Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Определение выбросов газообразных загрязняющих веществ расчетными методами

Оксиды азота

2.1.1 Расчет выбросов оксидов азота при сжигании природного газа

Суммарное количество оксидов азота NO_x в пересчете на NO₂ (в г/с, т/год), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами, определяются по формуле

, (14)

где B_p - расчетный расход топлива, нм³/с (тыс. нм³/год);

при работе котла в соответствии с режимной картой с достаточной степенью точности может быть принято B_p = B - фактическому расходу топлива на котел;

- низшая теплота сгорания топлива, МДж/нм³;

- удельный выброс оксидов азота при сжигании газа, г/МДж.

Для паровых котлов

, (15)

где D - фактическая паропроизводительность котла, т/ч.

Для водогрейных котлов

, (16)

где Q_т - фактическая тепловая мощность котла по введенному в топку теплу, МВт, определяемая по формуле

, (17)

b _k - безразмерный коэффициент, учитывающий принципиальную конструкцию горелки.

Для всех дутьевых горелок напорного типа (т.е. при наличии дутьевого вентилятора на котле) принимается b _k = 1,0.

Для горелок инжекционного типа принимается b _k = 1,6.

Для горелок двухступенчатого сжигания (ГДС) b _k = 0,7.

b _t - безразмерный коэффициент, учитывающий температуру воздуха, подаваемого для горения

b _t = 1 + 0,002 (t_гв - 30), (18)

где t_гв - температура горячего воздуха, °С.

b_a - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние избытка воздуха на образование оксидов азота.

В общем случае значение b_a = 1,225.

При работе котла в соответствии с режимной картой b_a = 1.

Для котлов с напорными (дутьевыми) горелками или горелками ГДС при наличии результатов испытаний котла с измерением О₂ и СО для более точного учета избытка воздуха используется формула*

, (19)

где O₂ - концентрация кислорода в дымовых газах за котлом, %;

- относительная тепловая нагрузка котла, равная отношению

или ,

где Q_ф, D_ф, Q_н и D_н - соответственно фактические и номинальные тепловая нагрузка и паропроизводительность котла, MВт, т/ч.

______________________

* Снижение коэффициента b_a (т.е. уменьшение выбросов NO_x) за счет снижения концентрации кислорода O₂ ограничивается ростом концентрации CO сверх 0,01%. Увеличивать концентрацию кислорода O₂ для снижения b_a не рекомендуется по причине роста потерь с уходящими газами q ₂.

Для котлов с инжекционными горелками влияние избытка воздуха учитывается коэффициентом

, (20)

где - разрежение в топке, кгс/м² (мм вод. ст.)

b _r - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов через горелки на образование оксидов азота.

При подаче газов рециркуляции в смеси с воздухом

, (21)

где r - степень рециркуляции дымовых газов, %.

b_d - безразмерный коэффициент, учитывающий ступенчатый ввод воздуха в топочную камеру

b_d = 0,022 d, (22)

где d - доля воздуха, подаваемого в промежуточную зону факела (в процентах от общего количества организованного воздуха);

k_п - коэффициент пересчета;

при определении выбросов в граммах в секунду k_п = 1;

при определении выбросов в тоннах в год k_п = 10^-3.

При определении максимальных выбросов оксидов азота в граммах в секунду по формуле (14) значения входящих в формулу величин определяются при максимальной тепловой мощности котла.

При определении валовых выбросов оксидов азота за год значения входящих в формулу (14) величин определяются по средней за рассматриваемый промежуток времени нагрузке котла.

2.1.2 Расчет выбросов оксидов азота при сжигании мазута

Суммарное количество оксидов азота NO_x в пересчете на NO₂ (в г/с, т/год), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами, определяется по формуле

, (23)

где B_p - расчетный расход топлива, кг/с (т/год), определяемый по формуле

, (24)

где B - фактический расход топлива на котел, кг/с (т/год);

q ₄ - потери тепла от механической неполноты сгорания, %;

- низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

- удельный выброс оксидов азота при сжигании мазута, г/МДж.

Для паровых котлов

, (25)

где D - фактическая паропроизводительность котла, т/ч.

Для водогрейных котлов

, (26)

где Q_т - фактическая тепловая мощность котла по введенному в топку теплу, определяемая по формуле (17).

Приведенные зависимости от D и Q_т справедливы для мазутов, поставляемых отечественными НПЗ.

b _t - безразмерный коэффициент, учитывающий температуру воздуха, подаваемого для горения; определяется по формуле (18);

b_a - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние избытка воздуха на образование оксидов азота при сжигании мазута.

В общем случае значение b_a = 1,113.

При работе котла в соответствии с режимной картой b_a = 1.

При наличии результатов испытаний котла с измерением O₂ и CO для более точного учета избытка воздуха используют формулу*

, (27)

где O₂ - концентрация кислорода в дымовых газах за котлом, %;

______________________

- относительная тепловая нагрузка котла, равная отношению

или ,

где Q_ф, D_ф, Q_н и D_н - соответственно фактические и номинальные тепловая нагрузка и паропроизводительность котла, МВт, т/ч.

При подаче газов рециркуляции в смеси с воздухом

, (28)

где r - степень рециркуляции дымовых газов, %.

b_d - безразмерный коэффициент, учитывающий ступенчатый ввод воздуха в топочную камеру:

b_d = 0,018d, (29)

k_п - коэффициент пересчета;

при определении выбросов в граммах в секунду k_п = 1;

при определении выбросов в тоннах в год k_п = 10^-3.

2.1.3 Расчет выбросов оксидов азота при слоевом сжигании твердого топлива

Для котлов, оборудованных топками с неподвижной, цепной решеткой, с пневмомеханическим забрасывателем и для шахтных топок с наклонной решеткой суммарное количество оксидов азота NO_x в пересчете на NO₂ (в г/с, т/год), выбрасываемых в атмосферу c дымовыми газами, определяется по формуле

, (30)

где B_p - расчетный расход топлива, определяемый по формуле (24), кг/с (т/год);

- низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

- удельный выброс оксидов азота при слоевом сжигании твердого топлива, г/МДж.

Величина определяется по формуле

, (31)

где a _т - коэффициент избытка воздуха в топке, определяемый по формуле

, (32)

где О₂ - концентрация кислорода в дымовых газах за котлом, %;

при отсутствии информации о концентрации кислорода в дымовых газах за котлом можно принимать a _т = 2,5;

R ₆ - характеристика гранулометрического состава угля - остаток на сите с размером ячеек 6 мм, %;

принимается по сертификату на топливо;

q_R - тепловое напряжение зеркала горения, МBт/м².

Величина q_R определяется по формуле

q_R = Q_т / F, (33)

где F - зеркало горения (определяется по паспортным данным котельной установки), м²;

b _r - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов, подаваемых в смеси с дутьевым воздухом под колосниковую решетку, на образование оксидов азота;

, (34)

где r - степень рециркуляции дымовых газов, %;

k_п - коэффициент пересчета;

при определении выбросов в граммах в секунду k_п = 1;

при определении выбросов в тоннах в год k_п = 10^-3.

В связи с установленными раздельными ПДК на оксид и диоксид азота и с учетом трансформации оксидов азота суммарные выбросы оксидов азота разделяются на составляющие, расчет которых проводится согласно п.1.6 данной Методики.

Оксиды серы

Суммарное количество оксидов серы , выбрасываемых атмосферу с дымовыми газами (г/с, т/год), вычисляют по формуле

, (35)

где B - расход натурального топлива за рассматриваемый период, г/с (т/год);

S^r - содержание серы в топливе на рабочую массу, %;

- доля оксидов серы, связываемых летучей золой в котле;

- доля оксидов серы, улавливаемых в мокром золоуловителе попутно с улавливанием твердых частиц.

Ориентировочные значения при сжигании различных видов топлива составляют:

Топливо
торф	0,15
сланцы эстонские и ленинградские	0,8
сланцы других месторождений	0,5
экибастузский уголь	0,02
березовские угли Канско-Ачинского бассейна
для топок с твердым шлакоудалением	0,5
для топок с жидким шлакоудалением	0,2
другие угли Канско-Ачинского бассейна
для топок с твердым шлакоудалением	0,2
для топок с жидким шлакоудалением	0,05
угли других месторождений	0,1
мазут	0,02
газ

Доля оксидов серы (), улавливаемых в сухих золоуловителях, принимается равной нулю. В мокрых золоуловителях эта доля зависит от общей щелочности орошающей воды и от приведенной сернистости топлива S^пр.

, (36)

При характерных для эксплуатации удельных расходах воды на орошение золоуловителей 0,1-0,15 дм³/нм³ определяется по рисунку Б1 Приложения Б.

При наличии в топливе сероводорода к значению содержания серы на рабочую массу S^r в формуле (35) прибавляется величина

, (37)

где H₂S - содержание на рабочую массу сероводорода в топливе, %.

Примечание - При разработке нормативов предельно допустимых и временно согласованных выбросов (ПДВ, ВСВ) рекомендуется применять балансово-расчетный метод, позволяющий более точно учесть выбросы диоксида серы. Это связано с тем, что сера распределена в топливе неравномерно. При определении максимальных выбросов в граммах в секунду используются максимальные значения S^r фактически использовавшегося топлива. При определении валовых выбросов в тоннах в год используются среднегодовые значения S^r.

Оксид углерода

Расчет количества выбросов CO выполняется по данным инструментальных замеров в соответствии с разделом 1 данной Методики.

При отсутствии данных инструментальных замеров оценка суммарного количества выбросов оксида углерода, г/с (т/год), может быть выполнена по соотношению

, (38)

где B - расход топлива, г/с (т/год);

C_CO - выход оксида углерода при сжигании топлива, г/кг (г/нм³) или кг/т (кг/тыс. нм³). Определяется по формуле

, (39)

где q ₃ - потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, %;

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
мазута	0,65
газа	0,5

- низшая теплота сгорания натурального топлива, МДж/кг (МДж/нм³);

q ₄ - потери тепла вследствие механической неполноты сгорания топлива, %.

При отсутствии эксплуатационных данных значения q ₃, q ₄ принимаются по таблице В1 Приложения В.

Ориентировочная оценка суммарного количества выбросов оксида углерода M_CO, (г/с, т/год), может проводиться по формуле

, (40)

где K_CO - количество оксида углерода, образующееся на единицу тепла, выделяющегося при горении топлива, кг/ГДж; принимается по таблице В2 Приложения В.

⇐ Предыдущая 123 4 5 Следующая ⇒

Воспользуйтесь поиском по сайту: