Расчет и контроль загрязнения атмосферы при работе котельных и ТЭЦ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Братский государственный университет»

Факультет энергетики и автоматики

Кафедра «Промышленной теплоэнергетики» 
 

Контрольная работа

 по  дисциплине

“Охрана окружающей среды” 
 
 
 
 
 
 
 

Контрольная работа.

Расчет  и контроль загрязнения атмосферы

 при  работе котельных и ТЭЦ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:

ст. гр. ЭОП-05:                                                               Виниченко А.П. 
 

Руководитель:

ст. преподаватель  каф. ПТЭ                                          Тартыкова Е.В.  
 
 
 
 

Братск 2008

 

ЗАДАНИЕ 

1. Определить  максимально разовые (г/сек) и годовые (т/год) выбросы котельной, расположенной в городе Красноярске и работающей на 8 котлах марки Е 35-40.
2. Определить высоту дымовой трубы, выбрать тип конструкции и рассчитать аэродинамические характеристики.
3. Определить предельно допустимые выбросы (г/сек) для всех загрязнителей.
4. Определить экономический (экологический) ущерб от загрязнения атмосферы. Предложить мероприятия по снижению выбросов и предотвращения экологического и экономического ущерба.

 

Параметры котельной  установки Е 35-40:

   t_п.п. = 440 ⁰C

   t_{пит.воды} = 145 ⁰C

   t_{уход.газов} = 146-184  ⁰C

     
 

 Таблица 1

Характеристика  топлива: Березовский

 уголь, Б2Р.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. РАСЧЕТ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ КОТЕЛЬНОЙ В АТМОСФЕРУ. 

1.1  Затраченная теплота котельного агрегата:

 где Д – паропроизводительность котельной установки, г/с

       Д_пр – расход пара на продувку, г/с,

       h_пп – энтальпия перегретого пара, кДж/кг ,

       h_пв – энтальпия питательной воды, кДж/кг, ,

       h_кв – энтальпия котловой воды, кДж/кг, ,

1.2 Расход пара  на продувку:

1.3 Расчетный  расход топлива на каждый котел:

_{Расход  топлива за отопительный период (5904 часа) на каждый  котел составит:} 

 

_{Расход  топлива на все 8 котлов:}

 

Расход условного  топлива на 1 котел:

1.2.Расчет выбросов твердых частиц.

1.2.1 Суммарное количество твердых частиц, поступающих в атмосферу:

,

где В – расход топлива за рассматриваемый период, г/с;

      А^Р – зольность топлива на рабочую массу, %,

      а_ун – доля золы топлива в уносе,

      Q_н^р – низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг,

      32680 – теплота сгорания углерода, кДж/кг,

   

 

  - степень улавливания твердых частиц в золоуловителе (скруббер:0,95-0,96).

1.2.2 Количество летучей золы, входящее в суммарное количество твердых частиц, уносимых в атмосферу:

1.2.3 Количество твердых частиц, образующихся в топке в результате механического недожога топлива:

1.3.  Расчет выбросов оксидов серы.

где S^Р  - содержание серы в топливе, %,

      - доля оксидов серы, связываемых летучей золой в газоходах котла,

      - доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе вместе с твердыми частицами.

1.4.Расчет выбросов оксида азота. 

1.4.1 Коэффициент, характеризующий выход оксидов азота:

где D_ф и D_н – фактическая и номинальная паропроизводительность котла соответственно, т/ч(D_ф= D_н)

1.4.2 Коэффициент, учитывающий влияние на выход оксидов азота качества сжигаемого топлива:

1.4.3 Количество выбросов азота в пересчете на диоксид азота:

где В – расход условного топлива за рассматриваемый  период,                          т.усл.топл./год, т.усл.топл./час;

      q₄ – потери тепла от механической неполноты сгорания топлива, %,

      - коэффициент, учитывающий влияние на выход оксидов азота качества сжигаемого топлива,

      - коэффициент, учитывающий конструкцию горелок ( для вихревых горелок =1),

   

 

  - коэффициент, учитывающий вид шлакоудаления( при твердом шлакоудалении =1),

       - коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих газов на выход оксидов азота в зависимости от условий подачи их в топку,

        - коэффициент, характеризующий снижение выброса оксидов азота при подаче части воздуха помимо основных горелок при условии сохранения общего избытка за котлом,

        r – степень рециркуляции дымовых газов, %,

       - доля оксидов азота, улавливаемых в азотоочистной установке,

       , - длительность работы азотоочистной установки и котла, ч/год,

       К_n – коэффициент пересчета. 

1.5.Расчет выбросов монооксида углерода.

1.5.1 Выход монооксида углерода при сжигании топлива:

где q₃ – потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, %,

       - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную содержанием в

дымовых газах монооксида углерода: для твердого топлива =1

1.5.2 Количество монооксида углерода, выбрасываемое в атмосферу с дымовыми газами котла:

 

1.6. Расчет выбросов бенз(а)пирена.

1.6.1 Степень улавливания бенз(а)пирена в золоуловителях:

_{Принимаем nул=75%}

1.6.2 Концентрация бенз(а)пирена в дымовых газах пылеугольных котлов, приведенная к :

 

 

где  А=1,62 exp(-4,1a''_пп )=1,62 exp(-4,1∙1,40)=0,0118

       - коэффициент, учитывающий увеличение концентрации бенз(а)пирена в уходящих газах во время работы дробевых очисток поверхностей нагрева котла, принимается равным 1,5.

Количество бенз(а)пирена, выбрасываемое в атмосферу с дымовыми газами котла:

Объем дымовых газов:

Таблица 2

Сводная таблица выбросов котельной, работающей на 8 котлах.