Краткое теоретическое введение Предлагаемый расчет предназначен для определения выброса загрязняю- щих веществ в атмосферу с газообразными продуктами сгорания при сжигании твердого топлива, мазута и газа в топках промышленных и коммунальных котло- агрегатов и теплогенераторов (малометражные отопительные котлы, отопитель- но-сварочные аппараты, печи) производительностью до 30 т/ч.
При сжигании твердого топлива наряду с основными продуктами сго- рания (CO2 , Н2О, NO2) в атмосферу поступают: летучая зола с частицами не- сгоревшего топлива, оксиды, серы, углерода и азота. При сжигании мазутов с дымовыми газами выбрасываются: оксиды серы, диоксид азота, твердые продукты неполного сгорания и соединения ванадия. При сжигании газа с дымовыми газами выбрасываются: диоксид азота, оксид углерода.
Котлоагрегаты котельных работают на различных видах топлива (твер- дом, жидком и газообразном). Выбросы загрязняющих веществ зависят как от количества и вида топлива, так и от типа котлоагрегата.
Учитываемыми загрязняющими веществами, выделяющимися при сго- рании топлива, являются: твердые частицы, оксид углерода, оксиды азота, сернистый ангидрид (серы диоксид), пятиокись ванадия.
Методика расчета Валовый выброс твердых частиц в дымовых газах котельных МТ (т/год) определяется по формуле 5.1: М qm (1 Т) , (5.1)
ТТ 100
где - зольность топлива, в % (таблица 5.1); - количество израсходованно-
го топлива за год, т; - эффективность золоуловителей, % (таблица 5.2); - безразмерный коэффициент (таблица 5.3).
Таблица 5.1 - Характеристика топлив (при нормальных условиях)
Бассейн, место- рождение, разре-
зы, шахты
| Марка угля
| W, %
| qТ, %
| ,
%
| ,
МДж/кг
| Угли, европейская часть
| Печоринский бас-
сейн:
|
|
|
|
|
| Интауголь
| ЖР отсев
| 5,5
| 30,0
| 0,9
| 22,02
| Воркутауголь
| Ж концен-
трат
| 7,0
| 12,0
| 0,6
| 27,47
| продолжение таблицы 5.1
Бассейн, месторож-
дение, разрезы, шахты
| Марка угля
|
| qТ, %
| , %
| ,
МДж/кг
| Урал
| Кизеловский бас-
сейн
| ГР, ГМСШ
| 6,0
| 31,0
| 6,1
| 19,65
| Челябинский бас-
сейн:
|
|
|
|
|
| Буланашское ме-
сторождение
| Г6Р
| 9,0
| 22,8
| 0,8
| 20,87
| Дальне-Буланашское
месторождение
| ГР
| 8,5
| 18,3
| 1,7
| 22,55
| Сибирь
| Кузнецкий бассейн
| ДР, ДСШ
| 12,0
| 13,2
| 0,4
| 22,93
| ГР, 1М, ГСШ
| 8,0
| 14.3
| 0,5
| 25,32
| Г (промпродукт)
| 12,0
| 23,8
| 0,5
| 20,07
| Иркутский бассейн:
|
|
|
|
|
| Черемховское ме-
сторождение
| ДР,ДМСШ
| 13,0
| 27,0
| 1,0
| 17,93
| Забитуйское место-
рождение
| ДР
| 8,0
| 23,0
| 4,1
| 20,91
| Азейский разрез
| ВЗР
| 25,0
| 14,2
| 0,4
| 16,96
| Тулунский разрез
| БЗР
| 26,0
| 12,6
| 0.4
| 16,38
| Мугунское место-
рождение
| БЗ
| 22,0
| 14,8
| 0,9
| 17,55
| Каахемское место-
рождение
| ГР
| 5,0
| 12,4
| 0,4
| 26,46
| Элекестинское ме-
сторождение
| Ж
| 7,0
| 8,4
| 0,6
| 29,7
| Гусиноозерское ме-
сторождение
| ВЗР
| 23,0
| 16,9
| 0,7
| 16,88
| Качинское-
ачинский бассейн
|
|
|
|
|
| Ирша-Бородинский
разрез
| Б2Р
| 33,0
| 6,7
| 0,2
| 15,54
| Назаровский разрез
| Б2Р
| 39,0
| 7,3
| 0,4
| 13,06
| Березовское место-
рождение
| Б2
| 33,0
| 4,7
| 0,2
| 15,70
| Барандатское ме-
сторождение
| Б2
| 37,0
| 4,4
| 0,2
| 14,86
| Итатское месторожд.
| Б1
| 40,5
| 6,8
| 0,4
| 12,85
| Боготольское ме-
сторождение
| Б1
| 44,0
| 6,7
| 0,5
| 11,84
| окончание таблицы 5.1
Бассейн, месторож-
дение, разрезы, шахты
| Марка угля
|
| qТ, %
| , %
| ,
МДж/кг
| Абанское месторо-
ждение
| Б2
| 33,5
| 8,0
| 0,3
| 14,78
| Большесырское ме-
строждение
| Б3
| 24,0
| 6,1
| 0,2
| 19,11
| Минусинский бас-
сейн:
|
|
|
|
|
| Черногорский раз-
рез
| ДР
| 14,0
| 14,6
| 0,5
| 20,62
| Изыхское месторо-
ждение
| ДР
| 14,0
| 17,2
| 0,5
| 20,16
| Торф
| Месторождения:
|
|
|
|
|
| Ленинградское
|
| 48,0
| 11,3
| 0,2
| 8,92
| Шатурское
|
| 48,0
| 11,0
| 0,3
| 8,83
| Тюменское
|
| 48.0
| 10,9
| 0,3
| 8,29
| Смоленское
|
| 47,9
| 12,0
| 0.3
| 8.29
| Другие виды топлива
| Дрова
|
|
| 0,6
|
|
| Мазут:
|
|
|
|
|
| малосернистый
|
|
| 0,1
|
|
| сернистый
|
|
| 0,1
|
|
| высокосернистый
|
|
| 0,1
|
|
| Стабилизированная
нефть
|
|
|
|
|
| Дизельное топливо
|
|
| 0,02
| 0,3
| 42,75
| Соляровое масло
|
|
| 0,02
| 0,3
| 42,46
| Моторное топливо
|
|
| 0,05
| 0,4
| 41.49
|
Таблица 5.2 - Средние эксплуатационные эффективности аппаратов га- зоочистки и пылеулавливания
Аппарат, установка
| Эффективность улав-
ливания, % ( )
| твердых и жидких
частиц
| газообразных и парообразных
компонентов
| Отходящие газы котельных
| Батарейные циклоны типа БЦ-2
|
| 85
|
| -
| Батарейные циклоны на базе секции СЭЦ-24
|
| 93
|
| -
| Дымосос-пылеуловитель ДП-10
|
| 90
|
| -
| продолжение таблицы 5.2
Аппарат, установка
| Эффективность улав-
ливания, % ( )
| твердых и жидких
частиц
| газообразных и парообразных
компонентов
| Батарейные циклоны типа ЦБР-150У
| 93-95
| -
| Электрофильтры
| 97-99
| -
| Центробежные скрубберы ЦС-ВТИ
| 88-90
| -
| Мокропрутковые золоуловители ВТИ
| 90-92
| -
| Жалюзийные золоуловители
| 75-85
| -
| Групповые циклоны ЦН-15
| 85-90
| -
| Аспирационный воздух от оборудования механической обработки ма- териалов
| а)Аппаратыиустановкисухойочистки
|
|
| Пылеосадочные камеры
| 45-55
| -
| Циклоны ЦН-15
| 80-85
| -
| Циклоны ЦН-1
| 81-87
| -
| Циклоны СДК-ЦН-33, СК-ЦН-3
| 85-93
| -
| Конические циклоны СИОТ
| 60-70
| -
| Циклоны ВЦНИИОТ с обратным конусом
| 60-70
| -
| Циклоны Клайпедского ОЭКДМ Гидродревпрома
| 60-90
| -
| Групповые циклоны
| 85-90
| -
| Батарейные циклоны БЦ
| 82-90
| -
| Сетчатые фильтры (для волокнистой пыли)
| 93-96
| -
| Индивидуальные агрегаты типа ЗИЛ-900, АЭ212 и др.
| 95
|
| Циклоны ЛИОТ
| 70-80
|
| б)Аппаратыиустановкимокрой очистки
|
|
| Циклоны с водяной пленкой ЦВП и СИОТ
| 80-90
| -
| Полые скрубберы
| 70-89
| -
| Пенные аппараты
| 75-90
| -
| Центробежный скруббер ЦС-ВТИ
| 88-93
| -
| Низконапорные пылеуловители КМП
| 92-96
| -
| Мокрые пылеуловители с внутренней циркуляци-
ей типа ПВМ, ПВ-2
| 97-99
| -
| Трубы Вентури типа ГВПВ
| 90-94
| -
| Вентиляционные выбросы при химической и электрохимической обработке
металлов
| Очистка от аэрозоля хромового ангидрида:
|
|
| насадочные скрубберы с горизонтальным ходом газа
| 90-95
| -
| волокнистые туманоуловители ФВГ-Т
| 96-99
| -
| гидрофильтр ГПИ "Сантехпроект"
| 87-90
| -
| пенные аппараты ПГП-И
| 80-90
| -
| окончание таблицы 5.2
Аппарат, установка
| Эффективность улавли-
вания, % ( )
| твердых и жидких
частиц
| газообразных и парообразных
компонентов
| турбулентно-контактные адсорберы типа ТКА
| 80-90
|
| -
| жалюзийный сепаратор
| 85-90
|
| -
| Очистка от паров кислот и щелочей:
|
|
|
| пенные аппараты
| -
|
| 80-85
| абсорбционно-фильтрующий скруббер НИИОГАЗа
| 95-98
|
| 50-60
| форсуночно-насадочные скрубберы
| -
|
| 55-60
| Двухступенчатые абсорбционные аппараты:
|
|
|
| Пары соляной кислоты
| -
|
| 93-95
| Пары аммиака
| -
|
| 20-30
| Пары хлора
| -
|
| 12-15
| Вентиляционные выбросы при окраске изделий
| Гидрофильтры:
|
|
|
| форсуночные
| 86-92
|
| -
| каскадные
| 90-92
|
| 20-30
| Установки рекуперации растворителей (адсорбция
твердыми поглотителями)
| -
|
| 92-95
| Установки термического окисления паров растворителей
| -
|
| 92-97
| Установки каталитического окисления паров растворителей
| -
|
| 95-99
| Таблица 5.3 - Значение коэффициента в зависимости от типа топки и топлива
Тип топки
| Топливо
|
| С неподвижной решеткой и руч-
ным забросом
| Бурые и каменные угли
| 0,0023
| Антрациты:
|
|
| АС и АМ
| 0,0030
| С пневмомеханическими забрасы-
вателями и неподвижной решеткой
| Бурые и каменные угли
| 0,0026
| Антрацит АРШ
| 0,0088
| С цепной решеткой прямого хода
| Антрацит АС и AM
| 0,0020
| С забрасывателями и цепной решеткой
| Бурые и каменные угли
| 0,0035
| Шахтная
| Твердое топливо
| 0,0019
| Шахтно-цепная
| Торф кусковой
| 0,0019
| Слоевые топки бытовых теплоагре-
гатов
| Дрова
| 0,0050
| Бурые угли
| 0,0011
|
Камерные топки:
| Каменные угли
| 0,0011
| паровые и водогрейные котлы
| Мазут
| 0,010
|
| Газ природный, попутный и
коксовый
| -
| бытовые теплогенераторы
| Газ природный
| -
|
| Легкое жидкое (печное) топливо
| 0,010
| Максимально разовый выброс GТ (г/с) определяется по формуле 5.2:
, (5.2)
где: - расход топлива за самый холодный месяц года, т; n- количество дней в самом холодном месяце этого года (n=30).
Валовый выброс оксида углерода МСО рассчитывается по формуле 5.3: , (5.3)
где: - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания, % (таб- лица 4); - количество израсходованного топлива, т/год, тыс. м /год; - выход окиси углерода при сжигании топлива, кг/т, кг/тыс. м (формула 5.4).
, (5.4)
где: - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топли-
ва, % (таблица 5.4); - низшая теплота сгорания натурального топлива (оп- ределяется по таблице 5.1); - коэффициент, учитывающий долю потери те- плоты вследствие химической неполноты сгорания топлива:
=1 - для твердого топлива,
=0,5 - для газа
=0,65 - для мазута;
Максимально разовый выброс оксида углерода GСО (г/с) определяется по формуле 5.5:
, (5.5)
где - расход топлива за самый холодный месяц, т.
|