Экологические аспекты энергетики атмосферный воздух

4. РАСЧЕТНЫЕ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВАЛОВЫХ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

При определении валовых выбросов вредных веществ значения величин, входящих в расчетные формулы, следует принимать по фактическим средним показателям за год.

Проводя расчет максимальных выбросов вредных веществ, значение расхода топлива (г/с) берется, исходя из наибольшей электрической и тепловой нагрузки электростанции за рассматриваемый период; значения зольности и сернистости топлива — по наихудшим показателям за последние три года. Расход жидкого и твердого топлива определяется в г/с, расход газа — в дм7с.

4.1. РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ

Количество твердых частиц летучей золы и несгоревшего ТОПЛР ва М^^^ в тоннах в год или в граммах в секунду, выбрасываемое в атмосферу с дымовыми газами, вычисляют по формуле

где В — расход натурального топлива за рассматриваемый период, т/гоД г/с; А^ — зольность топлива на рабочую массу, %; а^^^ —доля золы в уио, се; —доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителях (принима ется по данным измерений); Г^^^ — содержание горючих в уносе, %.

При отсутствии эксплуатационных данных по содержанию горЮ чих в уносе количество выбрасываемых твердых частиц определяю' по выражению

у„ потери теплоты от механической неполноты сгорания топ- '^^ва^с уносом, %• Для мазутных котлов q^^' может быть принято рав-

сжигании твердого топлива для приолиженного расчета принимается нормативное значение q^; Q^ — низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг; 32680 — теплота сгорания углерода в кДж/кг

Количество летучей золы М^ в т/год или г/с, входящей в суммарное количество твердых частиц, уносимых в атмосферу, вычисляют по формуле

Количество твердых частиц М^^ в т/год или г/с, образующихся в топке за счет мехнедожога и выбрасываемых в виде коксовых остатков (при сжигании твердого топлива) или в виде сажи (при сжигании мазута) рассчитывается по выражению

4.2. РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ОКСИДОВ СЕРЫ

Количество оксидов серы SO^ и SO^ в пересчете на SO, в тоннах в год или в граммах в секунду, выбрасываемое в атмосферу с дымовыми газами, вычисляют по формуле

'so,

^ и,.

где В расход натурального топлива за рассматриваемый период, т/год, г/с; Sp — содержание серы в топливе на рабочую массу, %; rj^Q — доля оксидов серы, связываемых летучей золой в котле; ri'o — доля оксидов серы, улавливаемых в мокром золоуловителе попутно с твер-

цу^^Р^^итировочно значения ri^ при факельном сжигании различвидов топлива составляют:

торф _ 0,15;

сланцы эстонские и ленинградские — 0,8; сланцы других месторождений — 0,5; экибастузский уголь — 0,02;

березовские угли Канско-Ачинского бассейна для топок:

-с твердым шлакоудалением при низкотемпературном сжигании — 0,5;

-с жидким шлакоудалением — 0,2;

другие угли Канско-Ачинского бассейна для топок:

-с твердым шлакоудалением при низкотемпературном сжигании — 0,2;

-с жидким шлакоудалением при высокотемпературном сжига- нии—0,05;

угли других месторождений — 0,1; мазут — 0,02; природный газ — 0,0. 35

Примечание. Под низкотемпературным сжиганием понимают сжигание углей с низшей теплотой сгорания менее 23050 кДж/кг в топках с твердым шлакоудалением при температуре факела ниже 1500° С. Под высокотемпературным сжиганием понимают сжигание всех углей в топках с жидким шлакоудалением, а также углей с низшей теплотой сгорания, равной или более 23050 кДж/кг; в топках с твердым шлакоудалением при температуре факела, равной или выше 1500° С.

Y от расхода и общей щелочности орошающей воды, а также при10Й ссрнистости топлива при принятых на тепловых электро-

^^^ иях удельных расходах воды на орощение золоуловителей 0,1- 0Д5 дГ^'воды/м' газа (рис. 4.1)

гр

S"" = —.

4.3. РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ОКСИДОВ УГЛЕРОДА

Количество оксидов углерода М^^ в тоннах в год или в граммах в секунду, выбрасываемого в атмосферу с дымовыми газами при сжигании твердого, жидкого или газообразного топлива, вычисляют по формуле

где С^^ — выход оксида углерода при сжигании твердого и жидкого (кг/т) или газообразного (кг/тыс.м^) топлива, определяемый по формуле

Р ^ чЖ 1013 '

где q^ — потеря теплоты от химической неполноты сгорания гоплива, %, R — коэффициент, учитывающий долю потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, обусловленную содержанием в дымовых газах окиси углерода: для твердого топлива — 1,0; для

ваемый период, т/год, тыс.м7год, г/с, дм7с; q^ — потеря теплоты от механической неполноты сгорания топлива, %.

Значения q^ и q^ принимают по эксплуатационным данным. При отсутствии этих данных допускается принимать ориентировочно нор- ^«ативные значения

ДЛЯ газомазутных котлов, работающих с малыми избытками возДУха (а = 1,01-1,03), следует принимать q, = 0,15%.

К^ - режимный коэффициент. При определении годовых выбросов оксида углерода он характеризует отношение длительности переходных периодов ч, при которых происходит недожог топлива, к длительности работы котла п, ч,

jr _"рсж

При определении максимальных выбросов оксидов углерода значение К^ равно 1.

4.4. РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ОКСИДОВ ВАНАДИЯ

Количество оксидов ванадия в пересчете на пятиокись ванадия М^ Q в тоннах в год или в граммах в секунду, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами при сжигании жидкого топлива, вычисляют по формуле

где Gvq — содержание оксидов ванадия в жидком топливе в пересчете на V,Oj, г/т; В — расход натурального топлива за рассматриваемы» период, т/год, г/с; Г]^^ — коэффициент оседания оксидов ванадия ш поверхностях нагрева котлов, равен: 0,07 — для котлов с промежуточными пароперегревателями, очистка поверхностей нагрева которы? производится в остановленном состоянии; 0,05 —для котлов без промпароперегревателей при тех же условиях очистки; О — для остальны? случаев; rj — доля твердых частиц продуктов сгорания жидкого топлива, улавливаемых в устройствах для очистки газов мазутных котлов Значения оцениваются для средних условий работы улавливающи? устройств за год.

При отсутствии результатов анализа топлива содержание оксидо» ванадия Gy^ в сжигаемом топливе определяется ориентировочно пp^'

0,4% по формуле

= 95,4^^-31,6,

5P содержание серы в мазуте на рабочую массу, %.

4 5 РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ОКСИДОВ АЗОТА ОТ КОТЛОВ

П р и в е д е н н а я ниже формула д л я расчета выбросов оксидов азота эмпирическая и приемлема для энергетических котлов паропроизводительностью более 30 т/ч и водогрейных котлов тепловой производительностью более 125 ГДж/ч.

Для расчета выбросов оксидов азота от котлов меньшей мощности следует применять методику Института горючих ископаемых.

Суммарное количество оксидов азота (N0 + N0^) в пересчете на двуокись азота М^^^ в тоннах в год или в граммах в секунду, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами при сжигании твердого, жидкого или газообразного топлива, рассчитывают по выражению

1 - - 100

где В — расход условного топлива за рассматриваемый период, т/год, г/с; К — коэффициент, характеризующий выход оксидов азота, кг/т у. т.; Р, — коэффициент, учитывающий влияние на выход оксидов азо-

та качества сжигаемого топлива (содержание JV);

Зз — коэффициент, учитывающий вид шлакоудаления. При жид-

Для котлов паропроизводительностью менее 70 т/ч коэффициент К определяется по формуле

20^ а для водогрейных коглов К определяется из выражения

где 2„о„ и — номинальная и фактическая теплопроизводительносП котла, ГДж/ч.

При низкотемпературном сжигании твердого топлива в формулй для определения К вместо D^ и Q^ подставляются и 2„„„-

Значения [З^ для энергетических котлов, в которых сжигается тве]:^ дое топливо, вычисляют по формуле

Р, = 0,178 +0,4

где N'' — содержание азота в топливе на горючую массу, %.

рециркуляции менее 30% принимают равным:

при сжигании газа и мазута и вводе газов рециркуляции:

-в под топки (при расположении горелок на стенах топки) — 0,0025;

-через шлицы под горелками — 0,015;

-по наружному каналу горелок — 0,025;

-в воздушное дутье — 0,025;

-в рассечку двух воздушных потоков — 0,035;

при высокотемпературном сжигании твердого топлива и вводе газов рециркуляции:

-в первичную аэросмесь — 0,10;

-во вторичный воздух — 0,005;

при нагрузках, меньших номинальной, коэффициент е, умножают на коэффициент/ определяемый по рис. 4.3.

Величины диоксида N0^ и монооксида N 0 азота в суммарном содержании N0^ в выбрасываемых в атмосферу дымовых газах следует

Ределять по следуюш;им формулам:

=0,8М,о,;

4.6. РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ БЕНЗ(А)ПИРЕНА

Методика определения концентраций бенз(а)пирена С^^Н^^ основана на результатах испытаний на энергетических котлах тепловой моЩ'' ностью более 100 МВт и полученных эмпирических зависимостях.

Количество бенз(а)пирена, выбрасываемое в атмосферу с дымовыми газами М^ в граммах в секунду или в тоннах в год, вычисляют пп формуле

К— удельный объем дымовых газов, м'/кг — для жидкого и твер-" дого топлива или mVm' - для газообразного топлива;

В— расход топлива, кг/с или т/год — для жидкого и твердого

дм7с или тыс. м7год - для газообразного топлива.

При сжигании мазута приближенное значение концентраций бенз(а)пирена в дымовых газах с ^ в микрограммах на кубически! метр, приведенное к а = 1,3, рассчитывают по выражению:

где — тепловое напряжение топочного объема при номинально! нагрузке, кВт/м^

В табл. 4.1 приведены значения q^ для некоторых типов котлов.

Таблица 4.1