Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 53
6. Охрана окружающей среды
На современном этапе развития энергетического производства возрастает воздействие его вредных выбросов на окружающую среду. Поэтому проблема снижения вредных выбросов, контроль и управление качеством атмосферного воздуха в регионе ТЭС – важные и неотложные задачи отечественной и зарубежной энергетики. Для их решения необходимо принятие эффективных научно-обоснованных мер по ограничению и снижению загрязнения атмосферного воздуха. Реализация таких мер должна начинаться с определения экологически допустимого воздействия вредных выбросов на человека и выработки норм ограничивающих его. Основными компонентами, выбрасываемыми в атмосферу при сжигании различных видов топлива в энергоустановках, являются: СО, NO2
, SO2
, бенз(а)пирена. Газообразные выбросы котлоагрегатов производятся через дымовую трубу высотой 250 м. Очистка дымовых газов от золы осуществляется трехпольными электрофильтрами УГ-3 с эффективной очисткой 98,5%. В процессе подготовки твердого топлива образуется летучая угольная пыль, которая отсасывается с воздухом и улавливается в циклонах со степенью очистки 95,3%.
6.1 Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу
Исходные данные: Вид топлива – Донецкий уголь АШ Расход натурального топлива B= где В= Зольность топлива на рабочую массу: Ар
=28,7 %; Потеря теплоты от механического недожога: q4
=0,58 %; Температура уходящих газов: tух
=150 0
С; Температура холодного воздуха: tхв
=19 0
С. 6.1.1 Расчет массовых выбросов в атмосферу твердых веществ
.
При расчете выброса твердых частиц в атмосферу необходимо учитывать, что наряду с летучей золой в нее поступают несгоревшие частицы горючей массы топлива. Поэтому при отсутствии эксплуатационных данных по содержанию горючих в уносе, массовый расход выбрасываемых твердых частиц, рассчитывают по формуле: 6.1.2 Расчет выбросов оксида серы
Основное количество серы (около 99%) сгорает до SO2
, поэтому выброс ее в атмосферу определяют по этому оксиду: где 6.1.3 Расчет выбросов оксида азота
Массовый расход оксидов азота, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами, приближенно оценивают по эмпирической формуле: где k – коэффициент, характеризующий выход оксидов азота
6.1.4 Расчет массовых выбросов бенз(а)пирена
Массовый расход бенз(а)пирена с дымовыми газами котлов, сжигающих твердое топливо, при коэффициенте избытка воздуха за ПП где Рабочий объем уходящих газов Тогда массовый выброс бенз(а)пирена будет равен Приведем сравнительную таблицу массовых выбросов в атмосферу. Таблица 6.1 массовые выбросы в атмосферу. Выбрасываемое вещество До модернизации После модернизации 1. Твердые частицы 165,83 160,96 2. Оксидов серы 1286,3 1248,48 3. Оксидов азота 160,3 151,6 4. Бенз(а)пирена 3,82*10-5
3,7*10-5
Вывод:
В результате проведенной в дипломном проекте расчета тепловой схемы видно, что сокращается общий и удельный расчет топлива, что позволяет как видно из таблицы уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу. 6.1.5 Проверка правильности расчетов
.
Проверка расчета выбросов оксида азота: Проверка расчета выбросов бенз(а)пирена: 6
.2 Определение предельно допустимых выбросов
ПДВ= (ДК-Сф
) где ДК – допустимая концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе на уровне дыхания, мг/м3
; Сф
– фоновая концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе на уровне дыхания, мг/м3
; Кр
– коэффициент метрологического разбавления м3
/с; 6
.2.1 Коэффициент метеорологического разбавления
Коэффициент метеорологического разбавления примеси в атмосферном воздухе – основная метеорологическая характеристика, которая определяет рассеивание примесей, поступающих в атмосферу через газоотводящие трубы ТЭС. Он учитывает параметры источника загрязнения, осаждение выпадающих частиц, содержащихся в выбросе, метеорологические, топографические характеристики района выброса, а также период осреднения концентрации вредного вещества и вытянутость розы ветров района. Кр
= где h=350м – геометрическая высота газоотводящей трубы; V=2589,04 м3
/с – объемный расход газоаэрозольной смеси, выбрасываемый через газоотводящую трубу; А = F=2 – безразмерный коэффициент, учитывающий осаждения вредных веществ в атмосферном воздухе; m, n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода аэрозольной смеси из устья газоотводящей трубы: где D - диаметр устья газоотводящей трубы, м; Из уравнения неразрывности находим D где при P/P0
– показатель вытянутости розы ветров для района расположения ТЭС; 6
.2.2 Определение допустимых концентраций вредных веществ
Если в атмосферный воздух из дымовой трубы одновременно выбрасываются два вещества совокупного действия (диоксиды серы и азота), то должно выполнятся условие: где где ПДКSO
2
и ПДКNO
2
– предельно допустимая концентрация в атмосферном воздухе на уровне дыхания соответственно диоксида серы 0,5 мг/м3
и диоксида азота 0,085мг/м3
; тогда: 6
.2.3 Определение предельно допустимых выбросов
6.2.4 Расчет выбросов парниковых газов Расчет выбросов парниковых газов определяем по формуле: где Вт
-расход сожженного топлива Вт
=В×Qр
н
МДж/с Вдо
т
=43,58×17,35079=756,15МДж/с Впосле
т
=42,39×17,35079=720,63 МДж/с Кс
-коэффициент выброса углерода Кс
= Е-учет неполноты сгорания углерода
Расчет сокращений выбросов вредных веществ определяем по формуле: где τ – число часов использования установленной мощности. τ =4500 т/год. Расчёт сведём в таблицу 6.2.4 Таблица 6.2.4 Сокращение выбросов вредных веществ ТЭС Выбрасываемое вещество Выброс до модернизации Выброс после модернизации Сокращение выбросов вредных веществ,т/год Твердые частицы 165,83 160,96 78,89 Оксид серы 1286,3 1248,48 612 Оксид азота 175,23 161,16 226,6 Бенз(а)пирен 3,883*10-5
3,69*10-5
3,12 Углерод 144,564*103
108,865*103
1,9 Метан 8,39*10-7
7,98*10-7
0,58 Азот 1,48*10-8
1,41*10-8
8,1
|