. Методология расчета выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива в горнах и бытовых теплогенераторах.
Выбросы вредных веществ от котельных следует определять по «Методике определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн пара в час или менее 20 Гкал/час», М.,1999 г.Данная методология предназначена для расчетов небольших топливосжигающих устройств, таких как теплогенераторы с горелками атмосферного типа, горны, печи, отдельные горелки и т.п.
Расчет количества топлива, сжигаемого в теплогенераторах.
Расход топлива, сжигаемого в теплогенераторах в час, зависит от тепловой мощности, к.п.д., теплотворной способности топлива и рассчитывается по формуле:
где В- расход сжигаемого топлива, кг/час- для твердого и жидкого топлива, м3/час- для газа.
Qmax – максимальная теплопроизводительность теплогенератора (котла), Гкал/час-
kз- коэффициент загрузки котла, б/р
j- к.п.д. котла, в долях единицы
Qir- низшая теплота сгорания натурального топлива, ккал/кг
Расчет объема дымовых газов.
Объем дымовых газов, отходящих при сжигании топлива, определяется по формуле:
где Vг- объем дымовых газов, отходящих при сжигании топлива, м3/сек
? - коэффициент избытка воздуха в топке теплогенератора (котла), б/р
В- расход сжигаемого топлива, кг/час- для твердого и жидкого топлива, м3/час- для газа.
Тг- температура отходящих дымовых газов.
Расчет температуры дымовых газов.
В случае, если в одну дымовую трубу отводятся дымовые газы от котлов, имеющих различную температуру отходящих газов, суммарная температура отходящих газов из дымовой трубы рассчитывается по формуле:
где Тг- температура отходящих дымовых газов из дымовой трубы-
Выделения вредных веществ при сжигании топлива.
Расчеты выделений загрязняющих веществ при сжигании твердого, жидкого и газообразного топлива следует производить по следующим формулам:
? Расчет выделений твердых частиц.
Мтв = В . Аr . f,(21)
где Мтв- количество твердых частиц, поступающих в атмосферу, г/сек, т/год-
В- расход топлива, г/сек, т/год-
Аr- зольность топлива на рабочую массу, %-
f - безразмерный коэффициент-
f= аун. /(100 – Гун.) (22)
аун.- доля золы топлива в уносе, %-
Гун.- содержание горючих в уносе, %.
Значения Аr, аун., Гун. принимаются по фактическим показателям (паспортам на топливо).
Характеристики видов топлива, наиболее часто применяющиеся при работе горнов, представлены в таблице 1.1, приложения 1. Характеристики топлив, не указанных в таблице, следует принимать по соответствующим нормативным материалам (паспортам на топливо и пр.).
Значение f принимается по таблице 1.2 приложения 1.
При расчете выделений твердые компоненты следует классифицировать следующим образом:
а) сжигание твердых видов топлива
Летучая зола как:
- зола углей (с содержанием SiO2 свыше 20 до 70%) (код 3714) при использовании углей Подмосковного, Печорского, Кузнецкого, Экибастузского, марки Б1 Бабаевского и Тюльганского месторождений-
- угольная зола теплоэлектростанций (с содержанием окиси кальция 35-40%, дисперсностью до 3 мкм и ниже не менее 97%) (код 2926) при использовании углей Канско-Ачинского бассейна: Назаровских, Березовских, Барандатских, Итатских-
- пыль неорганическая 70-20% двуокиси кремния (код 2908) при использовании углей прочих месторождений, кокса, торфа-
- взвешенные вещества (код 2902) при использовании дров-
- зола сланцевая (код 2903) при использовании сланцев.
Твердые частицы, рассчитанные по формуле (21), следует разделять на летучую золу Мз и коксовые остатки Мс (углерод (сажа), код 328).
Летучая зола Мз рассчитывается по формуле:
Мз.= 0,01. В . аун. . Аr ,(23)
где Мз- количество летучей золы, г/сек, т/год.
В- расход топлива, г/сек, т/год-
аун.- доля золы топлива в уносе, %-
Аr- зольность топлива на рабочую массу, %-
Углерод (сажа) определяется по формуле:
Мс.= Мтв. - Мз. (24)
где Мтв- количество твердых частиц, поступающих в атмосферу, г/сек, т/год-
Мз- количество летучей золы, г/сек, т/год
б) сжигание мазута и нефти
Твердые частицы, рассчитанные по формуле (21), следует разделять на мазутную золу Ммз и коксовые остатки Мс (углерод (сажа), код 328).
Мазутная зола теплоэлектростанций (в пересчете на ванадий) (код 2904), выброс определяется по формуле:
Мм.з.= Qv . В, (25)
где Ммз – количество мазутной золы г/сек, т/год-
В- расход топлива, г/сек, т/год-
Qv- количество ванадия, содержащегося в 1 тонне мазута, г/т.
Qv может быть определено одним из двух способов:
- по результатам химического анализа мазута
Qv= аv . 10-4, (26)
где аv- фактическое содержание элемента ванадия в мазуте, %-
10-4- коэффициент пересчета.
- по приближенной формуле (при отсутствии данных химического анализа)
Qv= 2222 . Аr, (27)
где 2222- эмпирический коэффициент.
Углерод (сажа) (код 328), определяется по формуле:
Мс.= Мтв. - Мм.з. (28)
в) сжигание дизельного топлива и других легких жидких топлив
Твердые частицы, рассчитанные по формуле (21), следует классифицировать как углерод (сажа) (код 328).
? Расчет выделений серы диоксида.
Мso2= 0,02 . В . Sr . (1 – ?so2), (29)
где Мso2- количество серы диоксида, поступающего в атмосферу, г/сек, т/год-
В- расход топлива, т/год, г/сек-
Sr- содержание серы в топливе на рабочую массу, %- значение Sr принимается по фактическим средним показателям, при отсутствии этих данных определяется по характеристикам сжигаемого топлива (см. табл. 1.1 приложения 1).
?so2- доля окислов серы, связываемых летучей золой топлива, ориентировочные значения составляют:
торф.0,15
сланцы эстонские и ленинградские.0,8
сланцы других месторождений0,5
экибастузский уголь..0,02
березовские угли Канско- Ачинского бассейна.0,5
другие угли Канско- Ачинского бассейна..0,2
угли других месторождений0,1
мазут...0,02
? Расчет выделений углерода оксида.
Мсо= 0,001 . Ссо . В . (1- q4/100),(30)
где Мсо- количество углерод оксида, поступающего в атмосферу, г/сек, т/год-
В- расход топлива, т/год, тыс.м3/год, г/сек, л/сек,
Ссо- выход углерод оксида при сжигании топлива в кг на тонну или на тыс. м3 топлива, рассчитывается по формуле:
Ссо= q3 . R . Qir (31)
q3- потери тепла вследствие химической неполноты сжигания топлива, %-
R- коэффициент, учитывающий долю потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную наличием в продуктах неполного сгорания окиси углерода, принимается для твердого топлива- 1,0, газа- 0,5, мазута- 0,65.
Qir- низшая теплота сгорания натурального топлива, МДж/кг, МДж/нм3,
q4- потери тепла вследствие механической неполноты сгорания топлива, %.
При отсутствии эксплуатационных данных значения q3, q4 принимаются по таблице 1.3 приложения 1.
Ориентировочная оценка выброса окиси углерода Мсо рассчитывается по формуле:
Мсо= 0,001. В . Qir . Ксо . (1 - q4/100), т/год, г/сек, (32)
где В- расход топлива, т/год, тыс.м3/год, г/сек, л/сек,
Qir- низшая теплота сгорания натурального топлива, МДж/кг, МДж/нм3,
Ксо- количество окиси углерода, образующееся на единицу тепла, выделяющегося при горении топлива, кг/ГДж. Принимается по таблице 1.2.
q4- потери тепла вследствие механической неполноты сгорания топлива, %.
Принимается по таблице 1.3 приложения 1.
? Расчет выделений оксидов азота.
МNОx= В . g . 10-3(33)
где МNОx- количество оксидов азота, поступающих в атмосферу, г/сек, т/год-
В- расход топлива, т/год, тыс.м3/год, г/сек, л/сек-
g- количество оксидов азота, выделяющихся при сжигании топлива, кг/т (кг/тыс.м3), ориентировочные значения составляют:
1) Угли:
Донецкие 2,21
Днепропетровские 2,06
Подмосковные 0,95
Печорские 2,17
Кизеловские 1,87
Челябинские 1,27
Карагандинские 1,97
Кузнецкие 2,23
Канско - Ачинские 1,21
Иркутские 1,81
Бурятские 1,45
Сахалинские 1,89
2) Мазут:
Малосернистый 2,57
Высокосернистый 2,46
3) Природный газ 2,15
При классификации выделений следует учитывать трансформацию оксидов азота.
Мощность выделений с учетом коэффициента трансформации определяется по формулам:
азота диоксид - МNО2= 0,8 . МNОx, (34)
азот (II) оксид - МNО= 0,13 . МNОx. (35)
? Расчет выделений бенз/а/пирена.
Мб= Gб . V . Т . 10-14, т/год, (36)
Мб= Gб . V . 10-8 / 3600, г/сек, (37)
где Мб - количество бенз/а/пирена, поступающего в атмосферу, г/сек, т/год-
Gб- количество образующегося бенз/а/пирена, мкг/100м3,
V- объем дымовых газов, м3/час,
Т- фактический фонд рабочего времени, час/год.
Ориентировочные значения Gб в мкг/100м3 приведены в таблице 1.4 приложения 1.
Поделиться в соцсетях:
Похожие
