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

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

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).

1.1 Расчёт 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:

, (т/год),

атмосфера выброс вредный концентрация

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

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

М_тв=16,4 (г/с).

1.2 Расчёт выбросов диоксида серы

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

 = 0,02ВS^р (1 - ) (1 - ),

где S^р - содержание серы в топливе, %, (3,7% - для антрацитов); - доля диоксидов серы, связываемых летучей золой в котле (для котлов с открытой топкой = 3,7); - доля диоксидов серы, улавливаемых в золоуловителе попутно с твердыми частицами (для циклона ЦБ-254Р = 0).

= 0,02х3000х3,7х (1 - 0,5) (1 - 0) = 0,167 (т/год),

= 0,0054 (г/с).

1.3 Расчёт выбросов оксида углерода

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

М_СО = 0,001С_СОВ (1 - ),

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

С_СО = q₃R,

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; - теплота сгорания натурального топлива, 1 кДж/кг, кДж/м³.

С_СО =0,008х1х10,38=0,08, (кг гДж),

М_СО = 0,0010,083000 (1 - ) = 0,24, (т/год),

М_СО = 0,0077 (г/с).

1.4 Расчёт выбросов диоксида азота

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

М_NO2 = 0,001хК_NO2хВхQх (1-?),

где К_NO2 - параметр характеризующий количество диоксида азота, образующегося на 1 ГДж тепла (кг/ГДж), К_NO2 = 0,15 (кг/ГДж), для котлов производительностью до 30 т/ч, ? - коэффициент, зависящий от степени снижения выбросов NO2 в результате применения тех. Решений. ?= 0 для топок с неподвижной решеткой и забросом топлива вручную.

М_NO2 = 0,001х0,15х3000х10,38х1=0,0047 (т/год),

М_NO2 = 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.

,

где - максимальная концентрация загрязняющего вещества в приземном воздухе, создаваемая источниками выбросов, мг/м³,

- фоновая концентрация загрязняющего вещества, характерная для данной местности, мг/м³. Для наших расчётов принимаем =0.

2.1 Расчёт концентраций, обусловленных выбросами одиночного источника

Основная расчётная формула

Максимальная приземная концентрация вредного вещества , мг/м³ при выбросе газовоздушной смеси из круглого устья для горячих источников определяется по формуле:

,

где Н - высота трубы, м, М - масса выбрасываемого в атмосферу в единицу времени вещества, г/с, ?Т - разность температур выбрасываемых газов и атмосферного воздуха, V_i - полный расход выбрасываемых газов на срезе трубы , где ?⁰ - средняя скорость газов, Д - диаметр трубы, (, ? - коэффициент, учитывающий влияние рельефа, для равнинного ландшафта ? = 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:

При < 100 m и n определяются:

Подсчитываем максимальную приземную концентрацию:

2.2 Расчёт расстояния Х_м от источника до координаты максимума концентраций

Для горячих источников расстояние Х_м (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<V_м<2

2.3 Опасная скорость ветра

Опасная скорость ветра для горячих источников при

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:

где ПДК_мр - приняты по ГОСТ 17.2.3.02-78, - принята равной 0.

Расчёт ПДВ для твердых частиц:

(г/с).

Расчёт ПДВ для диоксида серы:

(г/с).

Расчёт ПДВ для диоксида азота:

(г/с).

Расчёт ПДВ для оксида углерода:

(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 ? =98%), то для малых котельных установок единственным радикальным решением является переход на мазут или природный газ.

Размещено на Allbest.ru