Врахування викидів СО2 як токсичного полютанта та парникового газу при комплексному критеріальному оцінюванні роботи дизель-генератора

О. М. Кондратенко

 

DOI: 10.5281/zenodo.3558960

Отримано: 10 вересня 2019

Прийнято: 24 жовтня 2019

Опубліковано: 29 листопада 2019

 

 

АНОТАЦІЯ

У даному дослідженні проаналізовано види й особливості відомих мо­делей експлуатації поршневого ДВЗ у складі електро­генеру­ючої енерго­уста­новки, серед яких виділено ста­ціо­нарний стандартизований випробу­валь­ний цикл D2 за ISO 8178-4:2017. Отримано набір ви­хід­них даних для роз­ра­хун­кового критеріаль­но­го оцінювання рівня екологічної безпеки про­це­су експлуатації енергоустановок з поршневим ДВЗ на прикладі ав­тотрак­тор­ного дизеля 2Ч10,5/12 за результатами обробки да­них стендових моторних випробувань. Проаналізовано мате­матичний апарат комп­лексного паливно-еко­логіч­но­го критерію проф. І.В. Парсаданова. Вдосконалено методики розрахункового оці­ню­ван­ня зна­чень цього критерію з ура­ху­ванням масових годин­них викидів діоксиду вуглецю з по­то­ком відпрацьованих газів поршневого ДВЗ як по­лю­танта та як парникового газу. Здійснено розрахункове оцінювання зна­чень вказаного критерію з ура­хуван­ням викидів діоксиду вугле­цю з по­током відпрацьованих газів поршневого ДВЗ як полютанта та як парниково­го газу. Встановлено, що незважаючи на високі значення масового годин­но­го викиду діоксиду вуглецю як ток­сичного полютанту врахуван­ня тако­го викиду при критеріальному оцінюванні у серед­ньому змен­шує значен­ня комп­лекс­ного паливно-екологічного критерію на 0,164 %, що зумовлено малим зна­чен­ням безрозмірного по­каз­ни­ка відносної агресивності такого полютанту. Врахування викиду та­кого полю­танту як парникового газу по­казало, такий внесок становить 0,003 %, а у сумі врахування обох аспек­тів викиду знижує значення критерію на 0,167 %. Отримано залежності значень критерію та його зміни від зна­чення парникового коефі­ці­єнту.

Ключові слова: екологічна безпека, технології захисту навколишнього середовища, енергетичні установки, поршневі двигуни внутрішнього згоряння, викиди полютантів, критеріальне оцінювання, парникові гази, діоксид вуглецю.

 

ЛІТЕРАТУРА

1. Vambol S.O., Strokov O.P., Vambol V.V., Kondratenko O.M. (2015). Modern methods for increasing of ecological safety of power plants ex­ploitation process: Monograph. Kharkiv. Publ. Style-Izdat. 212 p. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/3529.

2. Kon­dratenko O., Mi­shchen­ko I., Cher­no­bay G., Derkach Yu., Suchikova Ya. (2018). Criteria based assessment of the level of eco­lo­gical safety of ex­plo­ita­tion of electric ge­ne­rating po­wer plant that consumes bio­fuels. Bo­ok of Papers of 2018 IEEE 3rd Interna­tional Interna­tional Con­fe­ren­ce on Intelligent Energy and Po­wer Systems (IEPS–2018) (10–14 Sep­tember 2018). Khar­kiv. NTU “KhPI”. pp. 185–189. DOI: 10.1109/IEPS.2018.8559570

3. Kondratenko O.M. (2018). Selection of criterial appa­ra­tus for complex assess­ment of ecological sa­fety level of ex­ploitation process of power plants. Tech­no­genic and Eco­lo­gical Sa­fety. Issue 3 (1/2018). P. 75–84. DOI: http://doi.org/10.5281/zenodo.1182858. URL: http://repositsc.nuczu. edu.ua/handle/123456789/36

4. Parsadenov I.V. (2003). Improving the qua­li­ty and com­pe­titive­ness of diesel engines based on complex fuel and eco­logical crite­ria: Mo­no­graph. Kharkiv. Publ. Center NTU “KhPI”. 244 p.

5. Kondratenko O.M. (2019). Metrolo­gi­cal aspects of complex crite­ria-based as­sessment of ecolo­gi­cal safety level of exploita­tion of recipro­cating en­gines of power plants : Monograph. Kharkiv. Publ. Style-Izdat. 532 p.

6ISO 8178-4:2017 Reciprocating internal combustion engines – Exhaust emission measurement – Part 4: Test cycles for different engine appli­cations (2017). 237 p. URL: https://www.iso.org/standard/65278.html.

7Efros V.V. at al. (1976). Diesel engines with air cooling of Vladimir tractor plant. Moscow. Publ. Mashinistroyeniye. 277 p.

8. Kon­drat­en­ko O.M., Strokov O.P., Vam­bol S.O., Av­ra­me­n­ko A.M. (2015). Ma­the­matical model of efficien­cy of di­esel particu­la­te matter filter. Sci­entific Bulle­tin of NMU. Is­sue 6 (150). P. 55–61. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/2227.

9. Vam­­bol S., Vambol V., Kon­dra­ten­ko O., Su­chi­kova Y.Huren­ko O. (2017). Assess­ment of im­pro­vement of eco­lo­gi­cal safety of power pla­nts by arra­n­­ge­ment of pol­lu­tants ne­u­­tra­lization system. Eastern-Eu­ro­pean Journal of En­terprise Techno­lo­gies. № 3/10 (87). P. 63–73. DOI: 10.15587/ 1729-4061.2017.102314. URL: http://journals.uran.ua/eejet/article/view File/102314/100169.

10. Dha­had H.A.,  Alawee W.H., Marchenko A., Klets D., Akimov O. (2018). Evalu­a­tion of power indicators of the automobile engine. Inter­na­tional Journal of Engineering and Technology. No 7(4.3). P. 130–134. DOI: 10.14419/ijet.v7i4.3.19722.

11. Parsadanov I.V., Sakhnenko N.D., Ved’ M.V., Rykova I.V., Khyzhniak V.A., Karakurkchi A.V., Goro­khivskiy A.S. (2017). Increasing the efficiency of intra-cylinder cata­ly­sis in die­sel engines. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tek­hnologii. No 6. P. 75–81.

12. Samoilenko D., Marchenko A., Prokho­ren­ko A. (2016). An alternative method of variable geometry turbine adjustment: A compa­ra­tive eva­lu­ation of alternative method and nozzle ring adjust­ment. Pro­ceedings of 20th International Conference Tran­sport Means 2016. Issue 2. P. 517–521.

13. Sa­mo­i­lenko D., Mar­che­n­ko A., Cho H.M. (2017). Improvement of torque and power characteris­tics of V-type diesel engine applying new de­sign of Variable geometry tur­bocharger (VGT). Journal of Mechanical Science and Tech­nology. Vol. 31, Issue 10. P. 5021–5027. DOI: 10.1007/ s12206-017-0950-2.

14. Vambol S., Vambol V., Kondratenko O., Koloskov V., Suchikova Y. (2018). Substantiation of ex­pedience of application of high-temperature utilization of used tires for liquefied me­thane production. Jo­urnal of Achievements in Ma­terials and Manufacturing En­gi­neering. Vol. 87. Issue 2. P. 77–84. DOI: 10. 5604/01.3001.0012.2830.

15. Vambol S., Vam­bol V. Sobyna V., Kolos­kov V., Poberezhna L. (2018). Investigation of the energy ef­ficiency of waste utilization te­chnology, with considering the use of low-temperature sepa­ration of the resulting gas mixtures. Energetika. Vol 64. No 4 (2018). P. 186–195. DOI: https://doi. org/10.6001/energetika.v64i4.3893.

16. Kustov M.V., Ka­lu­gin V.D., Tutunik V.V., Tarakhno O.V. (2019). Physicochemical principles of the techno­lo­gy of modified pyrotechnic com­po­sitions to reduce the che­mical pollution of the atmosphere. Voprosy Khimii i Khi­micheskoi Tekhnologii. No. 1 (2019). P. 92–99. DOI: 10.32434/0321-4095-2019-122-1-92-99.

17. Pospelov B., Rybka E., Meleshchenko R., Gornostal S., Shcherbak S. (2017). Results of experimental research into correlations between ha­zardous factors of ignition of materials in premises. EasternEuropean Journal of Enterprise Technologies. 6 (10-90). P. 50-56. DOI: 10.15587/1729-4061.2017.117789.

18. Pospelov B., Rybka E., Melesh­che­n­ko R., Boro­dych P., Gornostal S. (2019). Deve­lopment of the method for rapid detection of hazardous at­mo­spheric pollution of cities with the help of recurrence me­a­sures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. Vol. 1, No 10 (97). P. 29–35. DOI: doi.org/10.15587/1729-4061.2019.155027.

19. Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Skliarov S. (2017). Research into dynamics of setting the threshold and a probability of ignition detec­tion by selfadjusting fire detectors. EasternEuropean Journal of Enterprise Technologies. 5 (9-89), P. 43–48. DOI: 10.15587/1729-4061.2017.110092.

20. GOST 30494-2011. Residential and public buildings. Indoor microclimate parameters (2013). Moscow. Publ. Standartinform. 15 p.

21. Sorokin P. (2015). How environmental standards drive car industry progress. Internet-issue «Za rulem» [Electronic resource]. Date of publ. 03.09. 2015. URL: https://www.zr.ru/content/articles/809243-kak-ekologicheskie-normy-dvigayut-progress-avtoproma.

22. Kyoto protocol to the United Nations framework convention on cli­ma­te change. Official text in English (1998) [Electronic resource]. 20 p. URL: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf.

23. Andrushchenko S. (2009). Kyoto Protocol gathered to renew [Electronic resource]. News portal of Ukraine Delo.ua. Date of publ 08.12.2009. URL: https://delo.ua/econonomyandpoliticsinukraine/kiotskij-protokol-sobralis-pro-134967.

24. Kanilo P.M., Bey I.S., Rovensky O.I. (2000). Automobile and environment. Kharkiv. Publ. Prapor. 304 p.

25. Dyachenko V.G. (2001).  Methodical instructions for term paper: Calculation of working processes in internal combustion engines. Kharkiv. Publ. KhNADU. 34 p.

26. Parsadenov I.V., Vasiliyev I.P. (2013). Determination of diesel particulate matter particulate matter composition. Internal combustion engines. № 2. P. 97 – 101.

27. Ugnefuk A.A. (2012). Experimental studies of the structure and composition of particulate matter in the exhaust gases of a vortex chamber diesel : diss. Cand. tech. sciences. spec.: 05.04.02 – heat engines. Barnaul. GBOU VPO «Altai State Technical University named after I.I. Polzunov». 163 p.

28. Berdin V.H., Gritsevich I.G., Kokorin A.O., Fedorov Ju.N. (2004). Greenhouse gases are a global environmental resource. Reference guide. Moscow. Publ. WWF of Russia. 137 p.

29. CDIAC Carbon Dioxide Information Analysis Center of Berkeley Lab & U.S. Department of Energy [Electronic resource]. URL: https://cdiac.ess-dive.lbl.gov.

30. Mirzoev V., Pishchuk E. (2010). Gasoline and ethanol - world perspectives. Production methods, standards, overview of the global market and fuel producers [Electronic resource]. Internet-journal «Local Government Issues». № 20. P. 10-1–10-6. URL: http://www.samoupravlenie.ru/40-10.php.

31. Bystrov A.S., Varankiv V.V., Vilensky M.A. at al. (1986). Temporary standard methodology for determining the economic efficiency of environmental protection measures and assessing the economic damage caused to the national economy by environmental pollution. Moscow. Publ. Ekonomika. 96 p.

32. Shvedun V.O. (2015). Experience of EU countries in ensuring public administration of advertising activity. Actual Problems of Economics. 168 (6), art. no. A084. P. 84–90.