Proiect Em Rizea Vlad

8/20/2019 Proiect Em Rizea Vlad

1/29

Universitatea Politehnica Bucuresti-Facultatea de Energetica

PROIECT ENERGIA MEIU!UI

Rizea Vlad

Grupa 2308

2014-2015

1


2/29

Cerinte:

Sa se stabileasca filiera energetica optima din punct de vedere al impactului asupra mediuluiinconjurator.

Filierele energetice analizate in cadrul proiectului.

1. Extractia lignitului din bazinul Baraolt si producerea de energie intr-o turbina cu gaz

. Extactia lignitului din !alea "iului si producerea de energie electrica intr-o turbina in aburi .

#. Extractia gazului natural din bazinul $oscovei si producerea de energie electrica intr-un ciclu

combinat gaze%abur.

Etapele proiectului

1. Colectarea datelor pentru fiecare etapa a fiecarei filiere energetice.

. Stabilirea unitatii functionale si a unitatilor de referinta pentru fiecare filiera energetica.

#. &eterminarea emisiilor raportate la unitatea functionala'. (ecalcularea datelor inventariate pentru fiecare etapa si filiere energetice.

). &eterminarea emisiilor in etapa de combustie

*. Calculul indicatorilor de impact pe baza emisiilor rezultate

+. ,naliza multicriteriala

• Stabilirea matricei de evaluare

• Evaluare testului de concordanta

• Evaluarea testului de nonconcordanta• Stabilirea filierei energetice optime

2


3/29

Etapa . n=22

1. &istantele de transport intre pompele de extractive si consummator:

− entru filiera 1 d1/#)01)⋅n grupa 23m4

d1/#)01)⋅5/'+023m4

− entru filiera d/00010⋅n grupa 23m4

d/00010⋅5/050 23m4

− entru filiera # d#/)010⋅n grupa 23m4

d#/)00⋅5/'10 23m4

. Emisiile pentru fiecare etapa si pentru fiecare filiera:

#. uterea instalatiilor energetice

/'60)⋅n⋅n grupa 2$74

/'60)⋅⋅5/*1* 2$74

'. &urata anuala de functionare

da/++001)⋅n 284

da/++001)⋅/50#0 284

&urata de viata&v /')-n grupa 2ani4

&v /')-5 /#+2ani4

). Compozitia gazului natural 9participate volumetrice

C;'/0


4/29

Cgn /'0#6)


5/29

Etapa

5

Calcularea emisiilor

Filiera I Filiera II Filiera III

Etapa de extractie !"#$"% Etapa de extractie !"#$"% Etapa de extractie !"#$"%

&'2 0.1* &'2 0.1+ &'2 0.1#'

&' 0.011)' &' 0.011* &' 0.01

C'2 .0) C'2 .05 C'2 1.6+

C' 0.0+'' C' 0.005' C' 0.005'

('2 0.0001#*' ('2 0.0001#61 ('2 0.00005'1

C)4 1.11 C)4 1.05 C)4 1.#6

&2' 0.0001)# &2' 0.0001)# &2' 0.0001+1#

*ra+ 0.00** *ra+ 0.00+ *ra+ 0.006

Etapa de tratare !"#$"% Etapa de tratare !"#$"% Etapa de tratare !"#$"%

&'2 0.11) &'2 0.06' &'2 0.056*

&' 0.0110' &' 0.01 &' 0.01*1

C'2 #.1+ C'2 #.+ C'2 .)6

C' 0.0)* C' 0.0' C' 0.01'

('2 0.0'6 ('2 0.0''* ('2 0.0155*

C)4 0.00+** C)4 0.00*'' C)4 0.00*''&2' 0.0001)6 &2' 0.0001*)+ &2' 0.0001+56

*ra+ 0.001'61 *ra+ 0.001)1 *ra+ 0.001))'

Etapa de tra,sport !"#$"% Etapa de tra,sport !"#$"% Etapa de tra,sport !"#$"%

&'2 #.'# &'2 6.5#5 &'2 1.6#6#

&' 1.1'*5 &' ).0+) &' 0.+)0#

C'2 '5.)0) C'2 165.'# C'2 +1.#'

C' 0.60' C' '.1* C' 0.*1)

('2 0.0010* ('2 0.00'+55 ('2 0.00++515

C)4 ).6+5' C)4 5.+0' C)4 *.'+5

&2' 0.005*6) &2' 0.0#56+ &2' 0.00561#'

*ra+ 0.0+6)' *ra+ 0.#)5)6 *ra+ 0.0*+'0'


6/29

Calculul randamentului pentru fiecare etapa a ciclului de viata si filiera.

Calculul randamentului global in etapa de combustie .

(andamentul turbine cugaz

ηD/0


7/29

Ean/ ⋅ da⋅ dv 2$784

- uterea instalatiilor energetice /*1* 2$74- &urata anuala de functionare da/50#0 284

- &urata de viata dv/#+ 2ani4

Ean/*1* ⋅ 50#0⋅#+ /15#016+*0 $78

/15#016+*0 ⋅ 10* ⋅ #*00 7s

. $asa de combustibil corespunzatoare fiecarei filiere

$cb 9f1


8/29

M ' ' cb (extractie )( f )1= M ' '

cb (f )1

❑extractie1=9,8967 ∙1010[m3 N ]

M ' ' cb (extractie )(f )2= M ' ' cb (f )2❑extractie2

=17,5218∙1010[m3 N ]

M ' ' cb (extractie )( f )3= M ' '

cb (f )3

❑extractie3=4,4574 ∙1010[m3 N ]

ED,, FHE(, FHE(, 1 FHE(, FHE(, #

EID(,CDE 9,8967 ∙1010

17,5218 ∙1010

4,4574 ∙1010

D(,D,(E 8,0163 ∙1010

14,19269 ∙1010

3,2539∙1010

D(,>S=(D 6,894 ∙1010

12,2057 ∙1010

2,8634 ∙1010

$,S,C=$B 5.791 ∙1010

10.2529 ∙1010

2.5313 ∙1010

(ecalcularea emisiilor:

Filiera I Filiera II Filiera IIIEtapa de extraxtie

2g4 2g4 2g4

>==== rec< extr 1 0/11420. >= rec< extr 0/4..82. >= rec< extr # 0/0

C= rec< extr 1 20/28824 C= rec< extr 2/08 C= rec< extr # 1/

C= rec< extr 1 0/0.323 C= rec< extr 0/0084 C= rec< extr # 0/008

S= rec< extr 1 0/00135 S= rec< extr 0/00013 S= rec< extr # 0/0000841

C;' rec< extr 1 10/8534 C;' rec< extr 1/08 C;' rec< extr # 1/3

>= rec< extr 1 0/00150. >= rec< extr 0/000152 >= rec< extr # 0/0001.13

raf rec< extr 1 0/02385 raf rec< extr 0/002.2 raf rec< extr # 0/0022

Etapa de tratare

8


9/29

2g4 2g4 2g4

>==== rec< trat 1 0/01104 >= rec< trat 0/012 >= rec< trat # 0/01

C= rec< trat 1 3/1. C= rec< trat 3/2. C= rec< trat # 8/42.

C= rec< trat 1 0/025 C= rec< trat 0/0224 C= rec< trat # 0/021

S= rec< trat 1 0/0242 S= rec< trat 0/0244 S= rec< trat # 0/0188

C;' rec< trat 1 0/00. C;' rec< trat 0/0044 C;' rec< trat # 0/004

>= rec< trat 1 0/00015 >= rec< trat 0/0001 >= rec< trat # 0/0001.8

raf rec< trat 1 0/115 raf rec< trat 0/001514 raf rec< trat # 0/00155

Etapa de transport

2g4 2g4 2g4

>= rec< tp 1 3/243 >= rec< tp /8384 >= rec< tp # 1/3

>= rec< tp 1 1/148 >= rec< tp 5/0.52 >= rec< tp # 0/.50

C= rec< tp 1 48/504 C= rec< tp 18/432 C= rec< tp# .1/3

C= rec< tp 1 0/024 C= rec< tp 4/1 C= rec< tp # 0/1

S= rec< tp 1 0/0010. S= rec< tp 0/004.88 S= rec< tp # 0/000..81

C;' rec< tp 1 5/.84 C;' rec< tp 28/.04 C;' rec< tp # /4.

>= rec< tp 1 0/0085 >= rec< tp 0/038. >= rec< tp # 0/00813

raf rec< tp 1 0/0.524 raf rec< tp 0/35852 raf rec< tp # 0/0.40

Etapa !

Calculul emisiei de C=

Emisia anuala de C= 9unitatea functionala este un an

C=an/#


10/29


11/29

GCH 4= M CH 4 M am

∗ ! CH 4=0,59

GC 2 H 6= M C 2 H 6 M am

∗ ! C 2 H 6=0,0332

GC 3 H 8= M C 3 H 8 M am

∗ ! C 3 H 8=0,0725

GC 4 H 10= M C 4 H 10

M am∗ ! C 4 H 10=0,1003

GC 5 H 12= M C 5 H 12

M am∗ ! C 5 H 12=0,1167

GCO2= M CO2 M am

∗ ! CO2=0,0871

M c

M " ∗¿G " ∗100

C ( )=∑ =16

¿

C93/)#


12/29

% &=0,995Se utilizeaza electrofiltru

,i continutul de cenusa raportat la proba initiala< in K L K,i /0


13/29


14/29

m NO2=0,034∗0,85∗10∗2.5313∗1010∗44566.76∗(1−0,01∗4 ) (1∗0.025∗0.25 )∗1

m NO2=31095.0764 t

Cazul combustibililor solizi

n cazul arderii unui combustibil solid in stare pulverizata< emisia de oxizi de azot se determina

folosind metoda !D >=DD

ornind de la aceasta metoda< emisia totala de oxizi de azot se scrie ca fiind suma a termeni

" NO2= " T

NO2+ " c NO2[ "gG+ ]

?nde:

" c

NO2−este emisiade NO x termic∈

"g

G+

" T

NO2−repre,intaemisia de NO x generat de a,otul dincombustibil -∈

"g

G+

Emisia de oxizi de azot termici< proveniti din oxidarea azotului din aerului necesar arderii la

temperaturi ridicate 9practice peste 1)00°C< sub aceasta valoare emisia de >=x< este practice nula se

poate estima din relatia:

" NO2T =

0,45∗1016∗e64500

T fl ∗√ . f −1

.

√ T fl [ "g

G+ ]?nde:

Dfl temperature flacarii< in Dfl/1+)0

λf coeficientul excesului de aer in focar

λf /1


15/29

" NO2T =0,00431 [ "gG+ ]

Emisia de oxizi de azot< proveniti din azotul existent in combustibil< se poate calcula cu relatia:

"

c

NO2=0,7

∗ ! N ∗/ .∗/ p∗/ r∗/o∗/0 [ "g

G+

]I >- este continutul de azot raportat. Se poate calcula cu relatia

! N =10∗ N '

H i' [ "gG+ ]

>G participatia masica a azotului in combustibil in L

ελ=-emisia totala de oxizi de azot in gJ"

entru filiera 1

m NO x=723,058∗1010 g NO x

15


16/29

entru filiera

m NO x=1280,166∗1010 g NO x

Etapa !

Calcului indicatorilor de impact 9din matricea de evaluare

, ,& consumul de resurse natural

- entru carbune 9lignit

,&C/0


17/29

B Efectul de sera 97

pentru100ani GP5 CO2=1 "g ec(i4alent CO2/ "g poluant

P5 CH 4=21 "g ec(i4alent CO2/ "g poluant

GP5 N 2O=310 "g ec(i4alent CO2/ "g poluant

Filiera 1:

G5Pextractie

=

∑ M

CO2∗G5P

CO2=20,2824∗1010 "g ec(i4alent CO

2

G5Ptratare=27.0963∗1010

"g ec(i4alent CO2

G5Ptransport =917,5226∗1010 [ "g ec(i4alent CO2 ]

G5Pcombustie=12,9098∗1010 [ "g ec(i4alent CO2 ]

G5Pfiliera1=G5Pextraxtie (filiera1)+G5Ptratare ( filiera1 )+G5Ptransport (filiera1)+G5Pcombustie ( filiera 1)=977.8071∗1010 [ "g

Filiera :

G5Pextraxtie(f 2 )=∑ M CO2∗G5PCO2=∑i=1

3

36.4453∗1010∗1=36,4453∗9925,4453 [ "g ec(i4alent CO2 ]

G5Ptratare ( f 2)=49.0554∗1010 [ "g ec(i4alent CO2 ]

G5Ptransport ( f 2)=9925,4453∗1010 [ "gec(i4alent CO2 ]

G5Pcombustie( f 2 )=22,8496∗1010 [ "g ec(i4alent CO2 ]

G5Pfiliera2=10033,795∗1010 [ "g ec(i4alent CO2 ]

Filiera #:

1.


18/29

G5Pextractie(f 3 )=¿ 5.+510+5J 1010 2g ec8ivalent C=4

G5Ptratare ( f 3 )=9,047∗1010 [ "g ec(i4alent CO2 ]

G5Ptransport ( f 3)=602,217∗1010 [ "g ec(i4alent CO2 ]

G5Pcombustie( f 3 )=500,594∗1010 [ "g ec(i4alent CO2 ]

G5Pfiliera3=1120,6390∗1010[ "g ec(i4alent CO2]

C Doxicitate umana

Cl

Cl

1


19/29

HTPtratare=1.6517∗1010

Filiera #

HTPtratare=0.35983648∗1010

Dransport

Filiera 1

HTPtransport =27.27889∗1010

Filiera

HTPtrans port =147.6873815∗1010

Filiera #

HTPtransport =6.8220644∗1010

Combustie

Filiera 1

HTPcombustie=867.83335∗1010

Filiera


Filiera #


F1

HTPfil1= HTPextractie( fil1 )+ HTPtratare ( fil1)+ HTPtransport (fil 1)+ HTPcombustie( fil1 )=898.257∗1010

F2

HTPfil2=1689.4321∗1010

F3

HTPfil3=37324.626∗1010

&oluarea fotoc8imica

POCPCH 4=0,006 POCP NO x=0,028 POCP$O2=0,048

1


20/29

CO -C H 4

- NO

∑ ¿¿

extractie ¿ POCPtot = POCP¿

- ExtractieFiliera1.

POCPextr=∑i=1

3

M CH 4extr ( f 1 )∗ POCPCH 4+ M NO x

extr ( f 1 )∗ POCP NO x+ M $O2extr ( f 1 )∗ POCP $O2

POCPextr ( fil1)=10.98534∗1010∗0,006+0.114207∗1010∗0,028+0.00135∗1010∗0,048=¿

¿0.1135∗1010

Filiera.

POCPextr ( fil2)=0.20274∗1010

Filiera#.

POCPextr ( fil3 )=0.05516∗1010

- Tratare

filiera1< filiera< filiera #

POCPtrat ( fil1)=0.038233∗1010

POCPtrat ( fil2)=0.0593066∗1010

POCPtrat ( fil3 )=0.012577∗1010

- Transport

filiera1< filiera< filiera#

POCPtransp( fil1 )=1.09501∗1010



- Combustiefiliera1< filiera< filiera#

PCOPcomb(f 1)=20.3275∗1010

PCOPcomb (f 2 )=35.9897∗1010

20


21/29

PCOPcomb (f 3 )=870.6622∗1010

entru filiera 1

POCPf 1=21.574∗1010

entru filiera

POCPf 2=41.3773∗1010

entru filiera #

POCPf 3=871.0567∗1010

E ,cidificare poluant kg

SOechivalent kg

, >;# / 1=x9>= / 0


22/29

10

# 10J'))+.0= f trat AP

D(,>S=(D

10

1 10J'+*6).11= f transp AP

10

10J050#**.61= f transp AP

10

# 10J5)###)6.#= f transp AP

C=$B?SDE

10

1 10J+.#*#*= f comb AP

10

10J+106.*'#= f comb AP

10

# 10J#).1))'+= f comb AP

entru filiera 1

,f1 / ,extr9f1 ,trat9f1 ,transp9f1 ,comb9f1

1010J6*'.#+'1= f AP

entru filiera

1010J))#.+#+= f AP

entru filiera #

10

# 10J++0.1)))1= f AP

22


23/29

F Eutrofizarea poluant kg

POechivalent kg −#

'

E >= / 0=x9O>= / 0S=(D

10

1 10J'5++#*.'= f transp EP

10 10J665**1.+= f transp EP

10

# 10J1)1)*5+.1= f transp EP

23


24/29

C=$B?SDE

10

1 10J66+.6#= f comb EP

10

10J'1).1**= f comb EP

10

# 10J#).'0'= f comb EP

entru filiera 1

Ef1 / Eextr9f1 Etrat9f1 Etransp9f1 Ecomb9f1

t. filiera 110

10J5)0'.651= f EP

t. filiera 1010J0))#.16) = f EP

t. filiera #10

# 10J*15).'0'#= f EP

24


25/29

Dabel 1. Filiera 1< Filiera < Filiera #

ndicatori Solutia 1 Solutia Solutia #

1. 7 6++.50+1 100##.+6) 110.*#6

. E 65.5)0' 16).0))# '0'#.*15)

#. , #+'.6*' +#+.))# 1)))1.++0

'. =C 1.)+' '1.#++# 5+1.0)*+). ;D 565.)+ 1*56.'#1 #+#'.**

*. ,& 0.0**' 0.11+)1 0.05##

Dabel . Etapa de extractie

ndicatori Filiera 1 Filiera Filiera #

1. 7 0.5' #*.'')# 5.+510+5

. E 0.5*6 0.'+5# 0.0*5*#'

#. , 0.5)0' 1.)6#' 0.#1##)

'. =C 0.11#) 0.0+' 0.0))1*

). ;D .0161' #.*1*+' 0.+)0

*. ,& 0.0**' 0.11+)1 0.05###Dabel #. Etapa de transport


1. 7 61+.)* 66).'')# *0.)6'

. E '.'5++#* +.665**1 1.1)1)*1+

#. , 11.'+*6) 61.050#* #.5)##)6

'. =C 1.06)01 ).1)))05 0.#+0'

). ;D +.+556 1'+.*5+# *.50*''

1. ,& - - -

Dabel '. Etapa de tratare


1. 7 +.06*# '6.0))' 6.0'+

. E 0.1#+'' 0.0+' 0.0'5#+1

#. , 0.+''*1 1.1*5*6 0.'))+

'. =C 0.0#5## 0.0)6##0* 0.0))1*

). ;D 1.1#)1 1.*)1+ 0.#)65#1*

*. ,&

Dabel ). Etapa de combustie

ndicatori Filiera 1 Filiera Filiera #1. 7 1.60)5 100##.+6) 110.*#6

. E 6#.66+ 1**.'1) '0'.#)

#. , #*#.)+ *'#.+106 1))'+.#)

'. =C 0.#+) #).656+ 5+0.**

). ;D 5*+.5## 1)#*.'5 #+#'.**

*. ,& - - -

25


26/29

Etapa !

$atricea de evaluare

Solutii

Indicatori,& 7 ;D =C , E

F1(S1) 0.0**' 6++ 65.5) #+'.6* 1.)+' 565.)

F2(S2) 0.11+) 100## 16).0) +#+.) '1.#+ 1*56.'#

F3(S3) 0.05##) 110 '0'#.* 1)))1 5+1.0) #+#'.*

$atricea normalizata in acest caz

-se foloseste ipoteza max1

Vs−

Solutii

Indicatori ,& 7 ;D =C , E

F1(solutia 1) 0.'#' 0.60 0.6+)# 0.6+)1 0.6+) 0.6+)+

F2(solutia 2) 0 0 0.6)1+ 0.6)) 0.6) 0.6)'

F3(solutia 3) 0.6 0.555 0 0 0 0

P(ponderea) ' 6 10 10 10 10

mplitudine

a

0.'#' 0.60 0.6+) 0.6+) 0.6+) 0.6+)

:492:492 1 iii a g Mina g Max −=δ - amplitudinea 9diferenta maxima intre evaluarile actiunilor pentru

acelasi criteriu

e baza acestei matrici vom aplica metoda multicriteriala

&eterminarea matricei de concordanta

Ci3 S1 S S#S1 - 1 1

S 0 - 0.+

S# 0 0. -Calculul indicilor de concordanta:

T

k ik iik

p

aa paa pC

:


27/29

C19S1


28/29

=

=

=

=

−

+

0

'0

1#

p

p

p

C#9S#


29/29

&19S

Documents

Proiect Em Rizea Vlad