1. Расчет выбросов твердых веществ.

При сжигании твердых видов топлива в атмосферу поступают наряду с другими веществами и твердые частицы, состоящие, в основном, из золы, содержащейся в топливе, и твердых горючих частиц, не вступивших в процессы горения – частиц несгоревшего топлива. Считается, что эти частицы несгоревшего топлива представляют собой углерод и классифицируются как сажа. Выбросы угольной золы классифицируются по содержанию в ней двуокиси кремния. Обычно содержание двуокиси кремния в угольной золе составляет 30-60%. При сжигании мазута и нефти в атмосферу поступают твердые частицы в виде мазутной золы и сажи. При сжигании дизельного топлива и других легких жидких топлив определяется только сажа.

1.1. Расчет количества твердых частиц при сжигании угля проводится по формуле:

М_тч= B A^p f (1-η_з)

где:

В - расход топлива, кг или т

A^p – зольность топлива, %

f – коэффициент, зависящий от вида топлива и вида топки (табл.6)

η_{з –} доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителе

Таблица 6

Значения f

Тип топки	Вид топлива	Значения f
Неподвижные решетки, ручной заброс	Бурые и каменные угли	0.0023
Шахтная топка	Бурые и каменные угли	0.0019
Паровые и водогрейные коты	Мазут и газ	0.1244

1.2. Расчет количества мазутной золы (в пересчете на ванадий) при сжигании мазута проводится по формуле:

Мv₂o₅ = 10^-6 В G_V2O5 (1-η_oc) (1-η_ул)

где:

В – расход топлива, кг или т

G_v2O5 - содержание пятиокиси ванадия (V₂O₅) в 1 т мазута, г/т

Оно определяется по результатам химического анализа или ориентировочно рассчитывается по формуле G_V2O5 = 4000 x A^р

η_{oc –} коэффициент оседания V₂O₅ на поверхности нагрева котлов

η_уд - степень очистки дымовых газов от мазутной золы в золоуловителе

2. Расчет выбросов диоксида серы

Расчет количества диоксида серы проводится по формуле:

M_so2= 0.02 B S^p (1-ηⁱ)(1-ηⁱⁱ)(1-η^c )

где:

B – расход топлива, кг или т

S – сернистость топлива, %

ηⁱ – доля диоксида серы, связанной летучей золой в газоходах парогенераторов

ηⁱⁱ – доля диоксида серы, улавливаемой в золоуловителе попутно с твердыми частицами.

η^c – доля диоксида серы, улавливаемой в установке сероочистки.

2. Расчет выбросов оксида углерода.

Расчет количества оксида углерода проводится по формуле:

М_со= 0.001 В Q_н К_со (1- 0.01x q₄ )

где:

В- расход топлива, кг или т

Q_н –низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг

К_со- выход оксида углерода на единицу выделяемого при сгорании топлива тепла, кг/кДж

q₄- потери от механической неполноты сгорания, %

2. Расчет выбросов бенз(а)пирена (бп)

Расчет количества бенз(а)пирена проводится по формуле:

М =B V^r ∙ C ∙10^-9 ∙ (1- 0.01 ∙ q₄),

где:

В – расход топлива, кг или т

V^r – объем дымовых газов от сжигания 1 кг топлива, м³/кг

С – концентрация бенз(а)пирена в дымовых газах, мг/м³

q₄ - потери от механической полноты сгорания топлива, %

Контрольное задание:

1. Рассчитать количество выбросов вышеперечисленных загрязняющих веществ, образующихся при сжигании сернистого мазута и Черемховского угля.

Условия расчетов:

- Выбросы рассчитывают (кг/с) и (т/год)

- Расчеты проводятся для двух случаев:

А. Золоуловитель отсутствует

Б. Имеется мокрый золоуловитель

- Установка сероочистки отсутствует

- Выбросы бенз(а)пирена рассчитываются за год

- Выбросы мазутной золы рассчитываются только для мазута

Исходные данные для расчетов приведены в табл.7

2. Полученные данные внести в табл. 8.

3. Провести сравнение массы выбросов вредных веществ при сжигании угля и мазута. Выводы записать.

Таблица 7

Исходные данные для расчетов

Показатель	Сернистый мазут	Черемховский уголь
В- расход топлива	9.38 кг/с, 245000 т/год	3.83 кг/с, 110000 т/год
ηз – доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителе	А. золоуловитель отсутствует ηз= 0 Б. золоуловитель мокрый ηз= 0.9	Аналогично
ηi – доля диоксида серы, связанной летучей золой в газоходах	0.02	0.2
ηii- доля диоксида серы, улавливаемой золоуловителем попутно с твердыми частицами	А. золоуловитель отсутствует ηii = 0 Б. золоуловитель мокрый – ηii = 0. 015	Аналогично
ηc – доля диоксида серы, улавливаемой в установке сероочистки	0	0
q4- потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива, %	0.02	3.0
Kсо- выход оксида углерода на единицу тепла, выделяющегося при сгорании топлива, кг/кДж	0.32	1.9
Vr – объем дымовых газов от сжигания 1 кг топлива, м3/кг	13.94	22.50
С – концентрация бенз(а)пирена в дымовых газах, мкг/м3	0.0239	0.0239
ηoc – коэффициент оседания мазутной золы на поверхности нагрева котлов	0.05	-
ηуд – степень очистки от мазутной золы в золоуловителе	А. золоуловитель отсутствует ηуд= 0 Б. золоуловитель мокрый – ηуд =0.9	-

Таблица 8.

Результаты расчетов

Топливо	Период расчета	Варианты расчета		Твердые частицы	Диоксид серы	Оксид углерода	Мазутная зола	БП
		А	Б
Мазут	За секунду
	За год
Уголь	За секунду
	За год

Выводы: