Расчет максимально-разовых и годовых выбросов отопительной котельной. Характеристика используемого топлива и котлоагрегата. Расчет выбросов твердых частиц, оксидов серы и азота. Оценка экономического ущерба от загрязнения атмосферы при работе котельной.
Аннотация к работе
Существенную долю в загрязнение окружающей среды вносит энергетическая отрасль. Работа котельных и ТЭС оказывает негативное влияние на окружающую среду, которое проявляется в изъятии земель, потреблении ископаемого топлива и пресной воды, складировании золошлаковых отходов, в токсичных выбросах в атмосферу и водный бассейн и др. В мире сжигается более 10 млрд. т.у.т. органического топлива, что соответствует выбросу газов, несущих в атмосферу различные вредные вещества: золу, оксиды серы, азота и углерода, а также (в меньших количествах) органические соединения, называемые полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ). Для твердотопливных энергетических котлов средней и большой мощности, как правило, рассчитываются выбросы оксидов азота, оксидов серы, бенз(а)пирена и летучей золы.Количество выбрасываемых в атмосферу вредных веществ при работе котельных и ТЭС зависит, в первую очередь, от сжигаемого топлива и его расхода. Для того чтобы определить расход топлива, необходимо знать расчетные характеристики используемого топлива, а также характеристики котлоагрегата. -теплота сгорания топлива =20,56 МДЖ/кг. Секундный расход угля котельной можно рассчитать по формуле, кг/с: где:n - число котлов, 9 шт.; Годовой расход топлива определяется по формуле, т/год: гдеnуст - число часов использования установленной производительности, n=6000 ч/год;Суммарное количество твердых частиц (летучей золы и несгоревшего топлива) МТВ, поступающих в атмосферу с дымовыми газами котлов (т/год, г/с), вычисляют по формуле: , где:В - расход натурального топлива за рассматриваемый период (т/год, г/с) Количество летучей золы, входящее в суммарное количество твердых частиц, уносимых в атмосферу, вычисляют по формуле: , г/с, т/год. Количество твердых частиц, образующихся в топке в результате механического недожога топлива и выбрасываемых в атмосферу в виде коксовых остатков при сжигании твердого топлива, определяют по формуле: г/с, т/год.Количество оксидов серы (SO2 и SO3) в пересчете на SO2 за любой промежуток времени (т/год, г/с) определяется по формуле: , где:В - расход натурального топлива за рассматриваемый период (т/год, г/с);Количество оксидов азота в пересчете на диоксид азота (т/год, г/с) рассчитывается по эмпирической формуле: , где:Вут - расход топлива за рассматриваемый период, т.у.т./год, т.у.т. KNO2 - коэффициент, характеризующий выход оксидов азота, кг/т условного топлива; коэффициент, учитывающий влияние на выход оксидов азота качества сжигаемого топлива; коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих газов на выход оксидов азота в зависимости от условий подачи их в топку (нет рециркуляции);Концентрацию монооксида углерода в дымовых газах расчетным путем определить невозможно. Количество монооксида углерода (т/год, г/с), выбрасываемое в атмосферу с дымовыми газами котла, рассчитывается по формуле: , где q4 - потери теплоты от механического недожога топлива, %;Расчет выбросов бенз(а)пирена с дымовыми газами от энергетических котлов производят согласно методике в зависимости от вида сжигаемого топлива. Концентрацию бенз(а)пирена в дымовых газах пылеугольных котлов СТВБП (мкг/м3), приведенную к =1,5, рассчитывают по формуле: , где:А’ - коэффициент, определяемый по формуле: ; Кдооч= 1,5 - коэффициент, учитывающий увеличение концентрации бенз(а)пирена в уходящих газах во время работы дробевых очисток поверхностей нагрева котла. мкг/м3. Максимальный разовый выброс бенз(а)пирена в атмосферу при сжигании всех видов топлива М РБП , г/с, рассчитывают по формуле: , ГДЕСБП = 0,462 - концентрация бенз(а)пирена в дымовых газах, мкг/м3;Применение двухступенчатого сжигания: ?2=0,58 - коэффициент, характеризующий снижение выброса оксидов азота при подаче части воздуха помимо основных горелок (при двухступенчатом сжигании), определяется по рис.Выбор высоты дымовой трубы производится, исходя из требования обеспечения приземной концентрации каждого загрязняющего вещества ниже ПДК даже при неблагоприятных для рассеивания метеоусловиях. Расчет минимально допустимой высоты дымовой трубы h, м, при наличии фоновой загазованности Сф от других источников такой же вредности производится в несколько итераций. Предварительное значение h определяется по каждому веществу, лимитирующему чистоту воздушного бассейна: - по твердым частицам и оксиду углерода, м: - по оксидам серы и азота с учетом их суммарного воздействия, м: , где:А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания загрязнителей в атмосфере, , принимаем А=200; F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания взвешенных частиц в атмосфере, принимается: для газообразных веществ и мелкодисперсных аэрозолей со скоростью оседания наиболее крупных фракций 3 5 м/с F=1; для золы после золоуловителей при среднем эксплуатационном коэффициенте улавливания hзу ? 90 % F=2;Использование ПДК в качестве норматива, ограничивающего содержание загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, не п