Для камеры сушки вычисления валового выделения (т/год) проведем, также переставив множители местами и также сократив объем вычислений:
Мсушксилол = φкрксилол ∙Zкр (1 - ∆сух ∙10-2) ∙βсуш ∙10-4 +0=
= 85∙5∙ (1 – 53∙10 |
-2) ∙77 ∙10-4 |
+ 0 = 85 ∙ 0,018095 + 0 = 1,5381 т/год; |
||||
Мсушу-сп = φкру-сп ∙Zкр (1 - ∆сух ∙10-2 )∙βсуш ∙10-4 +0= |
||||||
|
= |
5 ∙ 0,018095 + 0 = 0,090475 т/год; |
|
|||
суш |
|
кр |
-2 |
суш |
-4 |
+0= |
М |
сольв = φ сольв ∙Zкр |
(1 - ∆сух ∙10 ) ∙ |
β |
∙10 |
||
= 10 ∙ 0,018095 + 0 = 0,18095 т/год.
Проверим вычисления по материальному балансу летучей части ЛКМ:
Zкр 1 сух 10 2 Мксилолокр |
Мксилолсуш |
Муокрсп Мусушсп Мсольвокр |
Мсольвсуш |
; |
|
|
5 ∙ (1 – 53 ∙ 10-2) = |
|
|
||
|
= (0,4594 + 1,5381) + (0,027025 + 0,090475) + (0,05405 + 0,18095); |
|
|||
|
|
2,350 = 2,350. |
|
|
|
Баланс по летучей части ЗВ сошелся, значит, решение верно. |
|
|
|||
Ответ: 1. Максимально разовый выброс в атмосферу окрасочного аэрозоля составил Gаэр = 0,005 г/с. |
|
||||
2. Валовой выброс окрасочного аэрозоля в атмосферу составил |
|
|
|||
Маэр.атм = 0,012 т/год. |
|
|
|
|
|
Валовые выбросы ЗВ составили: для камеры окраски – Мокрксилол = 0,460 т/год, Мокру-сп = 0,027 т/год, |
|
||||
Мокрсольв = 0,054 т/год; |
|
|
|
|
|
для камеры сушки – Мсушксилол = 1,538 т/год, Мсушу-сп = 0,090 т/год, |
|
|
|||
М |
суш |
|
|
|
|
сольв = 0,181 т/год. |
|
|
|
|
|
1.4. Сжигание топлива в котельных
Объекты энергетики – одни из основных техногенных источников загрязнения атмосферы. Большие объемы отходящих газовых потоков продуктов сгорания топлива затрудняют эффективное использование аппаратов очистки. Строительство высоких дымовых труб позволяет рассеивать вредные вещества на большой территории, уменьшая их приземную концентрацию, но не снижает загрязнение атмосферы в целом. При расчетах загрязнения атмосферы котельными необходимо также знать общие объемы продуктов сгорания топлива.
Рекомендуется пересчитывать валовоеимаксимальное разовоевыделение. Расчетвыбросовпроводится:
•по твердым частицам;
•оксиду серы;
•оксиду углерода;
•оксиду ванадия;
•оксидуазота;
•продуктам сгорания и воздуха (теоретический объем воздуха, необходимый для горения, теоретический объем продуктов сгорания).
Пример 7. В котельной подмосковного поселка установлено два котла, работающих на подмосковном угле марки Б2Р.
Таблица 1.5
Технические характеристики котла
Расчетный расход топлива на один котел |
|
|
500 г/с |
|
Температура отходящих газов в устье трубы |
|
|
150 °С |
|
Коэффициент избытка воздуха перед дымовой трубой ух |
|
|
1,75 |
|
|
|
|
|
|
Потери тепла с уносом от механической неполноты сгорания топлива |
|
|
1,0 % |
|
Потеря тепла от неполноты сгорания топлива: |
|
|
|
|
механической |
|
|
4,0 % |
|
химической |
|
|
1,0 % |
|
Доля твердых частиц, задерживаемых золоуловителем |
|
|
0,85 |
|
Доля оксидов серы, связанных летучей золой в котле |
|
|
0,1 |
|
Доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе котла попутно с |
|
|
0 |
|
улавливанием твердых частиц |
|
|
||
|
|
|
||
Характеристики топлива |
|
|
|
|
Состав угля, % : |
|
|
|
|
W |
|
|
32,8 |
|
А |
|
|
28,8 |
|
S |
|
|
4,1 |
|
О |
|
|
5,0 |
|
Н |
|
|
3,6 |
|
N |
|
|
1,0 |
|
С |
|
|
24,7 |
|
Низшая теплота сгорания топлива (МДж/кг) |
|
|
11,48 |
|
Коэффициенты, характеризующие: |
|
|
|
|
долю потерь теплоты, обусловленную содержанием СО в |
|
R |
1 |
|
продуктах сгорания |
|
|||
|
|
|
|
|
влияние состава топлива на выход NOx |
|
1 |
0,9 |
|
конструкцию горелок |
|
2 |
1 |
|
вид шлакоудаления |
|
3 |
1 |
|
эффективность воздействия рециркулирующих газов в |
|
1 |
1 |
|
зависимости от условий их подачи в топку |
|
|||
|
|
|
|
|
снижение выбросов NOx при двухступенчатом сжигании |
|
2 |
1 |
|
степень рециркуляции дымовых газов |
|
r |
0 |
|
выход оксидов азота, кг/т условного топлива |
|
|
5,9 |
|
Определить:
1.объем дымовых газов,
2.максимальные разовые выбросы золы и оксидов серы, углерода, азота.
Ход решения
Находим теоретическое количество воздуха (м3/кг), необходимого для горения топлива заданного состава:
V0 0,0889 (C 0,375 S) 0,265 H 0,0333 O
0,0889 (24,7 0,375 4,1) 0,265 3,6 0,0333 5,0 3,12.
Вычисляем теоретический объем продуктов сгорания на 1 кг топлива (м3/кг) заданного состава (подмосковный уголь марки Б2Р).
V* VRO* 2 VN* VN*2O 0,0186 (C 0,375 S) 0,79 V0 0,008 N
0,111 H 0,0124 W 0,0161 V0 0,0186 (24,7 0,375 4,1)
0,79 3,12 0,008 1,0 0,111 3,6 0,0124 32,8 0,0161 3,12
3,8173695 3,82.
Рассчитываем объем дымовых газов, выбрасываемых за единицу времени (м3/с) в атмосферу двумя котлами:
|
2 {B 10 3 |
[V* ( |
ух |
1) V0 |
] [T |
273]} |
|
Vатм |
|
|
|
ух |
|
|
|
|
|
273 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
2 {500 10 3 [3,82 (1,75 1) 3,12] [150 273]} 9,5446153 9,454. 273
Максимальный разовый выброс золы (г/с)
|
0,01 Bi |
|
|
|
|
|
Qн |
|
|
|
|
||||
GТВ |
|
|
( |
ун А qун |
|
|
|
|
|
(1 оч |
) |
|
|||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|||
|
|
|
|
|
37,2 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
11,48 |
|
|
|
|
|||||
2 0,01 500 (0,85 |
28,8 4,0 |
|
|
|
|
(1 0,85) |
38,83. |
||||||||
37,2 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Максимальный разовый выброс SOx, (г/с)
GSOx 0,02 Bi S (1 SO' xi) (1 SO'' xi )
2 0,02 500 4,1 (1 0,1) (1 0) 73,8.
Максимальный разовый выброс оксида углерода (г/с)
|
|
q |
хим |
R Q |
|
|
qмех |
|
|
|
||||||
GCO |
0,001 |
|
|
|
T |
Bi |
|
|
|
i |
|
|||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
100 |
|||||||||||
|
|
1,013 |
|
|
|
|
||||||||||
|
1,0 1 11,48 |
|
|
|
4,0 |
|
|
|
|
|||||||
2 0,001 |
|
|
|
|
500 1 |
|
|
|
|
10,8792 11. |
||||||
|
|
|
100 |
|
||||||||||||
|
1,013 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Максимальный разовый выброс оксидов азота (г/с)
GNOx 0,34 10 |
4 |
Bi QH |
|
|
|
q |
мех |
|
|
|
ri ) 2i |
|
|
|
|||
|
1 |
|
|
|
1 |
(1 1i |
3i |
2 |
|
||||||||
|
100 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
4 |
|
|
|
|
|
4,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
2 0,34 10 |
|
5,9 500 11,48 1 |
|
|
|
|
|
0,9 (1 1 0) 1 1 1 1,9897 2. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Ответ: 1. Объем дымовых газов, выбрасываемых за единицу времени в атмосферу двумя котлами составит Vатм = 9,454 м3/с.
2. Максимально разовые выбросы составили GТВ = 38,83 г/с, GCO = 11 г/с, GSOx = 73,80 г/с, GNOx = 2 г/с.
Пример 8. В котельной ремонтного завода установлено три котла ДЕ-16-14 ГМ, работающих на высокосернистом мазуте.
|
Таблица 1.6 |
||
Характеристики топлива |
|
|
|
Содержание серы, % |
|
3,0 |
|
Низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг |
|
38,9 |
|
Технические характеристики котла |
|
|
|
Расчетный расход топлива на один котел, т/ч |
|
1,1 |
|
Потеря тепла от механической неполноты сгорания топлива |
|
0 |
|
Доля оксидов серы, связанных летучей золой в котле |
|
0,02 |
|
Доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе котла попутно с |
|
0,01 |
|
улавливанием твердых частиц |
|
||
|
|
||
Коэффициенты, характеризующие: |
|
|
|
влияние состава топлива на выход |
1 |
1 |
|
конструкцию горелок |
2 |
1 |
|
вид шлакоудаления |
3 |
1 |
|
эффективность воздействия рециркулирующих газов в |
1 |
1 |
|
зависимости от условий их подачи в топку |
|||
|
|
||
снижение выбросов NO при двухступенчатом сжигании |
2 |
1 |
|
степень рециркуляции дымовых газов |
r |
0 |
|
выход оксидов азота, кг/т условн. топлива |
|
3,5 |
|
Определить:
максимальные разовые выбросы оксидов серы и азота.
Ход решения
Максимальный разовый выброс (г/с) SO,
GSOx 0,02 Bi S (1 SO' xi ) (1 SO'' xi )
1,1 1063 0,02 3,0 (1 0,02) (1 0,01) 53,361.
3600
Максимальный разовый выброс (г/с) оксидов азота
GNOx 0,34 10 |
4 |
Bi QH |
|
|
q |
мех |
|
|
|
(1 1i ri) 2i 3i 2 |
|||||
|
1 |
|
|
|
1 |
||||||||||
|
100 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
4 |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
||
|
|
11,1 10 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
3 0,34 10 |
|
3,5 |
|
|
38,9 |
1 |
|
|
|
|
1 (1 1 0) 1 1 1 4,243. |
||||
|
3600 |
|
100 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Ответ: максимально разовые выбросы составили GSOx = 53,361 г/с, GNOx = 4,243 г/с.
Пример 9. Котельная автокомбината оборудована котлом, работающим на природном газе Бухарского месторождения.
|
|
Таблица 1.7 |
|
Технические характеристики котла |
|
|
|
Расчетный расход топлива на один котел, м3/с |
|
0,2 |
|
Температура отходящих газов в устье трубы, °С |
|
180 |
|
Коэффициент избытка воздуха ух |
|
1,7 |
|
|
|
|
|
Потеря тепла от неполноты сгорания топлива, %: |
|
|
|
механической |
|
0,5 |
|
химической |
|
0,5 |
|
Характеристики топлива |
|
|
|
Составляющая природного газа: |
Содержание, % |
||
метан (СН4) |
|
94,9 |
|
этан (С2Н6) |
|
3,2 |
|
азот N2 |
|
0,9 |
|
диоксид углерода (С02) |
|
0,4 |
|
пропан (С3Н8) |
|
0,4 |
|
бутан (С4Н10) |
|
0,1 |
|
пентан (С5Н12) |
|
0,1 |
|
Низшая теплота сгорания топлива (МДж/кг) |
|
27,63 |
|
Влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1 м3 |
|
10,0 |
|
сухого газа dr, г/м3 |
|
||
Плотность газа р, кг/м3 |
|
0,758 |
|
|
|
Таблица 1.8 |
|
Коэффициенты, характеризующие: |
|
|
|
долю потерь теплоты, обусловленную содержанием СО в |
R |
|
0,5 |
продуктах сгорания |
|
||
|
|
|
|
влияние состава топлива на выход NOx |
1 |
|
0,9 |
конструкцию горелок |
2 |
|
2 |
вид шлакоудаления |
3 |
|
1 |
эффективность воздействия рециркулирующих газов в |
1 |
|
1 |
зависимости от условий их подачи в топку |
|
||
|
|
|
|
снижение выбросов NOx при двухступенчатом сжигании |
2 |
|
1 |
степень рециркуляции дымовых газов |
r |
|
0 |
выход оксидов азота, кг/т условного топлива |
|
|
2,35 |
Определить:
1)объем дымовых газов,
2)максимально разовые выбросы оксидов углерода и азота.
Ход решения
Найдем теоретическое количество воздуха, необходимого для горения топлива заданного состава (м3/м3):
V0 = 0,0476 ∙ {0,5∙СО + 0,5 ∙ Н + 1,5 ∙ H2S + Σ(m + 0,25 ∙ n) ∙ СmНn - О}= = 0,0476 ∙ {0,5 ∙ 0 + 0,5 ∙ 0 + 1,5 ∙ 0 + [(1 + 0,25 ∙ 4) ∙ 94,9 +