Рассчитать валовое и максимально разовое выделение загрязняющих веществ, попадающих в воздушную среду при работе котельных, исходные данные которых по вариантам приведены в таблице 1. Характеристика топлива приведена в таблице 2. Также требуется найти количество воздуха, объем отходящих газов, валовый выброс всех загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу методом экспресс-оценки.
Данные по удельному выделению при горении топлив приведены в таблице 3.
Таблица 1. Исходные данные контрольных заданий по расчёту выбросов загрязняющих веществ котельными
Наименование исходных данных 6
Вид топлива торф
В, г/с 460
Количество одновременно работающих котлов 4
Тух , 0 С
150
ξух
1.9
q ун , % 1.5
q мех, % 1
q хим, % 2
αун
0.85
η оч
0.85
η‘sox
0.15
η’’sox
0.15
β 1 1
β 2 1
β 3 1
ε 1 0.009
ε 2 0.73
r , % 0
R 1.0
Ψ, кг/тут 3.5
Таблица 2. Характеристика твёрдых и жидких топлив (в % масс.)
Топливо
W, %
A, %
S, %
C, %
H, %
N, %
O, % Q, МДж/кг
Торф 38 11 0.3 23.7 5 2 20 8.80
Таблица 3. Удельное выделение 1 котла по разным компонентам g, г/кг, кг/т, кг/1000 м3
Топливо g золы g SO2 g CO g NOx
Уголь донецкий
67.6
50.4
49.0
2.21
Решение
Расчет выбросов от группы из m штук одновременно работающих котлов
Расчет выбросов твердых частиц
При отсутствии эксплуатационных данных по содержанию горючих в уносе количество выбрасываемых твердых частиц определяют по формуле:
m
Мтв (Gтв ) = Σ0.01Bi*[(αун *А + qун *(Q/32.7)]* (1 – ηi), (1)
i=1
где qун — потери теплоты с уносом от механической неполноты сгорания топлива, % (для мазутных котлов qyн = 0.02%); Qн — низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг-, 32.7 — средняя теплота сгорания горючих в уносе, МДж/кг.
Мтв (Gтв ) = 0.01*460*[(0.85*11 + 1.5 *(8.80/32.7)]* (1 – 0.85)=6,7 г/с
Валовый (в т/г) выброс оксида углерода от группы из m штук одновременно работающих котлов составит:
Mтв=6,7 * 60 *60 * 24 *365,251000000=211,44 т/ год
Расчет выбросов оксидов серы
Валовый (в т/г) и максимально разовый (в г/с) выбросы оксидов серы S02 и S03 (в пересчете на SO2) от группы из m штук одновременно работающих котлов рассчитывают по формуле:
m
МSOx (GSOx ) = Σ0.02Bi*S*(1 – ηi ‘) *(1 – ηi ‘’), (2)
i=1
где В* — расход топлива г-го котла твердого или жидкого, т/год (г/с) либо газообразного, 103 м3 /c; S— содержание серы в топливе на рабочую массу, %; ηi ‘— доля оксидов серы, связываемых летучей золой в i-м котле; ηi ‘’— доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе i-го котла попутно с улавливанием твердых частиц.
МSOx (GSOx ) = 0.02*460*0,3*(1 – 0.15) *(1 – 0.15)=1,99 г/с
MSOx=1,99 * 60 * 60 *24 *365,251000000=62,8 т/г
Расчет выбросов оксида углерода
Валовый (в т/г) и максимально разовый (в г/с) выбросы оксида углерода от группы из m штук одновременно работающих котлов определяют по формулам:
m
МCO (GCO ) = Σ0.001CCO*Bi*(1 – qi мех /100 ), (3)
i=1
где CCO — выход оксида углерода при сжигании топлива твердого или жидкого, г/кг или газообразного, г/м3; qi мех - потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива в i-м котле, %.
CCO = (qi хим *R*QT )/1.013,
где qiхим — потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, %; R — коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную содержанием в продуктах неполного сгорания оксида углерода
. Для твердого топлива R = 1, для газа R = 0,5, для мазута R = 0,65; QT —теплота сгорания топлива, МДж/кг или МДж/мз.
CCO = (2*1*8,8 )/1.013=17,4 г/м3
МCO (GCO ) = 0.001*17,4*460*(1 – 1 /100 )=7,9 г/с
Валовый (в т/г) выброс оксида углерода от группы из m штук одновременно работающих котлов можно определить по формуле (4):
MСО=GCO х 60 х 60 х 24 х 365,25/1000000, (4)
где GCO – Максимально разовый выброс оксида углерода от группы из m штук одновременно работающих котлов, г/с.
Валовый (в т/г) выброс оксида углерода от группы из m штук одновременно работающих котлов составит:
MСО=7,9 х 60 х 60 х 24 х 365,25/1000000=249,31 т/ год
Расчет выбросов оксидов ванадия
Валовый (в «/г) и максимально разовый (в г/с) выбросы оксидов ванадия, в пересчете на оксид ванадия (V), от группы из m штук одновременно работающих котлов рассчитывают по формуле:
m
МV (GV ) = Σ10-6Bi*V*(1 – χi кот) *(1 – ηi оч), (4)
i=1
где V — содержание оксидов ванадия в жидком топливе в пересчёте на V2O5, г/т, χi кот - доля оседания оксидов ванадия на поверхности нагрева i-го котла; ηi оч - доля твёрдых частиц продуктов сгорания жидкого топлива, улавливаемых в устройствах для очистки газов i-го мазутного котла.
При отсутствии результатов анализа топлива содержание оксидов ванадия определяется ориентировочного формуле:
V = 94,5*S - 31,6, (5)
где S — содержание серы в мазуте, %. Формула справедлива при значениях S более 0,4%.
V = 94,5*0,4 - 31,6=6,2 г/т
МV (GV ) = 10-6*460*6,2*(1 – 0,85) *(1 – 0,85)= 6,4*10-5 г/с
MV=6,4*10-5* 60 * 60 *24 *365,251000000=0,002 т/г
Расчет выбросов оксидов азота
Валовый (в т/г) и максимально разовый (в г/с) выбросы суммы оксидов азота (N0x) в пересчете на диоксид азота (NO2) от группы из m штук одновременно работающих котлов паропроизводительностью более 30 т/ч или водогрейных котлов тепловой мощностью более 30 Гкал/ч рассчитывают по формуле:
m
МNO (GNO ) = Σ3.4*10-5 *ψ*Bi*QН(1 – qi мех /100 ) * (1-(0.01ε1i *ri))*
i=1
*β1 * β2i * β3i * ε2 (6)
где ψ — коэффициент, характеризующий выход оксидов азота, кг/т условного топлива; β1 — коэффициент, учитывающий влияние на выход оксидов азота качества сжигаемого топлива; β2i — коэффициент, учитывающий влияние конструкции горелок i-го котла; β3i — коэффициент, учитывающий вид шлакоудаления г-го котла; ε1i — коэффициент, характеризующий эффективность влияния рециркулирующих газов в зависимости от условий подачи их в топку i-го котла; ε2 — коэффициент, характеризующий снижение выбросов оксидов азота при двухступенчатом сжигании; ri — степень рециркуляции дымовых газов i-го котла, %.
МNO (GNO ) = 3.4*10-5 *3,5*460*8,8(1 – 1 /100 ) * (1-(0.01* 0.009 *0))*
*1 * 1 * 1 * 0,73=0,35 г/с
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
