Сборник задач по экологии энергетики (1154175), страница 6
Текст из файла (страница 6)
ПоэтомуΔT := tух – tв,ΔT = 100.Для газообразных выбросов коэффициентF1 := 1.Определяем максимальную приземную концентрацию, мг/м3:A1 ⋅ F1 ⋅ m ⋅ n ⋅ η ⋅ Mcc макс := ------------------------------------------------------------ ⋅2h3z------------------------- ;2 ⋅ V ⋅ ΔTcмакс = 0.039204.Отношение концентрации NO2 в дымовых газах к максимальнойприземной концентрацииc NO4------------2- = 1.275 ⋅ 10 .c максОтвет.Максимальнаяприземнаяконцентрация NO2cмакc = 0.039204 мг/м3.
Концентрация оксидов азота в дымовых га41зах больше их максимальнойc NO4------------2- = 1.275 ⋅ 10 раз.c максприземнойконцентрациивЗадача 3.5. Сравнить по значению суммарные массовые выбросыв атмосферу оксидов азота и оксидов серы при работе на мазутеэнергоблоков мощностью 800 и 300 МВт.
На сколько ppm различаются концентрации оксидов азота в дымовых газах котлов энергоблоков мощностью 800 и 300 МВт. Энергоблоки работают на номинальной нагрузке без применения мероприятий по снижению вредных выбросов. Принять, что концентрация оксидов азота в дымовыхгазах энергоблока 800 МВт в пересчете на NO2 в n1 := 2.5 раза пре-восходит нормативный удельный выброс по ГОСТ Р 50831—95, адля блока 300 МВт — в n2 := 3.5 раза. Для энергоблока 300 МВтрасход мазута B1 := 75 т/ч, а для энергоблока 800 МВт B2 := 200 т/ч.Сернистость мазута в расчете рабочую массу для энергоблокаpp800 МВт S 1 := 1.5 %, для энергоблока 300 МВт S 2 := 2.0 %.Задача 3.6. Определить максимальную концентрацию оксидовазота в перерасчете на NO2 в приземном слое атмосферы, создавае-мую выбросами ТЭС мощностью 1200 МВт (четыре энергоблока по300 МВт). Сравнить максимальную приземную концентрацию оксидов азота и их концентрацию в дымовых газах. ТЭС расположена вЧитинской области, для которой коэффициент стратификацииA1 := 250.
Котлы работают на природном газе. Мероприятия по сни-жению концентраций оксидов азота в дымовых газах не проводятся,а их концентрация в пересчете на NO2 в k := 4 раза превосходит нор-мативное значение удельного выброса по ГОСТ Р 50831—95. Объем3ный расход дымовых газов от одного котла V := 420 м /с при температуре уходящих газов tух := 120 °С. Дымовые газы выбрасываютсячерез несколько дымовых труб (z := 2) высотой h := 180 м. Принятькоэффициенты m := 1, n := 1, η := 1.
Температура наружного воздуха tв := 20 °С. Фоновую концентрацию оксидов азота в приземномслое атмосферы принять равной нулю.42Задача 3.7. Определить фоновую концентрацию оксидов азота(NO2) в приземном слое атмосферы (в мг/м3 и ppm), если максимальная приземная концентрация вредного вещества от ТЭС мощностью1600 МВт (два энергоблока по 800 МВт) равна предельно допустиpмой максимально-разовой концентрации ПДК . ТЭС расположена врайоне Нижнего Поволжья, для которого коэффициент стратификации A1 := 200. Котлы работают на природном газе. Мероприятия поснижению концентраций оксидов азота в дымовых газах не проводятся, а их концентрация в пересчете на NO2 в k := 4 раза превосходят нормативное значение удельного выброса по ГОСТ Р 50831—95.Объемный расход дымовых газов от одного котла V := 1120 м3/с притемпературе уходящих газов tух := 120 °С.
Дымовые газы выбрасываются через одну дымовую трубу (z := 1) высотой h := 250 м. Принять коэффициенты m := 1, n := 1, η := 1. Температура наружноговоздуха tв := 20 °С.3Решение. Удельные нормативные выбросы оксидов азота, мг/м ,для энергоблока 800 МВт при работе на газеc800 := 125.Объемный расход сухих газов, м3/с, для энергоблока (см. (2.1))Vсх 800 := 750.Определяем выбросы оксидов азота, г/с, в пересчете на NO2 дляблока 800 МВт:M NO2 800:= k ⋅ c 800 ⋅ V cx800 ⋅ 10M NO2 800–3,= 375.3Концентрация оксидов азота, мг/м , в дымовых газаc NO := k ⋅ c 800 ,2c NO = 500.243Находим выбросы оксидов азота, г/с, в перерасчете на NO2 длядвух энергоблоков 800 МВт:M c := 2 ⋅ M NO2 800,Mс = 750.Разность температур, °С,ΔT := tух – tв,ΔT = 100.Для газообразных выбросов коэффициентF1 := 1.Определяем максимальную приземную концентрацию, мг/м3:A1 ⋅ F1 ⋅ m ⋅ n ⋅ η ⋅ Mcc макс := ------------------------------------------------------------ ⋅2h3z------------------------- ,2 ⋅ V ⋅ ΔTcмакс = 0.04.Предельно допустимая максимально-разовая концентрация, мг/м3,pПДК NO := 0.2 .2Находим фоновую концентрацию, мг/м3фpc m := ПДК NO – c макс2фcm= 0.16.С учетом того, что Vμ := 24 л, а μ NO := 46 г, пересчитываем по2лученную концентрацию на объемную концентрацию NO2, в ppm,пренебрегая поправкой на температуру и давление газовой пробы:Vμфc V := c m ⋅ ------------- ,μ NO2cV = 0.078.фОтвет.
Фоновая концентрация NO2 в приземном слое c m =3= 0.16 мг/м или cV = 0.078 ppm.44Задача 3.8. Определить фоновую концентрацию оксидов азота(NO2) в приземном слое атмосферы (в мг/м3 и ppm), если максимальная приземная концентрация вредного вещества от ТЭС мощностью1200 МВт (четыре энергоблока по 300 МВт) превышает предельнодопустимую максимально-разовую концентрацию ПДКp в 1,5 раза.ТЭС расположена в Московской области, для которой коэффициентстратификации равен A1 := 140. Котлы работают на природном газе.Мероприятия по снижению оксидов азота в дымовых газах не проводятся, а их концентрация в пересчете на NO2 в k := 4 раза превосходит нормативное значение удельного выброса по ГОСТ Р 50831—95.3Объемный расход дымовых газов от одного котла V := 420 м /с притемпературе уходящих газов tух := 120 °С.
Дымовые газы выбрасываются через две дымовые трубы (z := 2) высотой h := 210 м. Принять коэффициенты m := 1, n := 1, η := 1. Температура наружноговоздуха tв := 20 °С.Задача 3.9. Во сколько раз изменится максимальная приземнаяконцентрация, если на предприятии вместо одной дымовой трубы(z := 1) установили четыре (z := 4). Все остальные условия, влияющие на приземную концентрацию, остались неизменными, а фоновые концентрации вредного вещества равны нулю.Задача 3.10.
Во сколько раз различаются максимальные приземные концентрации вредных веществ от выбросов предприятий с дымовыми трубами высотами h1 := 120 м и h2 := 210 м. На сколько изменилось расстояние, соответствующее максимальным приземнымконцентрациям при опасной скорости ветра. Все остальные условия,влияющие на приземную концентрацию, остались неизменными, афоновые концентрации вредного вещества равны нулю.Решение. Максимальную приземную концентрацию, мг/м3, приразной высоте дымовой трубы определяем по формуле (3.3):A1 ⋅ F1 ⋅ m ⋅ n ⋅ η ⋅ Mcc макс1 := ------------------------------------------------------------ ⋅2h13z----------------- ;V ⋅ ΔTA1 ⋅ F1 ⋅ m ⋅ n ⋅ η ⋅ Mcc макс2 := ------------------------------------------------------------ ⋅2h23z----------------- .V ⋅ ΔT45При этом отношение максимальных приземных концентраций2h2------ = 3.063 .2h1Расстояние, от дымовых труб, м, на котором приземные концентрации при опасной скорости ветра достигают максимального значения, находим по формуле (3.4):для первой трубыx1 := 20æh1,3x1 = 2.4æ10 ;для второй трубыx2 := 20æh2,3x2 = 4.2æ10 .Разница, м, составитΔx := x2 – x1,3Δx = 1.8æ10 .Ответ.
Максимальная приземная концентрация вредных веществот выбросов предприятия с более высокой дымовой трубой будетменьше в 3 раза, а расстояние, на котором приземные концентрациипри опасной скорости ветра достигают максимального значения, увеличится на Δx = 1.8æ103 м.Задача 3.11. Определить изменение концентрации оксидов азота(NO2) в приземном слое атмосферы (в мг/м3 и ppm), при увеличениимощности ТЭС с 1600 (два энергоблока по 800 МВт) до 3200 МВт(четыре энергоблока по 800 МВт). Дымовые газы до увеличениямощности ТЭС выбрасываются через одну дымовую трубу (z1 := 1)высотой h1 := 250 м, а после увеличения мощности — через две дымовые трубы (z2 := 2) высотой h2 := 250 м. ТЭС расположена в Сибири, где коэффициент стратификации A1 := 200. Котлы работают наприродном газе.
Мероприятия по снижению оксидов азота в дымовых газах не проводятся, а их концентрация в пересчете на NO2 вk := 4 раза превосходит нормативное значение удельного выброса поГОСТ Р 50831—95. Объемный расход дымовых газов от одного котла46V := 1120 м3/с при температуре уходящих газов tух := 120 °С. Принять коэффициенты m := 1, n := 1, η := 1. Температура наружноговоздуха tв := 20 °С.3Решение. Удельные нормативные выбросы оксидов азота, мг/м ,для энергоблока 800 МВт при работе на газе находим из табл.
П.2:c800 := 125.3Объемный расход сухих газов, м /с, для энергоблока (см. (2.1))Vсх 800 := 750.Определяем выбросы оксидов азота, г/с, в перерасчете на NO2 дляблока 800 МВт:M NO2 800:= k ⋅ c 800 ⋅ V cx800 ⋅ 10M NO2 800–3,= 375 .Выбросы оксидов азота, г/с, для двух энергоблоков 800 МВтM c1 := 2 ⋅ M NO 800 ,2Mс1 = 750;для четырех энергоблоковM c2 := 4 ⋅ M NO2 800,Mс2 = 1.5æ103.Разность температур, °С,ΔT := tух – tв,ΔT = 100.Для газообразных выбросов коэффициентF1 := 1.Определяем максимальную приземную концентрацию, мг/м3:при работе двух блоковA 1 ⋅ F 1 ⋅ m ⋅ n ⋅ η ⋅ M c1c макс1 := -------------------------------------------------------------- ⋅2h13z1------------------------,2 ⋅ V ⋅ ΔTc макс1 = 0.04;47при работе четырех блоковA 1 ⋅ F 1 ⋅ m ⋅ n ⋅ η ⋅ M c1c макс2 := -------------------------------------------------------------- ⋅2h13z2------------------------,4 ⋅ V ⋅ ΔTc макс2 = 0.08.Учитывая, что Vm := 22.4, л, а μ NO := 46, г пересчитаем макси2мальные приземные концентрации на объемные концентрации NO2,выраженные в ppm, пренебрегая поправкой на температуру и давление газовой пробы:при работе двух блоковVμc V 1 := c макс1 ⋅ ------------- ,μ NO2сV1 = 0.019;при работе четырех блоковVμc V 2 := c макc2 ⋅ ------------- ,μ NO2cV2 = 0.038.Изменение концентрации в приземном слое, мг/м3,Δc := cмакc2 – cмакc1,Δc = 0.04;или в ppmΔcV := cV2 – cV1,ΔcV = 0.019.Ответ.
Изменение концентрации NO2 в приземном слое c == 0.04 мг/м3 или ΔcV = 0.019 ppm.Задача 3.12. Определить изменение концентрации оксидов серы(SO2) в приземном слое атмосферы (в мг/м3 и ppm) при увеличениимощности ТЭС с 600 (два энергоблока по 300 МВт) до 1200 МВт48(четыре энергоблока по 300 МВт). Дымовые газы до увеличениямощности ТЭС выбрасываются через одну дымовую трубу (z1 := 1)высотой h1 := 180 м, а после увеличения мощности — через две дымовые трубы (z2 := 2) высотой h2 := 180 м. ТЭС расположена врайоне Северного Урала, для которого коэффициент стратификацииA1 := 160. Котлы работают на мазуте (Sр := 3 %).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
