Расчет нормативов предельно допустимых выбросов в атмосферу (ПДВ) для котельной

ФГБ ОУ «Вологодский государственный  технический университет»

Факультет экологии

Кафедра геоэкологии и инженерной геологии

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект по дисциплине

«Геоэкологическое проектирование и  экспертиза»

на тему «Расчет нормативов предельно  допустимых выбросов

в атмосферу (ПДВ) для котельной»

 

 

 

 

 

Выполнил: ст. гр. ФЭГ-41

Федотов И.Д.

Проверил: Плавинский В. А.

 

 

 

 

 

 

Вологда

2012

АННОТАЦИЯ

Разработка проекта нормативов предельно допустимых выбросов котельной  №4 по улице Первомайской включила в себя рассмотрение перечня загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу в процессе работы котельной.

Выбрасываемыми веществами являются твердые частицы (сажа), оксиды серы и азота, углекислый газ. Данные вещества эффектом суммации вредного действия не обладают.

С точки зрения воздействия выбросов вредных веществ на качество атмосферного воздуха, предприятие относится к 4 категории.

На территории предприятия имеется  один источник выделения загрязняющих веществ (котлоагрегат) и один источник выброса загрязняющих веществ (труба).

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Проект нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в  атмосферу разрабатывался с целью выявления загрязняющих веществ, разработки нормативов выбросов и оценки величины ущерба, наносимого предприятием на атмосферу. Проект разработан в соответствии с рекомендациями на основании Закона СССР «Об охране атмосферного воздуха» во исполнение Постановления Совета Министров СССР «О нормативах предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и вредных физических воздействий на неё» от 16.12.81 № 1180.

Рекомендации разработаны в  соответствии с:

• ГОСТ 17.2.3.02-78, Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями.
• РД 50-210-80, Руководство по контролю загрязнения атмосферы.
• ОНД-86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе

Оформление проекта в соответствии с:

• ГОСТ 1.1-2002 Международная система стандартизации. Термины и определения;
• ГОСТ 8.417-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы физических величин;
• ГОСТ 7.1-2003 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Библиографическое описание;
• Выполнение всех расчетов и построение всех графиков согласно ГОСТ 8.417-2002;
• Оформление графической части проекта/работы в соответствии с ЕСКД (единая система конструкторской документации).

Проект состоит из двух частей. Первая часть содержит основные результаты работы. Вторая часть (приложения) включает расчеты выбросов.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРЕДПРИЯТИИ

• 1.1. Исходные данные для разработки проекта ПДВ

Котельная находится на улице Первомайской.

Котлоагрегаты котельной (парапроизводительность 15т/час) работают на каменном угле Кузнецкого бассейна. Топка камерного типа с  ручным забросом топлива, неподвижной  решоткой и твердым шлакоудалением. За год израсходовано 120т, в том  числе за январь 15т. Пылеуловитель — батарейные циклоны БЦ-2.

Высота источника выброса (труба  котельной) — 24м., диаметр устья трубы- 1,8 м., температура газовоздушной  струи — 36⁰, расход газовоздушной смеси -3,4 м³/с.

За фоновую концентрацию принять  загрязненность атмосферного воздуха от движения автотранспорта по ул. Первомайская на протяжении 200м. Интенсивность движения 3500 авт./час: из них легковые РЛА (расчетный легковой автомобиль) — 40%; грузовые и автобусы — 60%, в т.ч.

РГАБ (расчетный грузовой автомобиль с бензиновым двигателем)  –  36 %;

РГАД (РГА с дизельным двигателем) – 14 %;

РАБ (расчетный автобус с бензиновым двигателем) – 4 %;

РАД (расчетный автобус с дизельным  двигателем) - 6 %.

Скорость движения – 45-60 км/час.

• 1.2. Карта-схема расположения котельной

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ КАК  ИСТОЧНИКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ. 

• 2.1. Характеристика технологии производства.

Современная промышленная котельная  установка представляет собой комплекс основного и вспомогательного оборудования. Любая парогенерирующая установка, использующая твердое топливо, содержит парогенераторы, предназначенные для выработки пара, и вспомогательные устройства и оборудование, предназначенные для приема, разгрузки, хранения, подготовки и подачи топлива, подготовки и подачи в парогенераторы питательной воды, удаления шлака и золы, подачи воздуха, необходимого для горения, очистки и удаления образовавшихся при сжигании продуктов сгорания.

В технологической схеме котельной  установки, по специальным каналам, трубопроводам и другим устройствам перемещаются потоки топлива, продуктов сгорания, воздуха, пара, воды, шлака и золы.

Из бункеров топливо специальными механизмами - питателями -направляется в мельницы, где происходит его  подсушка и превращение в пыль. Далее эта пыль, пройдя через сепараторы, отделяющие готовую пыль от крупной, направляется в горелки. В горелках происходит перемешивание пыли с воздухом и подача ее в топку для сжигания.

Основным оборудованием установки  является парогенератор, который содержит следующие элементы: топочную камеру с горелками, экранные и конвективные поверхности нагрева, пароперегреватель (превращающий сухой насыщенный пар в перегретый), водяной экономайзер (подогревающий питательную воду, поступающую в парогенератор) и воздухоподогреватель. Дымосос осуществляет удаление продуктов сгорания из парогенератора и направляет их в дымовую трубу, по которой они выбрасываются в атмосферу.

Для поддержания постоянного уровня в парогенераторе в него необходимо подавать воду в количестве, равном количеству выработанного пара. Вода, поступающая из источника водоснабжения, перед подачей в парогенератор проходит очистку от механических примесей и химическую обработку.

Систему ограждений топочной камеры и газоходов котлоагрегата от окружающей среды называют обмуровкой. При сжигании твердого топлива образуются шлак и зола. Очистка продуктов сгорания от мелкой летучей золы, выносимой за пределы топочной камеры и газоходов парогенератора при сжигании твердого топлива, осуществляется при помощи золоуловителя. Для удаления шлака и золы за пределы здания служит система механизмов, называемая шлакозолоудалением. Для обеспечения безопасной эксплуатации оборудования, регулирования количества пара и воды, а также отключения отдельных трубопроводов котельная установка имеет предохранительную, регулирующую и отключающую арматуру.

Для парогенератора котельной № 6 используется топка камерного типа с ручным забросом топлива, неподвижной  решеткой и твердым шлакоудалением. Такая топка является наиболее ранней, применяется для сжигания топлива  под парогенераторами мощностью до 2 МВт. Конструктивная схема топки состоит из колосниковой решетки, загрузочного отверстия, которое одновременно служит для шуровки слоя, и поддувального пространства, через которое воздух подается в топку. В настоящее время топки с ручной загрузкой топлива под промышленными парогенераторами практически не применяются.

• 2.2. Характеристика установки очистки газа.

Для очистки выбрасываемых в  атмосферу продуктов сгорания в  промышленных и отопительных котельных  при сжигании твердого топлива устанавливаются золоуловители. Все конструкции золоуловителей, применяемые для улавливания уноса (летучей золы и частиц несгоревшего топлива), по принципу их работы можно разбить на следующие группы: сухие инерционные золоуловители, мокрые золоуловители, электрофильтры и комбинированные золоуловители. Данная котельная использует групповые циклоны БЦ-2.

Циклоны являются наиболее распространенной моделью сухих инерционных золоуловителей. Принцип их действия основан на отделении  частиц уноса от продуктов сгорания за счет центробежных или инерционных сил.

Циклон состоит из входного патрубка, винтообразной крышки, сообщающей потоку вращательно-поступательное движение, центральной трубы для отвода продуктов сгорания, корпуса с  цилиндрической и конической частями бункера для сбора уловленного уноса, выпускного отверстия и улитки для отвода очищенных продуктов сгорания.

Поступившие в циклон через винтообразную  крышку продукты сгорания получают вращательно-поступательное движение. Вследствие этого под действием центробежной силы происходит расслоение потока на две части. Одна часть, с высокой концентрацией уноса, вращаясь, прижимается к корпусу циклона и затем, сползая через выпускное отверстие, поступает в бункер. Частички уноса, потеряв скорость, оседают в бункере, а продукты сгорания, поднимаясь из него, входят в центральную трубу. Другая часть продуктов сгорания, с низкой концентрацией уноса, не дойдя до бункера, поворачивает на 180° и входит в центральную трубу. При этом из продуктов сгорания выпадают частички уноса и под действием силы тяжести падают в бункер.

Циклоны и блоки циклонов предназначены  для очистки продуктов сгорания парогенераторов малой мощности.

Внутренний диаметр циклонов изменяется от 300 до 1400 мм. С уменьшением диаметра КПД циклонов возрастает. Циклоны группового исполнения имеют одинаковый внутренний диаметр.

• 2.3. Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу

В таблице 1 приводится перечень загрязняющих веществ, критерии качества воздуха, количество выбросов веществ.

Таблица 1

Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых  в атмосферу

Вещество	Критерии качества воздуха			Выброс, т/год	Значение параметра Фпр
Наименование	ПДКм.р	ПДКс.с	Класс опасности
Твердые вещества	0,15	0,05	3	0,55	0,8
CO	5,0	3,0	4	1,28	0,02
NO2	0,085	0,04	2	0,67	0,47
SO2	0,5	0,05	4	0,86	0,11

 

• 2.4. Параметры выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для расчета ПДВ.

Результаты расчетов уровня загрязнения  атмосферы на существующие положения, выполненные в соответствии с ОНД-86, в таблице 2.

Кроме этого, в таблице приведены следующие данные: информация об источниках выброса вредных веществ; параметры газовоздушной смеси на выходе из источника выбросов; координаты предприятия; данные о газоочистных установках; срок достижения ПДВ.

Таблица. 2

Параметры выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для расчёта ПДВ

 

Производство	Цех	Источники выделения загрязняющих веществ			Наименование источника выброса ЗВ		Число источников выброса, шт.
		наименование	к-во шт.
котельная	котельная	котлоагрегат	1	труба		1

 

 

 

 

Продолжение табл. 2

 

Номер источника на картесхеме	Высота источника выброса, м	Диаметр устья трубы, м	Параметры газовоздушной смеси на выходе из источника выброса
			скорость, м/с	объём на одну трубу, м3/с	Температура, 0С
4	24	1,8	9,87	3,4	36

 

Продолжение табл. 2

Координаты на карте-схеме, м		Наименование газоочистных установок	Вещества, по которым производится газоочистка	Средняя эксплуатационная степень очистки, %
центра точечного источника			Коэффициент обеспеченности газоочисткой, %	Максимальная степень очистки, %
Х	У
5245	3350	Батарейные циклоны БЦ-2	Твердые вещества (сажа)	85