Improvements in Air Intake on Frame 6 Gas Turbines

Työssä tarkastellaan kahta kaasuturbiinin imuilman sisäänottojärjestelmän kehitysmenetelmää, imuilman jäähdytystä ja sähköstaattista suodatusta. Imuilman jäähdytysmenetelmien tarkastelussa käytettiin kahta kaasuturbiinin tehonlisäystekniikoiden laskentatyökalua. Arviointi kohdistettiin Glanford Brigg Generating Station -voimalaitoksen kaasuturbiinityyppiin ja paikallisiin englantilaisiin ilmasto-olosuhteisiin. Tarkastelussa olivat kostutusjäähdytys ja overspray. Tuloksia vertailtiin keskenään ja näiden perusteella arvioitiin menetelmien vaikutuksia tehoon, hyötysuhteeseen sekä veden kulutukseen. Sähköstaattisen suodattimen prototyyppi oli rakennettu Briggin voimalaitokselle. Järjestelmää kehitetään kaupalliseksi tuotteeksi ja tätä varten kerättiin tekninen dokumentaatio kokonaisuudeksi, jota voitiin hyödyntää tuotteistusprosessissa. Imuilman jäähdyttämisellä voidaan saavuttaa merkittävä tehonlisäys ilmasto-olosuhteista riippuen. Menetelmällä voidaan myös tasata lämpötilan vuorokausi-vaihtelusta aiheutuvia tehoeroja. Sähköstaattisen suodattimen prototyyppi saavutti kehitysvaiheelle asetetut tavoitteet. Sähköstaattinen suodatus tarjoaa useita etuja perinteiseen mekaaniseen suodatukseen verrattuna.

Metsäteollisuusintegraatin ympäristövaikutukset

Diplomityön tavoitteena oli selvittää Stora Enso Oyj Imatran tehtaiden ympäristövaikutuksia. Tarkastelu toteutettiin kahdella lähestymistavalla. Elinkaariarvioinnilla tarkasteltiin Imatran tehtaiden kartonki- ja paperituotannon elinkaaren aikaisia ympäristövaikutuksia. Elinkaariarvioinnin lisäksi tarkasteltiin Imatran tehtaiden aiheuttamia paikallisia ympäristövaikutuksia. Paikallisten vaikutusten arviointi perustui ensisijaisesti toiminnasta aiheutuvien päästöjen ja lainsäädännöllisesti ympäristön tilalle asetettujen vaatimusten ja tavoitetasojen vertailuun. Lisäksi työssä tehtiin arvio Imatran tehtaiden typenoksidipäästöjen vähentämisestä aiheutuvista kustannuksista. Työn teoriaosiossa tarkasteltiin elinkaariarvioinnin pääperiaatteita, paikallisten ympäristövaikutusten arviointiperusteita sekä yleisellä tasolla typenoksidipäästöjen vähentämistekniikoita. Elinkaariarvioinnissa ympäristövaikutuksiltaan merkittävimmiksi elinkaarivaiheiksi osoit-tautuivat paperin ja kartongin tuotantovaihe sekä kuljetukset. Paikallisten vaikutusten arvioinnissa todettiin tehtaiden jätevesien aiheuttavan lievää rehevöitymistä lähivaikutusalueella. Terveys- ja viihtyvyysvaikutuksista melu ja haju todettiin merkittävimmiksi. Työssä tarkastellut typenoksidipäästöjen vähentämismenetelmät osoittautuivat kalliiksi ja investoinneilla saavutetut ympäristöhyödyt vähäisiksi.

Kerrosleijukattilan polttoaineensyötön ja ilmasäätöjen tutkiminen

Tässä tutkimuksessa käsitellään kerrosleijukattilan kiinteän polttoaineen syöttöjärjestelmän toimintaa ja ilmanjaon vaikutusta kattilan toimintaan. Polttoainejärjestelmän tutkimisessa arvioidaan eri tekijöiden merkitystä höyrynkehityksen huojunnan aiheuttajana. Työllä pyritään tuomaan selvyyttä polttoainejärjestelmän toiminnallisiin peruskysymyksiin kuten turpeen ja kuoren väliseen lajittumiseen, ruuvipurkaukseen ja määrämittauksiin. Työssä esitetään parannusehdotus polttoaineensyötön toiminnan tasoittamiseksi. Ilmasäätöjen osalta on keskitytty tutkimaan erityisesti ilmakanavarakenteiden vaikutusta ilman jakautumiseen. Kattilan ongelmana olivat vasemman ja oikean puolen väliset erot savukaasujen O2-pitoisuuksissa, tulistuslämpötiloissa ja lieriön pinnan korkeudessa. Ilmanjakoon tehtyjen muutosten vaikutuksesta kyseiset erot tasoittuivat huomattavasti. Työssä on lisäksi tarkasteltu mahdollisuuksia kattilan ilmapäästöarvojen parantamiseen erityisesti NOx- ja CO- päästöjen osalta.

Prooxidant/Antioxidant Balance in Hypoxia: A Cross-Over Study on Normobaric vs. Hypobaric "Live High-Train Low".

"Live High-Train Low" (LHTL) training can alter oxidative status of athletes. This study compared prooxidant/antioxidant balance responses following two LHTL protocols of the same duration and at the same living altitude of 2250 m in either normobaric (NH) or hypobaric (HH) hypoxia. Twenty-four well-trained triathletes underwent the following two 18-day LHTL protocols in a cross-over and randomized manner: Living altitude (PIO2 = 111.9 ± 0.6 vs. 111.6 ± 0.6 mmHg in NH and HH, respectively); training "natural" altitude (~1000-1100 m) and training loads were precisely matched between both LHTL protocols. Plasma levels of oxidative stress [advanced oxidation protein products (AOPP) and nitrotyrosine] and antioxidant markers [ferric-reducing antioxidant power (FRAP), superoxide dismutase (SOD) and catalase], NO metabolism end-products (NOx) and uric acid (UA) were determined before (Pre) and after (Post) the LHTL. Cumulative hypoxic exposure was lower during the NH (229 ± 6 hrs.) compared to the HH (310 ± 4 hrs.; P<0.01) protocol. Following the LHTL, the concentration of AOPP decreased (-27%; P<0.01) and nitrotyrosine increased (+67%; P<0.05) in HH only. FRAP was decreased (-27%; P<0.05) after the NH while was SOD and UA were only increased following the HH (SOD: +54%; P<0.01 and UA: +15%; P<0.01). Catalase activity was increased in the NH only (+20%; P<0.05). These data suggest that 18-days of LHTL performed in either NH or HH differentially affect oxidative status of athletes. Higher oxidative stress levels following the HH LHTL might be explained by the higher overall hypoxic dose and different physiological responses between the NH and HH.

Effects of the 80 km/h and variable speed limits on air pollution in the metropolitan area of Barcelona

In 2008 the regional government of Catalonia (Spain) reduced the maximum speed limit on several stretches of congested urban motorway in the Barcelona metropolitan area to 80 km/h, while in 2009 it introduced a variable speed system on other stretches of its metropolitan motorways. We use the differences-in-differences method, which enables a policy impact to be measured under specific conditions, to assess the impact of these policies on emissions of NOx and PM10. Empirical estimation indicate that reducing the speed limit to 80 km h-1 causes a 1.7 to 3.2% increase in NOx and 5.3 to 5.9% in PM10. By contrast, the variable speed policy reduced NOx and PM10 pollution by 7.7 to 17.1% and 14.5 to 17.3%. As such, a variable speed policy appears to be a more effective environmental policy than reducing the speed limit to a maximum of 80 km/h.

FemHab: The effects of bed rest and hypoxia on oxidative stress in healthy women.

Independently, both inactivity and hypoxia augment oxidative stress. This study, part of the FemHab project, investigated the combined effects of bed rest-induced unloading and hypoxic exposure on oxidative stress and antioxidant status. Healthy, eumenorrheic women were randomly assigned to the following three 10-day experimental interventions: normoxic bed rest (NBR;n= 11; PiO2 = 133 mmHg), normobaric hypoxic bed rest (HBR;n= 12; PiO2 = 90 mmHg), and ambulatory hypoxic confinement (HAMB;n= 8: PiO2 = 90 mmHg). Plasma samples, obtained before (Pre), during (D2, D6), immediately after (Post) and 24 h after (Post+1) each intervention, were analyzed for oxidative stress markers [advanced oxidation protein products (AOPP), malondialdehyde (MDA), and nitrotyrosine], antioxidant status [superoxide dismutase (SOD), catalase, ferric-reducing antioxidant power (FRAP), glutathione peroxidase (GPX), and uric acid (UA)], NO metabolism end-products (NOx), and nitrites. Compared with baseline, AOPP increased in NBR and HBR on D2 (+14%; +12%;P< 0.05), D6 (+19%; +15%;P< 0.05), and Post (+22%; +21%;P< 0.05), respectively. MDA increased at Post+1 in NBR (+116%;P< 0.01) and D2 in HBR (+114%;P< 0.01) and HAMB (+95%;P< 0.05). Nitrotyrosine decreased (-45%;P< 0.05) and nitrites increased (+46%;P< 0.05) at Post+1 in HAMB only. Whereas SOD was higher at D6 (+82%) and Post+1 (+67%) in HAMB only, the catalase activity increased on D6 (128%) and Post (146%) in HBR and HAMB, respectively (P< 0.05). GPX was only reduced on D6 (-20%;P< 0.01) and Post (-18%;P< 0.05) in HBR. No differences were observed in FRAP and NOx. UA was higher at Post in HBR compared with HAMB (P< 0.05). These data indicate that exposure to combined inactivity and hypoxia impairs prooxidant/antioxidant balance in healthy women. Moreover, habitual activity levels, as opposed to inactivity, seem to blunt hypoxia-related oxidative stress via antioxidant system upregulation.

Ilmaan johdettavien päästöjen tarkkailun luotettavuus sellutehtaalla

Suomen ympäristönsuojelulaki (86/200) velvoittaa toiminnanharjoittajia olemaan selvillä päästöistään ja hakemaan ympäristöluvan ympäristön pilaantumisen vaaraa aiheuttavalle toiminnalle. Sellutehtaat tuottavat tietoa merkittävimmistä ilmaan johdettavista päästöistään mittaamalla niitä jatkuvatoimisesti. Tuloksia käytetään tiedottamisessa ja päätöksenteossa. Yksi tärkeimmistä käyttökohteista on ympäristöluvan ehtojen täyttymisen seuranta. Mittaustulosten on oltava luotettavia. Luotettavuutta voidaan arvioida vertailumittauksien ja mittausepävarmuustarkastelujen avulla. Tässä työssä määritettiin mittausepävarmuudet Imatran tehtaiden kuorikattilan (LCP-kattila) NOX-mittaukselle sekä sellutehtaan meesauunien ja soodakattiloiden mittauksille. Tämän jälkeen tarkasteltiin, kuinka mittausepävarmuus huomioidaan ympäristö¬luparajaseurannassa. Lopuksi arviointiin, kuinka jatkuvatoimisten mittalaitteiden laadunvarmistusstandardia SFS-EN 141481 voidaan soveltaa Imatran tehtailla. Tarkastellut jatkuvatoimiset mittaukset todettiin varsin luotettaviksi. Etenkin NOx¬mittaukset ovat luotettavia. Kuorikattila 2:lla luotettavuutta heikentää mittauspaikan epä¬edustavuus. Rikin yhdisteiden (SO2 ja TRS) mittausten luotettavuus on alhaisempi, koska mitattavat pitoisuudet ovat pieniä. Mittausten luotettavuus on kuin vertailumittausten. Kuorikattila 2:lla Mittausepävarmuus huomioidaan NOX-pitoisuuden lupaseurannassa LCP-asetuksen mukaisesti. Sellutehtaan TRS-päästöillä mittausepävarmuus voidaan huomioida joko LCP-asetuksen mukaisesti tai tilastomatemaattisesti. Kummallakin tavalla saadaan negatiivisia luparajaan verrattavia keskiarvoja. Standardia SFS-EN 141481 voidaan soveltaa kuorikattilalla mutta sellutehtaalla se voi olla epäkäytännöllistä, eikä välittömästi paranna mittausten luotettavuutta

Externalities of Shipping in the Gulf of Finland until 2015

During the last few years, the discussion on the marginal social costs of transportation has been active. Applying the externalities as a tool to control transport would fulfil the polluter pays principle and simultaneously create a fair control method between the transport modes. This report presents the results of two calculation algorithms developed to estimate the marginal social costs based on the externalities of air pollution. The first algorithm calculates the future scenarios of sea transport traffic externalities until 2015 in the Gulf of Finland. The second algorithm calculates the externalities of Russian passenger car transit traffic via Finland by taking into account both sea and road transport. The algorithm estimates the ship-originated emissions of carbon dioxide (CO₂), nitrogen oxides (NO_x), sulphur oxides (SO_x), particulates (PM) and the externalities for each year from 2007 to 2015. The total NOx emissions in the Gulf of Finland from the six ship types were almost 75.7 kilotons (Table 5.2) in 2007. The ship types are: passenger (including cruisers and ROPAX vessels), tanker, general cargo, Ro-Ro, container and bulk vessels. Due to the increase of traffic, the estimation for NO_x emissions for 2015 is 112 kilotons. The NO_x emission estimation for the whole Baltic Sea shipping is 370 kilotons in 2006 (Stipa & al, 2007). The total marginal social costs due to ship-originated CO₂, NO_x, SO_x and PM emissions in the GOF were calculated to almost 175 million Euros in 2007. The costs will increase to nearly 214 million Euros in 2015 due to the traffic growth. The major part of the externalities is due to CO₂ emissions. If we neglect the CO2 emissions by extracting the CO₂ externalities from the results, we get the total externalities of 57 million Euros in 2007. After eight years (2015), the externalities would be 28 % lower, 41 million Euros (Table 8.1). This is the result of the sulphur emissions reducing regulation of marine fuels. The majority of the new car transit goes through Finland to Russia due to the lack of port capacity in Russia. The amount of cars was 339 620 vehicles (Statistics of Finnish Customs 2008) in 2005. The externalities are calculated for the transportation of passenger vehicles as follows: by ship to a Finnish port and, after that, by trucks to the Russian border checkpoint. The externalities are between 2 – 3 million Euros (year 2000 cost level) for each route. The ports included in the calculations are Hamina, Hanko, Kotka and Turku. With the Euro-3 standard trucks, the port of Hanko would be the best choice to transport the vehicles. This is because of lower emissions by new trucks and the saved transport distance of a ship. If the trucks are more polluting Euro 1 level trucks, the port of Kotka would be the best choice. This indicates that the truck emissions have a considerable effect on the externalities and that the transportation of light cargo, such as passenger cars by ship, produces considerably high emission externalities. The emission externalities approach offers a new insight for valuing the multiple traffic modes. However, the calculation of the marginal social costs based on the air emission externalities should not be regarded as a ready-made calculation system. The system is clearly in the need of some improvement but it can already be considered as a potential tool for political decision making.

Impacto dos catalisadores automotivos no controle da qualidade do ar

Advanced industrialized nations have experienced severe pollution problems over the past forty years, caused mainly by carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxide emissions from automobiles. Catalyst technology has played a major part in minimizing these emissions as required by even more restrictive laws. The catalyst has been optimized over the years to meet the requirements of high activity and long life. The oxidation of hydrocarbon and carbon monoxide are in advanced development stage while that of NOx catalysts is far less advanced. In the future, catalyst technology is expected to contribute to overcome the challenges to get a cleaner air.

Decomposição catalítica de óxidos de nitrogênio

Contaminant gases in the atmosphere constitute an important problem to be solved in the world. The NOx gases produced as a consequence of engine high temperatures are deleterious to environment and human health, as they promote acid rain and can act in the same way as freons in the destruction of the ozone layer in the stratosphere. In this review, three way and selective reduction catalysts for decomposition of these contaminant gases are described. Details about conditions and problems, such as catalyst poisoning, and the search for new catalysts are shown.

Utilização de modelagem numérica para o estudo da dispersão de poluentes emitidos pela usina termoelétrica Presidente Médici

The purpose of the present study is to evaluate the atmospheric behavior in the dispersion of the pollutants SO2, PM10 and NOx emitted by the President Medici power plant in Candiota, RS. The RAMS atmospheric model was applied and the simulations were conducted from april in 20 to 24, 2004. The concentrations of the pollutants simulated by RAMS were compared with the data measured at the air quality monitoring stations. The results showed significant influence of the emissions generated by the power plant on the concentration of the pollutants.

Estudo das emissões de fontes móveis na região metropolitana de Porto Alegre, Rio Grande do Sul

The present study aims at assessing the influence of pollution from mobile sources on air quality in the Metropolitan Area of Porto Alegre by means of an inventory based on methods applied specifically to vehicular emissions. The study uses the method described by CETESB, based on inventories on vehicular emissions, according to USEPA methodology. Following fuel types were taken into account: gasoline (24% ethanol), alcohol, diesel oil, and CNG (compressed natural gas). Results have shown that gasoline-powered vehicles are still responsible for emitting the highest CO and HC concentrations, while diesel-powered vehicles are the source of highest NOx, MP and SOx concentrations.

Inventário de emissão de fontes veiculares da Região Metropolitana de Campinas, São Paulo

The degradation of air quality in great urban centers is noted by frequent critical episodes of air pollution and public health issues, and vehicles are a great source of pollutant emissions, mainly derived from combustion processes. A database is needed to direct mitigation of emissions. The main objective of this work is to present it as an emissions inventory. The results show that vehicular sources of CO, HC and NOx represent over 75% of total emissions in the MRC. Besides, the proposed methodology presented results consistent with the literature

Method for determining the photocatalytic potential of portland cement mortar containing TiO2 for decomposing the pollutant nitrogen monoxide

Photocatalytic materials can minimize atmospheric pollution by decomposing certain organic and inorganic pollutants using sunlight as an energy source. In this paper, the development of a methodology to measure the photocatalytic potential of mortar containing TiO2 nanoparticles is reported. The results indicate that up to 40% of NOx can be degraded by Portland cement mortar containing 30-50% of TiO2, which validates the method developed for evaluating the photocatalytic potential of materials.

Jätteenpolton typenoksidipäästöjen vähentäminen

Työn tavoitteena oli selvittää jätteenpolton typenoksidipäästöjen puhdistusmahdollisuuksia. Työssä käydään läpi typen oksidien muodostuminen poltossa ja typen oksidien poistomenetelmät. Poistomenetelmiä käsiteltäessä painotus on arinapoltossa ja erityisesti selektiivisessä ei-katalyyttimenetelmässä (SNCR). Työn kokeellinen osa tehtiin Ekokem Oy Ab:n jätevoimalassa Riihimäellä. Kokeellisessa osassa selvitettiin ensin ammoniakkiveden massavirran, SNCR-laitteiston veden massavirran ja räjähdysnuohouksen vaikutusta typenoksidipitoisuuteen. Samalla selvitettiin muita typenoksidipitoisuuteen vaikuttavia tekijöitä sekä SNCR-laitteiston puhdistustehokkuus. Sen jälkeen selvitettiin parhaita toiminta-arvoja öljyisen veden massavirralle, SNCR-laitteiston massavirralle ja primääri- ja sekundääri-ilman suhteelle typenoksidipitoisuuden, ammoniakki-slip:n, ilokaasupitoisuuden, ammoniakkiveden kulutuksen ja höyryn tuotannon kannalta. Tulokseksi saatiin, että ammoniakkiveden massavirran lisääminen pienentää typenoksidipitoisuutta, mutta voi aiheuttaa ammoniakkipäästön. Paras SNCR-laitteiston veden massavirta on suurin tutkittu, 800 kg/h, jolloin typenoksidipitoisuus sekä typenoksidipitoisuuden hetkittäinen vaihtelu, ammoniakkiveden kulutus ja ammoniakkipäästö ovat pienimmät. Samalla tosin höyryn virtaama pienenee. SNCR-laitteiston puhdistustehokkuudeksi saatiin 60 %. Räjähdysnuohouksella ei ole havaittavaa, eikä öljyisen veden massavirralla merkittävää vaikutusta typenoksidipitoisuuteen. Ammoniakkiveden kulutuksen kannalta paras öljyisen veden määrä on 600 kg/h, kun taas ammoniakki-slip:n kannalta paras öljyisen veden määrä on 950 kg/h. Primääri-ilman osuuden pienentäminen pienentää ammoniakki-slip:iä ja ammoniakkiveden kulutusta.