5 Расчет выбросов вредных веществ при сжигании топлива в котлах

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.

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 (5)

:

Птв = B x A^r x X х (1-η), (5)

где В – расход натурального топлива (т/год, г/с);

A^r – зольность топлива на рабочую массу (%);

η – доля твердых частиц, улавливаемых золоуловителем;

Х = а_ун/(100 - Г_ун); а_ун – доля золы топлива в уносе;

Г_ун – содержание горючих в уносе (%)

Птв = 85x 32,6 x 0,0023 х (1-0) = 6,373 (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 (6)

:

П_SO2 = 0,02 x B x S^r x (1-η_SO2) x (1-η’_SO2), (6)

где S^r – содержание серы в топливе на рабочую массу (%);

η_SO2 – доля оксидов серы, связанных с летучей золой топлива. Для прочих углей – 0,1;

η’_SO2 – доля оксидов серы, улавливаемых золоуловителем

П_SO2 = 0,02 x 85 x 1,80 x (1-0,1) x (1 – 0) = 2,754 (т/год)

Ориентировочная оценка выбросов оксида углерода (т/год, г/с) может проводится по формуле (7):

П_СO = 0,001 x B x Q_i^r x K_CO x (1-q₄/100), (7)

где K_CO – количество оксида углерода на единицу теплоты, выделяющейся при горении топлива (кг/ГДж)

Для бурых углей:

П_СO = 0,001 x 85 x 15,33 х 10⁶ x 1,9 х 10^-9 x (1-8/100) = 0,00227 (т/год)

Для каменных углей:

П_СO = 0,001 x 85 x 15,33 х 10⁶ x 1,9 х 10^-9 x (1-7/100) = 0,00230 (т/год)

Для антрацитов:

П_СO = 0,001 x 85 x 15,33 х 10⁶ x 1,9 х 10^-9 x (1-10/100) = 0,00223(т/год)

И того суммарное количество выбросов оксида углерода равно:

ΣM(СО) = 0,0068 (т/год)

Оксиды азота. Количество оксидов азота (в пересчете на NO₂), выделяемых в единицу времени (т/год, г/с), рассчитывается по формуле (8):

П_NO2 = 0,001 x B x Q_i^r x K_NO2 x (1 - β), (8)

где Q_i^r – теплота сгорания натурального топлива (МДж/кг);

K_NO2 – 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

П_NO2 = 0,001 x85 x 15,33 х 10⁶ x 0,17 х 10^-9 x (1 - 0) = 0,0002215 (т/год).

6 Расчет категории опасности предприятия

Расчет категории опасности предприятия производится по формуле (9):

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.

Таблица 2 – Класс опасности вещества

Константа, ai	Класс опасности
	1 1,7	2 1,3	3 1,0	4 0,9

Таблица 3 – Категория опасности предприятия

Категория опасности предприятия	Значение КОП
1 2 3 4	КОП

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 4.

Параметр ПДК_СС для каждого вещества выбираем из таблицы 4, из этой же таблицы определяется класс опасности вещества и, сопоставляя его с таблицей 2, выбираем константу а_i. Полученный результат соотносим с данными таблицы 3 и определяем категорию опасности вещества.

Механический цех

Рассчитаем категорию опасности образивной и металлической пыли, выбрасываемой при работе круглошлифовальных и заточных станков:

КОП=((783,9 +180,55)/0,5)¹=1929>10³-следовательно, категория опасности

рассматриваемых веществ равна 3

Рассчитаем категорию опасности выбросов аэрозолей масел и эмульсий при работе токарных станков:

КОП=(2531/0,5)^0,9=2157>10³ – 3-ая категория опасности

Суммарный КОП для механического цеха:

КОП=1929+2157=4086>10³- цех относится к 3-му классу опасности

Сварочный цех

Для данного цеха КОП не рассчитывается, так как М_i/ПДКi<1

Гальванический цех

Рассчитываем КОП для

- бензина: КОП=(1157/1,5)^0,9=396,751<10³ - категория опасности равна 4

- керосина: КОП=(398,58/0,12)^0,9=1476>10³-3-я категория опасности

- уайт-спирта: КОП=(1482/0,1)^1,3=264300>10⁴ – 2-ая категория опасности

- бензола: КОП=(758,835/0,1)^1,3=110700>10⁴ – 2-ая категория опасности

- трихлорэтилена: КОП=(1007/0,005)^1,3=7857000>10⁶ – 1-ая категория опасности

- тетрахлорэтилена: КОП=(1073/0,005)^1,3=8533000>10⁶ – 1-ая категория опасности

- трифторхлоэтана: КОП=(3810/0,005)^1,3=44310000>10⁶ – 1-ая категория опасности

- едкой щелочи: КОП=((0,256+10.118)/0,05)^1,3=1028>10³ - категория опасности равна 3

Суммарный КОП для гальванического цеха:

КОП=396.751+1476+264300+110700+7857000+8533000+44310000+1028=61077900.75>10⁶ – цех относится к 1-ой категории опасности.

Гараж

Рассчитываем КОП для веществ, отходящих от автотранспорта

- оксид углерода: КОП=((2,121+2,182+0,446+0,958)/3)^0,9=1,78<10³ - категория опасности равна 4

-углеводород КОП не рассчитываем

- оксид азота: КОП=((0,260+0,272+0,253+0,129)/0,04)^1,3=58,42<10³ – 4-ая категория опасности

Суммарный КОП для гаража:

КОП=1,78+58,42=60,2<10³ – 4-ая категория опасности

Котельная

Рассчитываем категории опасности веществ, выделяемых при сжигании топлива в котлах производительностью до 30 т/ч

- твердые частицы: КОП=(4,124/0,5)¹=8,25<10³ - категория опасности равна 4

- оксиды серы: КОП=(0,802/0,05)¹=16,04<10³ - 4-ая категория опасности

- оксид азота: КОП не рассчитывается

- оксид углерода: КОП не рассчитывается

Суммарный КОП для котельного цеха:

КОП=8,25+16,04=24,29- цех относится к 4-му классу опасности

Результативный КОП для всего предприятия:

КОП=1514,9+109373540,2+60,2+24,29=109375139,6 – предприятие соотносимо к первой категории опасности

Таблица 4- 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 вещества	КОП цеха
Механический	Абразивная и металлическая пыль	3	0,5	0,5	455	4	3
	Аэрозольные вещества	4	5	0,5	616	4
Сварочный	Сварочная аэрозоль	3	5	0,5	0.0021	0	0
	Марганец и его оксиды	2	0,01	0,01	0,000242	0
Гальванический	Бензин	4	5	1,5	1812	4	1
	Керосин	4	1,2	0,12	624	3
	Уайт-спирт	2	1	0,1	2320	2
	Бензол	2	1	0,1	1188	2
	Трихлорэтилен	2	0,06	0,005	1576	1
	Тетрахлорэтилен	2	0,06	0,005	1680	1
	Трифтортрихлорэтан	2	0,06	0,005	596	1
	Едкая щелочь	2	0,5	0,05	9,74	4
Гараж	Оксид углерода	4	5	3	5,71	4	4
	Углеводород	4	5	1,5	1,15	0
	Оксиды азота	2	0,085	0,04	0,91	4
Котельная	Твердые частицы	3	0,5	0,5	4.124	4	4
	Оксиды серы	3	0,5	0,05	0.802	4
	Оксид азота	2	0,085	0,04	0,000173	0
	Оксид углерода	4	5	3	0,00532	0

.