Методика и порядок выполнения работы

Необходимо рассчитать массы выбросов основных загрязнителей при сжигании топлива в котельных для дальнейшего определения концентраций этих веществ в приземном слое атмосферы.

1. Расчет выбросов оксида серы в пересчете на SO₂ , выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоагрегатов в единицу времени, выполняется по формуле (г/с):

,

где: В_р – расход твердого или жидкого топлива (г/с);

S ^r – содержание серы в топливе, % (2, стр.16, прил. 2.1);

- доля окислов серы, связываемых летучей золой топлива, для эстонских и ленинградских сланцев принимается равной 0,8; остальных сланцев – 0,5; углей Канско-Ачинского бассейна – 0,2 (Березовских – 0,5); торфа – 0,15; экибастузских углей – 0,02; прочих углей – 0,1; мазута – 0,02; газа – 0,0

- доля окислов серы, улавливаемых в золоуловителе, принимается по техническим данным применяемых золоуловителей.

2. Расчет выбросов оксида углерода выбрасываемых в единицу времени, выполняется по формуле (г/с):

,

где: В_р – расход твердого, жидкого (г/с) или газообразного топлива (л/с);

q₄ – потеря тепла от механической неполноты сгорания топлива, принимается равной: 0,5% - для газообразных и жидких топлив, 4% - для твердых топлив (2, стр. 13, табл. 2.2);

С_со – выход оксида углерода при сжигании топлива (г/кг, г/м³), равен:

С_со=q₃ ∙R∙Q^r_н

R – коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленной наличием в продуктах сгорания оксида углерода. Для твердого топлива R=1, для газа R=0,5 для мазута R=0,65 (2, стр. 12);

q₃ – потеря тепла от химической неполноты сгорания топлива, принимается равной 0,5% (2, стр. 12);

- низшая теплота сгорания топлива (мДж/кг, мДж/м³).

3. Количество оксидов азота в пересчете на NO₂, выбрасываемых в единицу времени, рассчитывается по формуле (г/с):

где: где: В_р – расход твердого, жидкого (г/с) или газообразного (л/с) топлива;

– параметр, характеризующий количество оксидов азота, образующихся на 1 ГДж тепла (кг/ГДж), определяется по графикам (см. рис.1) для различных видов топлива в зависимости от номинальной нагрузки котлоагрегатов.

Рис. 1. Зависимость от тепловой мощности (а) и паропроизводительности (б) котлоагрегата.

1-природный газ, мазут 2-антрацит 3-бурый уголь 4-каменный уголь

При нагрузке котла, отличающейся от номинальной, следует умножить на или на , где D_ф, D_н - соответственно фактическая и номинальная паропроизводительность (т/ч); Q_ф, Q_н - соответственно фактическая и номинальная мощность (кВт).

4. Количество выбросов твердых частиц летучей золы и недогоревшего топлива, выбрасываемых в единицу времени при сжигании твердого топлива и мазута, рассчитывается по формуле (г/с):

,

где: В_р – расход твердого или жидкого топлива (г/с);

- зольность топлива, % (1, стр.16, прил. 2.1 Характеристика топлив);

- доля твердых частиц уносимых из топки с продуктами сгорания, для слоевых топок равна 0,2-0,3; для пылеугольных – 0,98; 0,6-0,8 для циклонных топок (2);

- доля твердых частиц улавливаемых в золоуловителях, принимается по техническим данным применяемых золоуловителей.

5. Количество выбросов окиси ванадия в пересчете на пентаксид ванадия определяется по формуле (г/с):

,

где: В_р – расход топлива (г/с);

- коэффициент оседания окиси ванадия на поверхностях нагрева. Для котлов с промежуточными пароперегревателями =0,7; без них 0,05; для всех остальных случаев =0; - доля твердых частиц продуктов сгорания жидкого топлива, улавливаемых в устройствах для очистки газов мазутных котлов; - содержание пентаксида ванадия в жидком топливе в пересчете на V₂O₅, г/т. При отсутствии результатов анализа топлива содержание окиси ванадия в мазуте с S^r>0,4% определяется ориентировочно по формуле:

где S ^r – содержание серы в мазуте (%);

Исходные данные

Таблица 1.2

Варианты заданий

Степень очистки газов всех очистных устройств принимается 50 %

Таблица 1.3

Характеристики топлив

Содержание отчета и его форма

Отчет по выполненной работе должен содержать следующее:

– краткое тезисное описание основных видов загрязнений при сжигании данного по варианту вида топлива;

– последовательность проведения расчетов и их результаты в табличной форме;

– расчеты должны сопровождаться кратким пояснительным текстом, в котором указывается, какая величина определяется и по какой формуле, какие величины подставляются в формулы и откуда они взяты;

– вычисления производятся в системе СИ;

– отчет оформляется на листах формата A 4.

1.5. Контрольные вопросы и защита работы

1. Перечислить основные виды загрязнений атмосферы при сжигании твердых (жидких, газообразных) топлив. Какие негативные последствия они оказывают на окружающую среду?

2. Перечислить негативные влияния от выбросов оксидов углерода (серы, азота, ванадия) на человека, экосистему и биосферу в целом.

При подготовке к защите отчета по лабораторным работам студент обязан повторить теоретический материал дисциплины. В ходе защиты отчета студенту могут быть заданы вопросы по курсу в целом.

Литература

1. ОНД-86/ГОСКОМГИДРОМЕТ. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий.

2. Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами. – Л.: Гидрометеоиздат, 1986. – 183 с.

3. Курбанов Х.К., Пермяков Б.А., Курбанов Б.К., Пермяков А.Б., Охрана воздушного и водного бассейнов от выбросов теплогенерирующих установок/ Отв. ред. Чарыев А.Ч. – А: Ылым, 1994. – 248 с.