
- •Безопасность жизнедеятельности
- •Составители: доц. Г.Ф.Нафиков асс. Э.Г. Гарайшина
- •Задание 1. Экономические последствия нетрудоспособности
- •Среднегодовые ущербы от пожаров определяют из выражения
- •Варианты для задачи №1
- •Варианты задания
- •Варианты для расчета
- •Задание 5. Комплексная экономическая оценка
- •Задание 6. Оценка вариантов очистки промышленных выбросов в атмосферу
- •Исходные данные
- •Задание 7. Оценка технологических решений
- •Задание 8. Оценка конструкционного решения
- •Варианты задания.
Задание 6. Оценка вариантов очистки промышленных выбросов в атмосферу
Частными показателями при оценке варианта очистки газового потока являются:
коэффициент очистки (кг);
производительность;
экономичность (Э);
эффективность.
Издержки по эксплуатации системы очистки газового потока складываются из составляющих:
,
(1)
где С – производственные издержки на эксплуатацию системы очистки;
У1 и У0 – ущерб до и после его очистки;
Р – плата за природные ресурсы;
S – изменение издержек в основном производстве.
В составе У1 целесообразно выделять ущерб от неполной очистки газового потока и ущерб, наносимый в результате эксплуатации системы очистки.
Затраты на системы очистки:
,
(2)
где К – на проектирование, разработку и внедрение системы;
Р – на отчуждение территории;
F – на изменение в основном оборудовании;
П – плата за ресурсы безвозвратно теряемые и возвращаемые в хозяйственную деятельность при списание оборудования системы очистки.
Задача 6.1. Оценить варианты очистки газов сталеплавильного цеха при объеме выпуска стали Gтрод.
Предполагается, что цех работает t лет.
Характеристика сравниваемых вариантов, приведены в таблице1.
Таблица 1
Показатели очистки |
До очистки , (0) |
Варианты , (1) |
|
1 |
2 |
||
Объем выпуска стали, млн.т/год |
5 50 |
||
Выбрасываемые вредные вещества, кг/т Пыль SO2 CO2 NOx
|
0,1 1,0 0,1 2,0 0,01 0,15
|
0,01 0,1 0,01 1,0 0,001 0,01
|
0,5 30 - - - |
Себестоимость стали с учетом затрат на эксплуатацию системы, т. руб/т (ц) |
14000 |
14150 |
14200 |
Показатель рассеяния n=10. Относительная опасность выбросов () пыли – 85, SO2 – 22, CО2 – 1,0 , NO - 21,1. Норматив удельного эгологического ущерба от выбросов в атмосферу N=16,5 руб/усл.т.
Решение:
Коэффициент очистки газового потока по вариантам очистки:
i
/
i,
(1)
где i – виды выбрасываемых вредных веществ.
2. Экономичность по вариантам очистки:
i
,
(2)
где i – варианты очистки.
3. Снижение экологического ущерба от использования очистки по вариантам:
i)
,
(3)
Эффективность способа очистки:
/
К, (4)
где 10,2 – кредит в банке (20%) - .
Результаты расчетов вариантов очистки надо оценить целесообразность реализации.
Задача 6.2. В результате выплавки стали, образуется конверторный газ, обладающий химической энергией. 3 варианта отвода и утилизации этого газа. Исходные данные приведены в таблице.
Таблица 2
Показатели |
Варианты |
||
1 |
2 |
3 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
Запыленность газов, мг/м3 ,Сп NOх , г/м3 , CNO COx , г/тстали , ССО |
50 200 0,001 0,01 200 400 |
2 15 - - |
2 15 - - |
Капитальное вложение, млн.руб, К |
200 700 |
300 900 |
250 800 |
Эксплуатационные затраты, руб/m стали, ЗЭ |
50 100 |
75 150 |
60 140 |
Годовой объем утилизируемых газов, млн.м3, VУ |
- |
1500 2000 |
1500 2000 |
1 |
2 |
3 |
4 |
Годовой объем производства стали, тыс.т. G |
50001000 |
5000 10000 |
5000 10000 |
Цена конверторного газа, руб/1000м3 |
- |
500 1000 |
500 1000 |
Срок службы установки, t, лет |
10 |
10 |
10 |
Показатель относительно опасности , усл.т./т пыли = 100, NO = 21,1, СО = 1.
Условие очистки вариантов:
Очистка, частичное сожигание и выброс газа в атмосферу;
Очистка, сборка в газгольдер и подача газа в потребителю;
Очистка, сборка в газгольдер и доочистка в скруббере и подача газа потребителю.
Решение :
Экономический ущерб от выбросов в атмосферу, тыс.руб.:
,
(1)
где i – варианты; n – вид загрязнения; G – количество вредного вещества, т/год.
,
(2)
где = 2 – показатель , учитывающий место расположения предприятия;
= 3 – показатель, учитывающий характер рассеивания;
у = 16,5 руб/усл.т. – удельный ущерб от загрязнения атмосферы.
Суммарный годовый экологический ущерб от выбросов:
,
(3)
Затраты на проведение процессов: млн. руб.:
,
(4)
Выручка от реализации, млн.руб.:
,
(5)
Экономия определяется как разность между выручкой и затратами:
,
(6)
Сделать вывод, какой вариант целесообразнее.
Задача 6.3. Сопоставить расходы на систему очистки газового потока и выигрыш от использования продуктов утилизации. Продукты очистки газов сталелитейных цехов могут использоваться как сырье в агломерационном производстве, дорожном строительстве, а также для получения железа, кокса.
Снижение расхода концентрата при использовании шлака в процессе производства агломерата (прибыль):
,
(1)
где - расход шлака на 1т. агломерата, т; Сi – цена i-го используемого материала (руда, доломит, топливо, известняк), руб;
аi и вi - расход i-го вида материала при использовании концентратов и подготовленного шлама.
Экономическая оценка шламов по величине затрат на извлечение из выбросов рассчитываются по формуле (входит себестоимость):
,
(2)
где ФК – стоимость основных средств к-го вида;
е – норматив приведения разновременных затрат;
fп – эксплуатационные затраты на олчитску газов относят энергетические затраты (электроэнергия, вода, природный газ), основную и дополнительную зарплату производственных рабочих, отчисления на социальное страхование, амортизацию основных средств, износ инструментов и приспособлений, внутризаводское перемещение грузов, прочие расходы цеха и общезаводские.
Уменьшение экологического ущерба в результате применения системы улавливания пыли и вредных веществ в газе:
(m(0)
-m(1)
)F
, (3)
где m(0) и m(1) – концентрация m-го вида веществ до и после очистки, г/м3 (табл.);
m – ущерб от единицы вещества m-го вида, руб/т.
Таблица 3
№ |
Виды оборудования |
Темпера-тура, 0С |
Концентрация веществ, г/м3 (до и после очистки) |
|||
Пыль |
SO |
CO |
NO |
|||
1 |
Конвертер (с дожиганием СО) |
1600/250 |
130/0,1 |
- |
1,0/- |
0,6 – 0,01 0,6 – 0,001 |
2 |
Электропечь |
1350/250 |
10/0,1 |
- |
3,0/- |
0,1/0,01 |
3 |
Мартеновская печь |
750/250 |
5/0,1 |
0,07/- |
0,3/- |
0,5/0,04 |
4 |
Двухванная печь |
1450/250 |
10/0,1 |
0,2/- |
0,2/- |
0,5/0,04 |
Цена стали складывается из себестоимости С, прибыли П, ущерба окружающей среде У:
,
(4)
В себестоимость стали входит S2 , в прибыль – S,
в ущерб – S3.
Очистка выбросов газа позволяет снизить выплачиваемую предприятием компенсацию ущерба У. При сохранении значения Ц это обеспечивает прирост прибыли на величину П=SУ, где V- объем выбросов газа 1т стали. Цена утилизированных отходов рассчитывается по формуле:
,
(5)
где = 0,8 0,9 предусматривает повышение заинтересованности потребителя в использовании утилизированных отходов. Если S1 > S2 , то металлургическое предприятие возмещает свои расходы из суммы экологического ущерба (S3 V).
Таблица 4
№ |
Объем выбросов на 1т стали, Vт |
Расход шлама на 1т агломерата, т/т |
Используе мые материалы |
Расход материала, т/т |
Цена мате-риала т/руб/т |
|
При исполь-зовании конце-нтратов аi |
Подго-товл шлам, вi |
|||||
|
100 500 |
0,3 |
Руда Доломит Топливо Известняк |
0,5 0,3 0,15 0,05 |
0,15 0,09 0,045 0,015 |
700 500 600 300 |
Таблица 5
Эксплуатационные затраты |
Капитальные затраты |
е |
||
Виды затрат на очистку газов |
Стоимости затрат, млн.руб/m |
Виды основных средств |
Стоимость основных средств, млн.руб. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Электроэнер- гия |
26 |
Система газоотвода |
1,0 |
1 1000 |
Вода |
20 |
Укрытия агрегата |
0,5 |
-//- |
Природный газ |
14 |
Устройство охлаждения газа |
2 |
-//- |
Основная зарплата |
2,5 |
Аппараты очистки |
200 |
-//- |
Дополнител. зарплата |
0,5 |
Тягоудутье-вые устройства |
0,5 |
-//- |
Отчисления на соц.страх. |
1,0 |
Сожигание и подогрев воздуха перед выбросом |
5 |
-//- |
Амортизация |
1,0 |
Дымовая труба |
1 |
-//- |
Износ инструмента |
2 |
Водоснабжение сухой пылеуборки |
30 |
-//- |
Внутризаводское перемещение грузов |
3
|
Окомкование пыли КИПиА |
150 |
-//- |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Прочие расходы цеха и общезавод-ские |
15 |
Здания и сооружения |
100 |
-//- |
ИТОГО |
85 |
Коммуника-ция связи |
20 |
-//- |
|
|
Освещение |
15 |
-//- |
|
|
Сантехоборудование |
5 |
-//- |
|
|
ИТОГО |
53 |
-//- |
Себестоимость стали тыс.руб/т, С=1020.
Сделать вывод о целесообразности использования продуктов очистки газов как сырое в агломерационном производстве и других производствах.
Задача 6.4. Оценка вариантов переработки отходов.
Экономическая оценка вариантов переработки отходов должна учитывать расходы ущерб от процесса переработки, снижение расходов и ущерб от получения и использования аналогичного природного сырья, от складирования или захоронения остатков переработки. При оценки должны учитываться и косвенные элементы изменении расходов.
Рассмотрим 2 варианта переработки титановой стружки.
Вариант 1: сортировка по видам, сортировка по крупности, электромагнитная сепарация, дробление в молотковой дробилке, обезжиривание, сушка.
Вариант 2: сортировка по видам, измельчение в щековой дробилке, сортировка по крупности, магнитная сепарация, обезжиривание, сушка.
Различают варианты переработки только операций дробления: молотковое дробление дает размеры частиц 15 мл и полноту извлечения железной примеси, щековая до 40 мл.
Решение:
Определите коэффициент изменения физического состояния стружки по вариантам:
,
(i=1,2) (1)
Экономичность процесса характеризуется количеством переработки стружки на единицу затрат, тыс.руб:
,
(2)
Коэффициент отчуждения территории для размещения оборудования м2/т:
,
(3)
Экологический ущерб, тыс.руб/год:
,
(4)
Коэффициент технологической ценности по вариантам:
,
(5)
где Уi – в руб/т
Таблица 6