Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт

Опубликовано автором

Контрольная работа

«Расчёт выброса
загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью
до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт»

1 Расчёт выбросов загрязняющих веществ при сжигании
топлива в котлоагрегатах, выбрасываемых в атмосферу продуктами сгорания
твёрдого топлива

Целью расчёта является определение массовых выбросов вредных
веществ в атмосферу при работе котельных на различных видах топлива.

При сжигании твёрдого топлива в атмосферу выбрасываются:
углерода оксид, серы диоксид, азота диоксид, твердые частицы (зола).

1.1Расчёт выбросов твёрдых частиц

Расчет выбросов твердых частиц летучей золы и
несгоревшего топлива (т/год, г/с),
выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоагрегатов при сжигании
твердого топлива и мазута производится по формуле:

Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт , (т/год),

атмосфера выброс вредный концентрация

где В-расход топлива, т/год, г/с (3000 т/год – по
заданию); Ар – зольность топлива в рабочем состоянии, % (37,6%
– для антрацитов);hз – доля твердых частиц, улавливаемых в
золоуловителях (принимать по результатам измерений не свыше годичной давности),
(85% – для циклона ЦБ 254Р)

Мтв=3000х37,6х0,003х (1–0,85)=50,76 (т/год),

Мтв=16,4 (г/с).

1.2Расчёт выбросов диоксида серы

Расчет выбросов диоксидов серы в пересчете на SO2 (т/год, г/с) выполняется по формуле:


Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт  = 0,02×В×Sр (1 –
Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт ) (1 – Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт ),

где Sр – содержание серы в топливе, %, (3,7% – для
антрацитов); Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт —
доля диоксидов серы, связываемых летучей золой в котле
(для котлов с открытой топкой Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт =
3,7); Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт — доля диоксидов
серы, улавливаемых в золоуловителе попутно с твердыми частицами (для
циклона ЦБ — 254Р Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт  = 0).

Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт  = 0,02х3000х3,7х (1 – 0,5)
(1 – 0) = 0,167 (т/год),

Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт  = 0,0054 (г/с).

1.3Расчёт выбросов оксида углерода

Расчет выбросов оксида углерода (т/год. г/с,) производится по формуле:

МСО = 0,001×ССО×В× (1 – Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт ),

где ССО – выход оксида углерода
при сжигании твердого топлива (кг/т, кг/тыс. м3) определяется
по формуле:

ССО = q3×R× Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт ,

где q3, q4 —
потери теплоты соответственно от химической и механической
неполноты сгорания топлива, (для котлов с открытой камерой сгорания q3,
q4 = 0,8 и 12% соответственно); R – коэффициент,
учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты
сгорания топлива, обусловленной содержанием оксида углерода в продуктах сгорания. Для твердого топлива R = 1,0; Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт  – теплота
сгорания натурального топлива, 1 кДж/кг, кДж/м3.

ССО =0,008х1х10,38=0,08, (кг
гДж),

МСО = 0,001×0,08×3000× (1 – Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт ) = 0,24, (т/год),

МСО = 0,0077 (г/с).

1.4Расчёт выбросов диоксида азота

Расчет выбросов диоксидов азота в пересчете на NO2. (т/год, г/с,…), вычисляется по формуле:

МNO2 = 0,001хКNO2хВхQх (1-β),

где КNO2 – параметр характеризующий количество диоксида
азота, образующегося на 1 ГДж тепла (кг/ГДж), КNO2 = 0,15
(кг/ГДж), для котлов производительностью до 30 т/ч, β – коэффициент,
зависящий от степени снижения выбросов NO2 в результате применения
тех. Решений. β= 0 для топок с неподвижной решеткой и забросом топлива
вручную.

МNO2 = 0,001х0,15х3000х10,38х1=0,0047 (т/год),

МNO2 = 0,000015 (г/с).


2. Расчёт загрязнения атмосферы выбросами промышленных
предприятий

Для характеристики объёма вредных веществ, выбрасываемых в
атмосферу отдельными источниками загрязнения, установлена величина предельно
допустимого выброса (ПДВ).

Принцип расчёта ПДВ заключается в следующем: суммарное
количество загрязнителя, выбрасываемое всеми источниками на предприятии, не
должно формировать на границе санитарно-защитной зоны (СЗЗ) предприятия или
жилой застройки концентрации, превышающей ПДК.

Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт ,

где Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт  – максимальная
концентрация загрязняющего вещества в приземном воздухе, создаваемая
источниками выбросов, мг/м3,

Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт  – фоновая
концентрация загрязняющего вещества, характерная для данной местности, мг/м3.
Для наших расчётов принимаем Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт =0.

2.1 Расчёт концентраций, обусловленных выбросами
одиночного источника

Основная расчётная формула

Максимальная приземная концентрация вредного вещества Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт , мг/м3 при
выбросе газовоздушной смеси из круглого устья для горячих источников
определяется по формуле:

Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт ,

где Н – высота трубы, м, М – масса выбрасываемого в атмосферу
в единицу времени вещества, г/с, ΔТ – разность температур выбрасываемых
газов и атмосферного воздуха, Vi – полный расход выбрасываемых газов на срезе
трубы Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт , где ω0 –
средняя скорость газов, Д – диаметр трубы, ( Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт , η – коэффициент,
учитывающий влияние рельефа, для равнинного ландшафта η = 1, А –
климатический коэффициент, для Калужской, Тульской, Московской, Рязанской
областей А = 140, F – коэффициент, учитывающий скорость оседания ВВ в атмосфере,
принимаем F
= 1, коэффициенты m и n рассчитываем отдельно.

Расчёт коэффициентов m и n:

Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт

При Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт  < 100 m и n определяются:

Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт

Подсчитываем максимальную приземную концентрацию:

Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт

2.2 Расчёт расстояния Хм от источника
до координаты максимума концентраций

Для горячих источников расстояние Хм (м) от
источника выбросов до точки в которой приземная концентрация при
неблагоприятных метеоусловиях достигает максимального значения определяется по
формуле:

Для f <100, и 0,5<Vм<2

Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт

2.3 Опасная скорость ветра

Опасная скорость ветра Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт  для
горячих источников при

Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт

2.4 Предельно допустимый выброс вредных веществ в
атмосферу (ПДВ)

Значение ПДВ (г/с) для одиночного источника с круглым устьем
определяется для горячих источников по формуле:

Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт

где ПДКмр – приняты по ГОСТ 17.2.3.02–78, Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт  – принята равной 0.

Расчёт ПДВ для твердых частиц:

Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт  (г/с).

Расчёт ПДВ для диоксида серы:

Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт  (г/с).

Расчёт ПДВ для диоксида азота:

Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт  (г/с).

Расчёт ПДВ для оксида углерода:

Расчёт выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в паровых котлах паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью до 19,2 МВт  (г/с).

Значение выбросов твёрдых частиц значительно превышает ПДВ.
Подавить их образование при сжигании твёрдого топлива невозможно. Возможный
путь это очистка продуктов сгорания от золы. В данном случае для очистки
применён циклон ЦБ — 254Р, с долей улавливания твёрдых частиц 85%. Если на
крупных котельных установках совершенствование системы пылеулавливания и
строительство высоких труб позволяет значительно уменьшить концентрации твёрдых
частиц в воздухе (на лучших энергоблоках России, США и Великобритании η =98%),
то для малых котельных установок единственным радикальным решением является
переход на мазут или природный газ.

Добавить комментарий