Файл: Иркутский государственный университет.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.02.2024

Просмотров: 23

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.



Практическая работа № 3
Расчет концентрации пыли в приземном слое при выбросе

запыленных газов из дымовой трубы
Задания:

1.Проработать теоретическую часть

2.Выполнить контрольное задание
Для определения загрязнения приземного слоя атмосферы (2-х метровый слой над поверхностью земли) выбросами вредных веществ рассчитывается максимальная концентрация (См) по каждому веществу и для всех источников при неблагоприятных метеорологических условиях (НМУ) (скорость ветра имеет опасное значение и наблюдается интенсивный вертикальный турбулентный обмен).

Для расчета концентрации пыли в приземном слое при выбросе нагретых запыленных газов из одиночного источника с круглым устьем используется «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий, ОНД-86», Гидрометеоиздат, 1987г.

См= , мг/м3

где:

А- коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий вертикальное и горизонтальное рассеивание примесей в воздухе, с2/3мг град1/3/г;

М – масса вредного вещества, выбрасываемого в единицу времени, г/с;

F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ. Для газообразных веществ F=1. Для пыли:

  • F=2.0 при степени очистки > 90%,

  • F=2.5 при степени очистки < 90%,

  • F=3 без очистки;

V – объем газовоздушной смеси (ГВС), м3/с;

Н- высота источника выброса, м;

ΔТ – разность температур выбрасываемой ГВС и атмосферного воздуха (самого жаркого месяца), 0С;

m, n – коэффициенты, учитывающие условия выхода ГВС из устья источника выброса;

Величина m рассчитывается по формуле m =

где:

f – параметр, характеризующий вид выброса (холодный или горячий),

м/с2 град. Рассчитывается по следующей формуле:

f= 103 ω2 D/H2 ∆T

- если f<100, то выброс относится к нагретым;



- если f ≥ 100, то выброс относится к холодным.

Величина n определяется в зависимости от значения параметра Vм,

Vм=0.65 х , м2/3.град1/3 / с1/3
- при Vм ≤ 0.3 n=3,

- при Vм >2 n=1;
Наряду с расчетом приземной концентрации определяются также:

  • Расстояние (Хм, м) от трубы, на котором приземная концентрация при НМУ достигает максимального значения. Расстояние рассчитывается по формуле:

Хм =

Значение d зависит от Vм:

- при Vм ≤ 2 d = 4.95 Vм (1+0.28 )

- при Vм >2 d=7 (1+0.28 )

  • Опасная скорость ветра (Uм, м/с) (обычно на уровне 10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредного вещества

U= Vм (1+0.12 )

Контрольное задание:

1. Рассчитать величину приземной концентрации пыли, используя следующие исходные данные:

М = 2 г/с

V = 20 м3

Н= 40 м

D = 2 м

Тгвс = 100оС

Тв. = 27оС

F=2 (степень очистки > 90%)

А=160 c2/3мг град1/3

2. Рассчитать расстояние, на котором приземная концентрация пыли достигает максимального значения при НМУ. Сравнить с ПДКпыли.

3. Рассчитать значение опасной скорости ветра, при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации пыли.

4. По результатам расчетов 1-3 оформить табл. 4.

Таблица 4

Результаты расчетов





Параметр



Расчетная формула


Единицы

измерения



Величина


1

2

3

4

5

1

ПДКпыли











2

М- масса пыли, выбрасываемой в единицу времени








2.0

3

V- объем ГВС








20.0

1

2

3

4

5

4

H- высота источника выброса







40.0

5

D - диаметр устья трубы








2.0

6

Tгвс







100.0


7

Тв.







27.0


8

F-безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания пыли,

степень очистки > 90%.









2.0

9

А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы









160

10

ΔТ











11

m – безразмерный коэффициент, учитывающий условия выхода ГВС












1

2

3

4

5

12

n - безразмерный коэффициент, учитывающий условия выхода ГВС











13

Параметр νм











14

ω0-средняя скорость выхода ГВС из устья трубы











15

f –параметр, определяющий вид выброса (нагретый или холодный)











16

См – концентрация пыли в приземном слое











17

Параметр d











18

Xм - расстояние от трубы, при котором достигается максимальное значение приземной концентрации пыли










19

Uм- опасная скорость ветра, при которой приземная концентрация вредного вещества достигает максимума













Практическая работа № 4
Нормирование выбросов вредных веществ

при сжигании органического топлива
Задания:

  1. Проработать теоретическую часть

  2. Выполнить контрольное задание


Нормированию подлежат выбросы следующих загрязняющих веществ, содержащихся в дымовых газах, отходящих от котлоагрегатов: диоксид серы, оксид и диоксид азота, оксид углерода, летучая зола с частицами несгоревшего топлива, бенз(а)пирен, сажа, мазутная зола (в пересчете на ванадий).

Выбросы из дымовой трубы оксидов азота, оксида углерода, летучей золы с части определяются по данным инструментальных измерений концентраций загрязняющих веществ в дымовых газах, проводимых на ТЭС, ТЭЦ или котельной в ходе планового контроля и плановых испытаний оборудования. При отсутствии практической возможности проведения инструментальных замеров (большая высота, высокая температура ГВС и др.) концентраций загрязняющих веществ в дымовых газах, а также при отсутствии на энергетическом объекте приборов непрерывного автоматического контроля концентраций загрязняющих веществ в отходящих газах, по согласованию с территориальными органами по охране окружающей среды определение выбросов этих веществ допускается производить расчетным методом.

Расчетными методами рекомендуется определять выбросы диоксида серы, мазутной золы, сажи, бенз(а)пирена.

В результате расчетов определяется количество вредных веществ (М, г, кг, т), образующихся в единицу времени (с, год).

Количество вредных веществ, образующихся при сгорании органического топлива, зависит от ряда факторов: качества и количества используемого органического топлива, типа котла, температуры сгорания и эффективности работы пылегазоочистного оборудования (золоуловителей, установок сероочистки).

Характеристика органического топлива (угля, мазута) приведена табл. 5.

Таблица 5

Характеристика органического топлива


Топливо

Влажность,

Wp , %

Зольность,

Ар , %

Сернистость,

Sр , %

Низшая теплота сгорания,

Qpн , кДж/кг


Уголь:

Кузнецкий

Черемховский

Азейский

Тулунский

Березовский




12.0

13.0

25.0

26.0

33.0



13.2

27.0

12.8

12.6

4.7


0.4

1.0

0.4

0.4

0.2



17.9 ∙ 103

17.35 ∙103


Мазут

Сернистый

Высокосернистый


-

-


0.1

0.1


1.4

4.1


39.76 ∙ 103

38.70 ∙ 103

Нефть





0.1

2.9




Диз.топливо





0.02

0.3






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:

Мтч= B Ap f (1-ηз)

где:

В - расход топлива, кг или т

Ap – зольность топлива, %

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

ηз – 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 GV2O5 (1-ηoc) (1-ηул)
где:

В – расход топлива, кг или т

Gv2O5 - содержание пятиокиси ванадия (V2O5) в 1 т мазута, г/т

Оно определяется по результатам химического анализа или ориентировочно рассчитывается по формуле GV2O5 = 4000 x Aр

ηocкоэффициент оседания V