Расчет количества токсичных компонентов, выделяющихся при горении различного вида топлива

В зависимости от вида используемого топлива и технологии его сгорания в воздушный бассейн попадают различные виды загрязнений. Так, при сжигании твердого топлива в атмосферу выделяются: взвешенные вещества (в виде золы или сажи), оксиды азота, оксиды серы, оксид углерода; при сжигании мазута – оксиды серы, оксиды азота, оксид углерода, взвешенные вещества, и мазутная зола (в пересчете на пентаксид ванадия).

1) Расчет выбросов частиц твердой фазы производятся по формуле:

m_тв=В*А^р*f*(1- ), т/год, (5.1)

где В – расход топлива, т/год;

А^р – зольность топлива, %;

f – безразмерный коэффициент принимаемый в зависимости от содержания горючих компонентов и доли золы, уносимой отходящими газами;

- доля твердых частиц, задерживаемых в золо- и пылеуловителях.

2) Расчет выбросов оксидов серы выполняется по формуле:

, т/год, (5.2)

где S^p – содержание серы в топливе на рабочую массу, %;

- доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива принимаемая для торфа равной 0,15; для экибастузских углей - 0,02; для прочих углей – 0,1; для мазута – 0,1; доля оксидов серы, улавливаемых в пылезолоуловителях.

3) Расчет выбросов оксидов углерода производится по формуле:

, т/год, (5.3)

где С_СО – выход оксида углерода при сжигании 1 единицы топлива, определяется по формуле:

С_СО=q_З*R*Q^P_H, кг/т, (5.4)

где q₄ – потери теплоты, вызванные механической неполнотой сгорания топлива, %.

q_З – потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, %;

R – коэффициент, учитывающий потери теплоты, обусловленные присутствием в продуктах неполного сгорания оксида углерода принимаемый для твердого топлива равным 0,1; для газа – 0,5; для мазута – 0,65;

Q^P_H – низшая теплота сгорания топлива, мДж/кг.

4) Расчет выбросов диоксида азота осуществляется по формуле:

, т/год, (5.5)

где - параметр, характеризующий количество оксидов азота, образующихся на 1 ГДж тепла, кг/ГДж;

- коэффициент, учитывающий степень снижения выбросов оксидов азота в результате внедрения в производство природозащитнных систем и мероприятий.

5) Расчеты выбросов оксидов ванадия производится по формуле:

, т/год, (5.6)

где - содержание V₂O₅ в жидком топливе, г/т, определяется по формуле

; (5.7)

где - коэффициент оседания V₂O₅ на поверхностях нагрева котлов принимаемый для котлов с промежуточными пароперегревателями, поверхности нагрева которых очищают в установленном состоянии равным 0,07; для котлов без промежуточного пароперегревателей при тех же условиях – 0,5; для остальных случаев – 0;

- доля твердых частиц продуктов сгорания жидкого топлива, улавливаемых в устройствах для очистки газов мазутных котлов.

Таблица 5.1 Характеристика топлива

Таблица 5.2 Значения f, q₃, q₄

Рисунок 5.1 Значения параметра KNO2, характеризующего количество оксидов азота, образующихся на 1 ГДЖ тепла в зависимости от паропроизводительности котлов 1 – природный газ, мазут; 2 – антрацит; 3 – бурый уголь; 4 – каменный уголь