Оценка ущерба от выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от котельной

В объем испытаний входит определение гидравлического сопротивления установок в зависимости от расхода через них газов. Кроме периодически производимых испытаний золоулавливающие установки нуждаются в эксплуатационном контроле. Наружные узлы электрофильтра необходимо осматривать ежесуточно. При осмотре проверяют прочность закрепления узлов на опорных конструкциях, состояние болтовых соединений, степень нагрева электродвигателей и редукторов механизмов встряхивания.Электрофильтры необходимо периодически останавливать для осмотра и ремонта внутренних частей аппарата. Основаны электрофильтры следует приурочить к основам, когда или другого технологического оборудования, в том числе и внеплановым. При внутреннем осмотре камеры электрофильтра необходимо проверить состояние иОкончание таблицы А112319.центровку осадительных и коронирующих электродов, действие механизмов встряхивания электродов, состояние газораспределительных решеток. Раз в месяц необходимо измерять вольт-амперную характеристику каждого поля при нормальном эксплуатационном режиме. Характеристики не должны отличаться более, чем на 10% от характеристик, измеренных при наладке электрофильтра. Также необходимо следить за системой золоудаления, нельзя допускать переполнения бункеров золой. Эффективность электрофильтра тем выше, чем ближе рабочее напряжение к пробивному, поэтому для обеспечения оптимального режима аппарата необходимо регулировать напряжение на электродах, поддерживая его на максимально высоком уровне. Процесс регулирования напряжения автоматизирован. Существует несколько систем регулирования напряжения: по числу искровых разрядов в активной зоне аппарата, по максимальной величине полезной мощности, потребляемой электрофильтром, по максимальному среднему напряжению на электродах. Максимальный уровень среднего напряжения достигается при регулировании напряжения по числу разрядов в активной зоне электрофильтра. 20.Подробное описание технологической схемы газоочистки (золоулавливающей установки) с указанием места ее расположения; другая, необходимая для проектирования, монтажа и наладки информации, и документация.Электрофильтр типа ЭГА2-48-16-6-3 устанавливается перед дымососом, каждое поле электрофильтра оснащается агрегатом питания.Литература к таблице А1Бочкарев В.А. Природоохранные технологии на ТЭС. Методические указания по выполнению курсовой работы. – Иркутск: ИрГТУ, 2004, 2007. – 30 с. СНиП 23-01-99. Строительная климатология / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2000. – 60 с. Картавская В. М., Коваль Т. В. Основы промышленной экологии. Оценка ущерба от выбросов загрязняющих веществ в атмосферу: учеб. пособие. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2014. Акользин А.П., Жуков А.П. Кислородная коррозия оборудования химического производства. – М.: Химия, 1985. – 240 с. Тепловой расчет котлов (нормативный метод). – СПб: НПО ЦКТИ, 1998. – 256 с. Картавская В. М., Картавский В. В., Коваль Т. В. Основы промышленной экологии. Расчет золоулавливающих установок [Электронный ресурс]: учеб. пособие. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2014. Русанов А.А., Урбах И.И., Анастасиади А.П. Очистка дымовых газов в промышленной энергетике – М.: Энергия, 1969. – 456 с. РД 34.20.501-95. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. – СПб: Издательство «Деан», 2000. – 352 с.Приложение БК оценке ущерба от выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от котельнойТаблица Б1 – Тепловой баланс парового котлаРассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРезультат12345Тип котлоагрегатаБКЗ-160-100Вид сжигаемого топливаАзейский бурый угольРасполагаемая теплота сгораниякДж/кгтеплота сгорания топлива таблица I [3]15990Температура уходящих газовtухс. 168-172 [1]с. 53 [2]150Энтальпия IухкДж/кгтаблица XV [3]1190,54Температура холодного воздухаtхвп. 5-03 [3]60ЭнтальпиякДж/кгтаблица XV [3]339Фактический коэффициент избытка воздуха на выходе из котла-характеристика котла1,4Потери теплоты:с уходящими газами q2%(Iух-)(100-q4)|=(1190,54-1,4∙339)∙(100-1)/159904,43от хим. недожогаq3%таблица XII-XIX [3]0от мех. недожогаq4%таблица XII-XIX [3]0,543в окружающую средуq5%п. 5-10 [3]0,55Доля золы топлива:в уносеαун-таблица XVII-XX [3]0,95в шлаке-1-=1-0,950,05Температура шлакаtшлпри твёрдом шлакоудалении – 600 ; при жидком –tзл+100п. 5-11 [3]600Энтальпия шлака(ct)шлкДж/кгп. 5-10 [3]560Потери с теплотой шлакаq6%q6=αшл(ct)шлАр/=0,05∙560∙12,8//159900,22Сумма тепловых потерь%q2+q3+q4+q5+q6=4,43+0+0,5+0,55++0,222,7Окончание таблицы Б112345КПД котла потерь%100-=100-2,797,3ПаропроизводительностьD0т/чхарактеристика парового котла160Давление перегретого пара за котломP0МПахарактеристика котла10Температураt0характеристика котла560Энтальпияi0кДж/кгтаблица XXVи таблицаXXIII [3]3480Температура питательной водыtпвхарактеристика котла215Энтальпия(при Pпв=19,6 МПа)iпвкДж/кгтаблица XXIV [3] 908Теплота с продувочной водойQпрМДж/чDпр=0,02D0=0,02∙1604 699,2Теплота, полезно используемая в котлоагрегатеQкаМДж/чD0(i0-iпв)+Qпр=160∙(339--908)+4 699,286 340,8Расход топливаполныйBкг/ч5,55расчётныйBркг/ч5,52условныйВукг у.т./ч3,34Примечание*iпв = 994,38 кДж/кг ,определяется по tпв= 215о Си Pпв=(1,3-1,4)P0=1,4∙14=19,6 МПа (таблица XXIV); = 3459,2 кДж/кг, определяется по давлению в барабане Pб=1,2P0=1,2∙14=16,8 МПа и температуре tпр= 215о С(таблица XXIII). Таблица Б2 – Выбросы загрязняющих веществ от парового котла в атмосферуРассчитываемая величинаОбозначение Размерность Формула или обоснованиеРезультат 12345Характеристика топлива на рабочую массуВлажность Wр%таблица 1[1]25Зольность Aр%12,8Сера Sр%0,4Углерод Cр%46ВодородHр%3,3Азот Nр%0,9Кислород Oр%11Содержание азота в топливе на горючую массуNг%0,99Потери теплоты от механического недожога с уносом%q4ун=αунq4=0,95∙0,50,475КПД золоуловителяηзл%Принимается 98,7Для оксидов серы, связываемая летучей золой в газоходах котла-таблица 1.3. [4]0,1Для оксидов серы, попутно улавливаемая в электрофильтре-рисунок 1.1 [4]0КПД сероочистной установкиηс-учитывается при наличии сероочистки0Коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топливаR-R=1 – твёрдое топливоп.1.3 [2]1Выход оксидов углерода при сжиганииCCOкг/т0Коэффициенты:выхода оксидов азотаКкг/ту.тK=12Dф/(200+Dн)=12∙160/(200++160) – для котлов паропроизводительностью ≥ 200 т/ч, где Dф и Dн – соответственно фактическая и номинальная паропроизводительность 5,33избытка воздуха в топкеαт–характеристикакотла1,2влияния на выход оксидов азота содержания азота Nгβ10,178+0,47 Nг=0,178+0,47∙0,99 при αт≤1,25,где αт – коэффициент избытка воздуха0,64конструкции горелок β21,0 – вихревые горелки0,85 – прямоточные горелки1вида шлакоудаленияβ31,0 – твердое шлакоудаление1Продолжение таблицы Б2123451,6 – жидкое шлакоудалениехарактеризующий эффективность воздействиярециркулирующих газовε1-таблица 1.5 [4}ε1=1 при отсутствии рециркуляции1рециркуляции дымовых газов в топкуr-принимается в пределах 20% , если нет рециркуляции, то r=00характеризующий снижение выброса оксидов азота при подаче части воздуха помимо горелокε2-рисунок 1.2 [4]ε2=1 при отсутствии подачи части воздуха помимо горелок1мероприятий по снижению выбросов оксидов азотаμ-при отсутствии мероприятий по снижению выбросов оксидов азота μ=00количество оксидов азота, образующихся на 1 кг сжигаемого топливаKNO2кг/ГДж·либо рисунок 1.4 [4]0,114Теплопроизводительность котлаQ1ГДж/чQка∙10-386,34концентрация бенз(а)пирена в сухих дымовых газах за электрофильтром (αух=1,4)мкг/м3при пылеугольном сжигании – формула (8) из [5] , где Qpн – теплота сгорания топлива, МДж/кг0,4167объем сухих газов при αухф=1,4м3/кг, – объемы газов, воздуха и водяных паров при α=1 таблица ХI [3]5,89объём газов (α=1)м3/кг таблица XI [3]5,03объём воздухам3/кгтаблица XI [3]4,28объём водяных паровм3/кгтаблица XI [3]0,82объём влажных газов при Vгм3/кг6,76концентрация бенз(а)пирена во влажных дымовых газах за золоуловителем (=1,35)Сбпмкг/м30,487Окончание таблицы Б212345Коэффициенты:избытка воздуха на выходе из котла–характеристика котла1,4избытка воздуха на выходе из топки-п. 4-14 – 4-18 [3]1,2конструкции нижней части топкиАТ-0,378 – жидкое шлакоудаление;0,521 – твердое шлакоудаление0,521улавливающей способности бенз(а)пирена электрофильтрамиZ-0,7 – сухие аппараты;0,8 – мокрые аппараты0,7учитывающий степень улавливания бенз(а)пирена в электрофильтреКзл-1-(ηзлZ/100)=1-(98,7∙0,7/100)0,309Выбросы в атмосферу:твердых веществМтвкг/ч0,01В(αунАр+q4ун0,01оксидов серыкг/ч0,04оксида углеродаМСOкг/ч0,001ССОВ(1-0,01q4)··10-6=0,001∙0∙70470,99∙(1-0,01∙0,95)∙10-60оксидов азотакг/чQнрВKNO2(1-μ)(1-0,01∙ q4)∙·10-6=15990∙5,55∙0,114∙(1-0)∙(1--0,01∙0,5)∙10-60,01бенз(а)пиренакг/ч1,36∙10-7бенз(а)пирена во влажных газахMБПкг/чТаблица Б3 – Высота дымовой трубы для группы котловРассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРезультат12345Коэффициенты:Продолжение таблицы Б312345Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРезультатТемпература стратификации атмосферы при неблагоприятных метеорологических условияхАп. 2 [4]200Скорости осаждения газообразных загрязняющих веществFгв-1 – для газообразных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т.д.)1Скорости осаждения твёрдых веществFтв-в зависимости от f(ηзл)Fтв:при ηзл≥90% = 22Температура газов на выходе из дымовой трубыtгtух-∆t=150-5,где ∆t – снижение температуры газов по высоте трубы, расчёт на калькуляторе145Разность температур газов и окружающего воздуха∆T(К)tг-tв=145-23,8121,2Число трубNшт.принимаем1Влияние рельефа местностиη-п.2 [4]1Число котловn1шт.принимаем4Объём дымовых газов при рабочих условиях в соответствии с количеством котлов на трубуV1м3/с0,02Высота трубы (принятая)H1мпредварительно принимаем по таблице 2.1 [4]90Диаметр устья дымовой трубыDмтам же4Скорость газов в устье дымовой трубыω м/с20,5сравнение с данными таблицы 2.2 [4] и выбираем оптимальную скорость(20-30)20Уточнение:Окончание таблицы Б3Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРезультат12345диаметр дымовой трубыDм3,6принимаем значение в большую сторону по таблице 2.1 [4]4n-n=f(ϑм) [4]приϑм≥2, n=11,63f-1,63ϑм-0,4Предельно допустимые концентрации оксидов:серымг/м30,5 – таблица 1.3 [7]0,5азотамг/м30,085 – таблица 1.3 [7]0,085Фоновая загрязнённость оксидами:серымг/м3учитываются, если известны0азотамг/м3учитываются, если известны0Уточнённая высота дымовой трубыHм,где 4,760,11Окончательно принятая стандартная высота трубыHмтаблица 2.1 [2]90Таблица Б4 – Концентрация загрязняющих веществ в зависимости от расстояния от источникаРассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРезультат12345Максимальная приземная концентрация:Продолжение таблицы Б412345твёрдых веществСмТВмг/м30,0003оксида углерода СмCOмг/м30оксидов серымг/м30,0005оксидов азотамг/м30,0003бен(а)пиренамг/м33,4∙10-91,3ωD/H=1,3∙20∙4/901,15fefe=800()3924,4Dпри ϑм≤0,5)при 0,5<ϑм≤29,24Окончание таблицы Б412345при ϑм>2Максимальное расстояние, на котором наблюдается максимальная приземная концентрация:твёрдых веществXмТВм623,7газообразных веществXмГВм813,6текущее значение расстояние от источника загрязненияXiмПринимается1000Относительное изменение расстояние от источника загрязнения:для твёрдых веществм1,6для газообразных веществм1,23коэффициентSiТВ-при ;при 1<≤8;при >8, если F=10,847коэффициентSiГВ-при ;при 1<≤8;при >8, если F=10,944Концентрация загрязняющего вещества на расстоянии от источника выбросов:твёрдых веществCiТВмг/м30,00025оксидов углеродаCiCOмг/м30оксидов серымг/м30,00047оксидов азотамг/м30,00028бенз(а)пиренаCiБПмг/м33,4∙10-9Список использованных источников к таблицам Б1-Б4Справочное пособие теплоэнергетика электрических станций / Под ред. А.М. Леонкова, Б.В. Яковлева. – Минск: Беларусь, 1974. – 368с.Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование. – Л.: Энергоатомиздат, 1989. – 280с.Тепловой расчет котлов (нормативный метод). – СПб: НПО ЦКТИ, 1998. – 256 сБочкарев В.А. Природоохранные технологии на ТЭС. Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальности 100500. – Иркутск: ИрГТУ, 2002. – 30с. РД 153-34. 1-02.316-99 Методика расчёта выбросов бенз(а)пирена в атмосферу паровыми котлами электростанций. – М.: ВТИ, 1999. – 8с.Методика определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн в час или 20 Гкал в час. – М.: Государственный комитет РФ по охране окружающей среды, 1999. – 56с.Жабо В.В. Охрана окружающей среды на ТЭС и АЭС. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 240с.Таблица Б5 ‒Концентрация загрязняющего вещества на расстоянии Xi от источника выбросов, мг/м3Xi, мSiТВSiГВ30000,410,315,37E-013,57E-011,61E-020,00E+003,04E-021,82E-025,00E-0860000,810,619,78E-018,32E-012,93E-020,00E+007,08E-024,25E-029,11E-0890001,220,929,47E-019,98E-012,84E-020,00E+008,48E-025,09E-028,82E-08120001,631,228,41E-019,47E-012,52E-020,00E+008,05E-024,83E-027,83E-08150002,031,537,35E-018,67E-012,20E-020,00E+007,37E-024,42E-026,85E-08180002,441,836,37E-017,87E-011,91E-020,00E+006,69E-024,01E-025,93E-08210002,852,145,50E-017,09E-011,65E-020,00E+006,03E-023,62E-025,13E-08240003,252,444,75E-016,37E-011,43E-020,00E+005,41E-023,25E-024,43E-08270003,662,754,12E-015,71E-011,24E-020,00E+004,85E-022,91E-023,84E-08300004,073,053,59E-015,11E-011,08E-020,00E+004,35E-022,61E-023,34E-08330004,483,363,14E-014,58E-019,41E-030,00E+003,90E-022,34E-022,92E-08360004,883,662,76E-014,12E-018,27E-030,00E+003,50E-022,10E-022,57E-08390005,293,972,44E-013,71E-017,31E-030,00E+003,15E-021,89E-022,27E-08420005,704,272,17E-013,35E-016,50E-030,00E+002,85E-021,71E-022,02E-08450006,104,581,93E-013,03E-015,80E-030,00E+002,58E-021,55E-021,80E-08480006,514,881,74E-012,76E-015,21E-030,00E+002,34E-021,41E-021,62E-08510006,925,191,57E-012,51E-014,70E-030,00E+002,14E-021,28E-021,46E-08540007,325,491,42E-012,30E-014,25E-030,00E+001,95E-021,17E-021,32E-08570007,735,801,29E-012,10E-013,87E-030,00E+001,79E-021,07E-021,20E-08600008,146,101,12E-011,93E-013,36E-030,00E+001,64E-029,87E-031,04E-08630008,546,419,43E-021,78E-012,83E-030,00E+001,52E-029,09E-038,79E-09660008,956,718,12E-021,65E-012,44E-030,00E+001,40E-028,40E-037,57E-09690009,367,027,11E-021,53E-012,13E-030,00E+001,30E-027,78E-036,62E-09720009,767,326,31E-021,42E-011,89E-030,00E+001,20E-027,23E-035,88E-097500010,177,635,66E-021,32E-011,70E-030,00E+001,12E-026,73E-035,27E-097800010,587,935,12E-021,23E-011,54E-030,00E+001,05E-026,28E-034,78E-098100010,988,244,67E-023,89E-031,40E-030,00E+003,31E-041,99E-044,36E-098400011,398,544,29E-023,65E-031,29E-030,00E+003,10E-041,86E-044,00E-098700011,808,853,96E-023,42E-031,19E-030,00E+002,91E-041,75E-043,69E-099000012,219,153,67E-023,22E-031,10E-030,00E+002,74E-041,64E-043,42E-099300012,619,463,42E-023,03E-031,03E-030,00E+002,58E-041,55E-043,19E-099600013,029,763,19E-022,86E-039,58E-040,00E+002,43E-041,46E-042,98E-099900013,4310,073,00E-022,70E-038,99E-040,00E+002,30E-041,38E-042,79E-0910200013,8310,372,82E-022,56E-038,45E-040,00E+002,18E-041,31E-042,63E-0910500014,2410,682,66E-022,43E-037,97E-040,00E+002,06E-041,24E-042,48E-0910800014,6510,982,51E-022,30E-037,53E-040,00E+001,96E-041,17E-042,34E-0911100015,0511,292,38E-022,19E-037,14E-040,00E+001,86E-041,12E-042,22E-0911400015,4611,602,26E-022,08E-036,77E-040,00E+001,77E-041,06E-042,10E-0911700015,8711,902,15E-021,98E-036,44E-040,00E+001,69E-041,01E-042,00E-09Построение графиков загрязняющих веществРисунок Б1 – График зависимости CIтв=f(Xi)Рисунок Б2 - График зависимости =f(Xi)Рисунок Б3 - График зависимости =f(Xi)Рисунок Б4 – График зависимости Ciб(а)п=f(Xi)Приложение ВВыбор и ориентировочный расчёт электрофильтраПри выборе и ориентировочном расчёте электрофильтра в соответствии с химическим составом золы березовского бурого угля (содержание оксида кремния SiO2=51,5%; оксида алюминия Al2O3=29,5%) и содержанием в топливе влаги WР=25,0%, золы Aр=12,8%, водорода Hр=3,3% и серы Sр=0,4% рассчитывается коэффициент электрофизических свойств золы (Кф=47,39) – аналог удельного электрического сопротивления золы. Значение Кф влияет на выбор скорости газов в электрофильтре;принимается число параллельно включенных корпусов электрофильтров Z=2 (рекомендуется устанавливать один – два корпуса на котёл, обычно по числу дымососов);по величине площади активного сечения (f), определяемой расходом (Vг) и скоростью газов (w), по таблице 2.2 [4] выбирается типоразмер электрофильтра. В расчёте это электрофильтр типа ЭГА2-48-12-6-4;принимаются значения степени улавливания η=0,99 и уноса (проскока) золы ε=0,01 в соответствии с рекомендациями п. 1.4 настоящего пособия;для определения общей поверхности осаждения электрофильтра Ап рассчитываются действительная скорость газов в электрофильтре w1 и принимается по таблице 3.1 [4] параметр золоулавливания П. Их значения составили: Ап=12048 м2, w1=1,117 м/с, П=4,500;по величине поверхности осаждения Ап с учётом технической характеристики электрофильтра (активная доля поля Lп=3,84 м, расстояние между одноименными электродами t=0,135м, площадь активного сечения f1=155,8м2) уточняется количество полей (n1=4) и окончательно принимается к установке электрофильтр ЭГА2-48-12-6-4. Буквы и цифры в обозначении электрофильтра: электрофильтр горизонтальной модификации А; 2 – число параллельных секций; 48 – число газовых проходов; 9 – номинальная высота электродов; 6 – число элементов в осадительных электродах; 4 – число полей по длине электрофильтра. Предельная температура газов в электрофильтре - 330⸰C, наибольшее разряжение – 5кПа; Исправь градусы!по величине поверхности осаждения Ап с учётом технической характеристики электрофильтра Ап1=18000 м2 (см. таблицу 2.2[4]) уточняются расчётом действительный параметр золоулавливания (П1=6,6) и по таблице 3.1 [4] степень уноса (ε1=0,0015);уточняется КПД очистки газов η1.Действительное значение КПД очистки газов, характеризующего эффективность золоулавливания в электрофильтре ЭГА2-48-12-6-4, составляет 0,9985 (99,85%).