Диплом Зуева (1203672), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Для выработки тепловой энергии на Центральной районной котельной г. Александровск-Сахалинский используется каменный уголь марки ДГР 0-300 (длиннопламенный газовый рядовой), Мгачинского месторождения, Мангидайский разрез. Месторождение расположено на западном побережье Северного Сахалина, в 2 км восточнее Татарского пролива, в 20 км севернее г. Александровска-Сахалинского. Участок «Мангидайский» занимает северный фланг месторождения.

Характеристики угля марки ДГР 0-300:

- общая влага (на рабочую массу), W_t^r – 10%

- зольность (на сухую массу), А^d – 18%

- теплота сгорания (на рабочую массу) Q_n – 5300 Ккал/кг

Топливное хозяйство Центральной районной котельной, работающей на твердом топливе, состоит из здания весовой, где происходит взвешивание автомобильного транспорта с углем, склада угля и сооружения топливоподачи, с помощью которого осуществляется подача топлива в котельную, а также первичная подготовка топлива – дробление.

Склад угля представляет собой крытый ангар общей площадью 900 м2, на котором размещаются штабеля угля. Формирование штабелей угля происходит с помощью бульдозера.

Транспорт угля со склада в бункеры котельной осуществляется с помощью ленточных конвейеров. На пути тракта топливоподачи установлена угольная дробилка ДДЗ-4, которая дробит крупные куски угля до 25…30 мм.

После дробилки уголь также системой ленточных конвейеров подается в бункер котельной. Топливо из бункера с помощью забрасывателей подаётся на вращающееся топочное полотно обратного хода. Топочное полотно движется вдоль котла. Горение топлива происходит непосредственно на топочном полотне.

2 Расчет выбросов вредных веществ котельной в атмосферу

2.1 Обзорный анализ воздействия выбросов вредных веществ котельной в атмосферу

В процессе эксплуатации предприятия ООО «Теплосеть» на воздушный бассейн района и его шумовой фон оказываются определенные нагрузки антропогенного характера.

Химическое загрязнение воздушной среды будет вызвано увеличением в ней оксидов азота, окиси углерода, углеводородов и твердых веществ ( сажи, пыли неорганической) в результате выбросов в атмосферу газов от эксплуатации котельных на твердом топливе.

Все расчеты проведены в соответствии с требованиями нормативных документов, инструкций, а также методических указаний, в частности:

1. инструкция о порядке рассмотрения, согласования, экспертизы воздухоохранных мероприятий и выдачи разрешений на выброс загрязняющих веществ в атмосферу по проектным решениям ОДН 1-84;

2. ГОСТ 17.2.3.02-84 «Охрана природы. Атмосфера. Правила установления выбросов вредных веществ промышленными предприятиями».

3. методические указания на выполнение курсовой работы «Безопасность на объектах госнадзора» В.Д. Катин

В Центральной районной котельной источниками выбросов загрязняющих веществ в атмосферу являются:

1. паровой котел на твердом топливе (угле) КЕ-25-14 производительностью 16, 25 гкал/час – 2 шт.;

2. паровой котел на твердом топливе (угле) КЕ-10-14 производительностью 6,5 гкал/час – 1шт.

В результате производственной деятельности в атмосферу поступают ингредиенты, состав и количество которых представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Состав и количество ингредиентов поступающих в атмосферу от котельной

2.2. Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу при сжигании каменного угля марки ДГР 0-300 в котельной.

2.2.1 Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу от котла – КЕ-25-14

В качестве топлива принят – уголь каменный.

Теплотворная способность Q^r_i – 5300 кКал/кг (22,186 МДж/кг)

Сера S^р – 0,4 %

Зольность А^r – 27,0%

Источник выброса – дымовая труба:

температура газов – Т =194^оС

КПД котла – 87%

Расход топлива составляет: 7090,0 т/год; 978,939 г/сек.

Годовой фонд работы котельной составляет: 8 мес. ×30,5 дн. ×24 час. = 5856 час/год.

Максимально разовый расход топлива составляет:

В_сек = 10⁶×Q/3600×Q^r_i×η, (2.1)

В_сек = 10⁶×16,25/3600×5300×0,87=0,979 кг/с

Расчет выбросов оксидов серы:

Расчет выбросов серы в пересчете на SО₂ (г/с), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоагрегатов, выполняется по формуле [1]:

M_SО2=0,02×В×S^с×(1-η^’_SО2)×(1-η”_SО2), (2.2)

где:

В – расход топлива, т/год, г/с

S^r – содержание оксидов серы связанных летучей золой – 0,4 %

η^’_SО2 – доля оксидов серы связанных летучей золой – 0,1

1-η”_SО2 – доля оксидов серы улавливаемых в золоуловителе – 0

М_SО2=0,02×978,939×0,4×(1-0,1)×(1-0) = 7,048 г/сек;

М_SО2=0,02×7090,0×0,4×(1-0,1)×(1-0) = 51,048 т/год;

Расчет выбросов оксидов углерода:

Расчет выбросов оксида углерода в ед. времени (г/с, т/год) производится по формуле:

M_СО = 10^-3 × B ×q₃ ×R × Q^r_i × (1 – q₄/100), (2.3)

где:

В – расход топлива, г/сек ( т/год);

Q^r_i – низшая теплота сгорания натурального топлива (МДж/кг);

q₃ – потери теплоты в следствие механической неполноты сгорания топлива, %, q3=2,0;

q₄ – потери теплоты в следствие химической неполноты сгорания топлива, %, q4 = 7,0;

R – коэффициент, учитывающий долю потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную наличием в продуктах неполного сгорания оксида углерода, принимается для твердого топлива 1,0.

М_СО =10^-3 × 978,939 × 2,0 × 1,0 × 22,186 × (1 – 7/100) = 40, 397 г/с;

М_СО =10^-3 × 7090,0 × 2,0 × 1,0 × 22,186 × (1 – 7/100) = 292,576 т/год;

Расчет выбросов оксидов азота:

Количество оксидов азота (в пересчете на NО₂), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами (т/год, г/с), рассчитывается по формуле:

M_NОx = B_р × Q^r_i × K^M_NО2 × β_r × k_n (2.4),

где:

В_р = В × (1-q₄/100) (2.5)

где:

В – фактический расход топлива на котел кг/сек (т/год);

q4 - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, %;

В_р = 0,979 × (1 – 7/100) = 0,910 кг/сек,

В_р = 7090 × (1- 7/100) = 6593, 7 т/год,

Q^r_i = низшая теплота сгорания натурального топлива (МДж/кг);

К^M_NО2 – удельный выброс оксидов азота при сжигании топлива, г/МДж;

Величина К^M_NО2 определяется по формуле:

К^M_NО2 =11,0 × 10^-3α_Т(1 + 5,46 (100 – R₆) / 100)⁴√ Q^r_iq_R, (2.6)

где:

α_Т – коэффициент избытка воздуха в топке, α_Т = 2,5

R₆ – характеристика гранулометрического состава угля, %.

R₆=40%

q_R – тепловое напряжение зеркала горения, МВт/м²

q_R = Q_T /F, МВт/м²

Q_T – фактическая тепловая мощность котла по введенному в топку теплу, МВт, определяется по формуле:

Q_T = B_р × Q^r_i, (2.7)

где:

Q_T=B_р/T/3,6 × Q^r_i……………………………….2.8

F – зеркало горения, м² (берется из техдокументации на котел)

F = 13,4 м²

Т – время работы котла, час/ год

T = 5856 час/год

Q_T = 0,910 × 22,186 = 20, 189 МВт

Q_T = 6593,7 / 5856/ 3,6 × 22,186 = 6,939 МВт,

q_R = 20,189 / 13,4 = 1, 507 МВт/м²

q_R = 6,939/13,4 = 0,518 МВт/м²

К^M_NО2 = 11,0 × 10^-3×2,5×(1+5,46(100-40)/100)⁴√22,186×1,507 = 0,283 г/МДж

К^M_NО2 = 11,0 × 10^-3×2,5×(1+5,46(100-40)/100)⁴√22,186×0,518 = 0,216 г/МДж

β_r = 1- 0,075 √r, (2.9)

где:

β_r – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов через горелки на образование оксидов азота

r – степень рециркуляции дымовых газов, % - r = 0%

β_r = 1 – 0,075 √0=1

К_n – коэффициент пересчета: г/с – К_n = 1; т/год – К_n = 10^-3

M_NОx = 0,910 × 22,186 ×0,283 ×1,0 × 1 = 5,714 г/сек

M_NОx = 6593,7 × 22,186 ×0,283 ×1,0 × 10^-3 = 31,598 т/год

В связи с установленными раздельными ПДК для оксида азота и диоксида азота и трансформацией его в атмосферном воздухе, суммарные выбросы разделяются на составляющие (с учетом различия в молекулярной массе этих веществ).

M_NО2 = 0,8 × M_NОx , (2.10)

M_NО = 0, 13 × M_{NОx ,}…………………………(2.11)

M_NО2 =0, 8 × 5,714 = 4,571 г/сек,

M_NО2 =0, 8 × 31,598 = 25,278 т/год,

M_NО =0, 13 × 5,714 = 0,743 г/сек,

M_NО =0, 13 × 31,598 = 4,108 т/год,

Расчеты выбросов твердых частиц:

Количество твердых частиц (летучей золы и несгоревшего топлива), поступающих в атмосферу с дымовыми газами котла (г/с, т/год), вычисляется по формуле:

Мтв = 0,01 × В × (α_ун × А^r + q₄ ×Q^r_i/32,68) × (1 – η₃), (2.12)

где:

В – расход натурального топлива, г/с (т/год)

Q^r_i – низшая теплота сгорания топлива, МДж/ кг

А^r – зольность топлива на рабочую массу, %

η3 – доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителях,%

η3 = 0%

α_ун – доля золы, уносимой газами из котла, %

α_ун = 0,15 %

q4 – потери тепла от механической неполноты сгорания топлива, %

q4 – 7 %

32,68 – теплота сгорания углерода, МДж/ кг

Мтв = 0,01 × 978,939 × (0,15 × 27,0 + 7×22,186/32,68) × (1-0) = 86,168 г/с

Мтв = 0,01 × 7090,0 × (0,15 × 27,0 + 7×22,186/32,68) × (1-0) = 624,076 т/год

Количество летучей золы (Мз) в г/с (т/год) определяется по формуле:

Мз = 0,01 × В × α_ун × А^r × (1-η₃) (2.13)

где:

В – расход натурального топлива, г/с (т/год)

α_ун - доля золы, уносимой газами из котла, %

α_ун = 0,15 %

Мз= 0,01 × 978,939 ×0,15 × 27,0 ×(1-0) = 39,647 г/с

Мз = 0,01 × 7090,0 ×0,15 × 27,0 ×(1-0) = 287, 145 т/год

Количество коксовых остатков:

Мк = Мтв – Мз (2.14)

Характеристики

Список файлов ВКР