Контрольная работа: Расчёт концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах тепловых станций
Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации
Архангельский государственный технический университет
Кафедра ЭА и МЛК
Расчётно-практическая работа по теме:
“Расчёт концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах тепловых станций”
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Марка котла | Количество котлов | Марка топлива | Тип золоуловителя |
КЕ-4-14 КЕ-6,5-14 |
1 1 |
Воркутинский уголь, Ж | Блоки циклонов |
2. ВРЕДНЫЕ ПРИМЕСИ В ДЫМОВЫХ ГАЗАХ
Основные компоненты, выбрасываемые в атмосферу при сжигании различных видов топлива в энергоустановках,- нетоксичные диоксид углерода СО2 и водородный пар Н2О. Однако кроме них в атмосферу выбрасываются также свободные вещества, как оксид углерода СО, оксиды серы SOn, азота NOn, сажа, соединения свинца, канцерогенные вещества (бенз(а)пирен) и др.
3. РАСЧЕТ СУММАРНОГО РАСХОДА ТОПЛИВА
Расход топлива одним колом, г/с,
,
где - номинальная паропроизводительность i-го котла, , ,;
- энтальпия пара при сжигании угля, ,;
- энтальпия питательной воды, , ;
- низшая теплота сгорания топлива, ,;
- коэффициент полезного действия котла, ,
,
.
Суммарный расход топлива всеми котлоагрегатами тепловой станции ,,
,
.
4. РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
Выбросы твердых веществ (золы), ,
,
где - зольность топлива на рабочую массу, %,;
- безразмерный коэффициент, зависящий от типа топок и вида топлива, ;
- коэффициент полезного действия золоуловителя, ,
.
Выбросы оксидов серы, ,
,
где - содержание серы в топливе на рабочую массу, %, ;
- доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива, ;
- доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе, ,
.
Выбросы оксидов азота, ,
где - количество оксидов азота, образующееся на единицу тепла, выделяющегося при горении топлива, , ;
- коэффициент, учитывающий степень снижения выбросов оксидов азота в результате применения технических решений, ,
Расчет выбросов окиси углерода, ,
,
где - количество оксидов углерода, образующееся на единицу тепла, выделяющегося при горении топлива, ,;
- потери тепла вследствие механической неполноты сгорания топлива, %, ,
.
5. РАСЧЕТ ВЫСОТЫ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ
Объем дымовых газов, выходящих из трубы за 1 с,,
,
где - температура уходящих газов, ,;
- действительный суммарный объем продуктов сгорания на один кг топлива, ,
,
где - теоретический объем продуктов сгорания соответственно трехатомных газов, азота, водяных паров и воздуха на 1 кг топлива,, ; ; ; ; ,
,
.
Диаметр устья дымовой трубы, м,
,
где - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья дымовой трубы, , ,
.
Предварительное значение минимальной высоты дымовой трубы, м,
,
где - коэффициент, учитывающий метеорологические условия местности, ;
- масса i-го вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, ;
- безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания твердых частиц в атмосфере, ; ;
- максимальная разовая предельно допустимая концентрация i-го вещества в атмосферном воздухе, , ; ; ;
- фоновая концентрация i-го вещества, характерная для данной местности, , ;
- разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и средней температурой окружающего атмосферного воздуха самого жаркого месяца ,, , ,
;
;
;
;
;
Принимаем
Из ряда кирпичных дымовых труб ;
6. ПРОВЕРКА ПРАВИЛЬНОСТИ ВЫБОРА ВЫСОТЫ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ
Действительная скорость выхода дымовых газов
,
где - диаметр устья трубы, м,
Безразмерные параметры:
;
;
;
, так как >2
Максимальная приземная концентрация каждого вредного вещества:
;
;
;
.
7. АНАЛИЗ ЗАВИСИМОСТИ КОНЦЕНТРАЦИИ ВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ ОТ РАССТОЯНИЯ ДО ИСТОЧНИКА ВЫБРОСОВ ПРИ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
Расстояние ,м от источника выбросов, на котором приземная концентрация i-го вещества при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения :
,
где - безразмерный коэффициент, при <100 и >2
;
,
, .
Значение опасной скорости ,м/с на уровне земли, при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ:
При >2
Приземная концентрация i-го вредного вещества, в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях Х, м от источника выброса при опасной скорости ветра :
,
атмосфера сжигание топливо примесь
где - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения ,
для золы:
при , ,
;
при ,
;
при ,
;
при , ;
при , ;
при , ;
для ,,:
при ,
;
при ,
;
при ,
;
при ,, ;
при , , ;
при , , .
;
;
;
.
Результаты расчетов занесем в Таблицу 1.
Таблица 1 Значения концентраций вредных примесей
Расстояние, м |
Концентрации вредных примесей, |
|||
50 | 0,058 | 0,011 | 0,002 | 0,0072 |
100 | 0,172 | 0,037 | 0,0081 | 0,024 |
200 | 0,364 | 0,099 | 0,021 | 0,063 |
400 | 0,356 | 0,137 | 0,029 | 0,088 |
800 | 0,22 | 0,099 | 0,021 | 0,063 |
1200 | 0,132 | 0,067 | 0,014 | 0,043 |
На основании полученных значений сi построим график зависимости концентраций вредных веществ от расстояний источника выброса рисунок 1.
Рисунок 1 Зависимость приземной концентрации вредных примесей от расстояния источника выбросов.
ЛИТЕРАТУРА
Пугин Б.И. Расчёт концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах тепловых станций: Методические указания к выполнению расчетно-графической работы. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2000.-16 с.
... с получением товарной продукции (серы) (на примере Карачаганакского ... | |
содержание Введение 1. Общие сведения о предприятии 1.1 Природно-климатическая характеристика района расположения предприятия 1.2 Характеристика ... - выброса диоксида серы, предельных углеводородов, оксида углерода, диоксида азота, сажи, 3,4-бенз(а)пирена, сероводорода на амбарах (стандартных размеров). где mi - масса годового выброса i-го вида примеси, т; N - общее число выбрасываемых примесей; I - индекс номер выбрасываемой примеси загрязнителя; кi - коэффициент привидения ... |
Раздел: Рефераты по экологии Тип: дипломная работа |
Проектирование систем очистки выбросов цеха литья пластмасс | |
Министерство образования Российской Федерации ДОПУЩЕН К ЗАЩИТЕ Зав. кафедрой, д.т.н., проф. _ 2003 г. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА В ЦЕХЕ ... Метод выполнения измерения массовой концентрации нефтепродуктов заключается в экстракции эмульгированных и растворенных нефтепродуктов из воды четыреххлористым углеродом; отделение ... очистки выбросов цеха литья пластмасс от вредных примесей |
Раздел: Рефераты по экологии Тип: реферат |
Нефтеперерабатывающий завод "Уфанефтехим" как источник ... | |
Федеральное агентство по ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ... Перечень вредных веществ дополнительно включает дымовые газы: (метан, ангидрид сернистый, углерода оксид, азота оксид и диоксид, зола мазутная в пересчете на ванадий, бенз(а)пирен ... Дымовые газы трубчатых печей технологических установок являются источниками выброса в атмосферный воздух сернистого ангидрида, оксидов углерода и азота [6]. |
Раздел: Рефераты по безопасности жизнедеятельности Тип: дипломная работа |
Комплексная эколого-геохимическая оценка урболандшафтов Волгоградской ... | |
Диссертация На тему: Комплексная эколого-геохимическая оценка урболандшафтов Волгоградской агломерации План Введение Глава I. Антропогенное ... В состав вредных выбросов РУСАЛ входят такие вредные вещества, как: плохо растворимые фториды и бензопирен - вещества 1-го класса опасности, фтористые соединения, оксид углерода ... Снижены выбросы фтористого водорода на 39%, пыли - на 51%, диоксида серы - на 13,2%, оксида азота - на 14,2%. Количество выбросов загрязняющих веществ находится в пределах ... |
Раздел: Рефераты по экологии Тип: дипломная работа |
Модификация котельных топлив отходами спиртопроизводства | |
Содержание Введение 1. Аналитический обзор 1.1. Разновидности и основные характеристики жидких котельных топлив 1.1.1. Виды котельных топлив 1.1.2 ... По этим трем причинам, в ряде зарубежных стран приняты ограничения по содержанию серы в мазутах до уровня 0,5-1,0 %. Обессеривание мазутов очень сложно технологически, особенно ... -уменьшается содержание оксидов азота, окиси углерода и сажи в дымовых газах. |
Раздел: Промышленность, производство Тип: дипломная работа |