Сборник задач по экологии энергетики (1154175), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Оценить высоту дымовой трубы и собственный вкладпредприятия в значение этой концентрации, если фоновая концентрация cф := 0.1 мг/м3.56Задача 4.5. Определить необходимую высоту дымовой трубыдля расположенной в Московской областиТЭС мощностьюN := 2400 МВт, работающей на природном газе. На ТЭС имеютсятри энергоблока по 800 МВт. Котлы работают при номинальной нагрузке. Объемный расход газов, проходящих через трубу (z := 1) отодного котла, V1 := 1120 м3 /с (при tух := 120 °C). Мероприятия поснижению выбросов оксидов азота на ТЭС не проводятся. При расчете принять, что при нормальных условиях концентрации оксидов3азота в дымовых газах котлов c1 := 650 мг/м , фоновые концентрации оксидов азота cф := 0.14 мг/м3, а также, что в атмосфере существуют только оксиды азота.
Коэффициенты принять m1 := 1, n1 := 1и η := 1. Температура окружающего воздуха tв := 20 °C.3Решение. Объем сухих газов, м /с, для блока 800 МВтVсх := 750.Находим массовые выбросы оксидов азота, г/с, для блока800 МВт:M NO := c 1 ⋅ V cx ⋅ 10–3x,M NO = 487.5.xКоличество NO2 и NO, г/с, определяем, принимая коэффициенттрансформации равным 0.8. ТогдаM NO := 0.8 ⋅ M NO ,2xM NO = 390,2M NO := 0.13 ⋅ M NO ,xM NO = 63.375.Предельно допустимую концентрацию вредных веществ в атмосpферном воздухе определяем по табл. 3.1: ПДК NO := 0.2 , мг/м3.2Коэффициент стратификации (см. табл.
3.2) для Московской областиA1 := 140.57Для газообразных выбросовF1 := 1.Разница температур, °С,ΔT := tух – tв,ΔT = 100.Необходимая высота дымовой трубы, м, (см. (4.1)) должна бытьне менееh 1 :=A 1 ⋅ F 1 ⋅ m 1 ⋅ n 1 ⋅ η ⋅ 3 ⋅ M NOz---------------------------------------------------------------------------------2- 3 ---------------------------,pф3V⋅1 ⋅ ΔTПДК NO – c2h1 = 198.164.Ответ. Необходимая высота дымовой трубыменееh1 = 198.164 м.должна быть неЗадача 4.6.
Использовав условия задачи 4.5, проанализируйте, какова должна быть необходимая высота дымовой трубы: 1) при увеличении температуры дымовых газов до tух1 := 140 °С; 2) при повышеф3нии фоновой концентрации до c 1 := 0.16 мг/м . Во сколько раз из-менится необходимая высота дымовой трубы при одновременном изменении обоих факторов?Задача 4.7. Как изменится необходимая высота дымовой трубыТЭС мощностью 900 МВт (три энергоблока мощностью по 300 МВт,k := 3) при переходе с природного газа на мазутное топливо? Энергоблоки работают на номинальной нагрузке без применения мероприятий по снижению вредных выбросов.
На ТЭС дымовые газы выбрасываются через одну трубу (z := 1). Концентрация оксидов азота вдымовых газах энергоблока блока мощностью 300 МВт в пересчетена NO2 превосходит значение нормативного удельного выброса поГОСТ Р 50831—95 при сжигании природного газа в n1 := 3 раза, присжигании мазута в n2 := 4 раза. Для энергоблока 300 МВт расход мазута B := 75 т/ч. Принять, что при работе на газе и мазуте объемный3расход дымовых газов V1 := 290 м /с (при t := 20 °С). Мазут имеетсернистость в расчете на рабочую массу Sр := 2.5 %.
Температурауходящих газов при работе на мазуте tух2 := 160 °С, а при работе на58природном газе tух1 := 120 °С. Фоновые концентрации оксидов азотафф33c NO := 0.14 мг/м , а оксидов серы c SO := 0.25 мг/м . Принять ко22эффициенты m1 := 1, n3 := 1 и η := 1. Температура окружающеговоздуха tв := 20 °С. ТЭС располагается в районе Нижнего Поволжья.Решение.
Удельные нормативные выбросы оксидов азота дляэнергоблока 300 МВт находим по табл. П.2:при работе на природном газе, мг/м3,c1 := 125;при работе на мазутеc2 := 250.Объемный расход сухих газов, м3/с, для энергоблока (см. (2.1))Vсх := 275.Определяем выбросы оксидов азота, г/с, для блока 300 МВт:при работе на природном газеM NO2г:= n 1 ⋅ c 1 ⋅ V cx ⋅ 10M NO2г–3,= 103.125;при работе на мазутеM NO2м:= n 2 ⋅ c 2 ⋅ V cx ⋅ 10M NO2м–3,= 275.Выбросы в атмосферу оксидов серы, г/сpB⋅SM SO := 20 ⋅ ---------------- ,23.63M SO := 1.042 ⋅ 10 .2Предельно допустимые концентрации вредных веществ, мг/м3, ватмосферном воздухе определяем по табл.
3.1:ПДК SO := 0.5 ,2ПДК NO := 0.2 .259Диоксид азота NO2 и диоксид серы SO2 — вещества однонаправленного действия. Поэтому необходимо учитывать их совместноевоздействие на организм человека.Определяем суммарный выброс, г/с, в пересчете на диоксид серыдля энергоблока 300 МВт:при работе на газеПДК SO2--------------------⋅2 г ПДКNO 2:= -------------------------------------------- ,1.6M NOM cSO2гM cSO2г= 161.133 ;при работе на мазутеПДК SO2⋅ --------------------NO 2 м ПДК2NO 2:= -------------------------------------------------------------------- ,1,6M SO + MM cSO2мM cSO2м3= 1.081 ⋅ 10 .Фоновая концентрация, мг/м3, в пересчете на диоксид серыфc сумПДК SOфф2c SO + c NO ⋅ --------------------22 ПДКNO 2:= ------------------------------------------------------------ ,1.6фc сум = 0.375.Находим объемный расход дымовых газов, м3/с, котла энергоблока 300 МВт:при работе на газе273 + t ух1V г := V 1 ⋅ -------------------------- ,273 + tVг = 388.976;60при работе на мазуте273 + t ух2V м := V 1 ⋅ -------------------------- ,273 + tVм = 428.567.Коэффициенттабл.
3.2)стратификациидляНижнегоПоволжья(см.A1 := 200.Для газообразных выбросовF1 := 1.Разница температур, °С, составляет:при работе на газеΔT1 := tух1 – tв,ΔT1 = 100;при работе на мазутеΔT2 := tух2 – tв,ΔT2 = 140.Необходимая высота дымовой трубы, м, при работе на газе должна быть не менееh 1 :=A 1 ⋅ F 1 ⋅ m 1 ⋅ n 3 ⋅ η ⋅ k ⋅ M cSO г2------------------------------------------------------------------------------------фПДК SO – c сум3z------------------------------ ,k ⋅ V г ⋅ ΔT 13z-------------------------------- ,k ⋅ V м ⋅ ΔT 22h 1 = 125.8 ;а при работе на мазуте — не менееh 2 :=A 1 ⋅ F 1 ⋅ m 1 ⋅ n 3 ⋅ η ⋅ k ⋅ M cSO м2--------------------------------------------------------------------------------------фПДК SO – c сум2h2 = 303.1.При переходе с природного газа на мазутное топливо необходимая высота дымовой трубы, м, увеличится наΔh := h2 – h1,Δh = 177.3.61Ответ.
Необходимая высота дымовой трубы при переходе с газана мазут увеличится на Δh := 177.3 м.Задача 4.8. На сколько метров изменится необходимая высота дымовой трубы ТЭС мощностью 1600 МВт (два энергоблока мощностью по 800 МВт, k := 2) при переходе с мазутного топлива на природный газ? Энергоблоки работают на номинальной нагрузке безприменения мероприятий по снижению вредных выбросов. Принять,что на ТЭС имеется одна дымовая труба (z := 1). Концентрация оксидов азота в дымовых газах энергоблока 800 МВт в пересчете наNO2 в n1 := 2.5 раза превосходит нормативный удельный выброс поГОСТ Р 50831—95 при сжигании природного газа, в n2 := 4 разапри сжигании мазута.
Для энергоблока 800 МВт расход мазута3B := 200 т/ч. Объемный расход газов V1 := 830 м /с (при t := 20 °С).Мазут имеет сернистость в расчете на рабочую массу Sр := 3 %.Температура уходящих газов при работе на мазуте tух2 := 160 °С, апри работе на природном газе tух1 := 120 °С. Фоновая концентрациядиоксидафазота c NOф3c SO := 0.23 мг/м .22Принять:= 0.12 мг/м3,коэффициентыа диоксидовсерыm1 := 1, n3 := 1 иη := 1. Температура окружающего воздуха tв = 20 °С. ТЭС распола-гается в Московской области.Задача 4.9. На сколько метров изменится необходимая высота дымовой трубы ТЭС мощностью 900 МВт (три энергоблока мощностьюпо 300 МВт, k := 3) при изменении сернистости сжигаемого мазута сppS 1 := 0.5 % до S 2 := 2.5 %? Энергоблоки работают на номинальнойнагрузке без применения мероприятий по снижению вредных выбросов. Выбросы дымовых газов осуществляются через одну дымовуютрубу (z := 1).
Концентрация оксидов азота в дымовых газах в дымовой трубе энергоблока 300 МВт в пересчете на NO2 в n2 := 2.4 разапревосходит нормативный удельный выброс по ГОСТ Р 50831—95при сжигании мазута. Для энергоблока 300 МВт расход мазута3B := 75 т/ч. Объемный расход газов V1 := 290 м /с (при t := 20 °С).Температура уходящих газов при работе на мазуте tух := 160 °С. Фо-62фновая концентрация оксидов азота c NO := 0.15 мг/м3, а оксидов се2рыфc SO23:= 0.25 мг/м , коэффициенты m1 := 1, n3 := 1 и η := 1. Тем-пература окружающего воздуха tв := 20 °С. ТЭС располагается врайоне Нижнего Поволжья.Задача 4.10. На сколько метров изменится необходимая высотадымовой трубы ТЭС мощностью 600 МВт (два энергоблока мощностью по 300 МВт, k := 2) при изменении сернистости сжигаемого маppзута с S 1 := 0.5 % до S 2 := 1.5 %, а фоновой концентрации оксидовффсеры с c SO 1 := 0.25 мг/м3 до c SO 2 := 0.28 мг/м3? Энергоблоки22работают на номинальной нагрузке без применения мероприятий поснижению вредных выбросов.
Выбросы дымовых газов осуществляются через одну дымовую трубу (z := 1). Концентрация оксидов азота в дымовых газах в дымовой трубе энергоблока 300 МВт в пересчете на NO2 в n2 := 2.4 раза превосходит норматив удельный выброспо ГОСТ Р 50831—95 при сжигании мазута. Для энергоблока300 МВт расход мазута B := 75 т/ч. Объемный расход газовV1 := 290 м3/с (при t := 20 °С). Температура уходящих газов при работе на мазуте tух := 160 °С. Фоновая концентрация оксидов азотаф3c NO := 0.15 мг/м , коэффициенты m1 := 1, n3 := 1 и η := 1. Темпе2ратура окружающего воздуха tв := 20 °С. ТЭС располагается в районе Нижнего Поволжья.635. РАСЧЕТ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОГОВЫБРОСА, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИМЕР ПО СНИЖЕНИЮ ВЫБРОСОВОсновные формулы1.
Предельно допустимый выброс (ПДВ), г/с, для веществ неоднонаправленного действия (NO, зола) определяется по формулеpф2( ПДК – c )h VΔTПДВ = --------------------------------------- 3 ----------- ,AmnFηz(5.1)где обозначения те же, что и в формуле (3.3).2. Предельно допустимый выброс для веществ однонаправленного действия (SO2 и NO2) в пересчете на диоксид серы, г/с, находитсякакПДВ SO2⎛ ПДК p – c ф⎞ h 2SO 2c⎠⎝VΔT= ---------------------------------------------- 3 ----------- ,AmnFηz(5.2)где обозначения те же, что и в (3.3) и (3.7).3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
