Расчет выбросов загрязняющих веществ

ПРИ СЖИГАНИИ ТОПЛИВА В КОТЕЛЬНЫХ

 

При сжигании топлива (твердого, жидкого и газообразного) в атмосферу выделяется большое количество веществ. Наиболее опасными являются твердые частицы, оксид углерода, оксиды азота, оксиды серы.

Количество твердых частиц от недогоревшего топлива определяется по формуле

 

М_тв = В А^r c (1-h), т/год (г/с), (3.1)

 

где В - расход топлива, т/год (г/с);

А^r - зольность топлива, % (табл.2);

h - доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителях (для углей h = 0.2; для мазута h = 0,02; для газа h = 0);

c- коэффициент, зависящий от типа топки (табл. 3.1).

 

Количество оксидов серы определяется по формуле

 

М_SO2 = 0,02 B S^r (1 -h¢_SO2)(1 -h¢¢_SO2), т/год, (г/с), (3.2)

 

где В - расход топлива, т/год (г/с);

S^r - содержание серы в топливе, %, (табл.2);

h¢_SO2 - доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива (для углей h¢_SO2 = 0,1; мазута - h¢_SO2 = 0,02, газа - h¢_SO2 = 0);

h¢¢_SO2 - доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителях (для сухих золоуловителей h¢¢_SO2 = 0).

 

Количество оксида углерода определяется по формуле

 

М _СO = 0,001 B K_CO Q^r_i (1 - q₄/100), т/год (г/с), (3.3)

 

где В - расход топлива, т/год (г/с);

К_СО - выход оксида углерода при сжигании топлива, кг/ГДж, (табл.3.1);

q₄ - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, %, (табл.3.3);

Q^r_i - теплота сгорания натурального топлива, МДж/кг, (табл. 3.2).

Количество оксидов азота, выбрасываемых в единицу времени, рассчитывается по формуле

 

М_NO2 = 0,001 B Q^r_i K_NO2 (1-b), т/год (г/с), (3.4)

 

где В - расход топлива, т/год (г/с);

Q^r_i - теплота сгорания натурального топлива, МДж/кг;

K_NO2 - параметр, характеризующий количество оксидов азота, образующихся на 1 ГДж тепла, кг/ГДж; значение K_NO2 определяется по графикам (рис.3.1) для различных видов топлива в зависимости от номинальной нагрузки котлоагрегатов;

b - коэффициент, зависящий от степени снижения выбросов в результате применения технических решений.

 

Таблица 3.1

Значения c и К_СО в зависимости от типа топки и топлива

 

Тип топки	Топливо	c	КСО, кг/ГДж
С неподвижной решеткой и ручным забросом топлива	Бурые и каменные угли	0,0023	1,9
Паровые и водогрейные котлы	Мазут	0,010	0,32
Паровые и водогрейные котлы	Природный газ	-	0,25

 

 

Таблица 3.2

Характеристика топлив

 

Топливо	Марка	Аr, %	Sr, %	Qri, МДж/кг
Уголь кузнецкого бассейна	ДР, ДСШ	13,2	0,4	22,93
	ГР, ГМ, ГСШ	14,3	0,5	25,32
	ССР	14,1	0,6	27,51
Мазут	малосернистый	0,1	0,5	40,30
	сернистый	0,1	1,9	39,85
	высокосернистый	0,1	4,1	38,89
Дизельное топливо		0,025	0,3	42,75
Природный газ				38,50

 

Рис.3.1. Зависимость К_NO2 от тепловой мощности котлоагрегата.

1 - природный газ, мазут; 2 - антрацит; 3 - бурый уголь;

4 - каменный уголь

 

Таблица 3.3

Характеристика котлов малой мощности.

 

Тип топки	Топливо	q4
Топка с пневматическими забрасывателями и цепной решеткой прямого хода	Угли типа кузнецких	5,5
Камерная топка	Мазут
Камерная топка	Газ

 

РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

ПРИ СГОРАНИИ ГАЗА НА ФАКЕЛЕ

 

Масса выбросов вредных веществ рассчитывается по формулам:

диоксид серы:

М_SO2 = 1,88 × В × С_S ^.10^-2 , (т/год, г/с), (3.5)

 

где С_s - содержание сернистых соединений (Н₂S,RSH), % вес;

В - расход газа на факел, т /год, г/с.

оксид углерода:

М_СО = 5,7В^.10^-2, (т/год, г/с), (3.6)

 

оксиды азота:

М_NOx = B^.10 ^-3 , (т/год, г/с), (3.7)

 

метан:

М_СН4 = 1,5В^.10^-2, (т/год, г/с). (3.8)