Методические указания к практической работе студентов по дисциплине Инженерная защита окружающей среды (стр. 5 )

Валовое выделение (г/день) ЗВ от группы N автомобилей рассчитывается раздельно для теплого (Т), переходного (П), и холодного (Х) периодов года по формуле

(…..)

где α – коэффициент выпуска – отношение количества выезжающих с территории к количеству имеющихся автомобилей данной группы; DТ(П, Х) – количество рабочих дней в рассчитываемом периоде года ( теплом, переходном, холодном).

Общее (годовое) валовое выделение ЗВ определяется суммированием

(……)

Максимально разовое выделение (г/с) ЗВ автомобилей k-й группы рассчитывается для месяца с наиболее низкой среднемесячной температурой по формуле

(….)

где tр – время разъезда автомобилей, мин.

Пример 1. На открытой стоянке перед административным зданием предприятия ежедневно паркуется один автомобиль ГАЗ-2410 («Волга») с рабочим объемом двигателя – 2,445 л. Расстояние от центра стоянки до въездных-выездных ворот – 300 м. В среднем автомобиль въезжает-выезжает на стоянку по три раза в сутки 12 месяцев в году. Специальные меры по предварительному подогреву двигателя в холодный период времени не применяются. Определить валовые выбросы СО, NOх одного автомобиля за год.

Теплый период года составляет 183 дня, переходный – 92 дня, холодный – 90 дней.

Величины удельных выделений оксидов углерода и азота двигателями легковых автомобилей с рабочим объемом двигателя свыше 1,8 и до 3,5 л в различные периоды года составляют

Таблица

Режим работы двигателя	Удельные выделения загрязняющих веществ
СО	NOх
в период года	в период года
Теплый	Переход ный	Холод ный	Теплый	Переход ный	Холод ный
Прогрев, г/мин	5,0	8,19	9,1	0,05	0,07	0,07
Пробег (движение автомобиля),г/км	17,0	19,17	21,3	0,04	0,04	0,04
Холостой ход, г/мин	4,5	0,05

Решение

В данном случае (открытая стоянка, отсутствие каких-либо очистных сооружений) величины выбросов ЗВ в атмосферу равны величинам выделения этих ЗВ двигателями автомобилей.

В теплый период года валовые выделения (г/день) ЗВ за день определяем по уравнению

При троекратном выезде с территории

При троекратном въезде на территорию

В переходный период года валовые выделения (г/день) ЗВ за день при температуре от +50С до -50С (время прогрева легкового автомобиля 4 мин) составят:

при троекратном выезде с территории

при троекратном въезде

В холодный период года валовые выделения (г/день) ЗВ за день при температуре от +50С до -100С (время прогрева легкового автомобиля 10 мин) составят:

при троекратном выезде с территории

при троекратном въезде

Суммарные валовые выделения (т/год) ЗВ:

в теплый период года

в переходный период года

в холодный период года

Общий (годовой) валовый выброс (т/год) ЗВ определяем суммированием

Сжигание топлива в котельных

Объекты энергетики – один из основных техногенных источников загрязнения атмосферы. Большие объемы отходящих газовых потоков продуктов сгорания топлива затрудняют эффективное использование аппаратов очистки. Строительство высоких дымовых туб позволяет рассеивать вредные вещества на большой территории, но не снижает загрязнение атмосферы в целом.

При расчетах загрязнения атмосферы котельными необходимо знать общие объемы продуктов сгорания топлива.

Расчет выбросов твердых частиц

Валовый (т/г) и максимальный разовый (г/с) выбросы летучей золы и несгоревшего топлива от группы m штук одновременно работающих котлов рассчитывают по формулам

(…..)

(……)

где Вi – расход натурального топлива т/год или г/с; А – зольность топлива, %; αун –доля золы в уносе; Г – содержание горючих в уносе, %; ήiоч – доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителе i-го котла (принимается по результатам измерений).

Примечание Рекомендуется пересчитывать максимальное разовое выделение в валовое и наоборот, используя рабочее время котлов.

При отсутствии эксплуатационных данных по содержанию горючих в уносе количество выбрасываемых твердых частиц определяют по формуле

(…..)

где qун – потери теплоты с уносом от механической неполноты сгорания топлива, % (для мазутных котлов qун = 0,02%); Qн – низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг; 32,7 – средняя теплота сгорания горючих в уносе, МДж/кг.

Расчет выбросов оксида серы

Валовый (т/год) и максимальный разовый (г/с) выбросы оксидов серы SO2 и SO3 (в пересчете на SO2) от группы из m штук одновременно работающих котлов рассчитывают по формуле

(……)

где Вi – расход топлива i-го котла твердого или жидкого, т/год (г/с) либо газообразного, тыс. м3/год (м3/с-1000 дм3/с); S- содержание серы в топливе на рабочую массу, %; η/i – доля оксидов серы, связываемых летучей золой в i-ом котле ; η//i - доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе i-го котла попутно с улавливанием твердых частиц.

Расчет выбросов оксида углерода (II)

Валовый (т/год) и максимальный разовый (г/с) выбросы оксида углерода(II) от группы из m штук одновременно работающих котлов рассчитывают по формулам

(….)

где С*СО – выход оксида углерода при сжигании топлива твердого или жидкого, г/кг, или газообразного, г/м3; qiмех – потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива в i-ом котле, %

(….)

где qхим – потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, %; R – коэффициент, учитывающий долю потери теплоты, в следствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную содержанием в продуктах неполного сгорания СО. Для твердого топлива R=1, для газа R =0,5, для мазута R=0,65; QТ – теплота сгорания топлива, МДж/кг или МДж/м3. Значения qхим и qiмех принимают по эксплуатационным данным или по нормативам.

Расчет выбросов оксидов ванадия

Валовый (т/год) и максимальный разовый (г/с) выбросы оксидов ванадия, в пересчете на пентаоксид ванадия, от группы из m штук одновременно работающих котлов рассчитывают по формуле

(……)

где V - содержание оксидов ванадия в жидком топливе в пересчете на V2O5, г/т; χiкот – доля оседания оксидов ванадия на поверхности нагрева i-го котла; ηiоч – доля твердых частиц продуктов сгорания жидкого топлива, улавливаемых в устройствах для очистки газов i-го мазутного котла.

При отсутствии результатов анализа топлива содержание оксидов ванадия определяется ориентировочно по формуле

V= 94,5 ∙ S – 31,6 (….)

где S – содержание серы в мазуте, %.

Эта формула справедлива при значениях S более 0,4%.

Расчет выбросов оксидов азота

Валовый (т/год) и максимальный разовый (г/с) выбросы суммы оксидов азота NOx, в пересчете на диоксид азота, от группы из m штук одновременно работающих котлов производительностью более 30 т/ч или водогрейных котлов тепловой мощностью более 30 Гкал/ч рассчитывают по формуле

(…..)

где Ψ, кг/т условного топлива – коэффициент, харктеризующий выход оксидов азота, β1 – коэффициент учитывающий влияние на выход оксидов азота качества сжигаемого топлива; β2i – коэффициент учитывающий влияние конструкции горелок; β3i – коэффициент учитывающий вид шлакоудаления; ε1i – коэффициент, характеризующий эффективность влияния рециркулирующих газов в зависимости от условий подачи их в топку; ε2 – коэффициент, характеризующий снижение выбросов оксидов азота при двухступенчатом сжигании; ri – степень рециркуляции дымовых газов, %.

Таблица

Топливо	q*, г/кг; кг/т или кг/м3
Твердые в-ва (зола)	SO2	CO	NOx
Уголь донецкий подмосковный новокузнецкий	67,6	50,4	49,0	2,21
70,4	48,6	25,8	0,95
53,6	7,2	51,3	2,23
Дрова	21,2	-	30,1	0,78
Мазут Высокосернистый (4,1%) Малосернистый (0,5%)	6,0	54,9	37,7	2,46
5,6	5,9	37,7	2,57
Газ	-	-	6,68	2,15

Расчет объемов продуктов сгорания и воздуха

При горении образуются газообразные вещества. Объемы воздуха и продуктов сгорания рассчитывают на 1 кг твердого и жидкого или на 1 м3 газообразного топлива (при нормальных условиях). Состав топлива задается в процентах: твердого – по массе, газообразного – по объему. Принято

использовать следующие обозначения:

С, Н, О, N, S, A, W – процентное содержание углерода, водорода, кислорода, азота, серы, золы и влаги соответственно в рабочей массе твердого топлива, сумма их равна 100%.

CH4, CmHn, N, CO2, H2S, O, CO, H – процентное содержание метана, предельных углеводородов, азота, диоксида углерода, сероводорода, кислорода, оксида углерода, водорода соответственно в 1 м3 сухого газообразного топлива, сумма их равна 100%.