1. Исходные данные

Город: Воркута (Республика КОМИ)

	Источник №1	Источник №2
Характеристика котлов, топлива:
Марка котлов	ДКВР-2,5/13	Е-4-14 ГМ
Количество	5 шт.	3 шт.
Расход топлива на котельную, т/ч, тыс. м3/ч	2,6	1,1
Топливо	Уголь Печерский марки Ж	Мазут высокосернистый М-100
Параметры источников и дымовых газов:
Высота, м	35	25
Диаметр устья, м	1,2	1,2
Температура дымовых газов на выходе из трубы, °С	160	160
Координаты источников X1/Y1	1200/1300	1200/1400
Примечания:	αт = 1,3	αт = 1,2
	αк = 1,5	αк = 1,3
	q3 = 0,6%	q3 = 0,6%
	Q4.ун =2,0%	q4.ун =0,1%
	аун = 0,25	аун =0,9
	qR = 1,39 МВт/м2	qV = 430 кВт/м3
	R6=40%

Вид топлива	Марка топлива	Характеристика топлива			Характеристика продуктов сгорания
		Зольность Ар, %	Содержание серы Sp, %	Низшая теплота сгорания топлива QHP, МДж/кг МДж/кг	Объем воздуха(α=1) V0; м3/кг; нмЗ/нмЗ	Выход продуктов сгорания, V°г , м3/кг; нм3/нм3
Твёрдое	Уголь Печерский марки Ж	23,6	0,8	20,6	6,82	7,28
Жидкое	Мазут высокосернистый М-100	0,14	3,5	39,78	10,2	10,99

Число часов работы в год: 8000

Средняя температура наружного воздуха: зимой -20,2˚C, летом 15,5˚C

2. Расчёт количества дымовых газов

Расчет количества дымовых газов определяется:

, м³/с,

где V_г – выход продуктов сгорания топлива, нм³/кг, нм³/нм³ при α >1;

B_г- расход топлива, т/ч,тыс.м³/ч(для природного газа);

Т – температура отходящих дымовых газов, °C.

Величина V_г рассчитывается:

,

где V⁰_г- выход продуктов сгорания при α=1;

V⁰-теоретически необходимое количество воздуха, нм³/кг, нм³/нм³;

α -коэффициент избытка воздуха.

Источник №1

Vг=7,28+(1,3-1)*6,82=9,326 нм³/кг

Vг1=

Источник №2

Vг=10,99+(1,2-1)*10,2=13,030 нм³/кг

Vг1=

3. Расчет количеств загрязняющих веществ

Источник №1 (уголь)

Оксиды азота: валовый выброс:

М= В_р* Q^р_i*К_NO2* β_r*к_п, т/год,

где В_р- расчетный расход топлива, т/год;

В_р=В*(1- q₄/100),

где В – фактический расход топлива, т/год;

Q^р_н – низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

К_NO2 – удельный выброс оксидов азота при сжигании твердого топлива, г/МДж:

К_NO2=11,0*10^-3*α_т*(1+5,46*(1-R₆/100))*√Q^р_н*q_R,

где α_т – коэффициент избытка воздуха в топке, α_т=1,3;

R₆ – характеристика гранулометрического состава угля – остаток на сите с размером ячеек 6 мм, %; R₆=40%;

q_R – тепловое напряжение зеркала горения, МВт/м²; q_R=1,39 МВт/м²;

β_r- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов, подаваемых в смеси с дутьевым воздухом под колосниковую решетку, на образование оксидов азота; β_r=1;

k_п- коэффициент пересчета: при определении выбросов в т/год к_п=10^-3.

В=2,6 т/час*8000 часов/год*0,9=18720 т/год

В_р=18720*(1-2,0/100)=18345,6 т/год

К_NO2=11,0*10^-3*1,3*(1+5,46*(1-40/100))*√20,6*1,39=0,14 г/МДж

М=18345,6*20,6*0,105*1*10^-3=53,29 т/год

При расчете г/с (максимальных) выбросов:

В_р – максимальный расчетный расход топлива, кг/с;

к_п=1.

М=2,6*1000/3600*20,6*0,14*1*1=2,085г/с

Диоксид серы: валовый выброс:

М=0,02*В*S^P*(1-η_SO2^’)*(1-η_SO2^”), т/год,

где В – расход натурального топлива за рассматриваемый период, т/год;

S^р – содержание серы в топливе,%;

η_SO2^’ – доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива; η_SO2^’=0,1;

η_SO2^” – доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе; η_SO2^”=0.

М=0,02*18720*0,8*(1-0,1)*(1-0)=269,57 т/год

При расчете г/с (максимальных) выбросов:

В – максимальный расход топлива, г/с.

М=0,02*(2,6**0,8*(1-0,1)*(1-0)=10,397 г/с

Оксид углерода: валовый выброс:

М=0,001*q₃*R*Q^р_н*В*(1-q₄/100), т/год,

где q₃- потери тепла вследствие химической неполноты сгорания, %;

R - коэффициент, зависящий от вида топлива;

q₄ -потери тепла вследствие механической неполноты сгорания топлива, %. М=0,001*0,6*1,0*20,6*18720*(1-2/100)=226,75 т/год

При расчете г/с (максимальных) выбросов:

В – максимальный расход топлива, г/с.

М=0,001*0,6*1,0*20,6*722*(1-2/100)=8,745 г/с

Зола углей: валовый выброс:

М=0,01*В*а_ун*А^Р*(1-η₃), т /год,

где В – расход натурального топлива, т/год;

а_ун – доля золы, уносимой газами из топки котла;

А^Р – зольность топлива на рабочую массу, %;

η₃ – доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителях; η₃=0.

М=0,01*18720*0,25*23,6*(1-0)=1104,48 т/год

При расчете г/с (максимальных) выбросов:

В – максимальный расход топлива, г/с.

М=0,01*722*0,25*23,6*(1-0)=42,598 г/с

Сажа: валовый выброс:

М=0,01*В*q₄*Q^р_н/32,68*(1-η_з), т/год,

где q₄ - потери тепла с уносом вследствие механической неполноты сгорания топлива, %;

Q^р_н– низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

η_з – доля частиц сажи, улавливаемое в золоуловителях.

М=0,01*18720*2*(20,6/32,68)*(1-0)=236,005 т/год

При расчете г/с (максимальных) выбросов:

В – максимальный расход топлива, г/с.

М=0,01*722*2*(20,6/32,68)*(1-0)=9,102 г/с

Источник №2 (МАЗУТ)

Оксиды азота: валовый выброс:

М= В_р* Q^р_н*К_NO2*β_t*β_α* (1-β_α)*(1-β_δ)*k_п , т/год,

где В_р- расчетный расход топлива, т/год;

В_р=В*(1- q₄/100), где В – фактический расход топлива, т/год;

Q^р_н – низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

К_NO2 – удельный выброс оксидов азота при сжигании мазута, г/МДж:

Для водогрейных котлов К_NO2=0,01 √D + 0,1,

D=4

β_t – безразмерный коэффициент, учитывающий температуру воздуха, подаваемого для горения, β_t=1;

β_α- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние избытка воздуха на образование оксидов азота, β_α=1;

β_r- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов через горелки на образование оксидов азота, при подаче газов рециркуляции в смеси с воздухом, β_r=0;

β_δ- безразмерный коэффициент, учитывающий ступенчатый ввод в топочную камеру, β_δ=0;

k_п- коэффициент пересчета, k_п=10^-3.

В=1,1 тыс.м³/час*8000*0,9=7920 тыс.м³/год

К_NO2=0,4г/МДж

М=7912,08*39,78*0,4*1*1*(1-0)*(1-0)*10^-3=33,573 т/год

При расчете г/с (максимальных) выбросов:

В_р – максимальный расчетный расход топлива, м³/с;

k_п =1.

М=0,305*39,78*0,4*1*1*(1-0)*(1-0)*1=4,85г/с

Диоксид серы: валовый выброс:

М=0,02*В*S^P*(1-η_SO2^’)*(1-η_SO2^”), т/год,

где В – расход натурального топлива за рассматриваемый период, т/год;

S^р – содержание серы в топливе,%;

η_SO2^’ – доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива; η_SO2^’=0,1;

η_SO2^” – доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе; η_SO2^”=0.

М=0,02*7920*3,5*(1-0,02)*(1-0)=526,68 т/год

При расчете г/с (максимальных) выбросов:

В – максимальный расход топлива, г/с.

М=0,02*306*3,5*(1-0,02)*(1-0)=20,992 г/с

Оксид углерода: валовый выброс:

М=0,001*q₃*R*Q^р_н*В*(1-q₄/100), т/год,

где q₃- потери тепла вследствие химической неполноты сгорания, %;

R - коэффициент, зависящий от вида топлива;

q₄ -потери тепла вследствие механической неполноты сгорания топлива, %.

Для мазута q₄=0,1%

М=0,001*0,6*0,65*39,78*7920*(1-=122,86 т/год

При расчете г/с (максимальных) выбросов:

В – максимальный расход топлива, м³/с.

М=0,001*0,6*0,65*39,78*306*(1-=4,743 г/с

Мазутная зола: валовый выброс:

М=*B*(1-η_ос)*( 1-)*,т/год,

где - количество ванадия, находящегося в 1 т мазута, г/т, определяется:

=2222*,

В- максимальный расход топлива, м³/с

η_ос- доля ванадия, оседающего с твердыми частицами на поверхности нагрева мазутных котлов, η_ос=0,05;

η_зу – степень очистки дымовых газов от мазутной золы в золоулавливающих установках,%, η_зу=0;

М=2222*0,14*7920*(1-0,05)*=2,34 т/год,

При расчете г/с (максимальных)выбросов:

М=2222*0,14*1,1*(1-0,05)**0,278=0,0904 г/с.

Сажа: валовый выброс:

М=0,01*В*q₄*Q^р_н/32,68*(1-η_з), т/год,

где q₄ - потери тепла с уносом вследствие механической неполноты сгорания топлива, %;

Q^р_н– низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

η_з – доля частиц сажи, улавливаемое в золоуловителях.

М=0,01*7920*0,1*(39,78/32,68)*(1-0)=9,64 т/год

При расчете г/с (максимальных) выбросов:

В – максимальный расход топлива, г/с.

М=0,01*306*0,1*(39,78/32,68)*(1-0)=0,372 г/с