Расчет выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в котельной
Учитываемыми загрязняющими веществами, выделяющимися при сгорании топлива, являются: твердые частицы, оксид углерода, оксиды азота, сернистый ангидрид (серы диоксид), пятиокись ванадия.
1. Валовой выброс твердых частиц в дымовых газах котельных определяется по формуле:
Mг = qт m X(1 - (yт / 100), т/год
где qт - зольность топлива, % (табл.1);
m - количество израсходованного топлива за год, т;
Х - безразмерный коэффициент (табл.4);
yт - эффективность золоуловителей (табл.2).
Максимальный разовый выброс:
Gт - (qт m’ X(1 - (yт / 100)) . 106 /(24 . 3600 n), г/сек
где m’ - расход топлива за самый холодный месяц года, т:
n - количество дней в самом холодном месяце года.
2. Валовой выброс оксида углерода:
Мсо = Ссо m (1 - (q1 / 100)) . 10-3, т/год
где q1 - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания, % (табл. 5):
m - количество израсходованного топлива, т/год, тыс.м3/год;
Ссо - выход окиси углерода при сжигании топлива, кг/т, кг/тыс.м3.
Ссо = q2 R Qri,
где q2 - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, % (табл.5);
R - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива:
1 - для твердого топлива;
0,5 - для газа;
0,65 - для мазута;
Qri - низшая теплота сгорания натурального топлива (табл. 1).
Максимальный разовый выброс оксида углерода определяется по формуле:
Gcо = (Ссо m’ (1 - (q1 / 100)) . 103 / (24 . 3600 n), г/сек
где m’ - расход топлива за самый холодный месяц, т:
3. Валовой выброс оксидов азота:
M NO2 = m Qri K NO2 (1-b) . 10-3, т/год
где K NO2 - параметр, характеризующий количество окислов азота, образующихся на один ГДж тепла, кг/Дж (табл.3) для различных видов топлива в зависимости от производительности котлоагрегата;
b - коэффициент, зависящий от степени снижения выбросов окислов азота в результате применения технических решений. Для котлов производительностью до 30 т/час b=0.
Максимальный разовый выброс:
G NO2 = (m Qri KNO2 (1-b) . 103) / (24 . 3600 n), г/сек
4. Валовой выброс оксидов серы определяется для твердого и жидкого топлива:
MSO2 = 0,02 m Sr(1- b’SO) (1-b”SO), т/год
где Sr - содержание серы в топливе,% (табл.1);
b’SO - доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива. Для угля - 0,1.
b”SO - доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе. Для сухих золоуловителей равен 0.
Максимальный разовый выброс:
GSO2 = (0,02 m’ Sr(1- b’SO) (1-b”SO) . 106) / (24 . 3600 n), г/сек
Таблица 1
Характеристика топлива (при нормальных условиях)
| № | Наименование топлива | qт, % | Sr, % | Qir, МДж/кг |
| Угли | ||||
| Донецкий бассейн | 28,0 | 3,5 | 18,50 | |
| Днепровский бассейн | 31,0 | 4,4 | 6,45 | |
| Подмосковный бассейн | 39,0 | 4,2 | 9,88 | |
| Печорский бассейн | 31,0 | 3,2 | 17,54 | |
| Кизеловский бассейн | 31,0 | 6,1 | 19,65 | |
| Челябинский бассейн | 29,9 | 1,0 | 14,19 | |
| Южноуральский бассейн | 6,6 | 0,7 | 9,11 | |
| Карагандинский бассейн | 27,6 | 0,8 | 21,12 | |
| Экибастузский бассейн | 32,6 | 0,7 | 18,94 | |
| 10 (0) | Тургайский бассейн | 11,3 | 7,6 | 13,18 |
| Кузнецкий бассейн | 13,2 | 0,4 | 22,93 | |
| Горловский | 11,7 | 0,4 | 26,12 | |
| Кузнецкий (открытый) | 11,0 | 0,4 | 21,46 | |
| Канско-Ачинский | 6,7 | 0,2 | 15,54 | |
| Минусинский | 17,2 | 0,5 | 20,16 | |
| Иркутский | 27,0 | 1,0 | 17,93 | |
| Бурятский | 16,9 | 0,7 | 16,88 | |
| Партизанский (Сучанский) | 34,0 | 0,5 | 20,81 | |
| Раздольненский | 32,0 | 0,4 | 19,64 | |
| Сахалинский | 22,0 | 0,4 | 17,83 | |
| Другое топливо | ||||
| Мазут малосернистый | 0,1 | 0,5 | 40,30 | |
| Мазут сернистый | 0,1 | 1,9 | 39,85 | |
| Мазут высокосернистый | 0,1 | 4,1 | 38,89 | |
| Дизельное топливо | 0,025 | 0,3 | 42,75 | |
| Соляровое масло | 0,02 | 0,3 | 42,46 |
Таблица 2
Средние эксплуатационные эффективности аппаратов газоочистки и пылеулавливания
| № | Аппарат, установка | Эффективность улавливания (yт), % | |
| Твердых и жидких частиц | Газообразных и парообразных | ||
| Отходящие газы котельных | |||
| Батарейные циклоны типа БЦ-2 | |||
| Батарейные циклоны на базе секции СЭЦ-24 | |||
| Батарейные циклоны типа ЦБР-150У | 93-95 | ||
| Электрофильтры | 97-99 | ||
| Центробежные скрубберы ЦС-ВТИ | 88-90 | ||
| Мокропрутковые золоуловители ВТИ | 90-92 | ||
| Жалюзийные золоуловители | 75-85 | ||
| Групповые циклоны ЦН-15 | 85-90 | ||
| Дымосос-пылеуловитель ДП-10 | |||
| 10 (0) | Электрофильтры |
Таблица 3
Зависимость KNO2от паропроизводительности котлоагрегатов
| № | Паропроизводительность котлоагрегата, (т/ч) | Значение KNO2 | ||
| природный газ, мазут | бурый уголь | каменный уголь | ||
| 0,5 | 0,08 | 0,155 | 0,172 | |
| 0,7 | 0,085 | 0,163 | 0,18 | |
| 1,0 | 0,09 | 0,168 | 0,188 | |
| 2,0 | 0,095 | 0,183 | 0,20 | |
| 3,0 | 0,098 | 0,192 | 0,21 | |
| 4,0 | 0,099 | 0,198 | 0,215 | |
| 6,0 | 0,1 | 0,205 | 0,225 | |
| 8,0 | 0,102 | 0,213 | 0,228 | |
| 10,0 | 0,103 | 0,215 | 0,235 | |
| 10 (0) | 15,0 | 0,108 | 0,225 | 0,248 |
Таблица 4
Значения коэффициента Х в зависимости от типа топки и топлива
| Тип топки | Топливо | Х |
| С пневмомеханическими забрасы-вателями и неподвижной решеткой | Бурые и каменные угли | 0,0026 |
| Камерные топки | Мазут | 0,010 |
Таблица 5
Характеристика топок котлов малой мощности
| Тип топки и котла | Топливо | q1 | q2 |
| Топка с пневмомеха-ническими забрасы-вателями и неподвижной решеткой | Каменные угли Бурые угли | 0,5 0,5 | 1,5 |
| Камерная топка | Мазут | 0,5 | 0,5 |
- количество израсходованного топлива за год (m) — 111000+№№№ т;
- расход топлива за самый холодный месяц года (m’) — 62% от m;
- количество дней в самом холодном месяце года (n) — 31;
при № 1—5 — каменный уголь;
6—10 (0) — бурые угли.
