Accounting the emissions of engine fuel vapors in the criteria-based assessment of the ecological safety level of power plants with reciprocating ice exploitation process

Abstract

This study proposed the approach and method on its basis for carrying out of the calculated assessment of the values of the comprehensive fuel and environmental criterion of Prof. I. Parsadanov as the indicator of the ecological safety level of the exploitation process of power plants with diesel reciprocating internal combustion engine, considering the mass hourly emissions of engine fuel vapor caused by the phenomena of large and small breathing of reservoirs. The purpose of the study is to develop the method for taking into account the parameters of pollutant emissions into the environment, such as motor fuel vapors due to the phenomena of large and small breathing of the power plant fuel tanks, as an independent factor of ecological safety. The calculated assessment according to the proposed method is carried out considering the properties of engine fuel, degree of a fuel tank filling, features of model of the engine operation, daily difference of atmospheric air temperature and settings of the respiratory valve of the tank. It is found that considering the emission of engine fuel vapors caused by the phenomenon of small breathing has almost no effect on the level of environmental safety, but for the option of taking into account the effect of the phenomenon of large breathing, such an effect is significant. The scientific novelty of the obtained results is that for the first time a method for considering the emission of engine fuel vapors caused by large and small breathing of fuel tanks of reciprocating internal combustion engines in complex criteria-based assessment of ecological safety. The practical value of the obtained results is that they are suitable for quantitative and qualitative assessment of the studied effects and development on this basis of technical solutions and organizational measures to reduce or eliminate them by developing appropriate environmental protection technology with actuators on a methodological basis of environmental safety management system, including the use of other steady standardized testing cycles as models of engine operation.

У цьому дослідженні запропоновано підхід для здійснення розрахункового оцінювання значень комплексного паливно-екологічного критерію проф. І.В. Парсаданова як показника рівня екологічної безпеки процесу експлуатації енергоустановок з дизельним двигуном з урахуванням масових годинних викидів пари моторного палива, спричинених явищами великого та малого дихання резервуарів. Метою дослідження є розробка способу для врахування параметрів викиду в навколишнє природне середовище такого полютанта, як парів моторного палива, зумовленого явищами великого та малого дихання паливних баків енергоустановки, як самостійного чинника екологічної безпеки при комплексному критеріальному оцінюванні рівня екологічної безпеки процесу експлуатації таких технічних об'єктів. Здійснено розрахункове оцінювання згідно до запропонованої методики з урахуванням властивостей моторного палива, ступеня заповнення паливного баку, особливостей моделі експлуатації двигуна, добового перепаду температури атмосферного повітря та налаштувань дихального клапана резервуара, та встановлено, що врахування викиду парів моторного палива, спричиненого явищем малого дихання, майже не чинить впливу на показники рівня екологічної безпеки, проте для варіанту врахування ефекту від явища великого дихання такий вплив є суттєвим. Наукова новизна отриманих результатів полягає у тому, що вперше запропоновано спосіб для врахування викиду парів моторного палива, спричиненого явищами великого та малого дихання паливних баків енергоустановок з поршневим двигуном внутрішнього згоряння при комплексному критеріальному оцінюванні показників рівня екологічної безпеки процесу їх експлуатації. Практична значимість отриманих результатів полягає у тому, що отримані результати придатні для надання кількісної і якісної оцінки досліджуваних ефектів та розробки на цій основі технічних рішень і організаційних заходів щодо їх зменшення чи зведення нанівець шляхом розробки відповідної технології захисту навколишнього середовища з виконавчими органами на методологічній основі системи управління екологічною безпекою, у тому числі й при застосуванні інших стаціонарних стандартизованих випробувальних циклів як моделей експлуатації двигунів.