Расчет массы загрязняющих веществ в выбросах промышленных котлов

Расчет проводится в соответствии с методическими указаниями по расчету выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива в котлах производительностью до 30 т/ч [3].

При расчете используются расходы топлива: годовой - тыс. м3/год (газообразное топливо), т/год - (жидкое и твердое топливо) и секундный – 10-3 м3/с (газообразное топливо) и кг/с - жидкое и твердое топливо.

1.1 Расчет выбросов оксида углерода

Масса выбросов оксида углерода МСО,т/год, (г/с)

,где В - расход топлива, тыс. м3/год, т/год, м3/с, г/с-

QНР - низшая теплота сгорания топлива, МДж/м3, МДж/кг-

q4 - потери теплоты от механической неполноты сгорания, %-

КCO - коэффициент, характеризующий выброс оксида углерода, на 1 ГДж теплоты, кг/ ГДж, рассчитывается по формуле

,

где q3 - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания, %-

R - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты от механической неполноты сгорания, обусловленную наличием в продуктах сгорания оксида углерода. Принимаем для твердых топлив R = 1,0- мазута R = 0,65- природного газа R = 0,5.

При отсутствии эксплуатационных данных значения q3, q4 принимаем по табл. 2 [3] или [18 - 20] и др.

1.2 Расчет выбросов диоксида азота

Масса выбросов диоксида азота (в пересчете на NO2), , т/год, г/с

,

где В - расход топлива, тыс. м3/год, т/год, м3/с, кг/с-

QНР - теплота сгорания топлива, МДж/м3, МДж/кг-

- параметр, характеризующий массу оксидов азота, образующихся на 1 ГДж теплоты, кг/ГДж-

? - коэффициент, учитывающий степень снижения выбросов в результате применения технических решений.

Значение определяется по графикам (рис. 1, 2, 3) для различных видов топлив в зависимости от номинальной нагрузки котлоагрегатов. При нагрузке котла, отличающейся от номинальной, - следует умножать на (Qф/QН)0,25 или (Дф/ДН)0,25, где Qф и QН - тепловая мощность, фактическая и номинальная, кВт- Дф и ДН, соответственно фактическая и номинальная паропроизводительность, т/ч.

1.3 Расчет выбросов диоксида серы

Расчет массы диоксида серы в пересчете на SO2 (т/год, г/с), выбрасываемых в атмосферу вместе с дымовыми газами котлоагрегата в единицу времени, выполняется по формуле

,

где В - расход, т/год, г/с (твердого и жидкого топлива)- тыс.м3/год, м3/с, (газообразного топлива)-

Sг - содержание серы в топливе на рабочую массу, %, (для газообразного топлива в кг/100м3)-

- доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива- принимается при сжигании сланцев эстонских и ленинградских равной 0,8- остальных сланцев - 0,5- для углей Канско-Ачинского бассейна - 0,2 (для березовских - 0,5)- для торфа - 0,15- экибастузских углей - 0,02- прочих углей - 0,1- мазута - 0,02- газа - 0-

- доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе, принимается равной нулю для сухих золоуловителей- для мокрых - в зависимости от щелочности орошающей воды.

При наличии в топливе сероводорода Н2S расчет выбросов дополнительного количества оксидов серы в пересчете на SO2 ведется по формуле

,

где [Н2S] - содержание сероводорода в топливе, %.

1.4 Расчет выбросов бенз(а)прирена

Выброс бенз(а)пирена, поступающего в атмосферу с дымовыми газами МБП, т/год (г/с) рассчитывается по уравнению

,

где СБП – массовая концентрация бенз(а)пирена в сухих дымовых газах при стандартном коэффициенте избытка воздуха ?0 = 1,4 и нормальных условиях (Т= 273 К, Р = 101,3 кПа), мг/нм3 (мг/м3)-

VСГ – объем сухих дымовых газов, образующихся при полном сгорании (при ?0 = 1,4) 1кг (1 нм3) топлива, нм3/кг (нм3/нм3), VСГ = 12,292 нм3/кг топлива-

КП – коэффициент перерасчета- (при определении выбросов в г/с, КП = 0,278 .10-3, при определении выбросов в т/год КП = 10-6)

Концентрация бенз(а)пирена СБП, мг/м3, приведенная к избытку воздуха, определяется по формуле

,где?Т’’ – коэффициент избытка воздуха в продуктах сгорания на выходе из топки, ?Т’’ = 1.

Концентрация бенз(а)пирена, СБП’, мг/нм3, в сухих продуктах сгорания природного газа на выходе из топочной зоны промтеплоэнергетических котлов малой мощности, определяется по формуле

,

гдеКД - коэффициент, учитывающий влияние нагрузки котла на концентрацию бенз(а)пирена в продуктах сгорания, который рассчитывается по формуле



КД = 2,6 – 3,2 . (ДОТН – 0,5) ,

гдеДОТН - относительная нагрузка котла, определяется по формуле

,

где ДН – номинальная нагрузка котла, ДН = 1 кг/с-

ДФ – фактическая нагрузка котла, ДФ = 0,8 кг/с-

КР – коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов на концентрацию бенз(а)пирена в продуктах сгорания, (определяется по графику). Степень рециркуляции в дутьевой воздух или кольцевой канал вокруг горелок: 0 %, тогда КР = 1-

КСТ - коэффициент, учитывающий влияние ступенчатого сжигания на концентрацию бенз(а)пирена в продуктах сгорания, определяется по формуле

,гдеКСТ’ – доля воздуха подаваемая помимо горелок (над ними), КСТ’ = 0.

qV – теплонапряжение топочного объема, кВт/м3- определяется по формуле

,где ВР – расчетный расход топлива на номинальной нагрузке, кг/с (м3/с)-

- низшая теплота сгорания натурального топлива, МДж/кг (МДж/м3),

= 35630 кДж/кг-

VT – объем топочной камеры, м3 (берется из техдокументов на котел), VT=1м3.

Расчетный расход топлива на номинальной нагрузке

,где В – фактический расход топлива на номинальной нагрузке, кг/с (м3/с)-

q4 – потери тепла вследствие механической неполноты сгорания топлива, %, при отсутствие данных можно использовать ориентировочные значения, приведенные в таблице В1 приложения В [ ], q4 = 0

Результаты расчета выбросов от источника сводятся в таблицу.

1.5 Расчет выбросов твердых частиц

Расчет выбросов твердых частиц летучей золы и не догоревшего топлива (т/год, г/с), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоагрегата в единицу времени при сжигании твердого топлива и мазута, выполняется по формуле

,

где В - расход топлива, т/год (г/с)-

Ар - зольность топлива на рабочую массу, %-

?3 - доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителях-

,где аун - доля золы топлива в уносе, %-

Гун - содержание горючих веществ в уносе, %.

Значения Ар, Гун, аун, ?3 принимаются по фактическим средним показателям- при отсутствии этих данных Ар определяется по характеристикам сжигаемого топлива, ?3 - по техническим данным применяемых золоуловителей, а f - по таблице 1.

Таблица 1

Значение коэффициента f в зависимости от типа топлива

Следующая >>
Внимание, только СЕГОДНЯ!