Расчет выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в котельной

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
1	Донецкий бассейн	28,0	3,5	18,50
2	Днепровский бассейн	31,0	4,4	6,45
3	Подмосковный бассейн	39,0	4,2	9,88
4	Печорский бассейн	31,0	3,2	17,54
5	Кизеловский бассейн	31,0	6,1	19,65
6	Челябинский бассейн	29,9	1,0	14,19
7	Южноуральский бассейн	6,6	0,7	9,11
8	Карагандинский бассейн	27,6	0,8	21,12
9	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
1	Батарейные циклоны типа БЦ-2	85
2	Батарейные циклоны на базе секции СЭЦ-24	93
3	Батарейные циклоны типа ЦБР-150У	93-95
4	Электрофильтры	97-99
5	Центробежные скрубберы ЦС-ВТИ	88-90
6	Мокропрутковые золоуловители ВТИ	90-92
7	Жалюзийные золоуловители	75-85
8	Групповые циклоны ЦН-15	85-90
9	Дымосос-пылеуловитель ДП-10	93
10 (0)	Электрофильтры	99

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

Зависимость KNO2от паропроизводительности котлоагрегатов

№	Паропроизводительность котлоагрегата, (т/ч)	Значение KNO2
		природный газ, мазут	бурый уголь	каменный уголь
1	0,5	0,08	0,155	0,172
2	0,7	0,085	0,163	0,18
3	1,0	0,09	0,168	0,188
4	2,0	0,095	0,183	0,20
5	3,0	0,098	0,192	0,21
6	4,0	0,099	0,198	0,215
7	6,0	0,1	0,205	0,225
8	8,0	0,102	0,213	0,228
9	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	3 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.