Расчет вредных выбросов из котельной. Характеристика предприятия по воздействию на атмосферный воздух. Расчёт годового выброса вредных веществ от установленного котла

7. РАСЧЕТ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ИЗ КОТЕЛЬНОЙ

Характеристика предприятия по воздействию на

        атмосферный  воздух.

Источниками выделения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе являются существующий паровой котёл БГМ-35/3,9-440 ГМ и устанавливаемый паровой котёл БЭМ-25/3,9-440 ГМ.

Выброс вредных веществ осуществляется существующими дымовыми трубами: кирпичная (предназначена для установленного котла) высотой 60 м и диаметром устья 2 м; стальная (предназначена для устанавливаемого котла) высотой 45 м и диаметром устья 1,3 м.  

В атмосферный воздух поступают: пыль неорганическая (зола), ангидрид сернистый, двуокись азота, окись углерода. Вредные вещества образуются при сжигании природного газа и топочного мазута.

Расчет выбросов вредных веществ с дымовыми газами котельной выполняем для резервного топлива – топочного мазута, так как при сжигании мазута выделяются вредные вещества, оказывающие суммирующее неблагоприятное воздействие на окружающую среду. 

Применяем мазут марки М100 малосернистый по ГОСТ 10585-75.

Для данной марки мазута по табл. 2.8 [5] имеем:

- зольность А = 0,14 %;

- содержание серы S = 0,5 %;

- низшая теплота сгорания Q_н^р = 40,61 кДж/кг;

- объём дымовых газов V_г =  11,18 м³/кг.

По данным завода изготовителя котлоагрегата:

Расход топлива B = 2,052 т/ч;

Температура уходящих газов t_ух = 180 ^оС.

Рассчитываем выбросы вредных веществ для устанавливаемого котла.

Определяем выброс золы, г/с:

        (12.1) [1]

где,   B_р = 2,052 т/ч – расход топлива;

_зл. - КПД золоуловителя, %._зл. = 0, т.к. золоуловитель отсутствует;

q₄  - потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива;

q₄ = 0 – для мазута (стр. 45) [1]

А^р – содержание золы в рабочей массе топлива, А^р = 0,14 %; х – коэффициент, принимаем по приложению 2.1 [18] равным 0,01;

Определяем выброс SO₂, г/с:

                             (12.2) [1]

где,  S^р = 0,5 % - содержание серы в рабочей массе топлива;

 - молекулярная масса SO₂ и S, их отношение равно 2 (стр. 235 [1])

Определяем выброс оксидов азота, рассчитываемого по NO_x, г/с:

        (12.3) [1]

где,   - безразмерный поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества сжигаемого топлива и способа шлакоудаления на выход оксидов азота, принимаем по табл. 12.3 [1]  при N^т = (0,3 ÷ 0,6) %;

- коэффициент, учитывающий конструкцию горелок, для вихревых горелок , стр. 235 [1];

r – степень рециркуляции продуктов сгорания, при отсутствии рециркуляции r = 0;   

- коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих продуктов сгорания в зависимости от условий подачи их в топку, ;

к – коэффициент , характеризующий выход оксидов азота на 1т сожжённого условного топлива, кг/т, определяется в зависимости от паропроизводительности котла:

- для котлов с паропроизводительностью менее 70 т/ч:

                                   (12.5) [1]

 

Д_пр = Д ∙ Р_пр = 25 ∙ 0,03 = 0,75 т/ч

Р_пр = 3 % - процент продувки котла.

Определяем выброс оксидов углерода в единицу времени, г/с:

                       

где,   - количество оксида углерода на единицу теплоты, выделяющейся при горении топлива принимаем по приложению 2.1 [18] равным 0,32;

Определяем диаметр устья дымовой трубы, м:

                                       (12,7) [1]

где,   - объёмный расход продуктов сгорания через трубу при температуре их в выходном сечении, м³/с:

 - скорость продуктов сгорания на выходе из дымовой трубы ;

Диаметр существующей трубы:

 

Определяем предварительную минимальную высоту дымовой трубы, м:

                (12,8) [1]

где,    А – коэффициент, зависящий от метеорологических условий местности, принимаем А = 120 (стр.237)[1];

 – предельно допустимые концентрации SO₂ и NO₂, принимаем по таблице 12.1 [1]:

;                                             

.

z – число дымовых труб одинаковой высоты, устанавливаемой в котельной, z = 1;

- разность температуры выбрасываемых газов и средней температуры воздуха, под которой понимается средняя температура самого жаркого месяца в полдень, ^оС:

∆t = 180 – 22,5 = 157,5 ^оС;

Существующая дымовая труба соответствует расчётной требуемой высоте и диаметру устья.

Расчёт годового выброса вредных веществ от установленного котла.

Выброс золы:

М_зл^год = 0,798 ∙ 3600 ∙ 24 ∙ 352 ∙ 10^-6 = 24,269 т/год;

где,   3600 – количество секунд в часу;

24 – количество часов работы в сутках;

352 – количество дней работы котла в году.

Выброс SO₂:

М_SO2^год = 5,7 ∙ 3600 ∙ 24 ∙ 352 ∙ 10^-6 = 173,353 т/год;

Выброс NO₂:

М_SO2^год = 2,55 ∙ 3600 ∙ 24 ∙ 352 ∙ 10^-6 = 77,553 т/год;

Выброс CO:

М_SO2^год = 7,407 ∙ 3600 ∙ 24 ∙ 352 ∙ 10^-6 = 225,268 т/год;

Итого годовые выбросы от вновь устанавливаемого котла составляют:

500,443 т/год

Рассчитываем выбросы вредных веществ от существующего котла

БГМ-35/3,9-440 ГМ

Определяем выброс золы, г/с:

        (12.1) [1]

где,   B_р = 2,543 т/ч – расход топлива;

Определяем выброс SO₂, г/с:

                             (12.2) [1]

Определяем выброс NO_x, г/с:

        (12.3) [1]

где,                                      (12.5) [1]

Р_пр = 3 % - процент продувки котла.

Определяем выброс СО, г/с:

                      

Расчёт годового выброса вредных веществ от установленного котла.

Выброс золы:

М_зл^год = 0,989 ∙ 3600 ∙ 24 ∙ 352 ∙ 10^-6 = 30,078 т/год;

где,   3600 – количество секунд в часу;

24 – количество часов работы в сутках;

352 – количество дней работы котла в году.

Выброс SO₂:

М_SO2^год = 7,063 ∙ 3600 ∙ 24 ∙ 352 ∙ 10^-6 = 214,806 т/год;

Выброс NO₂:

М_SO2^год = 4,43 ∙ 3600 ∙ 24 ∙ 352 ∙ 10^-6 = 134,729 т/год;

Выброс CO:

М_SO2^год = 9,179 ∙ 3600 ∙ 24 ∙ 352 ∙ 10^-6 = 279,159 т/год;

Итого годовые выбросы от вновь устанавливаемого котла составляют:

658,772 т/год.

При одновременной работе двух котлов на мазуте выбросы вредных