Методика расчета выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива

Введение

Расчет выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива является критически важным этапом при разработке проектов нормативов допустимых выбросов (ПДВ) и составлении экологической отчетности предприятия. Ниже приведена методика расчета для основных загрязняющих веществ.

Расчет выбросов оксидов азота (NO2)

Валовый выброс оксидов азота (в пересчете на NO2) рассчитывается по формуле:

G_NO2 = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_NO2 ∙ (1 — β)

Где:

• В — расход топлива;
• Q_р^н — низшая теплота сгорания топлива;
• K_NO2 — удельный выброс оксидов азота;
• β — коэффициент, учитывающий снижение выбросов.

Расчет выбросов диоксида серы (SO2)

Выброс диоксида серы рассчитывается с учетом содержания серы в топливе:

G_SO2 = 0,02 ∙ В ∙ S_Т ∙ (1 — η_SO2‘) ∙ (1 — η_SO2»)

Где:

• S_Т — содержание серы в топливе;
• η_SO2‘ — коэффициент улавливания серы в котле;
• η_SO2» — коэффициент улавливания серы в газоочистной установке.

Расчет выбросов оксида углерода (CO)

Выброс оксида углерода определяется по формуле:

G_CO = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_CO ∙ (1 — β)

Коэффициент K_CO зависит от типа горелочного устройства и режима горения.

Расчет выбросов оксидов азота (NOx) при сжигании газа

Для газообразного топлива формула принимает вид:

G_NO2 = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_NO2 ∙ (1 — β)

При этом учитываются специфические коэффициенты для газовых горелок.

Расчет выбросов оксида углерода (CO) при сжигании газа

G_CO = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_CO ∙ (1 — β)

Значения коэффициентов для природного газа регламентируются отраслевыми справочниками.

Расчет выбросов диоксида серы (SO2) при сжигании газа

G_SO2 = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_SO2 ∙ (1 — β)

Для природного газа выбросы SO2 минимальны, так как содержание серы в нем крайне низкое.

Расчет выбросов оксидов азота (NOx) при сжигании мазута

G_NO2 = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_NO2 ∙ (1 — β)

При сжигании мазута необходимо учитывать повышенное образование термических оксидов азота.

Расчет выбросов оксида углерода (CO) при сжигании мазута

G_CO = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_CO ∙ (1 — β)

Коэффициент K_CO для мазута выше, чем для газа, из-за сложности процесса полного сгорания тяжелых фракций.

Расчет выбросов диоксида серы (SO2) при сжигании мазута

G_SO2 = 0,02 ∙ В ∙ S_Т ∙ (1 — η_SO2‘) ∙ (1 — η_SO2»)

Мазут характеризуется высоким содержанием серы, что требует обязательного учета эффективности газоочистки.

Расчет выбросов оксидов азота (NOx) при сжигании твердого топлива

G_NO2 = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_NO2 ∙ (1 — β)

Для твердого топлива (уголь) учитывается зольность и летучие вещества.

Расчет выбросов оксида углерода (CO) при сжигании твердого топлива

G_CO = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_CO ∙ (1 — β)

Расчет требует данных о типе топки (слоевая, камерная).

Расчет выбросов диоксида серы (SO2) при сжигании твердого топлива

G_SO2 = 0,02 ∙ В ∙ S_Т ∙ (1 — η_SO2‘) ∙ (1 — η_SO2»)

При сжигании угля значительная часть серы может связываться золой (η_SO2‘).

Расчет выбросов оксидов азота (NOx) при сжигании дизельного топлива

G_NO2 = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_NO2 ∙ (1 — β)

Применяется для дизельных электростанций и котельных.

Расчет выбросов оксида углерода (CO) при сжигании дизельного топлива

G_CO = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_CO ∙ (1 — β)

Коэффициенты зависят от нагрузки двигателя или котла.

Расчет выбросов диоксида серы (SO2) при сжигании дизельного топлива

G_SO2 = 0,02 ∙ В ∙ S_Т ∙ (1 — η_SO2‘) ∙ (1 — η_SO2»)

Содержание серы в дизельном топливе строго регламентировано ГОСТ.

Расчет выбросов оксидов азота (NOx) при сжигании керосина

G_NO2 = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_NO2 ∙ (1 — β)

Используется для специфических промышленных горелок.

Расчет выбросов оксида углерода (CO) при сжигании керосина

G_CO = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_CO ∙ (1 — β)

Расчет аналогичен другим жидким топливам.

Расчет выбросов диоксида серы (SO2) при сжигании керосина

G_SO2 = 0,02 ∙ В ∙ S_Т ∙ (1 — η_SO2‘) ∙ (1 — η_SO2»)

Керосин является малосернистым топливом.

Расчет выбросов оксидов азота (NOx) при сжигании бензина

G_NO2 = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_NO2 ∙ (1 — β)

Применяется для бензиновых двигателей и установок.

Расчет выбросов оксида углерода (CO) при сжигании бензина

G_CO = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_CO ∙ (1 — β)

Выбросы CO при неполном сгорании бензина могут быть значительными.

Расчет выбросов диоксида серы (SO2) при сжигании бензина

G_SO2 = 0,02 ∙ В ∙ S_Т ∙ (1 — η_SO2‘) ∙ (1 — η_SO2»)

Содержание серы в современных бензинах минимально.

Расчет выбросов оксидов азота (NOx) при сжигании сланца

G_NO2 = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_NO2 ∙ (1 — β)

Специфический вид топлива, требующий учета состава золы.

Расчет выбросов оксида углерода (CO) при сжигании сланца

G_CO = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_CO ∙ (1 — β)

Расчет учитывает особенности горения сланцевых пород.

Расчет выбросов диоксида серы (SO2) при сжигании сланца

G_SO2 = 0,02 ∙ В ∙ S_Т ∙ (1 — η_SO2‘) ∙ (1 — η_SO2»)

Сланцы часто содержат большое количество серы.

Расчет выбросов оксидов азота (NOx) при сжигании торфа

G_NO2 = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_NO2 ∙ (1 — β)

Торф требует учета влажности при расчете теплоты сгорания.

Расчет выбросов оксида углерода (CO) при сжигании торфа

G_CO = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_CO ∙ (1 — β)

Расчет учитывает высокую летучесть торфа.

Расчет выбросов диоксида серы (SO2) при сжигании торфа

G_SO2 = 0,02 ∙ В ∙ S_Т ∙ (1 — η_SO2‘) ∙ (1 — η_SO2»)

Содержание серы в торфе обычно невысокое.

Расчет выбросов оксидов азота (NOx) при сжигании дров

G_NO2 = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_NO2 ∙ (1 — β)

Древесное топливо считается экологически более чистым.

Расчет выбросов оксида углерода (CO) при сжигании дров

G_CO = 0,001 ∙ В ∙ Q_р^н ∙ K_CO ∙ (1 — β)

Выбросы CO зависят от влажности древесины.

Расчет выбросов диоксида серы (SO2) при сжигании дров

G_SO2 = 0,02 ∙ В ∙ S_Т ∙ (1 — η_SO2‘) ∙ (1 — η_SO2»)

Содержание серы в древесине практически отсутствует.

Заключение

Представленные формулы позволяют рассчитать валовые выбросы для большинства видов топлива. При проведении расчетов необходимо использовать актуальные значения коэффициентов из утвержденных методик и справочников.