Расчет выбросов вредных веществ при сжигании топлива в котлах

производительностью до 30 т/ч.

Методика предназначена для расчета выбросов вредных веществ с газообразными продуктами сгорания при сжигании твердого топлива, мазута и газа в топках действующих промышленных и коммунальных котлоагрегатов и бытовых теплогенераторов.

Твердые частицы. Расчет выбросов твердых частиц печей золы и недогоревшего топлива (т/год, г/с), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоагрегата в единицу времени сжигании твердого топлива и мазута, выполняется по формуле:

 

Птв = В х А^r Х (1 – ŋ), (3.5.)

 

где В – расход натурального топлива (т/год, г/с);

А^r – зольность топлива на рабочую массу (%);

ŋ – доля твердых частиц, удавливаемых в золоуловителях;

Х = a_ун/(100-Гун); a_ун – доля золы топлива в уносе;

Гун – содержание горючих в уносе (%).

Значения А^r, Гун, a_ун, ŋ принимаются по фактическим средним показателям: при отсутствии этих данных А^r определяется по характеристикам сжигаемого топлива (см. таблица 2.1.); ŋ – по техническим данным применяемых золоуловителей, а Х – по таблице 3.5.

 

Таблица 3.5 - Значения коэффициентов Х и Ксо в зависимости от типа топки

и топлива

 

Тип топки	Топливо	Х	Ксо,кг/ГДЖ
С неподвижной решеткой и ручным забросом топлива	Бурые и каменные угли	0,0023	1,9
Шахтная	Твердое топливо	0,0019	2,0

 

Оксиды серы. Расчет выбросов оксидов серы в пересчете на SO₂ (т/год, т/ч, г/с), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоагрегатов в единицу времени, выполняется по формуле:

 

П_SO2 = 0,02 ВS^r (1-η_SO2) (1 - η′_sо2), (3.6)

 

где S^r – содержание серы в топливе на рабочую массу (Х); для газообразного топлива мг/куб.м;

η′_sо2 – доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива. Для сланцев – 0,5% торфа – 0,15; экибастузских углей – 0,02; прочих углей – 0,1; мазута – 0,02; Sгаза – 0,0; η′_sо2 – доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе. Для сухих золоуловителей принимается равной нулю, для мокрых – в зависимости от щелочности орошающей воды.

При наличии в топливе сероводорода расчет выбросов дополнительного количества оксидов серы в пересчете на SO₂ ведется по формуле:

 

П _SO2 = 1,88 х 10^-2 , (3.7)

где - содержание сероводорода в топливе (%).

Ориентировочная оценка выбросов оксида углерода (т/год, г/с) может проводиться по формуле:

Псо = 0,001ВQ^r_iКсо(1 - ), (3.8)

 

где Ксо – количество оксида углерода на единицу теплоты, выделяющейся при горении топлива (кг/ГДж); принимается по таблице 3.5.

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

 

П_NO2 = 0.001 B Q^r_i K_NO2(1-β), (3.9)

 

где Q^r_i – теплота сгорания натурального топлива (МДж/кг, МДж/куб.м); K_NO2 – параметр, характеризующий количество оксидов азота, образующихся на 1 ГДж тепла (кг/ГДж); β – коэффициент, зависящий от степени снижения выбросов оксидов азота в результате применения технических решений.

 

Таблица 3.6 - Характеристика топок котлов малой мощности

 

Тип топки и котла	Топливо	α	g 3	g 4
Топка с неподвижной решеткой и ручным забросом топлива	Бурые угли Каменные угли Антрациты	1,6 1,5 1,7	2,0 2,0 1,0	8,0 7,0 10,0
Топка с пневмо-механическими забрасывателями и цепной решеткой прямого хода	Угли типа кузнецких Угли типа донецких Бурые угли	1,3-1,4 1,3-1,4 1,3-1,4	0,5-1 0,5-1 0,5-1	5,5/3 6/3,5 5,5/4
Шахтная топка с наклонной решеткой	Бурые угли Каменные угли	1,4

 

Таблица 3.7 - Характеристика топлив Республики Казахстан

Бассейн, место-рождение	Марка, класс	Wr,%	Ar,%	Sr, %	Qi r, МДж/кг	Uro м3/кг
Сарыадырское месторождение Карагандинский бассейн. Куучекинское месторождение Экибастузский бассейн - в целом - по группам - зольности Ленгерское месторождение Сарыкольское месторождение	ГР   КР КСШ   К2Р     ССР-1 ССР-2 ССР-3 Б3Р, Б3СШ   Б3	5,0   8,5 9,5   7,0     6,0 5,0 5,0   28,0   23,3	41,8   37,5 32,6   40,9     42,3 40,4 45,6   14,4   23,0	0,66   0,82 0,81   0,74     0,56 0,56 0,57   1,80   0,18	15,57   17,12 18,55   16,79     15,49 16,12 14,61   15,33   14,53	4,78   4,89 5,33   4,90     4,47 4,65 4,23   4,87   4,54

 

Расчет категории опасности предприятия производится по формуле:

КОП = ^ai, (3.10)

где M_i – масса выброса i-го вещества, т/год;

ПДКi – среднесуточная ПДК i-го вещества, мг/м²;

n – количество загрязняющих веществ, выбрасываемых предприятием;

ai – константа, позволяющая соотнести вредность i-го вещества с

вредностью диоксида серы, определяется по таблице 3.5.

 

Таблица 3.8

Константа, ai	Класс опасности
1,7	1,3	1,0	0,9

 

Физический смысл КОП состоит в том, что она показывает потребность того или иного предприятия в количестве воздуха, необходимого для разбавления выбросов вредных веществ в атмосферу до санитарно-гигиенических критериев с учетом класса опасности вещества.

Значение КОП рассчитывается при условии, когда M_i/ПДК > 1. При M_i/ПДК < 1 КОП не рассчитывается и приравнивается к нулю.

 

Таблица 3.9

Категория опасности предприятия	Значение КОП
	КОП ≥ 106 106>КОП≥104 104>КОП≥103 КОП < 103

 

При отсутствии информации о классе опасности вещества его приравнивают к 3-ему классу, а значение ai берут равным 1. Если есть только класс опасности вещества в рабочей зоне, то используют его.

 

Содержание расчетно-графической работы

1 Выбрать номер варианта задания по двум признакам: первой букве фамилии и последней цифре зачетной книжки.

2 Определить валовые выбросы предприятия.

3 Рассчитать КОП по цехам и по предприятию в целом. Данные свести в таблицу.

Наименование цеха	Наименование вещества	Класс опасности вещества	ПДКм.р. мг/м3	ПДКс.с. мг/м3	Выброс т/год	КОП

 

4 Сделать выводы и предложения по работе.