Безопасность и экологичность проекта

Максимальный уровень концентраций бенз(а)пирена в продуктах сгорания составляет 2,5-3,0 при сжигании газа и 90-100 при сжигании мазута, а минимальный соответственно 0,5-1,0 и 3-5 мкг/100 м³. При сжигании угля выброс бенз(а)пирена выше, чем при сжигании мазута, а при сжигании мазута в смеси с газом приближается к уровню выброса на мазуте.

 

7.3 Расчет выбросов загрязняющих веществ.

 

Основным видом топлива для котельной промышленного предприятия, расположенного в г. Вязьма является природный газ.

Основные характеристики данного газа:

CH4=93,2 %,

C2H6=1,9 %,

C3H8=0,8 %,

C4H10=0,3 %,

C5H12=0,1 %,

N2=3 %,

СО₂=0,7 %.

=35840кДж/м ,

=0,766кг/м ,

V =9,51 м / м ,

VRO2=1,02 м / м ,

VN2=7,54 м / м ,

V =2,13 м / м ,

V =10,69 м / м .

 

 

1) Определяем расход  газа котельной:

;

2) Определяем выброс  оксида углерода:

,

 

где:

  В= =0,52 м /с  – расход топлива;

 – потери теплоты вследствие  механической неполноты сгорания  топлива, %;

 – выход оксида углерода  при сжигании топлива:

– потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, %(для газа 0,5);

 R – коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленной наличием в продуктах сгорания оксида углерода (для газа 0,5);

 – низшая теплота сгорания  в рабочем состоянии топлива  (МДж/кг, МДж/м).

;

;

3) Количество оксидов азота (в пересчёте на NО₂), выбрасываемых в единицу времени:

;

где:

b – коэффициент, зависящий от степени снижения выбросов оксидов азота в результате применения технических решений (b=0, т.к мероприятия по снижению выбросов оксидов азота не предусматриваются);

– параметр, характеризующий количество оксидов азота, образующихся на 1 ГДж  тепла (кг/ГДж), определяемый по формуле:

где – теплопроизводительность котла (кВт).

;

;

4) Расчет концентрации  бенз(а)пирена в сухих дымовых  газах котлов при сжигании  природного газа:

где:

- теплонапряжение топочного объема, кВт/м ;

a"- коэффициент избытка воздуха в дымовых газах на выходе из топки;

К_г – коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции

К_г = 1 + d · r;

где:  d – коэффициент, характеризующий влияние рециркуляции дымовых  газов на выброс бенз(а)пирена: d=0;

         r – степень (доля) рециркуляции дымовых газов;

К_ст – коэффициент, учитывающий ступенчатое сжигание топлива;

К_ст = 1 + b · d,

          b – коэффициент, учитывающий воздействие воздуха, подаваемого во вторую ступень горения b = 7;

         d – доля воздуха, подаваемая во вторую ступень горения d = 0,1;

 

 

К_д – коэффициент, учитывающий нагрузку котла;

 

,

где

- фактическая паропроизводительность котла, кг/с;

- номинальная паропроизводительность  котла, кг/с;

.

5) Масса выброса бенз(а)пирена  в граммах в секунду рассчитывается  по формуле:

,

где:

В – расход топлива, кг/с (м³/с).

С_бп – концентрация бенз(а)пирена в сухом дымовом газе, приведённая к     a = 1,4, мкг/м³,

V_cr – объём сухих дымовых газов при a = 1,4 м³/м³.

V_cr = V + 0,984 (a – 1) · V –    ,

где:

V , V , – соответственно объём дымовых газов, воздуха и водяных паров при стехиометрическом сжигании одного м³ топлив в м³/м³.

;

.

Итого в соответствии с проведенным расчетом имеем следующие выбросы загрязняющих веществ:

=0,00466 г/с;

=0,0027 г/с;

=0,00000042 г/с – т.к это значение значительно меньше предельно допустимого,- то в дальнейшем его можно не учитывать.

 

7.4 Экологическая оценка выбросов загрязняющих веществ.

 

Для не превышения ПДК  дымовые газы выбрасывают в дымовую  трубу и рассеивают в атмосфере. Максимальная концентрация каждого токсичного вещества в приземном слое атмосферы не должна превышать его ПДК_м.р. в атмосферном воздухе:

Значение  при выбросе нагретой газовоздушной смеси из одиночного источника с круглым устьем (трубы) при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии , м от источника определяют по формуле:

, где

где: – коэффициент, зависящий от условий вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе;

   – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, г/с;

   – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания частиц загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Для газообразных примесей и мелкодисперсных аэрозолей он равен 0,1;

 – высота трубы над уровнем  земли, м;

 – безразмерные коэффициенты, учитывающие условие выхода газовоздушной смеси из источника (трубы);

ºС – разность температур выбрасываемой газовоздушной смеси и воздуха, ºС;

 – объём выбрасываемой  газовоздушной смеси, м³/с.

;

.

 

7.5 Экономическая оценка предотвращенного экологического ущерба от загрязнения атмосферного воздуха.

Оценку величины предотвращённого экологического ущерба от загрязнения  атмосферного воздуха стационарными  источниками выбросов проводят на основе показателей удельного ущерба для экономического района, представляющих собой удельные стоимостные оценки ущерба от выброса единицы (1 условной тонны) приведённой массы загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу.

Оценка величины предотвращённого экологического ущерба от выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух стационарными источниками может проводиться как для одного крупного источника или группы оцениваемых источников, так и для региона в целом.

При укрупнённых оценках предотвращенного ущерба (либо оценке прогнозируемой величины предотвращённого ущерба) для территории в целом, в качестве оцениваемой группы источников рассматривают все стационарные источники в данном городе, регионе, рассматриваемые как единый «приведённый» источник.

Расчётные формулы имеют  следующий вид:

=  У^а уд_r ^. SМ^апк_ст ^. ,  где  к=1

 

   – предотвращённый экологический ущерб от загрязнения атмосферного воздуха выбросами от стационарных источников в r-м регионе в течение отчётного периода времени в результате осуществления n-го направления природоохранной деятельности, тыс. руб.;

  У^ауд_r  – показатель удельного ущерба атмосферному воздуху, наносимого выбросом единицы привёденной массы загрязняющих веществ на конец отчётного периода времени для r-го экономического района РФ, руб./усл. т.

М^апк_ст – приведённая масса выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников выбросов, не поступивших в атмосферный воздух с к-го объекта в результате осуществления n-го направления природоохранной деятельности в r-том регионе в течение отчётного периода времени, усл. тонн;

К – количество объектов либо количество установок для улавливания и обезвреживания вредных веществ из отходящих газов, а также других природоохранных мероприятий, приведших к недопущению (ликвидации, снижению) попадания загрязняющих веществ в атмосферный воздух;

К^аэ_r – коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния атмосферного воздуха территорий России.

;

 руб./год.

 

 

 

 

 

 

Заключение

Максимальная концентрация токсичных соединений в приземном слое атмосферы не превышает ПДКм.р., поэтому реализация теплоснабжения промышленного предприятия отрицательного экологического влияния не оказывает. Стоимость затрат в год на предотвращение экологического ущерба составит всего 176,7 рублей.