На товарно-сырьевой бирже предлагается 5 сортов углей по одной цене-1,0 руб./ГДж. Требуется определить (с учетом экологических свойств различных видов и сортов углей) наиболее выгодный вариант обеспечения предприятия топливом.
В предыдущем периоде предприятие использовало топливо (см. таблицу характеристик углей - табл.8), соответствующее номеру решаемого варианта. Соответственно лимиты выбросов в атмосферу на текущий период виданы были из расчета использования этого сорта топлива.
Потребность предприятия в топливе, тип топки котельной и предлагаемые виды углей приведены в таблице исходный данных (табл.9).
Характеристики различных видов топок приведены в справочной таблице (табл.10).
Котельная предприятия не оборудована золоуловителем и другими какими-либо устройствами, снижающими выбросы вредных веществ в атмосферу. Доля серы, связываемой золой, принимается для кузнецких и печорских углей - 0.1, для канско-ачинских и подмосковных - 0,2.
Нормативы платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух составляют:
твердые частицы (пыль нетоксичная)
• при выбросах в пределах лимита 0,05 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 0.12 руб/т;
оксиды серы
• при выбросах в пределах лимита 30 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 140 руб./т;
оксид углерода
• при выбросах в пределах лимита 0,3 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 1,5 руб./т;
оксид азота
• при выбросах в пределах лимита 25 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 120 руб./т.
Итогом решения является определение следующих данных:
сорта наиболее выгодного для предприятия угля (N по табл. характеристик углей);
уменьшения расходов предприятия при переходе на наиболее выгодный вариант;
сорта наиболее невыгодного (наиболее дорогого) варианта (N по табл. характеристик углей);
разница в расходах предприятия по наиболее выгодному и наиболее дорогому вариантам.
Решение задачи представить в форме таблицы (см. форму 4).
При расчетах расход топлива В (т/год) и количество выбросов всех видов загрязняющих веществ допускается округлять до 0,01т.
Исходные данные
Таблица 6 – Характеристика топлив
№
п/n Угольный бассейн, объединение, шахта Зольность Аг.% Содержание серы Sr , % Объем продуктов сгорания при а=1, V0 Низшая теплота сгорания Q1, МДж/кг
56 Печерский, Воркутауголь 12 0,6 7,64 27,47
57 Подмосковный, Тулуголь, ш. Щекинская
37,6 3,7 2,71 10,38
58 Подмосковный, Новомосковскуголь, ш.Северная
28,5 5 3,21 11,24
59 Кузнецкий (откр добыча),разрез Моховский
11,1 0,4 6,62 23,56
60 Кузнецкий (откр добыча), разрез Колмогорский
12 0,5 7,12 25,53
Таблица 7 – Характеристика котельной
Номер варианта Расчётная потребность котельной в топливе, ГДж/год Тип топки (по таблице характеристик топок) Возможные марки углей (по табл. Характеристик)
58 8000 4 56-60
Таблица 8 – Характеристика топки
Номер
топки
Тип топки
Коэффициент избытка воздуха
а Доля твердых
частиц в уносе
X
Кол-во СО на ед.теплоты
Ксо,
кг/ГДж Потери теплоты
от неполноты
сгорания
q4 , %
4 Шахтно-цепная 1,3 0,0019 2,0 3,5
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Рассчитаем выбросы вредных веществ, т/год, по формулам:
Выброс твердых частиц Птв рассчитывается по формуле:
, т/год
где В - расход топлива, т/год;
Аг - зольность топлива, %;
х - коэффициент, характеризующий условия сгорания (зависит от типа топки).
Количество оксидов серы Пso (в пересчете на SO2) определяется по уравнению:
, т/год
где Sr - содержание серы в топливе, % ;
Nso1 - доля оксидов серы, связываемая золой.
Выброс оксида углерода Псо рассчитывается следующим образом:
т/год
где Qi - низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;
Ксо - количество оксида углерода на единицу теплоты, выделяющейся при горении топлива, кг/ГДж - зависит от типа топки;
q4 - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, % -зависит от типа топки.
Оксиды азота Пт рассчитываются по формуле:
т/год
где V0 - объем продуктов сгорания топлива при коэффициенте избытка воздуха (а) равном 1,0, мэ/кг;
а - коэффициент избытка воздуха (зависит от типа топки)
.
Результаты расчетов занесем в таблицу 9.
Таблица 9 – Результаты расчетов использования каменных углей
Рассматриваемые сорта углей 56 57 58 59 60
Затраты на топливо, руб. 8000 8000 8000 8000 8000
Годовая потребность в натуральном исчислении В, т 291,2267929 770,7129094 711,7437722 339,5585739 313,3568351
Выброс вредных веществ, т/год
־ Твердые частицы Птв
0,066399709 0,550597303 0,385409253 0,071612903 0,071445358
־ Оксиды серы Пso
3,145249363 45,62620424 56,93950178 2,444821732 2,820211516
־ Оксид углерода Псо
15,44 15,44 15,44 15,44 15,44
־ Оксиды азота Ппо
0,55824565 0,352978805 0,573230605 0,56399253 0,559783157
Выброс вредных веществ пределах лимитов, т/год
־ Твердые частицы Птв
0,0664 0,07 0,07 0,07 0,07
־ Оксиды серы Пso
3,145 3,19 3,19 2,445 2,82
־ Оксид углерода Псо
15,44 15,44 15,44 15,44 15,44
־ Оксиды азота Ппо
0,558 0,353 0,573 0,564 0,56
Выброс вредных веществ сверх лимитов, т/год
־ Твердые частицы Птв
0 0,480597303 0,315409253 0,001612903 0,001445358
־ Оксиды серы Пso
0 42,43620424 53,74950178 0 0
־ Оксид углерода Псо
0 0 0 0 0
־ Оксиды азота Ппо
0 0 0 0 0
Плата за выброс вредных веществ в пределах лимитов, руб
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
