

   CONCLUSION. The results obtained are recommended to be used for a preliminary assessment of the content of benz(a)pyrene in the flue gases of boilers at power plants at the stage of collecting and preparing information for the introduction of technological rationing of highly toxic substances and the assessment of technological emission indicators.

тепловые электрические станциитехнологическое нормирование выбросовполициклические ароматические углеводородыбенз(а)пиренмассовые выбросыthermal power plantsbenz(a)pyrenetechnological regulation of emissionspolycyclic aromatic hydrocarbonsmass emissionsReferencesРосляков П. В., Кондратьева О. Е., Альмгрен А. Р и др. Технические и экономические проблемы и риски внедрения наилучших доступных технологий на российских ТЭС // Новое в российской электроэнергетике. 2021. № 1. С. 15-20.Roslyakov P. V., Kondrat'eva O. E., Al'mgren Aю R., et al. Tekhnicheskie i ekonomicheskie problemy i riski vnedreniya nailuchshikh dostupnykh tekhnologii na rossiiskikh TES. Novoe v rossiiskoi elektroenergetike. 2021; 1: 15-20.Росляков П. В., Черкасский Е. В., Гусева Т. В. и др. Технологическое нормирование объектов теплоэлектроэнергетики: наилучшие доступные технологии и нормы общего действия // Теплоэнергетика. 2021. № 10. С. 1-13.Roslyakov P. V., Cherkasskii E. V., Guseva T. V., et al. Tekhnologicheskoe normirovanie ob"ektov teploelektroenergetiki: nailuchshie dostupnye tekhnologii i normy obshchego deistviy. Teploenergetika. 2021; 10: 1-13.Власенко С. А., Росляков П. В., Сердюков В. А. Методические подходы к определению технологических показателей наилучших доступных технологий при актуализации информационно-технического справочника ИТС 38-2017 «Сжигание топлива на крупных установках в целях производства энергии» // Инновации. Наука. Образование. - 2022. № 55. С. 31-39.Vlasenko S. A., Roslyakov P. V., Serdyukov V. A. Metodicheskie podkhody k opredeleniyu tekhnologicheskikh pokazatelei nailuchshikh dostupnykh tekhnologii pri aktualizatsii informatsionno-tekhnicheskogo spravochnika ITS 38-2017 «Szhiganie topliva na krupnykh ustanovkakh v tselyakh proizvodstva energii. Innovatsii. Nauka. Obrazovanie. 2022; 55 (31-39).Росляков П. В., Кондратьева О. Е., Дмитренко В. В., Рудомазин В. В. Особенности актуализированного информационно-технического справочника ИТС 38-2022 «Сжигание топлива на крупных установках в целях производства энергии» // Электрические станции. - 2022. № 12 (1097). С. 42-50.Roslyakov P. V., Kondrat'eva O. E., Dmitrenko V. V., et al. Osobennosti aktualizirovannogo informatsionno-tekhnicheskogo spravochnika ITS 38-2022 «Szhiganie topliva na krupnykh ustanovkakh v tselyakh proizvodstva energii». Elektricheskie stantsii. 2022; 12 (1097): 42-50.Цирульников Л. М., Конюхов В. Г., Димант И. Н., и др. О содержании канцерогенных веществ в уходящих газах при сжигании газа и мазута // Теплоэнергетика. 1976. № 9. С. 32-35.Tsirul'nikov L. M., Konyukhov V. G., Dimant I. N. O soderzhanii kantserogennykh veshchestv v ukhodyashchikh gazakh pri szhiganii gaza i mazuta. Teploenergetika. 1976; 9: 32-35.Соколова Я. И., Цирульников Л. М., Конюхов В. Г. О составе полициклических ароматических углеводородов в продуктах сгорания // Теплоэнергетика. 1983. № 4. С. 17­-19.Sokolova Ya. I., Tsirul'nikov L. M., Konyukhov V. G. O sostave politsiklicheskikh aromaticheskikh uglevodorodov v produktakh sgoraniya. Teploenergetika. 1983; 4: 17-19.Росляков П. В., Кондратьева О. Е., Ионкин И. Л., Егорова Л. Е. Обеспечение достоверного непрерывного инструментального контроля выбросов маркерных загрязняющих веществ ТЭС в атмосферу // Теплоэнергетика. 2022. № 1. С. 68 - 77.Roslyakov P. V., Kondrat'eva O. E., Ionkin I. L. Obespechenie dostovernogo nepreryvnogo instrumental'nogo kontrolya vybrosov markernykh zagryaznyayushchikh veshchestv TES v atmosferu. Teploenergetika. 2022; 1: 68-77.Кондратьева О. Е., Росляков П. В., Недре А. Ю и др. Внедрение систем непрерывного контроля выбросов как часть цифровой трансформации энергетических предприятий // Энергетик. 2020. № 10. С. 3-5.Kondrat'eva O. E., Roslyakov P. V., Nedre A. Yu., et al. Vnedrenie sistem nepreryvnogo kontrolya vybrosov kak chast' tsifrovoi transformatsii energeticheskikh predpriyatii. Energetik. - 2020; 10: 3-5.Росляков П. В., Закиров И. А., Ионкин И. Л. и др. Исследование процессов конверсии оксида углерода и бенз(а)пирена вдоль газового тракта котельных установок // Теплоэнергетика. 2005. № 4. С. 44-50.Roslyakov P. V., Zakirov I. A., Ionkin I. L., et al. Issledovanie protsessov konversii oksida ugleroda i benz(a)pirena vdol' gazovogo trakta kotel'nykh ustanovok. Teploenergetika. 2005; 4: 44-50.Дмитриев А. В., Зинуров В. Э., Дмитриева О. С., и др. Очистка газовых выбросов котельных установок от твердых частиц // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2020. № 1. С. 3-9.Dmitriev A. V., Zinurov V. E., Dmitrieva O. S., et al. Ochistka gazovykh vybrosov kotel'nykh ustanovok ot tverdykh chastits. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Problemy energetiki. 2020; 1: 3-9.Huang Y., Wei I., Song I., et al. Determination of low levels of polycyclic aromatic hydrocarbons in soil by high performance liquid chromatography with tandem fluorescence and diode” array detectors // Chemosphere. 2013. V. 92. № 8. pp. 1010-1016.Huang Y., Wei J., Song J., et al. Determination of low levels of polycyclic aromatic hydrocarbons in soil by high performance liquid chromatography with tandem fluorescence and diode" array detectors // Chemosphere. 2013. V. 92. № 8. Pp. 1010-1016.Lara S., Villanueva F., Martin P., et al. Investigation of PAHs, nitrated PAHs and oxygenated PAHs in PM10 urban aerosols. A comprehensive data analysis // Chemosphere. 2022. V. 294. pp. 133745.Lara S., Villanueva F., Martin P., et al. Investigation of PAHs, nitrated PAHs and oxygenated PAHs in PM10 urban aerosols. A comprehensive data analysis // Chemosphere. 2022. V. 294. pp. 133745.Liljelind P., Soderstrom G., Hedman B.. et al. Method for multiresidue determination of halogenated aromatics and PAHS in combustion-related samples // Environmental Science and Technology. 2003. V. 37. № 16. pp. 3680.Liljelind P., Soderstrom G., Hedman B., et al. Method for multiresidue determination of halogenated aromatics and PAHS in combustion-related samples // Environmental Science and Technology. 2003. V. 37. № 16. pp. 3680.Song Y., Zhang Y., Chen W., et al. The cellular effects of PM2 5 collected in Chinese Taiyuan and Guangzhou and their associations with polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), nitro-PAHs and hydroxy-PAHs // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2020. V. 191. pp. 110225.Song Y., Zhang Y., Chen W., et al. The cellular effects of PM25 collected in Chinese Taiyuan and Guangzhou and their associations with polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), nitro-PAHs and hydroxy-PAHs // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2020. V. 191. Pp. 110225.Иваницкий M. C. Расчет выбросов бенз(а)пирена при сжигании органического топлива в энергетических котлах ТЭС и котельных // Энергобезопасность и энергосбережение. 2022. № 6. С. 11-14.Ivanitskii M. S. Raschet vybrosov benz(a)pirena pri szhiganii organicheskogo topliva v energeticheskikh kotlakh TES i kotel'nykh. Energobezopasnost' i energosberezhenie. 2022; 6: 11-14.

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