Найден способ обезвреживания кишащих ядовитыми выбросами маленьких угольных котельных

Отдалённые районы России часто отапливаются небольшими угольными котельными, которые обслуживают отдельные дома или небольшие населённые пункты. В Восточной Сибири и на Дальнем Востоке доля таких бойлерных достигает 80-90%. Обычно у них невысокие дымовые трубы — до 10-30 метров, поэтому выбросы загрязняющих веществ остаются в приземном слое атмосферы и вдыхаются людьми.

Учёные из Института систем энергетики СО РАН изучили различные методы, которые могут помочь повысить экологичность таких котельных. Один из основных способов — переход на автоматизированные котлы, которые контролируются оператором и позволяют снизить расход топлива и выбросы.

Большинство малых теплоисточников в настоящее время используют котлы с ручной загрузкой с КПД не выше 32-62% при норме 76-80%. Это приводит к перерасходу топлива и увеличению выбросов. Переход на автоматизированные котлы может снизить выбросы в два-три раза.

Исследователи также изучили влияние различных видов подготовки угля на выбросы. Несортированный уголь, который обычно используется в малых котельных, не проходит предварительную подготовку и содержит мелкую фракцию, что приводит к неравномерному горению и увеличению отходов. Сортированный уголь имеет более высокую эффективность, поскольку мелкая фракция удаляется, что улучшает процесс горения и снижает выбросы. Брикетированный уголь также показывает хорошие результаты, так как он состоит из измельчённого, высушенного и спрессованного углесодержащего сырья. Наиболее эффективный вид — термоподготовленный уголь, который предварительно нагревается без доступа воздуха. В дыме от его сжигания меньше диоксида серы и оксидов азота.

Заменить все допотопные котлы на современные не представляется возможным, а переход на подготовленное топливо вполне реален. В Монголии, где уже несколько лет используют брикетированный и термоподготовленный уголь вместо обычного, наблюдается значительное снижение загрязнений в воздухе.

В будущем ученые планируют рассчитать экономическую составляющую исследования, чтобы оценить стоимость изменений каждого из факторов, включая переход к автоматизированным котлам и замену несортированного угля подготовленным.

Фото: Министерство экологии и природопользования Московской области (Creative Common Attribution 4.0 International)