Курсовая работа: Источники загрязнения среды обитания

где В - фактический расход топлива на котел, кг/с (т/год);

q4 - потери тепла от механической неполноты сгорания топлива, %;

q4 = 7 %(из примера в методичке)

.

.

- удельный выброс оксидов азота при слоевом сжигании твердого топлива, г/МДж.

Величина рассчитывается по формуле:

(3)

где t - коэффициент избытка воздуха в топке; t= 1,5;

R6 - характеристика гранулометрического состава угля - остаток на сите с размером ячеек 6 мм, %, принимается по сертификату на топливо.

При отсутствии данных следует принимать R6= 40 % для углей и сланцев и R6=50 % при сжигании дров или торфа;

qR- тепловое напряжение зеркала горения, МВт/м2.qr=2,5 МВт/м2 (взято из методички, т.к. необходимые данные для расчета в задании отсутствуют), где Qi-низшая теплота сгорания топлива, Qjr =20,06 МДж/кг (взято из методички);

kn - коэффициент пересчета:

- при определении выбросов в граммах в секунду kn=1;

- при определении выбросов в тоннах в год kn=10-3.

.

В связи с установленными раздельными ПДК на оксид и диоксид азота и с учетом трансформации оксидов азота суммарные выбросы оксидов азота разделяются на составляющие по следующим формулам (с учетом различия в молекулярных массах этих веществ):

(4)

(5)

где и - молекулярные массы NO и NO2, равные 30 и 46 соответственно;

0,8 - коэффициент трансформации оксида азота в диоксид.

Расчет выбросов оксидов серы

Суммарное количество оксидов серы MSO2, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами (г/с, т/год), вычисляют по формуле

, (6)

где B - расход натурального топлива за рассматриваемый период, г/с, т/г;

Sr - содержание серы в топливе на рабочую массу, %. Sr= 0,2 (из методички);

SO2 - доля оксидов серы, связываемых летучей золой в котле. Ориентировочные значения 'SO2 при сжигании угля составляют 0,1;

SO2- доля оксидов серы, улавливаемых в мокром золоуловителе попутно с улавливанием твердых частиц, для сухих золоуловителей ''SO2= 0. В данном случае эффективность золоуловителя ''SO2 = 0.

.

.

Расчет выбросов оксидов углерода

При отсутствии данных инструментальных замеров оценка суммарного количества выбросов оксида углерода, г/с (т/год), может быть выполнена по соотношению:

(7)

где B - расход топлива, г/с (т/год);

CCO - выход оксида углерода при сжигании топлива, г/кг или кг/т, рассчитывается по формуле:

, (8)

где q3 - потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, %; q3 = 2 % (из методички)

R- коэффициент, учитывающий долю потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную наличием в продуктах неполного сгорания оксида углерода; принимается для угля равным 1.

Qri - низшая теплота сгорания натурального топлива, МДж/кг;

q4 - потери тепла вследствие механической неполноты сгорания топлива, %,q4 = 7 %;

.

.

Определение выбросов твердых загрязняющих веществ

Суммарное количество твердых частиц (летучей золы и несгоревшего топлива) Mтв, поступающих в атмосферу с дымовыми газами котлов (г/с, т/год), вычисляются по формуле

, (9)

где B - расход натурального топлива, г/с (т/г);

Aг - зольность топлива на рабочую массу, %;Aг= 14 % (из методички)

aун - доля золы, уносимой газами из котла (доля золы топлива в уносе); aун = 0,0023 (из методички)

з - доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителях;

q4 - потери тепла от механической неполноты сгорания топлива, %;

Qri - низшая теплота сгорания топлива, МДж;

32,68 - теплота сгорания углерода, МДж/кг.

.

.

Количество летучей золы (Mз) в г/с (т/год) (пыли неорганической, содержание SO2 составляет 30-60 %), входящее в суммарное количество твердых частиц, уносимых в атмосферу, вычисляют по формуле

Mз=0,01BаунАr(1-з). (10)

Mз=0,01Ч108,5Ч0,0023Ч14Ч(1-0) = 0,0349 т/г.

Mз=0,01Ч6,045Ч0,0023Ч14Ч(1-0) = 0,0019 г/с.

Количество коксовых остатков (сажи) при сжигании твердого топлива (Mк) в г/с (т/г), образующихся в топке в результате механического недожога топлива и выбрасываемых в атмосферу, определяют по формуле

Mк=Mтв-Mз. (11)

Mк= 4,6977 - 0,0349 = 4,66 т/г

Mк= 0,2617 - 0,0019 = 0,2598 г/с

Расчет выбросов бенз(а)пирена

Суммарное количество бенз(а)пирена, поступающего в атмосферу с дымовыми газами (г/с, т/год) рассчитывается по формуле

(12)

где Вр- расчетный расход топлива, при определении выбросов в г/с берется в т/ч, при определении выбросов в т/год берется в т/год;

Сj- концентрация бензапирена, , приведенная к избытку воздуха

=1,4 по формуле

(13)

где - измеренная (расчетная) концентрация, мг/нм3;

= 0,002895мг/нм3 (из методички)

б - коэффициент избытка воздуха в месте отбора пробы; принят равным 1,5

бо = 1,4 - стандартный коэффициент избытка воздуха.

VСГ- объем сухих дымовых газов, образующихся при полном сгорании 1кг топлива, нм3/кг топлива. При недостатке информации о составе сжигаемого топлива объем сухих дымовых газов может быть рассчитан по приближенной формуле

(14)

где K - коэффициент, учитывающий характер топлива, принимается равным: для каменных углей и дров 0,365;

kп- коэффициент пересчета:

при определении выбросов в г/с kп=0,278Ч10-3;

при определении выбросов в т/год kп=10-6.

нм3/кг.

.

.

2. Расчет выбросов пыли склада угля

Склады угля и золоотвалы являются неорганизованными источниками. Их количественные характеристики определяются по формуле

m = (Gk1k2k3k4k5 106 / 3600 + k3k5k6qS ) (15)

где m - мощность выброса, г/с ;

- коэффициент, учитывающий наличие влажных уборок территории;

К1- весовая доля пылевой фракции в материале. Определяется путем отмывки и посева средней пробы с выделением фракции пыли размером 0 - 200 мкм;

К2- доля пыли (от всей массы пыли), переходящая в аэрозоль;

К3- коэффициент, учитывающий местные метеоусловия;

К4- коэффициент, учитывающий местные условия, степень защищенности узла от внешних воздействий, условия пылеобразования;

К5- коэффициент, учитывающий влажность материала;

К6-коэффициент, учитывающий профиль поверхности складируемого материала и определяемый как соотношение Fфакт/F.Значение К6 принимается в пределах 1,3 - 1,6 в зависимости от крупности материала и степени заполнения;

q- унос пыли с одного квадратного метра фактической поверхности в условиях;

G- суммарное количество перерабатываемого материала, т/ч. Значение G, т/час при выполнении расчетов выбросов от склада угля рассчитывается по формуле

G = Вс•3600•10-6, (16)

где Вс- максимальный секундный расход топлива при работе котельной на номинальном режиме, г/с.

G =6,045•3600•10-6 = 0,0217 т/ч

Валовый выброс определяется по формуле:

М = (mпер ТПер + mпыл ТПыл)/3600, (17)

где М - валовый выброс, т/г

ТПер - время пересыпки угля, час/год;

ТПыл -время пыления - круглогодично: 24 час 365 дней = 8760 час/г.

При выполнении расчетов принято (т.к. данные не определены заданием, взято из методички):

= 1;

k1 = 0,03;

k2 = 0,23;

k3 = 1,2;

k4 = 1,0;

k5 = 0,01;

k6 =1,4;

q =0,005;

S = 600 м2;

ТП = 1000 ч;

Т = 8760 ч.

М = 1(0,02170,030,231,210,01106/3600 + 1,20,011,40,005600) =

= 1(0,000499 + 0,0504) = 0,050899г/с.

М = 0,0036 (0,000499 1000+ 0,0504 8760) = 1,5912т/г.

3. Расчет выбросов резервуарного парка

Вид топлива - Бензин (А-76).

Режим эксплуатации -мерник.

Конструкция резервуара - заглубленный.

Средства сокращения выбросов (ССВ) - отсутствует.

Vр = 6 м3;

Nр = 2 шт;

Воз = 25 т;

Ввл = 2,5 т;

= 1,5 м3/ч.

Валовый выброс и мощность выброса паров нефтепродуктов рассчитывается по формулам:

Мощность выброса (G, г/с):

. (18)

Валовый выброс (М, т/год):

, (19)

где С1- концентрация паров нефтепродукта в резервуаре, г/м3, принимается по таблице 1;

Таблица 1- Значения концентраций паров нефтепродуктов в резервуаре С1,удельных выбросов У1, У2 и опытных коэффициентов КНП

У1,У2- средние удельные выбросы из резервуара соответственно в осенне-зимний и весенне-летний периоды года, г/т, принимаются по таблице П1;

Gхр - выбросы паров нефтепродуктов при хранении бензина автомобильного в одном резервуаре, т/год, для заглубленного резервуара объемом менее

100 м3 составляют 0,081;

КНП- опытный коэффициент, принимается по таблице 1;

- максимальный объем паровоздушной смеси, вытесняемой из резервуаров вовремя его закачки, м 3/ч;

Воз- то же, в течение осенне-зимнего периода, т/период;

Ввл- то же, в течение весенне-летнего периода, т/период;

Np- количество резервуаров, шт.;

- опытный коэффициент, для заглубленного резервуара, режима «мерник» и данного объема принимается 0,8.

Валовый выброс и мощность выброса вредных веществ, входящих в состав паров нефтепродуктов, можно по формулам:

Мощность выброса i- го вещества (Gi, г/с)

. (20)

Валовый выброс i - го вещества (Мi, т/год):

, (21)

где Сi , % масс - концентрации углеводородов (предельных, непредельных), бензола, толуола, этилбензола и ксилолов в парах нефтепродуктов (таблица 2).

Таблица 2 - Концентрации углеводородов в парах нефтепродуктов

Таблица 3 - Состав выбросов источника 6003

4. Расчет выбросов автотранспорта

Расчет цикловых выбросов i-го вещества одним автомобилем k-й группы при выезде с территории АТП и возврате производится по формулам

; (22)

, (23)

где - выброс при выезде с территории предприятия, г;

- выброс при въезде (возврате) на территорию предприятия, г;

mnpik- удельный выброс i-го вещества при прогреве двигателя автомобиля k-й группы, г/мин;

mLik- пробеговый выброс вещества автомобилем k-й группы, г/км;

mxxik- удельный выброс вещества автомобилем k-й группы, г/мин;

tnp- время прогрева двигателя, мин;

L1, L2- пробег автомобиля по территории стоянки, км;

txx1, txx2- время работы двигателя на холостом ходу при выезде (возврате) на территорию или в помещение стоянки, мин.мин

Средний пробег автомобилей по территории или помещению стоянки L1, L2 рассчитывается по формулам:

(24)

(25)

где L1Б, L1Д - пробег автомобиля от ближайшего к выезду и наиболее удаленного от выезда места стоянки до выезда со стоянки, км;

L2Б, L2Д- пробег автомобиля от ближайшего к въезду и наиболее удаленного от въезда места стоянки автомобиля до въезда на стоянку, км.

Согласно варианту:

L1Б = 0,009 кмL1Д = 0,14 км,

L2Б = 0,005 кмL2Д = 0,16 км.

Отсюда:

Величина зависит от среднемесячной температуры воздуха.Так как гараж является теплым, для всех периодов года принимается время прогрева, соответствующее температуре свыше +5оС. Для легковых автомобилей tпр = 3 мин, для грузовых tпр = 4 мин.

Результаты расчетов цикловых выбросов представлены в таблице 5.

Таблица 5-Расчёт цикловых выбросов (все периоды года)