- •Введение
- •Задание
- •1.1 Состав и количество планируемых выбросов в атмосферный воздух определяется расчетом на основе анализа рабочего процесса.
- •1.2 Цеха и участки сварки и резки металлов
- •1.3 Гальванический цех
- •1.4 Выбросы от автотранспорта предприятия
- •1.5 Расчет выбросов вредных веществ при сжигании топлива в котлах производительностью до 30 т/ч.
- •1.6 Расчет категории опасности предприятия
- •Список литературы
1.5 Расчет выбросов вредных веществ при сжигании топлива в котлах производительностью до 30 т/ч.
Методика предназначена для расчета выбросов вредных веществ с газообразными продуктами сгорания при сжигании твердого топлива, мазута и газа в топках действующих промышленных и коммунальных котлоагрегатов и бытовых теплогенераторов.
Таблица 4 – Значения коэффициентов Х и Ксо в зависимости от типа топки и топлива
Тип топки |
Топливо |
Х |
Ксо, кг/ГДЖ |
1 |
2 |
3 |
4 |
С неподвижной решеткой и ручным забросом топлива |
Бурые и каменные угли |
0.0023 |
1.9 |
Шахтная |
Твёрдое топливо |
0.0019 |
2.0 |
Твердые частицы. Расчет выбросов твердых частиц печей золы и недогоревшего топлива (т/год, г/с), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоагрегата в единицу времени сжигания твердого топлива и мазута, выполняется по формуле:
Птв = B . Ar . X . (1-η), (5)
где В – расход натурального топлива (т/год, г/с);
Ar – зольность топлива на рабочую массу (%);
η – доля твердых частиц, улавливаемых золоуловителем;
Х = аун/(100 - Гун); аун – доля золы топлива в уносе;
Гун – содержание горючих в уносе (%).
Птв = 40 . 23 . 0.0023 . (1-0) = 2.116 (т/год).
Оксиды серы. Расчет выбросов оксидов серы в пересчете на SO2 (т/год, т/час, г/с), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоаграгата в единицу времени, выполняется по формуле:
ПSO2 = 0.02 . B . Sr . (1-ηSO2) . (1-η’SO2), (6)
где Sr – содержание серы в топливе на рабочую массу (%);
ηSO2 – доля оксидов серы, связанных с летучей золой топлива. Для углей – 0,02;
η’SO2 – доля оксидов серы, улавливаемых золоуловителем.
ПSO2 = 0.02 . 40 . 0.18 . (1 – 0.1) . (1 - 0) = 0.129 (т/год).
Ориентировочная оценка выбросов оксида углерода (т/год, г/с) может проводится по формуле:
ПСO = 0.001 . B . Qir . KCO . (1-q4/100), (7)
где KCO – количество оксида углерода на единицу теплоты, выделяющейся при горении топлива (кг/ГДж).
Для бурых углей:
ПСO = 0.001 . 40 . 14.53 . 106 . 1.9 . 10-9 . (1-2/100) = 1.0821 (т/год).
Для каменных углей:
ПСO = 0.001 . 40 . 14.53 . 106 . 1.9 . 10-9 . (1-2/100) = 1.0821 (т/год).
И того суммарное количество выбросов оксида углерода равно:
ΣM(СО) = 2.1642 (т/год).
Оксиды азота. Количество оксидов азота (в пересчете на NO2), выделяемых в единицу времени (т/год, г/с), рассчитывается по формуле:
ПNO2 = 0.001 . B . Qir . KNO2 . (1 - β), (8)
где Qir – теплота сгорания натурального топлива (МДж/кг);
KNO2 – параметр, характеризующий количество оксидов азота, образующихся на 1 ГДж тепла (кг/ГДж);
β – коэффициент, зависящий от степени снижения выбросов оксидов азота в результате применения технических решений.
ПNO2 = 0.001 . 40 . 14.53 . 106 . 0.25 . 10-9 . (1 - 0) = 0.0001453 (т/год).
1.6 Расчет категории опасности предприятия
Расчет категории опасности предприятия производится по формуле:
КОП = Σ(Mi/ПДКi)ai, (9)
где Mi – масса выброса i-того вещества (т/год);
ПДКi – среднесуточное ПДК i-того вещества (мг/м2);
n – количество загрязняющих веществ, выбрасываемых предприятием;
ai – константа, позволяющая соотнести вредность i-того вещества с вредностью диоксида серы.
Физический смысл КОП состоит в том, что она показывает потребность того или иного предприятия в количестве воздуха, необходимого для разбавления выбросов вредных веществ в атмосферу до санитарно технических критериев с учетом класса опасности вещества.
Рассчитаем КОП по цехам и данные сведем в таблицу 6.
Механический
1. Кругло шлифовальные станки:
КОП=( 254.592 / 0.5)1= 509.184 > 1.
2. Заточные станки:
КОП=(25.459 / 0.5)1= 34.37 > 1.
3. Токарные станки:
КОП=(1872 / 0.5)0,9= 1644 > 1.
Сварочный
1. Сварочная аэрозоль:
КОП=(0.014 / 0.5)1= 0.028 < 1.
2. Марганец и его оксиды:
КОП=(0.00051 / 0.01)1,3= 0.021 < 1.
Гальванический
1. Бензин:
КОП=(1274 / 1.5)0,9= 432.684 > 1.
2. Керосин:
КОП=(429.312 / 0.12)0,9= 1578 > 1.
3. Уайт спирит:
КОП=(1596 / 0.1)1,3= 291000 > 1.
4. Бензол:
КОП=(817.344 / 0.1)1,3= 121900 > 1.
5. Трихлорэтилен:
КОП=(1084 / 0.05)1,3= 433400 > 1.
6. Тетрахлорэтилен:
КОП=(1156 / 0.005)1,3= 9401000> 1.
7. Трифтортрихлорэтан:
КОП=(4103 / 0.005)1,3= 48790000 > 1.
8. Едкая щелочь:
КОП=(10.898 /0.05)1,3= 1096> 1.
Гараж
КОПСО=(4.982 / 3)0,9= 1.879 > 1.
КОПСН=(0.957 / 1.5)0,9= 0.667 < 1.
КОПNОх=(0.779 / 0.04)1,3= 47.459 > 1.
Котельная
1. Твердые частицы:
КОП=(1.748 / 0.5)1= 3.496 > 1.
2. Оксиды серы:
КОП=(0.013 / 0.05)1,3= 0.174 < 1.
3. Оксид углерода:
КОП=(0.002278 / 3)0,9= 0.001557< 1.
4. Оксид азота:
КОП=(0.0001453 / 0.04)1,3= 0.0006734 < 1.
Расчет категории опасности предприятия:
Таблица 5
Категория опасности предприятия |
Значение КОП |
1 2 3 4 |
КОП |
Таблица 6 - КОП по цехам и по предприятию в целом.
Наименование цеха |
Наименование вещества |
Класс опасности вещества |
ПДКм.р. мг/м3 |
ПДКс.с. мг/м3 |
Выброс т/год |
КОП цеха |
Механический |
Абразивная и металлическая пыль |
3 |
0.5 |
0.5 |
280.051 |
543.554 |
Аэрозольные вещества |
4 |
5 |
0.5 |
1872 |
1644 | |
Сварочный |
Сварочная аэрозоль |
3 |
5 |
0.5 |
0.014 |
0 |
Марганец и его оксиды |
2 |
0.01 |
0.01 |
0.00051 |
0 | |
Гальванический |
Бензин |
4 |
5 |
1.5 |
1274 |
432.684 |
Керосин |
4 |
1.2 |
0.12 |
429.312 |
1578 | |
Уайт-спирт |
2 |
1 |
0.1 |
1596 |
2.91.105 | |
Бензол |
2 |
1 |
0.1 |
817.344 |
12.19.104 | |
Трихлорэтилен |
2 |
0.06 |
0.005 |
1084 |
43.34.104 | |
Тетрахлорэтилен |
2 |
0.06 |
0.005 |
1156 |
94.01.105 | |
Трифтортрихлорэтан |
2 |
0.06 |
0.005 |
4103 |
48.79.106 | |
Едкая щелочь |
2 |
0.5 |
0.05 |
10.898 |
1096 | |
Гараж |
Оксид углерода |
4 |
5 |
3 |
4.982 |
1.879 |
Углеводород |
4 |
5 |
1.5 |
0.957 |
0 | |
Оксиды азота |
2 |
0.085 |
0.04 |
0.779 |
47.459 | |
Котельная |
Твердые частицы |
3 |
0.5 |
0.5 |
1.748 |
3.496 |
Оксид серы |
3 |
0.5 |
0.05 |
0.013 |
0 | |
Оксид углерода |
4 |
5 |
3 |
2.278.10-3 |
0 | |
Оксид азота |
2 |
0.085 |
0.04 |
1.453.10-4 |
0 |
КОП = ∑ (Мi/ПДК)ai, (10)
КОП=509.184+34.37+1644+432.684+1578+291000+121900+433400+9401000+ +48790000+1096+1.879+47.459+3.496=5.904.107
По таблице 5 определим, что предприятие относится к первому классу опасности, т.к. КОП > 106 .
ВЫВОД
Как видно из приведенных выше результатов, поиски путей и практическое осуществление мероприятий по снижению выбросов в окружающую среду загрязняющих веществ является весьма актуальной задачей в развитии энергетики и для существующих установок по производству энергии.
По итоговой таблице можно сделать заключение, что наибольший вклад в суммарную категорию опасности предприятия вносит гальванический цех. Это связано с тем, что в данном цехе производятся выбросы наиболее опасных веществ, с процессом обезжиривания, при котором удельное количество вредных веществ, выделяющихся с поверхности гальванических ванн достаточно велико. Также существенный вклад вносит механический цех с огромными выбросами пыли и аэрозольных веществ. Здесь можно наблюдать увеличение удельного выделения пыли при увеличении диаметра шлифовального круга кругло шлифовальных и заточных станков и мощности токарных станков. Количество вырабатываемой пыли значительно сократится, если предприятие будет работать 8 часов в сутки, т.е. в одну смену. Остальные цеха предприятия не представляют большой опасности, т.к. относятся к четвертой категории опасности. Но, в сущности, физический смысл КОП состоит в том, что она показывает потребность того или иного предприятия в количестве воздуха, необходимого для разбавления вредных веществ в атмосферу.
Поэтому нужно искать решения проблем по снижению выбросов
вредных веществ в атмосферу. Они, конечно, имеются, но требуют усовершенствования и развития новых способов улавливания и подавления оксидов серы, водорода, углерода и углеводорода, а также твердых частиц.