Расчетная работа № 1

1.1. Расчет выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников

1.1.1. Расчет выбросов и загрязняющих веществ при сжигании топлива в котлоагрегатах котельной

Котлоагрегаты котельных работают на различных видах топлива (твердом, жидком и газообразном). Выбросы загрязняющих веществ зависят как от количества и вида топлива, так и от типа котлоагрегата [22].

Учитываемые загрязняющие вещества, выделяющиеся при сгорании твердого топлива, представлены в таблице 1.1.

Расчет выбросов пыли неорганической с содержанием диоксида кремния более 20%

Валовый выброс твердых частиц в дымовых газах котельных определяется по формуле:

т/год (1.1)

где g_т - зольность топлива, в % (таблица 1.2);

m - количество израсходованного топлива за год, т;

- безразмерный коэффициент (таблица 1.3);

_т - эффективность золоуловителей, % (таблица 1.4)

Количество израсходованного топлива за год определяется индивидуально для каждого предприятия.

Максимально разовый выброс определяется по формуле:

, г/с (1.2)

где m^' - расход топлива за самый холодный месяц года, т;

n - количество дней в самом холодном месяце этого года.

Расход топлива за самый холодный месяц условно принимается на 30% больше среднемесячного расхода топлива. За самый холодный месяц допускается принять январь (31 день).

Таблица 1.2 - Характеристика топлива (при нормальных условиях)

Наименование топлива	gт, %	Sr, %	Qir, МДж/кг
1	2	3	4
УГЛИ Экибастузский бассейн Кузнецкий бассейн Канско-Ачинский бассейн Минусинский бассейн Иркутский бассейн Бурятский бассейн (прочие) - Тугнуйский разрез - Окино-Ключевской разрез Сахалинский бассейн	32,6 13,2 6,7 17,2 27,0 16,9 20,5 26,3 22,0	0,7 0,4 0,2 0,5 1,0 0,7 0,4 0,97 0,4	18,94 22,93 15,54 20,16 17,93 16,88 16,92 17,54 17,83
ГОРЮЧИЕ СЛАНЦЫ Эстонсланец Ленинградсланец	50,5 54,2	1,6 1,5	11,34 9,50
ТОРФ Росторф в целом	12,5	0,3	8,12

Таблица 1.3 - Значение коэффициента χ в зависимости от типа топки и топлива

Марка котла	Тип топки	Топливо	χ
«Универсал» «Энергия» «КВ-300»	С неподвижной решеткой и ручным забросом топлива	Бурые и каменные угли Антрациты: АС и АМ АРШ	0,0023 0,0030 0,0078
«Братск-0,8»	С пневмомеханическими забрасывателями и неподвижной решеткой	Бурые и каменные угли Антрацит АРШ	0,0026 0,0088
«ДКВР» «КВТС-10» «КВТС-20» «КЕ 10-14» «КЕ 25-14»	С забрасывателями и цепной решеткой	Бурые и каменные угли	0,0035
Бытовые теплоагрегаты	Слоевые топки бытовых теплоагрегатов	Дрова Бурые угли Каменные угли Антрацит, тощие угли	0,0050 0,0011 0,0011 0,0011

Таблица 1.4 - Средние эксплутационные эффективности аппаратов газоочистки и пылеулавливания

Аппарат, установка	Эффективность улавливания, % Т
	Тв. и жид-ких част.	Газо- и паробразных компонентов
1	2	3
Отходящие газы котельных. Батарейные циклоны типа БЦ-2 Батарейные циклоны на базе секции СЭЦ-24 Батарейные циклоны типа ЦБР-150У Электрофильтры Центробежные скрубберы ЦС-ВТИ Мокропрутковые золоуловители ВТИ Жалюзийные золоуловители Групповые циклоны ЦН-15 Дымосос - пылеуловитель ДП-10	85 93 93-95 97-99 88-90 90-92 75-85 85-90 90	- - - - - - - - -

Расчет выбросов оксида углерода

Валовый выброс оксида углерода рассчитывается по формуле:

, т/год (1.3)

где g₁ - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания, % (таблица 1.5);

m - количество израсходованного топлива, т/год;

C_co - выход окиси углерода при сжигании топлива, кг/т

C_co= g₂·R·Q_i^r (1.4)

где g₂ - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, % (таблица 1.5);

R - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива. Для твердого топлива (уголь) R принимается равным 1;

Q_i^r - низшая теплота сгорания натурального топлива (определяется по таблице 1.2).

Максимально разовый выброс оксида углерода определяется по формуле:

, г/с (1.5)

где m' - расход топлива за самый холодный месяц, т.

Таблица 1.5 - Характеристика топок котлов малой мощности

Марка котла	Тип топки и котла	Топливо	g2	g 1
«ДКВР-4-13» «ДКВР-6,5-13»	Топка с пневмомеханическими забрасывателями и цепной решеткой прямого хода	Угли типа кузнецких Угли типа донецких Бурые угли	0,5-1 0,5-1 0,5-1	5,5 6 5,5
«КВТС-10» «КВТС-20» «КЕ 10-14» «КЕ 25-14»	Топка с пневмомеханическими забрасывателями и цепной решеткой обратного хода	Каменные угли Бурые угли	0,5-1 0,5-1	5,5 6,5
«Братск-08»	Топка с пневмомеханическими забрасывателями и неподвижной решеткой	Донецкий антрацит Бурые угли типа подмосковных Бурые угли типа бородинских Угли типа кузнецких	0,5-1 0,5-1 0,5-1 0,5-1	13,5 9 6 5,5
«Универсал» «Жарок»	Камерная топка с твердым шлакоудалением	Каменные угли Бурые угли Фрезерный торф	0,5 0,5 0,5	5 3 3

Расчет выбросов окислов азота (NO и NO₂)

Валовый суммарный выброс оксидов азота определяется по формуле:

М_NOx = m · Q_i^r · К_NOx · (1-)·10^-3, т/год (1.6)

где К_NOx - параметр, характеризующий количество окислов азота, образующихся на один ГДж тепла, кг/ГДж для различных видов топлива в зависимости от производительности котлоагрегата. в расчетах дипломного проектирования допускается принять К _NOx =0,2;

 - коэффициент, зависящий от степени снижения выбросов окислов азота в результате применения технических решений. В расчетах дипломного проектирования допускается принять =0, что характерно для котлов производительностью до 30 т/ч.

Максимально разовый суммарный выброс определяется формуле:

, г/с (1.7)

В связи с установленными раздельными ПДК для оксида и диоксида азота и с учетом трансформации оксида азота в атмосферном воздухе суммарные выбросы оксидов азота разделяются на составляющие (с учетом различия в молекулярной массе этих веществ) [23]. Расчет валовых и максимально разовых выбросов NO и NO₂ производится по формулам (1.7.1 – 1.7.4)

(1.7.1)

(1.7.2)

(1.7.3)

(1.7.4)

где и - молекулярные массы NО и NO₂, равные 30 и 46 соответственно;

0,8 - коэффициент трансформации оксида азота в диоксид

Расчет выбросов оксидов серы

Валовый выброс оксидов серы определяется для твердого топлива по формуле:

,т/год (1.8)

где S^r - содержание серы в топливе, % (таблица 1.2);

- доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива. Для эстонских или ленинградских сланцев принимается равной 0,8, остальных сланцев -0,4; углей Канско-Ачинского бассейна -0,2 (Березовских -0,5); торфа -0,15, экибастузских -0,02, прочих углей - 0,1.

- доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе. Для сухих золоуловителей принимается равной 0, для мокрых -0,25.

Максимально разовый выброс определяется по формуле:

, г/с (1.9)