Сборник задач по экологии энергетики (1154175), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Степени эф1фективности золоуловителей на первом и втором котлах η := 0.98.Задача 2.6. Сравнить выбросы в атмосферу частиц золы до реконструкции золоуловителя и после нее. Известно, что расход топлива на предприятии B1 := 60 кг/с. Зольность топлива в расчете на рабочую массу Ap := 35 %.
Степень эффективности золоуловителя до1реконструкции η1 := 0.98, а после нее η2 := 0.995.Решение. Для предприятия выброс золы, г/с, в атмосферу до реконструкции золоуловителяMз1 := 10æB1æAp æ(1 – η1),1Mз1 = 420.После реконструкции золоуловителя выброс золы, г/с, в атмосферуMз2 := 10æB1æAp æ(1 – η2),1Mз2 = 105.Определяем во сколько раз после реконструкции золоуловителявыброс золы в атмосферу сократился:M з1---------- = 4.M з2Ответ. После реконструкции золоуловителя выброс золы ватмосферу сократился в 4 раза.Задача 2.7.
Сравнить изменение выбросов частиц золы в атмосферу в процессе эксплуатации двух золоуловителей. Известно, что в процессе эксплуатации золоуловителей степень их эффективности снизилась на 10 %. Расход топлива на предприятии B1 := 50 кг/с, содержа27ние зольности в топливе в расчете на рабочую массу Ap := 30 %. Сте1пень эффективности первого золоуловителя η1 := 0.98, а второго золоуловителя η2 := 0.995.Задача 2.8. Два энергопредприятия сжигают сернистый мазут.Расход мазута на первом предприятии B1 := 40 кг/с, а на второмB2 := 60 кг/с. Количество оксидов серы в пересчете на SO2, выбрасываемых с дымовыми газами энергетического котла в атмосферу, вобоих случаях M SO := 1800 г/с. На каком предприятии используют2′мазут с большимсодержанием серы, и во сколько раз его сернистость выше?Решение.
Содержание серы в мазуте находим из формулы (2.6).На первом предприятии содержание серы, %, в мазутеM SO2S 1 := ------------------- ,20 ⋅ B 1S1 = 2.25.На втором предприятии содержание серы, %, в мазутеM SO2S 2 := ------------------- ,20 ⋅ B 2S2 = 1.5.Ответ: На первом предприятии используют мазут с большим содержанием серы. Здесь содержание серы в топливе в S1/S2 = 1.5 раза выше, чем на втором предприятии.Задача 2.9. Два энергопредприятия сжигают сернистый мазут.Расход мазута на первом предприятии B1 := 45 кг/с, а на второеB2 := 62 кг/с. Содержание серы в расчете на рабочую массу в мазутепервого предприятия S1 := 1.8 %.
Какую сернистость должен иметьмазут на втором предприятии, чтобы массовые выбросы оксидов серы были равны?Задача 2.10. Сравнить допустимые массовые выбросы золы, оксидов серы и азота в атмосферу от энергетического блока мощностью800 МВт, сжигающего каменный уголь в топках с твердым шлакоуда28лением (ТШУ). Приведенное содержание золы Апр > 2,5 %æкг/МДж,пра приведенное содержание серы S > 0,045 %æкг/МДж. Удельныевыбросы указанных веществ соответствуют нормативным выбросампо ГОСТ Р 50831—95.Решение. По рекомендациям к формуле (2.1) объемный расход3сухих дымовых газов, м /с, для блока мощностью 800 МВтV := 750.Удельные нормативные выбросы находим из прил.
2:3для золы, мг/м , (см. табл. П.1)c1 := 150;3для оксидов азота, мг/м , (см. табл. П.2)c2 := 350;для оксидов серы, мг/м3, (см. табл. П.3)c3 := 700.Массовые выбросы золы, оксидов серы и азота в атмосферу находим по формуле (2.1). Допустимые массовые выбросы, г/с, блокамощностью 800 МВт:для золы–3M1_800 := c1æVæ10 ,M1_800 = 112.5;для оксидов азота–3M2_800 := c2æVæ10 ,M2_800 = 262.5;для оксидов серы–3M3_800 := c3æVæ10 ,M3_800 = 525.29Ответ. Допустимые массовые выбросы в атмосферу от энергетического блока мощностью 800 МВт при заданных условиях для золыM1_800 = 112.5 г/с, для оксидов азота M2_800 = 262.5 г/с, для оксидов серы M3_800 = 525 г/с.Задача 2.11.
Сравнить допустимые массовые выбросы золы,оксидов серы и азота в атмосферу от энергетического блока мощностью 300 МВт, сжигающего каменный уголь в топках с твердым шлакоудалением. Приведенное содержание золы Апр > 2,5 %æкг/МДж, апрприведенное содержание серы S > 0,045 %æкг/МДж. Удельныевыбросы указанных веществ соответствуют нормативным выбросампо ГОСТ Р 50831—95.Решение. Объемный расход сухих дымовых газов, м3/с, для блокамощностью 300 МВтV := 275.Удельные нормативные выбросы, мг/м3, находим из прил. 2:для золы, мг/м3, (см. табл. П.1)c1 := 150;для оксидов азота (см.
табл. П.2)c2 := 350;для оксидов серы (см. табл. П.3)c3 := 700.Допустимые массовые выбросы, г/с, блока мощностью 300 МВт:для золы–3M1_300 := c1æVæ10 ,M1_300 = 41.25;для оксидов азота–3M2_300 := c2æVæ10 .M2_300 = 96.25;30для оксидов серыM3_300 := c3æVæ10–3.M3_300 = 195.5.Ответ. Допустимые массовые выбросы в атмосферу от энергетического блока мощностью 300 МВт для золы M1_300 := 41.25 г/с,для оксидов азота M2_300 := 96.25 г/с, для оксидов серыM3_300 := 192.5 г/с.Задача 2.12.
Во сколько раз различаются по значению выбросы ватмосферу оксидов серы при работе на мазуте и золовых частиц приработе на буром угле энергоблоков мощностью 300 МВт? Мазутимеет сернистость в расчете на рабочую массу S р := 2.5 %, а зольрность угля в расчете на рабочую массу составляет A := 25 %. Расходмазута B1 := 75 т/ч, а расход угля B2 := 220 т/ч.
Учесть, что степеньэффективности золоуловителя η := 0.96.Задача 2.13. Сравнить допустимые массовые выбросы золы, оксидов серы и азота в атмосферу от энергетического блока мощностью800 МВт, сжигающего каменный уголь в топках с жидким шлакоудалением (ЖШУ). Приведенное содержание золы Апр < 0.6 %æкг/МДж,пра приведенное содержание серы S > 0.045 %æкг/МДж. Удельныевыбросы указанных веществ соответствуют нормативным выбросампо ГОСТ Р 50831—95.313. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ НОРМАТИВЫ,ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕИ МАКСИМАЛЬНЫЕ ПРИЗЕМНЫЕКОНЦЕНТРАЦИИ ПРИ СЖИГАНИИОРГАНИЧЕСКОГО ТОПЛИВА НА ТЭСОсновные положения и формулы1.
Для каждого выбрасываемого в атмосферу вредного веществадолжно выполняться условиеci ≤ ПДКi,(3.1)где ci, ПДКi — приземные и предельно допустимые концентрациивредных веществ (см. табл. 3.1).2. К веществам однонаправленного действия, которые наиболеечасто приходится учитывать, относят диоксиды азота и серы. Дляэтих веществ с учетом последних нормативных документов должновыполняться условиеффc SO + c SOcN O + cN O222-------------------------------2 + ------------------------------ ≤ 1,6 ,ppПДК SOПДК N O2(3.2)2ффгде c N O , c SO — фоновые концентрации диоксидов азота и серы.223. Устанавливают предельно допустимые концентрации (ПДК)атмосферных загрязнений для двух периодов усреднения концентра-рсций: максимально-разовая ПДК и среднесуточная ПДК . Максимально-разовая концентрация вредных веществ определяется по пробам, отобранным в течение 20 мин, среднесуточная — в течениесуток.34.
Максимальная приземная концентрация, мг/м , создаваемаявыбросами ТЭС, определяется какAMFmnηzc макс = ------------------------- 3 ----------- ,2VΔTh32(3.3)Таблица 3.1. Предельно допустимые концентрации вредных веществ3в атмосферном воздухе, мг/м , и классы опасностиЗагрязняющее веществоДиоксид азота NO2Оксид азота NOПредельно допустимая3концентрация, мг/ммаксимальносреднеразоваясуточная0,20,040,40,06Классопасности23Диоксид серы SO20,50,053Пыль (зола) нетоксичная0,50,153Монооксид углерода CO5,03,04Сажа (копоть)0,150,053Пентаоксид ванадия V2O5—0,0021Бенз(а)пирен C20H12—–610,00810—0,20,044Сероводород H2SАммиак NH32П р и м е ч а н и е .
Существуют четыре класса опасности веществ. Самыми опасными являются вещества класса 1.где А — коэффициент, зависящий от температурной стратификацииатмосферы и характеризующий условия вертикального и горизонтального рассеивания в атмосферном воздухе. Значения коэффициента А для неблагоприятных метеорологических условий приведены втабл. 3.2; η — безразмерный коэффициент, учитывающий влияниерельефа местности. В случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, η = 1; F —безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе: для газообразных примесей F == 1; для пыли при степени улавливания более 90 % F = 2, при степени улавливания 75—90 % F = 2,5, при степени улавливания менее75 % F = 3; ΔТ — разность между температурами выбрасываемых газов и окружающего воздуха; V — объемный расход выбрасываемых3газов всей ТЭС при температуре уходящих газов, м /с; М — массовый выброс вредного вещества всего энергообъекта, г/с (для вред-33Таблица 3.2.
Значение коэффициента А для неблагоприятныхметеорологических условийГеографическое расположение энергообъектовАРайоны Средней Азии южнее 40° с.ш., Бурятская АР и Читинская область250Европейская территория РФ южнее 50° с.ш.; районы Нижнего Поволжья,Кавказа, Дальний Восток и остальная территория Сибири и Средней АзииЕвропейская территория РФ и территория Урала от 50 до 52° с.ш.200Европейская территория РФ и территория Урала севернее 52° с.ш.