Указания к выполнению задачи 2

1. Расход натурального топлива (Р_нат), т/год, рассчитывается при известной годовой тепловой производительности котельной по формуле

где Q нат — теплотворная способность используемого натурального топлива, ккал/кг (см. таблицу).

2. Удельный выброс SО₂ в атмосферу определяется по значению р_s с учетом реакции ее окисления в процессе сжигания мазута

S + 0₂=SО₂ ↑

Атомные массы серы и кислорода равны соответственно 32 и 16 атомным единицам.

3. Значение М_{вал i}; рассчитываются по соотношению

М_вал, _i = qi • Р_нат

4. Методика расчетов КОВ; и КОП детально рассмотрена в [8,гл. I], порядок определения платы за выбросы в атмосферу загрязняющих веществ - в прил. 2, необходимые для этих расчетов характеристики вредных веществ приведены в прил. 1.

Литература [4, 8].

 

Задача 3

В 2001 г. котельная станция выработала заданное количество тепла. Топливо - мазут. При его сжигании в атмосферу выбрасы­ваются сажа, оксид углерода, диоксид азота, пентаоксид ванадия и диоксид серы. Газоочистка в котельной отсутствует.

В 2002 г. котельная работала весь год на более дешевом, но менее качественном с экологической точки зрения мазуте. Тепла при этом было выработано столько же, как и в 2001 г.

Известны:

I. Параметры работы котельной в 2001 и 2002 г.г. (таблица):

W- тепловая производительность котельной, тыс. Гкал/год;

Qу.т - теплотворная способность условного топлива, прини­маемая равной 7000 ккал/кг;

Qм - теплотворная способность использовавшегося в котель­ной мазута, ккал/кг;

р_s - содержание серы в мазуте, %;

р_v - содержание ванадия в мазуте, %,

Цм - цена мазута, руб/т;

qу.т. — удельный расход условного топлива на производство 1 Гкал тепла в тоннах.

II. Удельные выбросы в атмосферу q _iсажи, оксида углерода (СО) и диоксида азота (NO₂), равные соответственно 0,2, 14,0 и 2,0 кг/т сжигаемого мазута.

Все количество серы и ванадия переходит в газовую фазу при сжигании мазута в виде оксидов по уравнениям

S+O₂→SO₂

4V+5O₂→2V₂O₅

Атомные массы кислорода, серы и ванадия равны соответственно 16, 32 и 51 атомным единицам. Следовательно, в соответствии со стехиометрическими балансами уравнений в атмосферный воздух поступает диоксида серы в два, а пентаксида ванадия в 1,78 раза больше содержания соответственно серы и ванадия в мазуте.

 

 

Вари­ант	W	qу.т	Qм	ps	pv	Цм
2001 г.	2002 г.	2001 г.	2002 г.	2001 г.	2002 г.	2001 г.	2002 г.
а		0,18			0,12	2,08	0,001	0,006
б		0,17			0,15	2,26	0,001	0,007	|1500
в		0,18			0,11	1,94	0,0008	0,0065
г		0,21			0,13	2,35	0,001	0,007		1270.
д		0,20			0,16	2,44	0,0008	0,008

III. Установленные для котельной нормативы выбросов вредных веществ в атмосферу, по которым:

а) валовые годовые выбросы всех вредных веществ относи­лись в 2001 г. к предельно допустимым (М_ПДВ);

б) на 2002 г. разрешение на выбросы не корректировалось, то есть действующими остались нормативы М_ПДВ 2001 г. по каждому вредному веществу.

Требуется:

1. Рассчитать раздельно для каждого года работы котельной:

- индивидуальные валовые выбросы (М_ВАЛ) вредных веществ в атмосферу и их сумму в целом (М_общ), т/год;

- коэффициент опасности предприятия (КОП) по воздействию на атмосферу путем предварительного определения коэффициентов опасности каждого вещества (КОВ), выбрасываемого котельной в атмосферный воздух;

- сумму платы котельной за выбросы вредных веществ (ΣП _i) руб/год, принимая во внимание то, что по существующему законодательству доля выбросов каждого из конкретных вредных веществ сверх установленного для них норматива относится к кате­гории сверхлимитных.

2. Дать экологическую - для населенного пункта - и экономическую- для предприятия- оценку последствий использования котельной менее качественного мазута в 2002 г. с приведением сводной таблицы основных сопоставительных результатов расчетов.

Примечание. Указания по выполнению задачи 3 см. в поясняющей части задачи 2.

Литература [4, 8].

 

Задача 4

В энерготехнологическом агрегате предприятия образуется высокозапыленный газовый поток, который без очистки выбрасывается в атмосферу. Пыль на выходе из агрегата полидисперсна, не взрывоопасна, пылевые частицы неправильной формы, среднее содержание диоксида кремния в пыли равняется 60 %. Технологический агрегат функционирует круглосуточно и круглогодично. Средняя температура самого холодного месяца района, где расположен агрегат, равна -25 °С.

Известны:

1. Количественно-качественные характеристики газового потока на выходе из технологического аппарата.

Предельно разрешенная концентрация пылевых частиц в газовом потоке агрегата, которая должна быть достигнута по установленным для предприятия нормативам предельно допустимых выбросов веществ (ПДВ) в атмосферу. Исходные данные указаны в таблице.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ п/п	Параметры	Варианты
а	б	в	г	Д
	Характеристики пылегазового потока на выходе из технологического аппарата:
1.1	Объем (Vгаз )нм3/ч
1.2	Концентрация пыли (Сисх), г/нм3
1.3	Температура газового потока, °С
1.4	Точка росы, °С
1.5	Дисперсный состав пыли: мкм/содержание в газовом потоке, %
0...5					15,7
5...10					25,6
10...20					32,0
20... 80					15,0
более 80					11,7
1.6	Медианный диаметр частиц в газовом пото­ке, мкм
1.7	Смачиваемость пыли, %
1.8	Удельное электрическое сопротивление слояпыли, Ом·см при температуре	5 ·107	5 ·1010	6 ·1017	5 ·1011	5 ·1012
	Предельно разрешенная концентрация пыли при выбросе пылегазового потока в л атмосферу (Свых), г/нм3	0,11	0,10	0,09	0,08	0,10

 

Требуется:

1. Разработать и обосновать рациональную технологическую схему обеспыливания газового потока технологического агрегата, обеспечивающую снижение С_исх пыли до С_вых.

2. Указать постадиальную и суммарную степень обеспыливания газового потока по выбранной схеме.

3. Рассчитать плату за количество выбросов пыли в атмосферу в двух вариантах:

а) в течение года газовый поток выбрасывался в атмосферу без очистки и оформленного разрешения в природоохранительных органах с концентрацией пыли, равной С_исх;

б) за годовой выброс согласованного с природоохранительными органами данного объема газового выброса с достигнутой концентрацией пыли в нем, равной С_вых, т. е. при достижении нормативов ПДВ.