Расчет и контроль загрязнения атмосферы при работе котельных и ТЭЦ

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

2. РАСЧЕТ РАССЕИВАНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ В АТМОСФРЕ.

РАСЧЕТ  ХАРАКТЕРИСТИК ДЫМОВОЙ ТРУБЫ. 

 2.1 Разность температур уходящих газов и атмосферы:

где - средняя температура самого холодного месяца в г. Красноярске.

2.2 Объем дымовых газов от сжигания 1 кг топлива:

где , - соответственно теоретический объем продуктов сгорания и теоретически необходимый объем воздуха на горение при нормальных условиях, м³/кг.

2.3 Объем дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу:

2.4 Предварительная высота трубы:

       - по твердым частицам и монооксиду углерода:

       - по оксидам серы и азота  с учетом их суммарного воздействия:

,

где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального рассеивания вредностей в атмосфере, С^2/3 мг-К^1/3/г; М - максимально-разовое количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, г/с; F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания взвешенных частиц в атмосфере, принимается, для газообразных веществ и мелкодисперсных аэрозолей со скоростью оседания наиболее крупных фракций 3-5 см/с F=l; для золы после золоуловителей при среднем эксплуатационном коэффициенте улавливания п, > 90% F=2; при 75% <т)< 90% F=2.5; при < 75% и при отсутствии очистки F=3; V_r - объемный расход выбрасываемых дымовых газов, м³/с; Т- разность температур выбрасываемых дымовых газов и окружающего атмосферного воздуха t_B. °С; - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, принимается равным 1, если в радиусе 50 высот трубы от источника перепад отметок местности не превышает 50 м на 1км; ПДК – максимальные разовые концентрации загрязнителя. 

 

_{Принимаем предварительную  высоту трубы h= 40 м, D0 =3,0 м}

_{2.5 Скорость выхода газов из устья трубы:}

 

     _{Так как скорость выхода газов из устья  трубы не соответствует  экономически оптимальной, следовательно, увеличиваем  диаметр устья до D0=4,2 м и высоту трубы до h=100 м.Тогда}

     _{Скорость  газов соответствует  экономически оптимальным  значениям (таблица 3.2 [1] ) .}

 

_{3. РАСЧЕТ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ ВЫБРОСОВ}

_{3.1 Значение ПДВ для выброса загрязняющего вещества из дымовой трубы   котельной или ТЭЦ:}

_, 

где m,n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья трубы; h - высота дымовой трубы;

2.2 Коэффициент m определяется в зависимости от параметра f:

   

 

3.3 Безразмерный коэффициент n определяется в зависимости от параметра V_m:

 

   _{Сравнивая предельно допустимые выбросы с расчетными видим, что расчетные выбросы не превышают предельнодопустимые.}

 

    _{4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ (ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ) УЩЕРБ}

_{4.1 Определяем экономический (экологический) ущерб:}

где  - коэффициент, учитывающий экологические факторы (состояние, атмосферы, воздуха и почвы), для выбросов в атмосферу Западной Сибири =1,2, - учитывающий плотность населения, для городов ; - коэффициент, учитывающий особенности территорий : для особо охраняемых  природных  территорий, районов Крайнего  Севера   и приравненных к ним местностей, байкальских природных территорий и зон экологического   бедствия  =2 ; m _I масса   годового   выброса   i-го загрязняющего вещества в атмосферный воздух, т/год;    N - количество учитываемых групп загрязняющих  веществ.   H - нормативная плата за выброс i-го загрязняющего вещества в атмосферу, руб/тонна.

      

 

4.2 Для снижения количества выбросов и эколого-экономического ущерба рассмотрим следующие мероприятия:  двухступенчатое сжигание топлива (уменьшение выбросов оксида азота) и применение технологии мокрой известняковой очистки уходящих газов от оксидов серы и твердых частиц.

Коэффициент ε₂=0,58 при δ =25%  

4.2.1 Количество оксидов азота:

коэффициент ε₂=0,58 при δ =25%  

     По  безопасности, потреблению энергии, возможной степени очистки мокрая известняковая технология для данной электростанции является предпочтительной. Степень улавливания SO₂ практически достигает 80 % , также задерживается до 50 % твердых частиц.

В расчетах примем степень улавливания твердых частиц, частиц золы 40 % и оксидов серы – 70 % . 

4.2.2.Количество оксидов серы:

 
 
 
 
 

_{Количество  твердых частиц:}

_{Количество  золы Мз и твердых частиц Мк соответственно тоже уменьшится на 40 %.}

     _{Данные  по выбросам котельной  приведены в таблице 3.} 

Таблица 3

Сводная таблица выбросов котельной, работающей на 8 котлах. 

 

4.3.Расчет  экологического ущерба после  снижения количества выбросов. 

 

     Т.о. за счет снижения количества выбросов в атмосферу мы получаем экономию в размере 138871,41 рублей в год. (В данной работе мы не рассматриваем капитальные и эксплуатационные затраты на применение мокрой известняковой сероочистки и затраты на организацию двухступенчатого сжигания)  

 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Семенов С. А. Расчет и контроль загрязнения атмосферы при работе котельных и ТЭС: Учебное пособие. – Братск: Издательство БрГТУ, 2000.
2. Внуков А. К. Защита атмосферы от выбросов энергообъектов: Справочник.- М.: Энергоатомиздат, 1992.

3. Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельные установки  промышленных предприятий: Учебник  для вузов.-М.: Энергоатомиздат, 1988.