Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ПРАКТИЧЕСКИЕ%20ЗАНЯТИЯ[1] (1).docx
Скачиваний:
44
Добавлен:
10.06.2015
Размер:
877.24 Кб
Скачать

Практическое занятие 1.

Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при неконтролируемом горении нефти и нефтепродуктов

Неконтролируемые горения имеют место при пожарах в открытом про-странстве, возникающих в результате аварий на нефтебазах, нефтехи-мических производствах, трубопроводах, на железнодорожном и в автомобильном транспорте.

Под удельными выбросами в настоящей методике приняты выбросы, отнесенные к единице массы сгоревших нефти и/или нефтепродуктов. Единицы измерения удельных выбросов – кг/кг или т/т (табл. 3.6).

Таблица 3.6.Удельные выбросы загрязняющих веществ

к единице массы сгоревших нефтепродуктов

Масса выброса (М i) каждого загрязняющего вещества при неконтролируемом горении определяется по формуле

, (3.5)

где i – загрязняющее вещество (СО и др.); qi – удельный выброс, кг/кг или т/т; Мc – масса сгоревших нефти и/или нефтепродукта, кг или т.

В простейшем случае масса сгоревших нефти и нефтепродуктов (Мс) определяется как их потеря (Мп) в резервуарах или на участке разрыва продуктопровода. При этом должно быть четко установлено, что не произошло поглощения части разлившихся нефти и нефтепродуктов почвой и грунтом.

В случае если имело место поглощение нефти и/или нефтепродуктов почвой (и грунтом), необходимо измерить площадь разлива в квадратных метрах. После этого взять керны (пробы) почвы и грунта на глубину проникновения в них нефти и/или нефтепродуктов и определить среднее содержание нефти и/или нефтепродуктов в граммах на килограмм. Суммарное количество поглощенных, но не сгоревших нефти и/или нефтепродуктов в тоннах подсчитывается по формуле

Мпогл = Fhcг , (3.6)

где F – площадь почвы и грунта, пропитанного нефтепродуктами, м2; h – глубина, на которую почва и грунт пропитаны нефтью и/или нефтепродуктами, м; с – средняя концентрация нефти или нефтепродуктов в почве и грунте, г/кг; ρг – плотность грунта, кг/м3.

Сгоревшая масса определяется как разность потерянных и поглощенных почвой нефти и/или нефтепродуктов:

Мсппогл(3.7)

Сгоревшая масса нефти и нефтепродуктов Мс, потерянная в известном количестве в результате разлива на водной поверхности, определяется как разность потерянных Мп и несгоревших Мн нефти и/или нефтепродуктов в тоннах:

Мспн(3.8)

Масса несгоревшей нефти определяется с учетом площади разлива, толщины несгоревшего слоя и плотности:

Мн= Fh1 н , (3.9)

где F – площадь, занимаемая разлитыми нефтью и/или нефтепродуктом, м2; h1 – толщина слоя несгоревших нефти и/или нефтепродуктов, мм; н – плотность нефти и/или нефтепродуктов, кг/м3.

При горении на водной подстилающей поверхности по окончании горения нефти и/или тяжелых нефтепродуктов остается слой толщиной 2 мм.

В случае когда потери нефти и/или нефтепродуктов неизвестны, сгоревшая масса в тоннах определяется по скорости выгорания слоя нефти и/или нефтепродуктов и площади пожара, с поправкой на скорость ветра:

Мс=0,06UFнtW/3

где н – плотность нефти и/или нефтепродуктов, кг/м3; U – нормальная скорость горения, м/с; F – площадь пожара, м2; t – продолжительность пожара, мин.; W – скорость ветра, м/с; 3 – средняя скорость ветра, м/с;

Значения скорости выгорания (U) и плотности (н) зависят от вида нефти и нефтепродуктов и представлены в таблице 3.7.

Пример 1.

  • Плотность грунта: для глин - 2,74 г/см3;для песков - 2,66 г/см3; для суглинков - 2,71 г/см3.

Плотность нефти 0,789 г/см3

Практическая работа № 2 Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от котельной

Методика, принятая Государственным комитетом по охране окружающей среды [Методика определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн пара в час или менее 20 Гкал в час. М., 1999], предназначена для определения выбросов в атмосферный воздух загрязняющих веществ с дымовыми газами котлоагрегатов паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлов мощностью до 25 МВт (20 Гкал/ч) по данным периодических измерений их концентраций в дымовых газах или расчетным путем при сжигании твердого, жидкого и газообразного топлива.

Методика применяется с 1 января 2000 г.:

 для составления статистической отчетности по форме 2-ТП (воздух);

 установления предельно допустимых и временно согласованных выбросов;

 планирования работ по снижению выбросов;

 контроля выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

Расчет выбросов оксидов азота

Валовый (т/год) и максимально разовый (г/с) выбросы оксидов азота NOx в пересчете на NO2 MNOx, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами, определяются по формуле

где Bp – расчетный расход топлива, нм3/с (тыс. нм3/год); при работе котла в соответствии с режимной картой с достаточной степенью точности может быть принято Bp = B (B – фактический расход топлива на котел); Qr – низшая теплота сгорания топлива, МДж/нм3; Kr NO2– удельный выброс оксидов азота при сжигании газа, г/МДж, для паровых котлов

где D – фактическая паропроизводительность котла, т/ч, для водогрейных котлов;

где QТ – фактическая тепловая мощность котла по введенному в топку теплу, МВт, определяемая по формуле

k– безразмерный коэффициент, учитывающий принципиальную конструкцию горелки: для всех дутьевых горелок напорного типа (т. е. при наличии дутьевого вентилятора на котле) принимается k = 1,0, для горелок инжекционного типа принимается k = 1,6, для горелок двухступенчатого сжигания (ГДС) k = 0,7; t – безразмерный коэффициент, учитывающий температуру воздуха, подаваемого для горения

где tгв – температура горячего воздуха, °С; a – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние избытка воздуха на образование оксидов азота, в общем случае значение a = 1,225, при работе котла в соответствии с режимной картой a = 1; для котлов с напорными (дутьевыми) горелками или горелками ГДС, при наличии результатов испытаний котла с измерением О2 и СО, для более точного учета избытка воздуха используется формула

где O2 – концентрация кислорода в дымовых газах за котлом, %; –относительная тепловая нагрузка котла, равная отношениюили , где Qф, Dф, Qн и Dн – соответственно фактические и номинальные тепловая нагрузка и паропроизводительность котла, MВт, т/ч, для котлов с инжекционными горелками влияние избытка воздуха учитывается коэффициентом и

где – разрежение в топке, кгс/м2 (мм вод. ст.); – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов через горелки на образование оксидов азота, при подаче газов рециркуляции в смеси с воздухом;

где r – степень рециркуляции дымовых газов, %; – безразмерный коэффициент, учитывающий ступенчатый ввод воздуха в топочную камеру:

где  – доля воздуха, подаваемого в промежуточную зону факела (в процентах от общего количества организованного воздуха); kп – коэффициент пересчета: при определении выбросов в граммах в секунду kп = 1; при определении выбросов в тоннах в год kп = 10–3.

При определении максимальных выбросов оксидов азота в граммах в секунду по формуле (3.24) значения входящих в формулу величин определяются при максимальной тепловой мощности котла.

При определении валовых выбросов оксидов азота за год значения входящих в формулу (3.24) величин определяются по средней за рассматриваемый промежуток времени нагрузке котла.