Определение валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от котельных установок ТЭС

Вариант 20
подробное решение
оформление - ворд ...

Исходные данные
1. Расчет валового выброса вредных веществ
1.1 Расчет выбросов в атмосферу частиц золы и недожога
1.2 Расчет выбросов в атмосферу окислов серы
1.3 Расчет выбросов в атмосферу окиси углерода
1.4 Расчет выбросов в атмосферу окислов ванадия
1.5 Расчет выбросов в атмосферу оксидов азота
1.6 Расчет содержания бенз(а)пирена
2. Расчет высоты домовой трубы
3. Определение платы и ее предельных размеров за загрязнение окружающей природной среды
4. Расчет продуктов сгорания топлива
5. Разработка технических мероприятий по снижению вредных выбросов от ТЭС
5.1 Расчет выбросов в атмосферу частиц золы и недожога
5.2 Расчет выбросов в атмосферу оксидов азота
Исходные данные
Таблица заданий 1
№ вари
анта Место расположения ТЭС и вид сжигаемого топлива Марка, число котлов и вид горелок Расход топлива ТЭС Температура уходящих газов К Тип золоулови-телей и их КПД, % Температура воздуха, К
Средняя самого жаркого месяца года, Тв Сред
няя годовая Тср
часовой при номина
льной нагрузке кг/с(т/ч) Годовой
т/год,
20 г. Волжский,
уголь Е-220-100, 8 шт., прямо-точный 64,36 (231,70) 1710 * 103 432 скруббера (94) 293,5 274,2

Таблица заданий 2
Расчетные характеристики сжигаемого топлива
Номер варианта Вид сжигаемого топлива С о с т а в т о п л и в а в % п о м а с с е Qpн,
МДж/кг
Wp Ap Sp Hp Cp Np Op Nг
20 Оренбургский бассейн: Тюльганское уголь 55,0 26,5 0,34 5,2 70,0 1,95 20,5 2,4 19,0

Исходные данные
1. Расчет валового выброса вредных веществ
1.1 Расчет выбросов в атмосферу частиц золы и недожога
1.2 Расчет выбросов в атмосферу окислов серы
1.3 Расчет выбросов в атмосферу окиси углерода
1.4 Расчет выбросов в атмосферу окислов ванадия
1.5 Расчет выбросов в атмосферу оксидов азота
1.6 Расчет содержания бенз(а)пирена
2. Расчет высоты домовой трубы
3. Определение платы и ее предельных размеров за загрязнение окружающей природной среды
4. Расчет продуктов сгорания топлива
5. Разработка технических мероприятий по снижению вредных выбросов от ТЭС
5.1 Расчет выбросов в атмосферу частиц золы и недожога
5.2 Расчет выбросов в атмосферу оксидов азота
Исходные данные
Таблица заданий 1
№ вари
анта Место расположения ТЭС и вид сжигаемого топлива Марка, число котлов и вид горелок Расх од топлива ТЭС Температура уходящих газов К Тип золоулови-телей и их КПД, % Температура воздуха, К
Средняя самого жаркого месяца года, Тв Сред
няя годовая Тср
часовой при номина
льной нагрузке кг/с(т/ч) Годовой
т/год,
20 г. Волжский,
уголь Е-220-100, 8 шт., прямо-точный 64,36 (231,70) 1710 * 103 432 скруббера (94) 293,5 274,2

Таблица заданий 2
Расчетные характеристики сжигаемого топлива
Номер варианта Вид сжигаемого топлива С о с т а в т о п л и в а в % п о м а с с е Qpн,
МДж/кг
Wp Ap Sp Hp Cp Np Op Nг
20 Оренбургский бассейн: Тюльганское уголь 55,0 26,5 0,34 5,2 70,0 1,95 20,5 2,4 19,0

е. MCO =01.4 Расчет выбросов в атмосферу окислов ванадияСоединения ванадия в состав угольной золы не входят, поэтому количество окислов ванадия для котлов, сжигающих твердое топливо, в пересчете на пятиокись ванадия (V2O5) (т/год, кг/с), выбрасываемое в атмосферу дымовыми газами в единицу времени не вычисляется, т.е. M =01.5 Расчет выбросов в атмосферу оксидов азотаКоличество оксидов азота в пересчете на двуокись азота (т/год, кг/с), выбрасываемые в атмосферу с дымовыми газами в единицу времени для энергетических парогенераторов паропроизводительностью более 8,3 кг/с (30т/ч) вычисляется по формулеM=10-3.K.By. (1-0.01.q4).β1. β2.β3где К- коэффициент, характеризующий выход окислов азота, кг/т. у т;Ву- расход условного топлива за любой промежуток времени (тут/год, кгут/с) находится по формуле,β1- коэффициент, учитывающий влияние на выход окислов азота качества сжигаемого топлива (содержание Nг);β2=0,85- коэффициент, учитывающий конструкцию горелок (прямоточные);β3=1,0- коэффициент, учитывающий вид шлакоудаления(твердое шлакоудаления);Коэффициент К вычисляется по эмпирической формуле для котлов паропроизводительностью D, равной 200т/ч и более, при сжигании угля во всем диапазоне нагрузок;К =,где Dн = Dф = 220 т/ч – номинальная и фактическая паропроизводительность котла при сжигании твердого топлива;К == 6,29.Расход условного топлива определяется,QpH = 19000 кДж/кг - низшая теплота сгорания топлива;Ву=64,36∙1900032680=37,42 кгут/сВу=1710∙103∙1900032680=994,2∙103 кгут/сЗначение β1 при сжигании твердого топлива (αт ≤ 1,25) вычисляют по формулеβ1= 0,178 + 0,47.Nг,где Nг=2,4% – содержание азота в топливе на горючую массу.β1= 0,178 + 0,47.2,4 = 0,2008M=10-3. 6,29 . 37,42. (1-0.01.1).0,2008 . 0,85 .1= 0,0,397 кгут/сM=10-3. 6,29 . 994,2 . 103. (1-0.01.1).0,2008 . 0,85 .1= 1056,66 тут/год1.6  Расчет содержания бенз(а)пирена Количество бенз(а)пирена (БП), поступающее в атмосферу с дымовыми газами паровых котлов тепловых электростанций при факельном сжигании органических топлив рассчитывается по формулеМБП= 10-6 .В.Vcг.CБП , при В = 64,36кг/сМБП= 10-9 .В.Vcг.CБП , при В = 1710 . 103 т/годгде В - расход натурального топлива на парогенератор за любой промежуток времени (В = 64,36 кг/с; В = 1710 . 103 т/год );CБП- концентрация БП в сухом дымовом газе приведенная к α=1.4, мкг/м3; определяется в зависимости от вида сжигаемого топлива;Vсг- объем сухих дымовых газов при α=1,4 , м3/кгVсг=Vг0 + 0,984 (α-1).V0 – V0При стехиометрическом сжигании 1 кг топлив в м3/кг.Vг0 = 6,01 м3/кг – объем дымовых газовV0= 5,6 м3/кг - объем воздухаV0= 0,56 м3/кг – объем водяных паровVсг=6,01+ 0,984 (1,4-1). 5,6– 0,56= 7,65 м3/кгКонцентрация БП в сухих дымовых газах котлов за золоуловителями при факельном сжигании углей Ст (мкг/м3), приведенная к избытку воздуха в газах =1,4, рассчитывается по формуле:где А – коэффициент, характеризующий конструкцию нижней части топки (при твердом шлакоудалении А=0,521):Qрн=19,0 МДж/кг – низшая теплота сгорания топлива;= 1,4- коэффициент избытка воздуха в продуктах сгорания на выходе из топки;= 1- коэффициент, учитывающий нагрузку котлаКзу– коэффициент, учитывающий степень улавливания БП золоуловителямиКзу = 1- ηзу . ηзу= 94%; -КПД золоуловителя (по золе);Z – коэффициент, учитывающий снижение улавливающий способности БП золоуловителями (для мокрых золоуловителей Z = 0,8)С=0,521∙19000е-1,5∙1,41∙1-0,940,8100=38,8 мкг/м3МБП= 10-6 .64,36·7,65. ·38,8 = 0,019 кг/с МБП= 10-9 . .64,36·7,65. ·1710·103 = 0,508 т/год2. РАСЧЕТ ВЫСОТЫ ДЫМОВОЙ ТРУБЫВ настоящее время минимально допустимая высота дымовой трубы, при которой обеспечивается значение максимальной приземной концентрации вредного вещества См равное предельно допустимой концентрации (ПДК) для нескольких труб одинаковой высоты при наличии фоновой загрязненности Сф от других источников, рассчитывается по формуле:где А =200 - для Европейской части и районов Российской Федерации южнее 500 с.ш., для остальных районов Нижнего Поволжья, Кавказа, Молдовы, для Азиатских республик, Казахстана, Дальнего Востока и остальной территории Сибири;F = 1- безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе (для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т.п.), скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю);М, М – массовый выброс серного ангидрида и двуокиси азота, выбрасываемых в атмосферу в единицу времени, г/с(М=892 г/с; М= 184,2 г/с);m и n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода дымовых газов из устья дымовой трубы;η - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа, местности; в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, η=1,0;N = 2 - число одинаковых дымовых труб( 8 котлов);V1 - объем дымовых газов, приходящийся на дымовые трубы, м3/с;ΔТ=Тг-Тв = 88,5 К - разность температур выбрасываемых дымовых газов Тг= =(432 - 50) К и окружающего атмосферного воздуха Тв=293,5К ;ПДК - предельно допустимая концентрация вещества, лимитирующего чистоту воздушного бассейна, мг/м3.