Краткое описание технологического процесса
Объектом для выполнения курсовой работы является отопительная котельная в городе Чита, в которой сжигается каменный уголь Донецкого бассейна ТР в количестве В=1150 т/год. Котельная имеет трубу высотой H=21м. В атмосферу при этом выделяются следующие вредности: зола, оксид углерода, двуокись азота, оксид серы. Задачей курсовой работы является эколого-экономическое обоснование данных котельной, т.е. выявление количества выделяемых вредностей и предотвращение нанесения ущерба окружающей среде.
Цель курсовой работы:
Приобрести навыки по объективной оценке воздействия от технологического процесса на качество окружающей среды по комплексу различных показателей на основании использования инженерных методов расчета при условии обеспечения на объекте оптимальных производственных показателей
Расчет количества выбросов загрязняющих веществ
3.1 Расчет выбросов твердых частиц
Количество золы и несгоревшего топлива (т/год, г/с), выбрасываемого в атмосферу с дымовыми газами от котлоагрегатов при сжигании твердого топлива находят по следующей формуле:
МТ=В·АР·f·(1-η3),
г/с (т/год),
где АР—зольность топлива в %;
η3—степень очистки газов в золоуловителях;
f=αун /(1-Гун);
αун—доля золы топлива в уносе, %;
Гун—содержание горючего в уносе, %;
f=0,0026 согласно табл. 6.13. [1].
г/с
МТ=187,9·25·0,0023·(1-0,94)=0,126 г/с;
МТ=1150·25·0,0023·(1-0,94)=3,97 т/год.
3.2 Расчет выбросов оксида серы
Расчет выбросов в атмосферу окислов серы в пересчёте на SO2 (т/год, г/с) при сжигании твердого топлива производится по следующей формуле:
MSO2=0,02·B·SP·(1- η’so2 )·(1- η”so2 ),
где SP – содержание серы в топливе на рабочую массу, %;
η’so2—доля окислов серы, связываемых летучей золой топлива (принимается при сжигании углей равной 0,1, мазута 0,02);
η’’so2—доля окислов серы, улавливаемых в золоуловителях. Принимается равной нулю для сухих золоуловителей, для мокрых—зависит от щёлочности орошаемой воды и приведенной сернистости топлива.
Мso2=0,02·187,9·2,7·(1-0,1)·(1-0)=9,1 г/с;
Мso2=0,02·1150·2,7·(1-0,1)·(1-0)=56 т/год.
3.3 Расчет содержания оксида углерода в дымовых газах
Расчет образования оксида углерода в единицу времени (г/с, т/год) ведется по следующей формуле:
Мсо=0,001·СCO·В·[1-(q4/100)], г/с (т/год),
где СCO—выход оксида углерода при сжигании топлива, кг/т; кг/тыс.м3;
Ссо=q3·R·Qн,
где q3—потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, %;
R—коэффициент, учитывающий долю потерь теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленной наличием в продуктах сгорания оксида углерода (для твёрдого топлива R=1);
q4—потери теплоты вследствие механической неполноты сжигания топлива;
Qн—низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг.
q3=0,75%; q4=6%.
Ссо=0,75·0,5·24,03=9 кг/тыс.м3;
Мсо=0,001·9·187,9·[1-(6/100)]=1,6 г/с;
Мсо=0,001·9·1150·[1-(6/100)]=9,8 т/год.
3.4 Расчет выбросов оксидов азота
Количество оксида азота, в пересчёте на NO2, выбрасываемых в единицу времени (г/с, т/год), рассчитывается по формуле:
МNO2=0,001·В·Qн·К NO2·(1-β)
где В - расход натурального топлива за рассматриваемый период времени (т/год);
Qн - низшая теплота сгорания натурального топлива, МДж/кг;
К NO2 -параметр, характеризующий количество оксидов азота, образующихся на 1ГДж теплоты, кг/ГДж;
β – коэффициент, зависящий от степени снижения выбросов оксидов азота в результате применения технических решений.
Значения K NO2 определяются по графикам рис.6.2.[1] для различных видов топлива в зависимости от номинальной нагрузки теплогенератора. При нагрузке котла, отличающейся от номинальной, K NO2, следует умножить на (Qф/Qр)0,25, где Qф,Qр- соответственно фактическая и номинальная мощности топливосжигающей установки, кВт. Теплопроизводительность топливоиспользующего оборудования (кВт) определяется по формуле:
QP=(Qн·ВТ)/3600, кВт,
где Вт—расход топлива, кг/ч, м3/ч;
Qн—теплота сгорания топлива, кДж/кг, кДж/м3.
QP=(24,03·103·1150)/3600=4519 кВт;
К NO2=0,24
МNO2=0,001·187,9·24,03·0,24·(1-0)=2,3 г/с;
МNO2=0,001·1150·24,03·0,24·(1-0)=3,9 т/год;
Необходимое количество воздуха для сжигания топлива:
м3/год