5.2.1. Расчет суммарных выбросов

При расширении действующих и при сооружении новых тепловых электростанций проектная организация должна обеспечить соблюдение предельно допустимых концентраций (ПДК) оксидов азота (и других загрязняющих веществ) в атмосфере. Для расчета максимальной при­земной концентрации оксидов азота в приземном слое атмосферы необходимо знать количество выбросов оксидов азота из дымовой трубы. В общем случае, когда на одну дымовую трубу работает не- 118

сколько котлов, эти выбросы равны сумме выбросов NO_X от каждого котла.

В гл. 1 уже отмечалось, что в топках при горении образуется главным образом оксид азота NO, часть которого в газовом тракте котла и в ды­мовом шлейфе переходит в более токсичный диоксид азота NO₂. Однако по существующему в СССР положению все оксиды азота за котлом пе­ресчитываются на диоксид NO₂.

Количество выбросов оксидов азота за котлом A/no₂> г/с, рассчиты­вается по удельным выбросам А'^ о , г/МДж, или по концентрации окси­дов азота в дымовых газах c_Nq_2> г/м³, при 273,15 К и 101,3 кПа:

^no₂ ^{= s}_pC^no₂; (5-⁴)

4^NO₂ ^_^p^c.r^cNO₂> (5-5)

где В_р — расчетный расход топлива, кг/с или м³/с, при использовании газообразного топлива; 0 — низшая теплота сгорания рабочей массы топлива, МДж/кг или МДж/м³; И_с-Г — объем сухих дымовых газов, м³/кг или м³/м³, при том же коэффициенте избытка воздуха а, что ^{и c}NO₂^:

К_с.г = И_г-Кн₂о = П! +0,984(а - 1)К°-И°_Н20, (5.6)

где К⁰, и — теоретические объемы воздуха, дымовых газов и водяных паров при стехиометрическом сжигании 1 кг или 1 м³ топли­ва, м³/кг или м³/м³.

Соотношение между удельными выбросами и концентрацией оксидов азота в дымовых газах имеет вид

^NO₂ =C_NO₂^.rM- (5.7)

Если в уравнения (5.4) и (5.5) вместо секундного расхода топлива подставить часовой, суточный или годовой, то можно получить соответ­ственно часовой, суточный или годовой выброс оксидов азота.

При наличии достоверных результатов измерения концентрации NO_X в дымовых газах котла с такими же горелками и топкой, как у про­ектируемого, и при сжигании того же топлива (при номинальной на­грузке котла с расчетным избытком воздуха и при работе всех горелок) удельный выброс оксидов азота рассчитывается по формуле (5.7) или определяется по номограмме (рис. 5.3).

При отсутствии надежных результатов измерения концентрации NO_X в дымовых газах удельный выброс оксидов азота для пылеугольных и газомазутных котлов можно рассчитать по изложенным ниже методи­кам. При разработке этих методик принято, что суммарный выброс оксидов азота приводится к диоксиду азота NO₂ и складывается из выбросов топливных и воздушных (термических) NO_X, т. е.

(5.8)

Рис. 5.3. Номограммы для определения удельных выбросов оксидов азота по извест­ной концентрации NO_X в дымовых газах:

1 — бикинский Б2; 2 — подмосковный Б2; 3 — канско-ачинские угли, гусиноозер­ский БЗ; 4 - азейский БЗ; 5 - донецкие АШ, ГСШ, ДСШ, кузнецкие Д, Г, 2СС, эки- бастузский СС, нерюнгринский СС, караган­динский ПП; 6 - кузнецкие Ж, К, ОС, ПП; 7 — торф

где A'n*q — удельный выброс топливных оксидов азота, образующихся при разложении и окислении азотсодержащих компонентов органиче­ской части топлива, г/МДж или кг/ГДж; - удельный выброс воз­душных (или термических) оксидов азота, образующихся при горении в результате окисления азота воздуха при высоких температурах, г/МДж (кг/ГДж).