Экология энергетики

КNO2 7,5 200Дf Дn

- для паровых котлов производительностью более 500 т/ч, имеющих настенную компоновку горелок при сжигании жидкого и газообразного топлива КNO2 определяется по формуле

КNO2 6 200Дf Дn

Значение 1 при сжигании жидкого и газообразного топлива принимаются равными:

При сжигании твердого топлива значения 1 определяются по формулам

где Ng - содержание азота в топливе, % на горючую (сухую беззольную) массу, определяемое по формуле

где Nr, Wr, Аr- соответственно содержание азота в топливе, влажность и зольность топлива, отнесенные к рабочей массе, %.

При совместном сжигании топлива двух видов и расходе одного из них более 90% значение коэффициента 1 принимается по основному виду

топлива. В остальных случаях коэффициент 1 определяется как средневзвешенное значение по формуле

1 1, Вр1 1,, Вр2

Вр1 Вр2

где 1, , 1,, , Вр1, Вр2 - соответственно коэффициенты и расходы топлива первого и второго вида.

282

Значения коэффициента 1 при номинальной нагрузке и степени

рециркуляции дымовых газов г менее 20% принимаются равными: а) при сжигании газа и мазута и вводе газов рециркуляции

б) при высокотемпературном1 сжигании твердого топлива и вводе газов рециркуляции:

в) при низкотемпературном2 сжигании твердого топлива 1 =0.

____________

1Под высокотемпературным сжиганием понимают сжигание всех углей в топках с жидким шлакоудалением, а также углей с низшей теплотой сгорания равной или более 23,05 МДж/кг в топках с твердым шлакоудалением при температуре факела, равной или более 1500°С.

2 Под низкотемпературным сжиганием понимают сжигание твердого топлива с низшей теплотой сгорания менее 23,05 МДж/кг в топках с твердым шлакоудалением при температуре факела менее 1500°С.

При нагрузке меньше номинальной коэффициент 1 следует умножить на коэффициент f, определяемый из соотношения

f0,6 Дf 0,4

Дn

2.1.6. Расчет выбросов бенз(а)пирена

Методика определения концентраций бенз(а)пирена С20Н12 основана на результатах испытаний на энергетических котлах тепловой мощностью более 100 МВт и полученных эмпирических зависимостях.

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

МБ = СБ Vг В 10-6,

283

При сжигании мазута приближенное значение концентрации бенз(а)пирена в дымовых газах (СБМ ) в микрограммах на кубический метр,

приведенную к =1,3, вычисляют по формуле:

СБМ (25 0,05qv )А 10 2 КД Кr К К Кoч ,

где qv – тепловое напряжение топочного объема при номинальной нагрузке, кВт/м3.

В табл. 2.1. приведены значения qv для некоторых типов котлов.

А – коэффициент, зависящий от коэффициента избытка воздуха за конвективным пароперегревателем ( пп" ).

В табл. 2.2. даны значения коэффициента А в диапазоне пп" =1,005-1,10. При значениях пп" 1,1 концентрацию бенз(а)пирена в дымовых газах

следует принимать равной рассчитанной при пп" =1,10.

284

КД – коэффициент, учитывающий влияние нагрузки, вычисляют по формуле

КД 1 25(1 DD ) ,

ном

где D, Dном – нагрузка котла расчетная и номинальная, т/ч.

Формула для КД применяется в интервале значений D/Dном от 1 до 0,5. Кr – коэффициент, учитывающий рециркуляцию газов, определяется по

формуле:

Кr = 1+аr,

где r – доля рециркуляции газов в интервале значений от 0 до 0,25;

а – коэффициент, зависящий от способа ввода газов рециркуляции, равен:

при подаче газов рециркуляции

К - коэффициент, учитывающий влияние ступенчатого сжигания, вычисляют по формуле

К = 1+q

где - доля вторичного воздуха в интервале значений от 0 до 0.2;

q – коэффициент, зависящий от способа организации ступенчатого сжигания: по «вертикали» – плюс 7,0; по «горизонтали» – минус 2,2. К - коэффициент, учитывающий влияние ввода влаги в топку в период особо неблагоприятных метеоусловий. Определяется в зависимости от доли вводимой влаги по отношению к топливу ( ) и способа подачи влаги.

В табл. 2.3. приведены значения коэффициента К для значений от 0 до 0,1.

285

Коч - коэффициент, учитывающий увеличение концентрации бенз(а)пирена при очистке поверхностей нагрева работающих паровых котлов. Когда очистки не производится, Коч принимают равным1.

В табл. 2.4. приведены значения коэффициента Коч в зависимости от способа очистки и периода между очистками паровых котлов.

Таблица 2.4.

При сжигании газа приближенную величину концентрации бенз(а)пирена в дымовых газах (СБГ ) в микрограммах на кубический метр,

приведенную к =1,3, вычисляют по формуле

СБГ 0,15 СБМ .

4.6.4. При сжигании твердого топлива приближенную величину концентрации бенз(а)пирена в дымовых газах (СБТВ ) в микрограммах на

кубический метр, приведенную к =1,5, вычисляют по формуле

СБТВ 8,1 е 4,1 пп" Qнр (1 Б )Коч ,

где Qнр - низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

286

Б – доля бенз(а)пирена, улавливаемого в зависимости от эффективности золоулавливания ( з), определяется по формуле

Б = 0,75 з' ,

Коч – коэффициент, учитывающий увеличение концентрации бенз(а)пирена в уходящих газах во время дробевых очисток поверхностей нагрева котла, принимаемый равным 1,5.

Значения е 4,1 пп" приведены в табл. 2.5.

Объем дымовых газов (Vг) в кубических метрах на килограмм при сжигании мазута, в кубических метрах на кубический метр при сжигании газа определяют по формулам

Vг (Vго 0,3V о ) 1,3 ,

ух

где Vго,Vо - соответственно теоретический объем продуктов сгорания и

теоретически необходимый объем воздуха на горение при нормальных условиях, м3/кг, м3/м3 соответственно для мазута и газа;

ух – коэффициент избытка воздуха перед дымососом;

при сжигании твердого топлива

Vг (Vго 0,5V o ) 1,5 , м3/кг.

ух

2.1.7. Расчет выбросов диоксида углерода при сжигании органического топлива

При определении валовых выбросов углекислого газа за отчетный период (квартал, полугодие, 9 месяцев, год) значения исходных величин, входящих в

287

расчетные формулы, следует брать по отчетным данным предприятий, усредняя их за этот период.

Объем выбросов диоксида углерода при сжигании органического топлива зависит от вида и состава топлива, от режима сжигания и совершенства топочных устройств.

Количество диоксида углерода МСОт.ж2 в тоннах за расчетный период,

выбрасываемое в атмосферу с дымовыми газами при сжигании твердого или жидкого топлива, вычисляется по формуле

МСОт.ж2 3,67 0,01 Ср В(1 100q3 )(1 100q4 ) ,

где 3,67 – количество диоксида углерода, образующееся при полном сжигании 1 т углерода, т/т;

Ср – содержание углерода в рабочей массе топлива, %; В – расход натурального топлива за расчетный период, т/год и

т.п.;

q3 – потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива,

%;

q4 – потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива, %.

Количество диоксида углерода МСОг 2 в тоннах за отчетный период,

выбрасываемое в атмосферу с дымовыми газами при сжигании газообразного топлива, вычисляется по формуле

где 1,964 – удельный вес диоксида углерода, т/тыс.м3;

ССО ,ССmHn ,ССО2 - содержание в топливе оксида углерода, углеводородов,

диоксида углерода, %; В – расход натурального топлива за расчетный период, тыс.м3/год и т.п.;

m, n – число атомов соответственно углерода и водорода в углеводородах;

q3 – потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, % q4 – потери теплоты от механической неполноты сгорания, %.

Значения q3 и q4 – принимаются по эксплуатационным данным или по нормам.

Расчет диоксида углерода по удельному выходу СО2.

288

На основании усредненных характеристик мазутов (табл. 2.6), природного газа из газопровода Торжок-Минск-Ивацевичи и попутного газа Белорусского ГПЗ (Речицкое месторождение нефти) (табл. 2.7) рассчитаны

289

Количество СО2, образующееся:

при сжигании мазута определяется по формуле

где Вмусл. – расход условного топлива за расчетный период, т у.т./год и т.п.;

при сжигании природного газа определяется по формуле

где Вгусл. – расход условного топлива за расчетный период, т.у.т./год и т.п.;

при сжигании попутного газа определяется по формуле

где Вгусл. – расход условного топлива за расчетный период, т у.т./год и т.п.; q3 – потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, %; q4 – потери теплоты от механической неполноты сгорания, %.

Значения q3 и q4 принимаются по эксплуатационным данным или по нормам.

При сжигании газообразного топлива в случае, если в его состав входит СО2, необходимо к выбросам СО2, образующимся при сжигании газа добавить количество СО2, содержащееся в топливе.

Количество СО2, содержащееся в газообразном топливе, определяется по формуле

МСО"г 2 1,964 0,01 ССО2 Вг , т,

где 1,964 – удельный вес СО2, т/тыс.м3; ССО2 - содержание СО2 в газе, %;

Вг – расход натурального топлива за расчетный период, тыс.м3.

Пример расчета выбросов диоксида углерода от ТЭЦ

Определить выбросы СО2 от ТЭЦ, сжигающей мазут и природный газ. Исходные данные:

Годовой расход мазута Вм = 112 тыс.т (155,1 тыс. т у.т.). Годовой расход природного газа Вг = 515,4 млн.м3 (587,3 тыс. т у.т.).

290