Расчет вредных выбросов котельной. Коэффициент перевода количества условного топлива в количество натурального топлива

Расчет рассеивания вредных примесей в атмосфере производится в соответствии с санитарными нормами сн-369-74 при неблагоприятных метеорологических условиях, а именно при опасной скорости ветра. Под «опасной скоростью» ветра понимают скорость, при которой концентрация вредных примесей на уровне обитания человека достигает максимальных значений.

В современных производственных и отопительных котельных дымовая труба служит не только для создания тяги, но и для отвода продуктов сгорания на определенную высоту, при которой обеспечивается рассеивание вредных выбросов до допустимых санитарными нормами концентраций в зоне нахождения людей.

За стандарт качества воздуха приняты предельные допустимые концентрации (ПДК) различных токсичных веществ. Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений устанавливаются по двум показателям: максимально-разовому и среднесуточному. Максимально-разовая концентрация характеризует качество атмосферного воздуха  при  отборе пробы его в течение 20 минут, а среднесуточная - в течение суток. Расчеты ведутся по каждому вредному веществу в отдельности. При этом концентрация каждого из них не должна превышать ПДК.

В проектируемой котельной устанавливаются два водогрейных котла КВ-Рм-2 с теплопроизводительностью 1,72 Гкал/ч.

Основным топливом для котлов КВ-Рм-2 служат древесные отходы с низшей теплотой сгорания 2440 ккал/м³ (10,24 МДж/м³).

Загрязняющими веществами, выделяющимися при сжигании древесины в качестве топлива, являются азота диоксид, углерода оксид и взвешенные вещества. Проектируемая котельная предназначена для централизованного теплоснабжения систем отопления, вентиляции и ГВС.

Выброс загрязняющих веществ от проектируемой котельной определяем исходя из предусмотренной проектом фактической тепловой нагрузки. Исходные данные для расчета сводим в таблицу 1.

Исходные данные для расчёта вредных выбросов

Таблица 1.

№ п/п	Наименование параметра		Обозначение	Единица измерения	Значение параметра
1	Источник вредных выбросов				Котлы водогрейные КВ-Рм-2 (2 шт.)
2	Номинальная производительность котлов		Qн	Гкал/ч	1,72
3	Действительная производительность котлов		Q	Гкал/ч	1,72
4	Вид сжигаемого топлива				Древесные отходы
5	Расчётный состав топлива	влажность	W	%	40
		углерод	С	%	30,3
		водород	Н	%	3,6
		азот	N2	%	0,4
		кислород	О2	%	25,1
		зольность	Ар	%	0,6
6	Низшая теплота сгорания топлива			ккал/кг (МДж/м3)	2440 (10,24)
7	Действительный объём дымовых газов		Vг	м3/м3	4,715
8	Скорость продуктов сгорания на выходе из дымовой трубы			м/с	3,899
9	Температура уходящих газов			°С	161
10	Тепловая нагрузка: -на отопление -на вентиляцию -на ГВС		Qо Qв Qгв	Гкал/час	2,613 0,056 1,382
11.	КПД котла КВ-Рм-2		η	%	84

Среднегодовой расход  условного топлива при заданном значении КПД и низшей теплотворной способности условного топлива равен:

 т.у.т.

Часовой расход условного топлива при заданном значении КПД и низшей теплотворной способности условного топлива равен:

 т.у.т., где Q – максимальный часовой расход тепла в рабочий день отопительного периода, Гкал/час;

 Гкал/час;

η – КПД котла КВ-Рм-2(табл. 1 ).

Коэффициент перевода количества условного топлива в количество натурального топлива определяется по формуле:

, где - низшая теплота сгорания топлива, ккал/кг(табл. 1)

7000 – низшая теплота сгорания условного топлива, ккал/кг.

Годовой расход натурального топлива равен:

 т\год.

Максимальный расход топлива равен:

 кг/час,

b_мах=549,095 г/с.

Объем дымовых газов, проходящих по дымовой трубе, определяется по формуле:

м³/ч,

 м³/с;                      

где  V_г – действительный объем дымовых газов (табл. 1), м³/кг;

 В_мах – максимальный расход топлива, кг/час;

t_г – температура уходящих дымовых газов(табл. 1), ºC.

Расчет выделения загрязняющих веществ

1.  Выделение азота оксида.

Валовой выброс азота диоксида определяется по формуле:

т/год,                   

где  К_NO2 – параметр, характеризующий количество оксидов азота, образующихся в расчете на 1 ГДж тепла;

β – коэффициент, определяющий снижение выбросов диоксида азота благодаря применению технических решений (в данном случае β=0).

Максимальный выброс азота диоксида определяется по формуле:                     

г/с.

2. Выделение углерода оксида.

Валовой выброс углерода оксида определяется по формуле:

 т/год,                  

где  q₄ – потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива, %.   

Для случая использования дров в камерных топках q₄=8%.

С_СО – выход оксида углерода при сжигании топлива.   

Выход оксида углерода при сжигании топлива определяется по формуле:

                           

где  q₃ - потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, %.

Для случая использования дров в камерных топках q₃=2%.

R – коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие   химической неполноты сгорания топлива, обусловленной наличием в   продуктах сгорания углекислого газа. Для твердого топлива R=1.

Максимальный выброс углерода оксида определяется по формуле:

г/с.         

3. Выделение углерода диоксида.                

Валовой выброс углерода диоксида определяется по формуле:

                

где  С^р – содержание углерода в рабочей массе топлива, %.(табл. 1)

Максимальный выброс углерода диоксида как ненормируемого вещества