Расчет содержания бенз(а)пирена

1.6  Расчет содержания бенз(а)пирена

 

Количество бенз(а)пирена (БП), поступающее в атмосферу с дымовыми газами паровых котлов тепловых электростанций при факельном сжигании органических топлив рассчитывается по формуле

М_БП= 10^-6.В^.V_cг^.C_БП , при В = 62,89 кг/с

М_БП= 10^-9.В^.V_cг^.C_БП , при В = 1650 ^. 10³ т/год

где В - расход натурального топлива на парогенератор за любой промежуток времени (В = 62,89 кг/с; В = 1650 ^. 10³ т/год);

C_БП- концентрация БП в сухом дымовом газе приведенная к α=1.4, мкг/м³; определяется в зависимости от вида сжигаемого топлива;

V_сг- объем сухих дымовых газов при α=1,4 , м³/кг

V_сг=V_г⁰ + 0,984 (α-1)^.V⁰ – V⁰

При стехиометрическом сжигании 1 кг топлив в м³/кг.

V_г⁰ = 6,01 м³/кг – объем дымовых газов

V⁰= 5,6 м³/кг - объем воздуха

V⁰= 0,56 м³/кг – объем водяных паров

V_сг=6,01+ 0,984 (1,4-1)^. 5,6– 0,56= 7,65 м³/кг

Концентрация БП в сухих дымовых газах котлов за золоуловителями при факельном сжигании углей С_т (мкг/м³), приведенная к избытку воздуха в газах =1,4, рассчитывается по формуле:

где А – коэффициент, характеризующий конструкцию нижней части топки (при твердом шлакоудалении А=0,521):

Q^р_н=21,33 МДж/кг – низшая теплота сгорания топлива;

= 1,4- коэффициент избытка воздуха в продуктах сгорания на выходе из топки;

= 1- коэффициент, учитывающий нагрузку котла

К_зу– коэффициент, учитывающий степень улавливания БП золоуловителями

К_зу = 1- η_зу^.

η_зу= 94%;-КПД золоуловителя (по золе);

Z – коэффициент, учитывающий снижение улавливающий способности БП золоуловителями (для мокрых золоуловителей Z = 0,8)

2. РАСЧЕТ ВЫСОТЫ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ

В настоящее время минимально допустимая высота дымовой трубы, при которой обеспечивается значение максимальной приземной концентрации вредного вещества См равное предельно допустимой концентрации (ПДК) для нескольких труб одинаковой высоты при наличии фоновой загрязненности Сф от других источников, рассчитывается по формуле:

где А =200 - для Европейской части и районов Российской Федерации южнее 50⁰ с.ш., для остальных районов Нижнего Поволжья, Кавказа, Молдовы, для Азиатских республик, Казахстана, Дальнего Востока и остальной территории Сибири;;

F = 1- безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе (для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т.п.), скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю);

М, М – массовый выброс серного ангидрида и двуокиси азота, выбрасываемых в атмосферу в единицу времени, г/с(М=892 г/с; М= 184,2 г/с);

m и n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода дымовых газов из устья дымовой трубы;

η - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа, местности; в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, η=1,0;

N = 2 - число одинаковых дымовых труб( 8 котлов);

V₁ - объем дымовых газов, приходящийся на дымовые трубы, м³/с;

ΔТ=Т_г-Т_в = 74,9 К - разность температур выбрасываемых дымовых газов Т_г= =(423 - 50) К и окружающего атмосферного воздуха Т_в=298,1 К;

ПДК - предельно допустимая концентрация вещества, лимитирующего чистоту воздушного бассейна, мг/м³. Так ПДК_SO2 = 0,5 мг/м³;

При определении значения ΔТ следует принимать температуру окружающего атмосферного воздуха Т_в равной средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года по СНиП 2.01.01-82, а температуру выбрасываемых в атмосферу дымовых газов Т_г – в устье дымовой трубы.

Безразмерные коэффициенты m и n определяются в зависимости от параметров f и U_м :

f = ,

U_м =

где w₀ – средняя скорость дымовых газов в устье дымовой трубы, м/с;

Д – диаметр устья дымовой трубы, м.

Коэффициент m определяется в зависимости от f по формуле

,

Коэффициент n определяется в зависимости от U_м по формулам:

n = 1

при

U_м ≥ 2

n = 0,532^.U²_м – 2,13^. U_м +3,13 при

0,5 ≤ U_м < 2

n= 4,4 ^. U_мпри

U_м < 0,5

Объем дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу, определяется по формулам:

,

или

V₁=B^.(1 - 0,01^.q₄)^.V_сг^.=В_р^.Vcг^.,

Откуда

=

Предварительно выберем высоту трубы Н = 150 м и диаметр устья Д =4,2 м

= м/с

Получившееся значение скорости выхода газов из устья(w₀= 23,5 м/с) попало в оптимальные значения скорости выхода газов из устья от 20 до 30 м/с для Н= 150 м.

 м³/с

f =

U_м = ,

Коэффициент m определяется в зависимости от f по формуле

,

Коэффициент n определяется в зависимости от U_м по формуле:

n = 1 при U_м = 3,55 ≥ 2

=147,6 м

Принимаю высоту трубы Н = 150 м