Инвентаризация выбросов в атмосферу загрязняющих веществ котлоагрегатами малой мощности, работающими на твердом топливе

Наряду с природным газом в качестве топлива для котлоагрегатов применяются различные виды твердого топлива:

• • каменный и бурый угли;
• • торф;
• • горючие сланцы;
• • дрова.

Приведем расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от котлоагрегата, использующего в качестве топлива каменный уголь или дрова. В качестве расчетной методики используем нормативно-методические документы, перечисленные в подпараграфе 5.1.2.

Необходимые для расчетов исходные данные:

• • номинальная тепловая мощность котлоагрегата — jV_t, кВт;
• • расход топлива:
  • — за год — В, т/год;
  • — в январе — В т;
• • продолжительность работы котельной:
• — за год — Г, ч/год;
• — в январе — Т ч;
• • производительность дымососа — W._v м³/с;
• • объем топочного пространства — V_T, м³;
• • коэффициент избытка воздуха — а,;
• • наинизшая теплотворная способность топлива — Q, МДж/кг;
• • площадь зеркала горения котла — 5_Т, м²;
• • зольность топлива — А^г, %;
• • содержание серы в топливе на рабочую массу 5^Г, % масс.

Расчет величины выброса монооксида углерода. Суммарное количество оксида углерода вычисляется по формуле.

где С_со — удельный выход оксида углерода (безразмерная величина), рассчитываемый по формуле.

где q₃ — потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, процентов. Параметр q₃ равен: для каменного угля — 2,0%, дров — 2,0%; R — коэффициент, учитывающий долю потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную наличием в продуктах сгорания оксида углерода. Для твердого топлива принимают i? = 1,0; —.

расход топлива; q_A — потери тепла вследствие механической неполноты сгорания топлива, процентов. Параметр q_A равен: для каменного угля — 7,0%; дров — 2,0%.

При расчете:

• а) валового выброса В равен годовому расходу угля, т/год;
• б) массового выброса В = B_s — фактическому секундному расходу угля, г/с, по данным за январь.

Расчет величины выброса оксидов азота. Величина выброса:

где В — расход топлива; K_N0 — параметр, рассчитываемый по формуле.

где Rq — параметр, характеризующий гранулометрический состав топлива (остаток на сите с размером ячеек 6 мм), %: для каменного угля R_G = 40,0%, дров Д₆ = 50,0%; q_R — тепловое напряжение зеркала горения, МВт/м²:

где Л/, — фактическая тепловая мощность котла по введенному топливу, Л (|, = B_s • <2^Г, МВт (АГф входит в формулу в МВт!).

При расчете:

• а) вазового выброса В равен годовому расходу угля, т/год;
• б) массового выброса В = B_s — фактическому секундному расходу угля, г/с (по данным за январь).

Далее следует учесть, что в атмосфере происходит трансформация оксидов азота, выброшенных из дымовой грубы котлоагрегата. С учетом этой трансформации величина выбросов рассчитывается по табл. 5.1 раздельно для N0₂ и NO.

Расчет величины выброса бензапирена. Концентрация бензапирена в сухих дымовых газах, приведенная к коэффициенту избытка воздуха 1,4, рассчитывается по формуле.

где А — параметр, равный: для углей — 2,5, дров — 1,5; Д — параметр, зависящий от температуры насыщения на выходе из котла t_n, принимается R = 350 °C; t" — температура насыщения на выходе из котла, принимается ?" = 250 °C; — коэффициент, определяемый по рис. 5.1 в зависимости от относительной нагрузки котла N^/N_T; k_3y — коэффициент, учитывающий степень улавливания бензапирена в золоуловителе, k_3y = 1 — г_зу? 2, где г|_зу —эффективность золоуловителя по золе (0 — 1), z — коэффициент, учитывающий снижение улавливания бензапирена золоуловителем. При температуре газов более 185 °C для сухих золоуловителей z = 0,8.

С учетом производительности дымососа 1Уд, м³/с, величина выброса бензапирена составит:

Расчет величины выброса твердых частиц. При сжигании твердого топлива в атмосферу выбрасывается:

• а) каменного угля — угольная зола (нормируется по пыли неорганической с содержанием диоксида кремния 20—70%, ПДК_{М р} = 0,3 мг/м³);
• б) дров — зола древесная (нормируется по взвешенным веществам, ПДК_мр = 0,5 мг/м³).

Выброс твердых частиц:

где В — расход топлива; а_уи — доля золы, уносимой газами из котла, равная: для углей — 0,01, дров — 0,1; А^г — зольность топлива, % масс.: каменного угля — см. индивидуальный вариант, дров — 0,6%;

При расчете:

• а) валового выброса В равен годовому расходу угля, т/год;
• б) массового выброса В = B_s — фактическому секундному расходу угля, г/с (по данным за январь).

Расчет величины выброса оксидов серы. Выбросы оксидов серы (в пересчете на диоксид серы) рассчитываются только при сжигании каменного угля.

Величина выброса диоксида серы вычисляется по формуле.

где В — расход угля; h~₀ — доля оксидов серы, связываемых летучей золой в котле. Ориентировочно принимают равной 0,1; h^_Q — доля оксидов серы, улавливаемых в мокром золоуловителе попутно с твердыми частицами. Для сухих золоуловителей и при их отсутствии принимается = 0.

При расчете:

• а) валового выброса В равен годовому расходу угля, т/год;
• б) массового выброса В = B_s — фактическому секундному расходу угля, г/с (по данным за январь).

Практические задания Исходные данные, необходимые для выполнения работы, приведены по вариантам в табл. 5.5 и 5.6.

Отчет о выполнении работы должен содержать:

• а) исходные данные своего варианта;
• б) ход вычислений;
• в) результаты расчетов в форме итоговой табл. 5.4.

Результаты инвентаризации выбросов в атмосферу загрязняющих веществ котлоагрегатами малой мощности, работающими на твердом топливе.

Таблица 5.4

Варианты индивидуальных заданий для котельной, работающей на каменном угле.

Таблица 5.5.

Варианты индивидуальных заданий для котельной, работающей на дровах