книги / Справочное пособие по теплотехнологическому оборудованию промышленных предприятий.

азота Nr ) и способа шлакоудаления; (}2 — коэффициент, характеризующий эффек­ тивность воздействия рециркуляционных газов в зависимости от условий подачи их в топку; г — степень рециркуляции дымовых газов, %; р3 — коэффициент, учиты­ вающий конструкцию горелок; £уд — удельный выход NOa, кг/т у. т.

Величина /гуд определяется следующим образом: для котлов производительностью свыше 70 т/ч

где D, Иф — номинальная и фактическая нагрузка котла, т/ч;

Рис. 3.1. Зависимость степени улавлива­ ния серы в мокрых золоуловителях от приведенной сернистости топлива:

1—3 — щелочность воды соответственно 10; 5 и 0 мг-экв/л.

низкотемпературном сжигании твердого топлива в формулы подставляются значения £ф "и <2ф.

Величины коэффициентаPi при сжигании твердого топлива в котлах приве­ дены в табл. 3.2. При сжигании в котлах газа Pi равно 0,85, мазута — 0,8 и 0,7 соответственно при а ^ 1 ,0 5 и а<1,05. Если одновременно сжигаются два вида топлива и доля одного из них по выделяющейся в процессе сгорания тепловой энергии не менее 10 %, определяется средневзвешенный коэффициент Pi.

Значения коэффициента 02 приведены в табл. 3.3.

Коэффициенты р3 принимаются равными 1 для вихревых и 0,85 для прямо­ точных горелок.

Данные о величинах выбросов из различного теплотехнологического обору­ дования приведены в работах (1, 6, 87, 91, 93, 115, 117], Ниже приводятся соотношения для расчета выделений вредных веществ вследствие негерметичности оборудования и за счет испарения с открытых поверхностей.

При давлении среды внутри технологического оборудования р |> 2 -1 0 5 Па массовый расход (кг/с) токсигена определяется по формуле f!6]

41

кг/м3; р2 — давление в окружающей среде, Па; Ap=Pi—Pt; V—расход газа, м3/с; л — число сквозных пор; d — диаметр сквозных пор, м; v — кинематическая вяз­ кость, Ст; I — средняя длина каналов сквозных пор, м.

Суммарное значение \if можно определить по данным аэродинамических испытаний, используя формулу

ц/ = Щ VpJ2glt

где mi — расход воздуха при испытаниях, м3/с: mi = Vp-°-5; рв — плотность возду­ ха, кг/м3; р — разрежение, создаваемое во время испытаний оборудования, у ко­ торого заглушены все отверстия, кроме присоединенного к вентилятору, для создания испытательного разрежения: р=10_3 Па.

Потери газов через уплотнения движущихся частей оборудования для пере­ качки нефтепродуктов рассчитываются по следующим формулам:

через штоковый сальник (при возвратно-поступательном движении)

G = nad Ур ,

ственно концентрации паров жидкости над поверхностью испарения и в помеще­ нии, кг/м3.

Критерий Прандтля Рг' принимается равным 0,66 [67].

При естественной конвекции для ламинарного и турбулентного режимов, когда 2 0 0 < G rP r'< (GrPr^Kp и G rP r'> (GrPr')Kp, количество испаряющейся с го­ ризонтальной поверхности жидкости может быть определено по формулам, при­

нимаемые при температуре поверхности жидкости и полном насыщении воздуха

над поверхностью жидкости 10 - 3 кг/м3.

Температуру поверхности жидкости в стационарном режиме нагрева пли охлаждения можно определить по условиям теплообмена (баланса тепла). Разница АТ температуры поверхности жидкости и окружающего воздуха умень­ шается со снижением температуры кипения и для различных веществ составляет [16]: для этилового спирта — 48, ацетона — 37, спирта, бензола, этилацетата — 20—25, хлорбензола, амилового спирта, амилацетата и других веществ с тем­ пературой кипения 400—410 К — 6—9, анилина, тетраэтилсвинца, нитробензола,

43

Табл. 3.5. Предельно допустимые концентрации некоторых веществ

в атмосферном воздухе, мг/м3

действие могут приводить к образованию новых веществ. В результате такого взаимодействия иногда образуется фотохимический смог, характерный сильным раздражающим и удушающим действием. Бейз (о) пирен под влиянием солнеч­ ного или ультрафиолетового излучения разрушается. В настоящее время про­ цессы трансформации токсичных веществ в атмосфере еще недостаточно изуче­

атмосферных выбросах продуктов сгорания топлива приведет к большому эконо­ мическому выигрышу вследствие уменьшения необоснованных затрат на сни­ жение выбросов н даст возможность направить освободившиеся средства на другие более важные природоохранные мероприятия.

Для некоторьи токсичных веществ характерен синергизм (суммация) воз­ действия, или усиление токсичности при взаимном присутствии. Такие вещества часто близки по химическому строению. В соответствии с нормативами [89] суммацией воздействия обладает смесь сернистого ангидрида с двуокисью азо­ та, с аэрозолью H2S0 4 , фтористым водородом, фенолом.

Суммарная безразмерная концентрация нескольких одновременно присут­ ствующих веществ, обладающих суммарным токсичным действием, определяется

в действие предприятий и установок, выбросы которых приводят к нарушению норм ПДК, запрещается. За выполнением законодательных актов по вопросам охраны окружающей среды следят органы Государственного санитарного над­ зора, объединенные Главным санитарно-эпидемиологическим управлением Мини­ стерства здравоохранения СССР.

Постоянный анализ и контроль за состоянием атмосферы, количеством ва­ ловых выбросов и концентрацией вредных веществ осуществляется территориаль­ ным управлением Гидрометеослужбы, подчиненным Государственному комитету

СССР по гидрометеорологии и контролю природный среды. Каждое террито­ риальное управление имеет разветвленную сеть стационарных и передвижных постов наблюдения, химические лаборатории. Контроль и наблюдение осущест­

46

вляются практически во всех городах страны. В крупных пунктах действуют до 15—25 стационарных постов наблюдения. Результаты наблюдения передаются для обобщения в Главную геофизическую обсерваторию (ГГО). Функционируют также посты контроля наблюдений, принадлежащие санитарно-эпидемиологиче­ ским станциям и промышленным предприятиям. Наряду с этим на промышлен­ ных предприятиях функционирует Государственная инспекция по контролю за работой газоочистных и пылеулавливающих установок, которая проверяет соблю­ дение правил эксплуатации оборудования и соответствие эксплуатационных ха­ рактеристик проектным. Промышленные предприятия постоянно осуществляют инвентаризацию выбросов топлнвосжнгающих и технологических установок в соответствии с нормами государственной статистической отчетности. Результаты инвентаризации ежегодно представляются в ЦСУ СССР.

До 1980 г. санитарно-гигиеническое нормирование осуществлялось при помо­ щи предельно допустимых концентраций. С 1980 г. введен в действие ГОСТ 17.2.3.02—78 на предельно допустимые выбросы (ПДВ). В соответствии с этим ГОСТом предельно допустимым считается такой выброс, который создает кон­ центрацию, не превышающую ПДК. При этом общий ПДВ региона распределя­ ется между отдельными предприятиями, каждое из которых не имеет права превышать величину разрешенного ему выброса. В некоторых случаях может быть установлен временно согласованный выброс (ВСВ), действующий, например, в период освоения какой-либо природоохранной технологии. В настоящее время осуществляется подготовка к переходу на гигиеническое нормирование по ПДВ.

Существующее нормирование не охватывает всех аспектов санитарного за­ конодательства. Так, например, действующие нормы стимулируют не столько ликвидацию и ограничение самих выбросов, сколько рассеивание их на большие расстояния (разбавление выброса). Действительно, с помощью увеличения высо­ ты труб можно добиться снижения концентрации в приземном слое до приемле­ мого значения, однако величина выброса при этом не изменяется и при опреде­ ленном накоплении вредных веществ в атмосфере (например, аэрозолей) может повлиять на оптические характеристики, в некоторых случаях постепенно изме­ нить кислотность почвы и т. д. Имеется информация [91] о том, что сернистый ангидрид влияет на прирост древесины некоторых пород деревьев при концент­ рациях ниже ПДК. Таким образом, ущерб лесному хозяйству в данном случае наносится даже при соблюдении санитарных норм. Вопросы нормирования ка­

47

Параметр vu при холодных выбросах может быть рассчитан так:

(ОрР

= 1,3

Значение опасной скорости ветра им, соответствующее наибольшему значе­ нию предельной концентрации, принимается в зависимости от 0 „. Для нагретых источников связь между ними задается в соответствии со следующей таблицей:

Зи/им

■ > 1.

2й Ч ^ г ) +2

Формулы (3.17), (3.18) позволяют вычислить максимальную приземную кон­ центрацию см, которая наблюдается в одной точке, расположенной на оси проек­ ции факела выбросов на поверхность земли (факел начинается у источника и всегда направлен в подветренную сторону). Расстояние от источника до точки, в которой имеет место см, можно определить по формуле

xu=dH;

лри опасной скорости ветра и F< 2

хМ{1= рхм;

при скорости ветра, отличающейся от опасной, и F ^ 2 следует использовать фор­

мулу

*„= 0,25(5 -F)dH .

Безразмерные коэффициенты р и d определяются по графикам, приведенным на рис. 3.3 и 3.4, а также по формулам:

50