Сжигание топлива в обрабатывающей промышленности (стр. 12 )

3.4 Выбросы

В процессе литья основными загрязняющими веществами являются пыль и газообразные соединения. Выбросы возникают во время процесса плавки, производства форм для литья и обработки отливок. Основным загрязняющим веществом является пыль, содержащая оксиды таких металлов, как железо и кремний. К газообразным соединениям относятся оксиды серы, азота и углерода. Также возможны выбросы некоторых растворителей.

Выбросы строго зависят от типа печи, используемой в процессе плавки, и от качества управления процессом.

Из газовых соединений выбрасываются: оксиды серы (SOx), оксиды азота (NОx), ЛОС (неметановые ЛОС и метан (CH4)), оксид углерода (СО), диоксид углерода (СО2), закись азота (N2O) и аммиак (NH3). Выбросы идут через трубу. По данным CORINAIR90 больше всего выбрасывается CO и CO2 (см. также таблицу 1).

Кокс, сжигаемый в вагранках, дает выброс нескольких загрязняющих веществ. Неполное сжигание кокса является причиной выброса оксида углерода, а содержание серы в коксе-выброса диоксида серы [3].

Печи с электрической дугой дают выбросы CO от сжигания графита электродов и добавок углерода в заправку печи. Углеводороды (НМЛОС) выбрасываются в результате испарения и неполного сжигания остаточных продуктов нефти, присутствующих в металлическом ломе, который идет на переработку [3].

Электроиндукционные печи выбрасывают мизерные количества углеводородов и монооксида углерода [3].

3.5 Меры по снижению выбросов

Возможности снижения выбросов:

·  Купольная печь	Обработка отходящих газов с помощью рукавных фильтров и электрофильтров
·  Электропечь	Обработка отходящих газов с помощью рукавных фильтров или электрофильтров
·  Барабанная печь	Обработка отходящих газов с помощью рукавных фильтров, использование жидкого топлива с низким содержанием серы, впрыскивание извести вместе с использованием рукавных фильтров
·  Обработка расплава	Обработка отходящих газов с помощью рукавных фильтров
·  Подготовка песка	Использование рукавных фильтров и влажных скрубберов
·  Производство модели	Хороший контроль влажности. При производстве формы из песка с химическим отвердителем из смолы, выбор смолы может влиять на выбросы

Вагранка обычно имеет дожигатель, эффективность которого по снижению выбросов достигает 95%. Этот дожигатель располагается в трубе и в результате ее действия окисляется СО, и сжигаются органические соединения, деготь и масла [3].

Электрические печи обычно не имеют технологии по снижению выбросов, поскольку объем выбросов углеводородов и оксида углерода от этих печей незначителен. [2].

4 УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА

Умножение коэффициента выбросов на соответствующее потребление энергии или величину выпускаемой продукции дает величину выброса.

5 ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА

Качество оценки выбросов пыли строго зависит от управления процессом. Оценка выбросов из основных источников должна быть основана на измерениях, проводимых на различных стадиях процесса.

6 СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Существуют данные Европейского Сообщества о производстве чугуна, стали и литье ковких металлов. Можно использовать статистические данные по потреблению энергии IEA.

7 КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА

Литейные цеха могут значительно различаться по размерам. Небольшие литейные цеха можно считать площадным источником. На национальном уровне большие литейные цеха или сосредоточение литейных цехов на малой площади рассматриваются как точечные источники.

8 КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ

В таблице 3 приведены коэффициенты выбросов для литейных цехов по производству черных металлов, полученные из данных по потреблению топлива, на основании CORINAIR90 в [г/ГДж]. Коэффициенты выбросов, связанные с технологией, даются в других единицах (например, г/Мг сырья) и приводятся в примечании к таблице. В случае использования производственной статистики необходимо учитывать удельное потребление энергии (например, ГДж/т продукта), которое конкретно для каждого процесса и каждой страны. На данном этапе нет данных для определения соответствующих коэффициентов преобразования.

Таблица 3: Коэффициенты выбросов для литейных цехов по производству серого чугуна 7)

			Коэффициенты выбросов
Топливо	NAPFUE	SO2	NOx	НMЛOC	CH4	CO	CO2	N2O	NH3
				код	[г/ГДж]	[г/ГДж]	[г/ГДж]	[г/ГДж]	[г/ГДж]	[кг/ГДж]	[г/ГДж]	[г/ГДж]
s s s s	уголь уголь кокс кокс	hc bc hc bc	паровичн. брикеты коксов. печь коксов. печь	102 106 107 108	130-1601) 441) 100-5841), 92-5932) 6501)	12-801) 121) 12-2201), 12-452) 1501)	15-571) 15-571) 0,5-801) 51)	5-151) 6,3-151) 0,5-6,31) 151)	201) 971) 181)	93-941) 971) 105-1101), 1052) 861)	4-51) 3,51) 3-41) 31)
l l	нефть нефть		мазут газойль	203 204	143-9301) 55-941)	100-1751) 50-1001)	3-571) 1,5-571)	3-6,31) 1,5-81)	10-151) 10-201)	73-781) 741)	2-101) 21)
g g g	газ газ газ		природный сж. неф. газ коксов. печь	301 303 304	0,3-81), 12) 0,041) 12-541), 522)	50-1001), 1452) 1001) 5,5-501), 52)	2,5-571) 2,11) 2,5-801)	2-6,31), 0,91) 2,5-6.31)	10-201), 82) 131) 101)	53-601),552) 651) 44-451),452)	1-31) 11) 1-1,51)

1) данные СORINAIR90, площадные источники

2) данные СORINAIR90, точечные источники

3) SOx:[1] 450 г/Мг загрузки вагранка

90000 г/ Мг загрузки отражательная печь

0 г/ Мг загрузки электроиндукционная печь

125 г/Мг загрузки электродуговая печь

4) NOx:[1] 50 г/ Мг загрузки вагранка

2900 г/ Мг загрузки отражательная печь

0 г/ Мг загрузки электроиндукционная печь

160 г/ Мг загрузки электродуговая печь

5) ЛOC:[1] 90 г/ Мг загрузки вагранка

75 г/ Мг загрузки отражательная печь

0 г/Мг загрузки электроиндукционная печь

90 г/ Мг загрузки электродуговая печь

6) CO:[1] 72500 г/ Мг загрузки вагранка

0 г/ Мг загрузки отражательная печь

0 г/ Мг загрузки электроиндукционная печь

9500 г/ Мг загрузки электродуговая печь

7) Принимается, что коэффициенты выбросов, приведенные в таблице, относятся к источникам сжигания в литейных цехах по производству серого чугуна, другие источники выбросов не рассматриваются.

В Нидерландах для выбросов тяжелых металлов было предложено следующее:

Коэффициенты выбросов рассчитываются по измерениям в смесях, состоящих из 60% горячих доменных воздушных газов (1500 м3 Мг-1 отходящих газов) и 40% холодных доменных газов (300 м3 Мг-1 отходящих газов), используя среднюю концентрацию пыли 300 мг.м-3. Коэффициенты выбросов рассчитываются по формуле (1):

Выброс = [Dust]average ´ Flowoff-gases ´ [Metal composition]dust (1)

[Dust]average средняя концентрация пыли в отходящих газах

Flowoff-gases средняя величина потока отходящих газов

[Metal composition]dust среднее весовое%-ное содержание металла в пыли

Коэффициенты выбросов представлены в таблице 4.

Таблица 4: Коэффициенты выбросов для литейных цехов (г × Мг-1 продукта)

Вещество	Коэффициент выбросов [15]	Интервал [15]
Мышьяк Кадмий Хром Свинец Никель Цинк	0,3 0,14 1,1 7,2 0,5 5,0	0,02-3,6 0,006-0,45 0,09-3,0 0,24-15 0,01-1,3 2,4-7,2

9 СОСТАВ химических соединений

Выбросы тяжелых металлов связаны с составом металлов в пыли.

10 ОЦЕНКА НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ

Представленные коэффициенты выбросов основаны на малочисленных измерениях с довольно значительными отклонениями, вызванными индивидуальными условиями. Класс качества коэффициентов выбросов, кроме тех, которые приводятся в CORINAIR90, оценивается как [D].

11 НЕДОСТАТКИ/ПРИОРИТЕТНЫЕ СФЕРЫ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ

Наиболее слабые стороны – недостаток данных и адекватных измерений.

Для выбросов других загрязняющих веществ, кроме тяжелых металлов, самыми серьезными недостатками обладают коэффициенты выбросов.

Коэффициенты выбросов, основанные на потреблении топлива и приведенные в таблице 4, относятся как к площадным, так и точечным источникам без разделения. Данные CORINAIR90 используются только для представления диапазона коэффициентов выбросов для точечных и площадных источников. В дальнейшем следует определить коэффициенты выбросов, которые будут учитывать технические данные и характеристики топлива.

12 КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ ИСТОЧНИКОВ

Пространственные критерии не применимы.

13 КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

Временное распределение зависит от управления производством. В некоторых литейных цехах выбросы происходят только с понедельника по пятницу от 7.00 до 18.00 часов, а в других литейных цехах выбросы непрерывны.