Экология энергетических объектов

Министерство образования и науки РФ

новосибирский государственый технический университет

___________________________________________________________________________

Кафедра инженерных проблем экологии

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

по дисциплине «Экологические проблемы энергетики»

для магистрантов 1-го курса д/о направления 280700 – Техносферная безопасность

Тема: «Экология энергетических объектов».

Вариант № 8

Выполнил:                                                                                             Проверил:

Студент ФЛА                                                                                        Немущенко Д.А.                  Группа: СЭМ - 81                                                                       «__________»  ___________

Кравчук И. О.                                                                        «___»2012 г.                             

Новосибирск

2012

СОДЕРЖАНИЕ

_Toc343990097

ВВЕДЕНИЕ.. 3

1 Расчет выбросов оксидов азота от газотурбинных установок. 4

2  Расчет выбросов в атмосферу угольной пыли и золы от технологических объектов ТЭС.. 6

Таблица  2.5 – Удельное сдувание золы с поверхности золоотвала, мг/м²·с. 10

Влажность поверхности, %.. 10

3 Расчет концентрации бенз(а)пирена в уходящих газах паровых котлов тэс. 16

4 Расчёт выбросов углеводородов при хранении и перемещении нефтепродуктов. 17

ПРИЛОЖЕНИЕ А.. 21

ВВЕДЕНИЕ

В условиях развития современного общества, целью которого явля­ется улучшение качества жизни, все больше требуется природных ресурсов и энергии, прежде всего электрической. При этом природные ресурсы истощаются, а из-за загрязнений окружающей среды энергети­ческими предприятиями она становится все менее пригодной для обита­ния человека. В зависимости от используемого вида энергии различают электростанции тепловые, атомные, гидравлические и другие.

Загрязнением окружающей среды (атмосферы, воды, почвы) счита­ется привнесение в среду новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов, или превышение естественного уровня этих агентов в среде.

Наибольшая опасность загрязнения окружающей среды связана с процессами сжигания топлива на тепловых электрических станциях и в котельных. При этом в атмосферу поступает значительное количество твердых частиц (зола, пыль, сажа) и газообразных веществ (оксиды серы, азота, углерода и др.). В зоне расположения атомных электро­станций возникает опасность загрязнения окружающей среды радиоак­тивными веществами.

Мировая энергетика развивается все более ускоряющимися темпа­ми, и размеры ущерба, наносимого окружающей среде, увеличиваются при этом так, что природа уже не может преодолеть их собственными силами, поэтому необходим глубоко продуманный комплекс законода­тельных, инженерно-технических и технологических мероприятий по защите окружающей среды.

Так как энергетические предприятия вносят существенный вклад в загрязнения окружающей среды, то основными исходными данными для разработки таких мероприятий являются расчеты выбросов загряз­няющих веществ. При создании энергетических установок, исполь­зующих возобновляемые источники энергии, важен расчет потенциальных ресурсов ветра и солнечной радиации.

В учебном пособии приводятся стандартные методики по расчетам выбросов загрязняющих веществ от объектов энергетического назна­чения и сформулированы приближенные к реальным условиям расчет­ные задания для освоения этих методик студентами.

1 Расчет выбросов оксидов азота от газотурбинных установок

1.1. Расчетное задание 1

Рассчитать суммарное количество оксидов азота NO_x в пересчете на N0₂, поступающих в атмосферу с отработавшими газами газотурбинных установок (без совершенствования конструкций камер сгора­ния ) в течение года M_NOx (т/год).

Рассчитать, во сколько раз снизится концентрация NO_x в отходя­щих газах при подаче влаги в зону горения.

Влагосодержание топлива d_T= 10 г/м³. Плотность газа дана относительно плотности воздуха при нормальных условиях (ρ_в = 1,276 кг/м³, ρ_отн  = /)

1.2 Исходные данные

Тип ГТУ – ГТ-100-750 ЛМЗ. Вид топлива, месторождение – Ачак. Расход топлива в камере сгорания В = 0,8 м³/с. Расход влаги - φ_вл. = 170 г/с. Тип камеры сгорания – регистровая, блочная. Вид топлива – газотурбинное. Коэффициент избытка воздуха в отработавших газах за турбиной, α_от = 4,1. Содержание кислорода в продуктах сгорания – 15,9 %. Концентрация оксидов азота, без совершенствования конструкций камер сгорания, С_NOx = 275 мг/нм³.

Химический состав топлива Ачак:

N₂ = 1%;

CH₄ = 93,35 %;

C₂H₆ = 3,61 %;

C₃H₈ = 0,95 %;

C₄H₁₀ = 0,33 %;

C₅H₁₂ = 0,15 %;

CO₂ = 0,45 %.

Относительная плотность – ρ = 0,602 %.

Влагосодержание топлива, отнесённое к 1 м³ сухого газа. При расчётной температуре 10 ⁰С – d_т = 10 г/м³

1.3 Методика определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

Суммарное количество оксидов азота NO_x в пересчете на NО₂, поступающих в атмосферу с отработавшими газами газотурбинных установок M_NOx , вычисляют по формуле (г/с или т/год)

M_NOx = С_NOx∙V_c.г.∙В∙K_п,                                                                     (1.1)

где С_NOx  - концентрация оксидов азота в отработанных газах в пересчёте на NО₂;

V_c.г. – объём сухих дымовых газов за турбиной, топлива;

В - расход топлива в камере сгорания;

K_п – коэффициент пересчёта при определении выбросов в г/с. K_п = 0,278∙10^-3.