Выбросы вредных веществ в атмосферу

 

Министерство сельского хозяйства российской федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Энергетический факультет

Дисциплина: Энергетика АПК

Реферат

Тема: Выброс вредных веществ в атмосферу

2011

Задание

Произвести расчет выбросов вредных веществ в атмосферу и высоту источника рассеивания. Самостоятельно определить систему подавления вредных веществ и систему очистки дымовых газов в зависимости от заданного вида топлива. Исходные данные приведены в таблице 1.

Таблица 1 ? Исходные данные для расчета

№ п/пБассейн, месторождение (газопровод)Марка топливаРасчетный расход топлива, Вр, кг/с (м3/с)Способ шлакоудаленияЧисло котлов2 ЭкибастузскийСС0,75жидкое3

выброс загрязняющий вещество топливо

1. Расчет выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в

котельных агрегатах

Для и парогенераторов производительностью до 30 т/ч и выше 30 т/ч существуют различные методики расчета загрязняющих веществ.

Настоящая методика предназначена для расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу с газообразными продуктами сгорания при сжигании твердого топлива, мазута и газа в топках промышленных и коммунальных котлоагрегатов производительностью до 30 т/ч.

Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу будем производить в следующей последовательности:

Принимаем скорость дымовых газов в устье трубы w0=27 м/с.

Расчетный часовой расход топлива для одного котельного агрегата, м3/ч, кг/ч:

где - расчетный секундный расход топлива в котельной, м3/с, кг/с;

- количество котельных агрегатов.

) Определение (для твердого топлива) суммарного выброса (из всех труб) в атмосферу золы и недогоревших частиц твердого топлива, г/с:

,

где q4; aУН - механический недожог и коэффициент уноса принимается:

при сжигании каменных углей в топках с жидким шлакоудалением q4=1,5%; aУН=0,7;

hЗУ - КПД золоулавливания, принимается на уровне 0,96…0,999, что соответствует КПД электрофильтров; 0,92…0,96 - для скрубберов; 0,82…0,9 - для батарейных циклонов

,

) Определение максимального количества окислов серы, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами, г/с:

где SР, % ? содержание серы на рабочую массу топлива, таблица 2;

КПД очистки газов от серы (=0,83 - для современных систем очистки); =0,02 ? доля летучей серы, связываемая летучей золой в котле, таблица 3;

тогда по рисунку определяем =3%.

Таблица 2.

Страна, край, областьБассейн, месторождениеЗольностьСераНизшая рабочая теплота сгоранияТеоретические объемы воздуха и продуктов сгоранияАР, %SР, %QНР, МДж/кг (МДж/м3)V0/VГ0, м3/кг (м3/м3)123456Россия, Новосибирская областьЛиствянский АШ15,70,227,07,12/7,71КазахстанЭкибастузский каменный уголь СС38,10,816,764,43/4,79Россия, Якутия (Саха)Нерюнгринский каменный уголь12,70,224,706,51/6,97ТорфФрезерный 5,50,18,52,51/3,43Кусковый6,60,210,73,01/3,87Жидкое Мазут сернистый 0,05 1,439,7610,45/11,3топливо*Мазут высокосернистый0,122,838,810,2/10,99ГазУренгойский Бухарский Серпухов-Санкт-Петербург- -- -35,8 36,7 37,439,52/10,68 9,73/10,91 10,0/15,1

Таблица 3. ? Ориентировочные значения

ТопливоЗначениеТорф 0,15Сланцы эстонские и ленинградские0,8Экибастузский уголь0,02Березовские угли КАУ для топок с твердым шлакоудалением для топок с жидим шлакоудалением 0,5 0,2Угли других месторождений0,1Мазут 0,02Газ 0,0

5)Определение (в порядке оценки) суммарного количества окислов азота, выбрасываемого в атмосферу с дымовыми газами, г/с:

где - КПД систем подавления окислов азота = 0,4 - при сжигании твердого топлива;

b1 - поправочный коэффициент, таблица 4;

b2 - коэффициент, который учитывает вид топлива и равен 0,01 - при сжигании твердого топлива;

К - параметр, который учитывает паропроизводительность котлоагрегата (для паровых котлов) и тепловую мощность (для водогрейных котлов) и определяется:

для паровых котлов - как

,

где DПЕ=0,25т/ч - паропроизводительность парогенератора.

Таблица 4? Коэффициент b1

Топливоb1Газ Мазут0,85 0,8Твердое топливоТвердое шлакоудалениеЖидкое шлакоудалениеБурые угли Каменные угли0,6 1,00,8 1,4

Топливо

) Определение максимального количества выбросов оксида углерода с дымовыми газами г/с

где В, кг/с - расход натурального топлива;, % - потери теплоты от механического недожога;, кг/т (кг/тыс.м3) - выход оксидов углерода при сжигании твердого, жидкого и газообразного топлива

,

где q3, % - потери теплоты от химической неполноты сгорания, принимаются в соответствии с таблицей 5; R - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты из-за химической неполноты сгорания топлива, обусловленного содержанием в дымовых газах продуктов неполного сгорания окиси углерода, таблица 5;НР, кДж/кг (кДж/м3) - низшая теплота сгорания натурального топлива;

gСО, кг/м3 - удельный вес оксида углерода при нормальных условиях, равный 1,25 кг/м3;СО, кДж/м3 - теплота сгорания оксида углерода, равная 12650 кДж/м3.

Таблица 5

Вид топливаq3, % [4]RАнтрацит01,0Каменные угли0…0,5?Бурые угли0,5?Торф1,0?Мазут1,50,65Газ0,50,5

7) Определение концентраций вредных веществ в дымовых газах (в порядке оценки), выбрасываемых в атмосферу на уровне устья источника рассеивания, мг/м3:

,

где VГ0, м3/кг (м3/м3) - теоретический объем продуктов сгорания определяется по таблице 2 или по зависимости, м3/кг

;

Мi, г/с - выброс i-го вещества.

8) Определение максимально допустимой высоты источника рассеивания

Концентрация каждого вещества не должна превышать соответствующей ПДКМ.Р., определяемой по таблице 6, м:

Таблица 6

Загрязняющее веществоПДКМ.Р., мг/м3Недогоревшее топливо, зола0,5Окислы серы0,5Диоксид азота0,085Оксид азота0,6Оксид углерода5Пентаксид ванадия-Бенз(а)пирен, С20Н16-

При выбросах оксидов серы и азота:

.

, - фоновые концентрации, которые учитываются для ТЭС, сооружающихся в городах, и принимаются в работе (в порядке оценки) на уровне (0,2…0,3) ПДК соответствующих загрязнений.

9) Определение параметра М:

,

где z, шт - суммарное число стволов ;

А - коэффициент, учитывающий район строительства равен 200;- коэффициент, учитывающий вид загрязнений и при выбросах оксидов серы и азота равен 1;и n - коэффициенты, учитывающие скорость выхода дымовых газов из устья трубы и для принятых в расчете w0 равны 0,9 и 1 соответственно;

tГ, ОС - температура дымовых газов на выходе из устья источника рассеивания (принимается в порядке оценки 120…130 ОС - для твердых топлив и 135…140 ОС - для газомазутных);*, ОС - средняя температура самого холодного месяца; для Астрахани t*=-8 С0, м3/с - суммарный объемный расход газов при номинальной нагрузке всех парогенераторов

.

Здесь kЗ - коэффициент запаса по производительности парогенератора, равен 1,05;

aУХ - коэффициент избытка воздуха в уходящих газах перед дымовой трубой (с учетом присосов воздуха по всему газовому тракту) принимается 1,40 - для газомазутных топлив и 1,55 - для твердых топлив;, м3/кг (м3/м3) - теоретический объем воздуха, необходимый для сжигания топлива определяется по таблице 2

;

Тогда

10) Определение диаметра устья источника рассеивания, м:

.

11) Выбор стандартного источника рассеивания.

По полученным значениям H (для наибольшего значения) и d0 определяются высота и диаметр устья источника рассеивания как ближайшие в соответствии со следующими типоразмерами дымовых труб:

Н, м - 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 250;

d0 - 2,4; 3,0; 3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6,0; 6,6; 7,2; 7,8; 8,4; 9,6.

Выбираем максимально допустимой высоты источника рассеивания Н=120 м, d0 =9,6м

Министерство сельского хозяйства российской федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования САНКТ-П

Больше работ по теме: