Образование и расчет выбросов бенз(a)пирена

 

Выброс бенз(а)пирена, поступающего в атмосферу с дымовыми газами (г/с, т/год), рассчитывается по уравнению :

 

M_j = c_j V_сг B_p 10^-6, (13)

 

где B_p - расчетный расход топлива;

с_j - массовая концентрация загрязняющего вещества j в сухих дымовых газах при стандартном коэффициенте избытка воздуха a₀ = 1,4 и нормальных условиях (температура 273 К и давление 101,3 кПа ), мг/нм³; определяется по формуле 14; мг/нм³;

Массовая концентрация загрязняющего вещества j определяется по измеренной концентрации , мг/нм³, по соотношению

, (14)

где a - коэффициент избытка воздуха в месте отбора пробы.

V_сг - объем сухих дымовых газов, образующихся при полном сгорании 1 кг (1 нм³) топлива, при a₀ = 1,4, нм³/кг топлива (нм³/нм³ топлива).

Объем сухих дымовых газов может быть рассчитан по приближенной формуле

, (15)

где - низшая рабочая теплота сгорания топлива, МДж/кг (МДж/нм³);

K - коэффициент, учитывающий характер топлива и равный:

для газа	0,345
для мазута	0,355
для каменных углей	0,365
для бурых углей	0,375

 

Расчет концентрации бенз(а)пирена в дымовых газах водогрейных котлов

 

Концентрация бенз(а)пирена, мг/нм³, в сухих продуктах сгорания мазута на выходе из топочной камеры водогрейных котлов определяется по формулам:

- для = 1,05¸1,25 и q_v =250¸500 кВт/м³:

, (16)

- для > 1,25 и q_v = 250¸500 кВт/м³:

. (17)

 

Коэффициент К₀, учитывающий влияние дробевой очистки конвективных поверхностей нагрева на работающем котле, принимается:

при периоде между очистками 12 ч	1,5
при периоде между очистками 24 ч	2,0
при периоде между очистками 48 ч	2,5

R - коэффициент, учитывающий способ распыливания мазута для паромеханических форсунок R = 0,75; для остальных случаев R = 1;

- коэффициент избытка воздуха в продуктах сгорания на выходе из топки;

q_v - теплонапряжение топочного объема, кВт/м³;

при сжигании проектного топлива величина q_v берется из технической документации на котельное оборудование;

при сжигании непроектного топлива величина q_v рассчитывается по соотношению

, (18)

где B_p = B (1 – q₄/100) - расчетный расход топлива на номинальной нагрузке, кг/с (м³/с);

B - фактический расход топлива на номинальной нагрузке, кг/с (м³/с);

- низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг (кДж/м³);

V_т - объем топочной камеры, м³; берется из техдокументации на котел.

К_д - коэффициент, учитывающий влияние нагрузки котла на концентрацию бенз(а)пирена в продуктах сгорания, (определяется по графику рис. 2);

К_р - коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов на концентрацию бенз(а)пирена в продуктах сгорания, (определяется по графику рис. 3);

К_ст - коэффициент, учитывающий влияние ступенчатого сжигания на концентрацию бенз(а)пирена в продуктах сгорания, (определяется по графику рис. 4).

 

Концентрация бенз(а)пирена, мг/нм³, в сухих продуктах сгорания природного газа на выходе из топочной зоны водогрейных котлов малой мощности определяется по формулам:

- для = 1,05¸1,25 и q_v = 250¸500 кВт/м³:

, (19)

- для > 1,25 и q_v = 250¸500 кВт/м³:

. (20)

Для расчета максимальных и валовых выбросов по формуле (13) концентрации бенз(а)пирена, рассчитанные по формулам (16)-(20) приводятся к избыткам воздуха a = 1,4 по формуле (14) настоящей методики.

 

 

Концентрацию бенз(а)пирена в сухих дымовых газах котлов малой мощности при слоевом сжигании твердых топлив с_бп (мг/нм³), приведенную к избытку воздуха в газах a = 1,4, рассчитывают по формуле:

, (21)

где А - коэффициент, характеризующий тип колосниковой решетки и вид топлива;

Коэффициент А принимают равным

для углей и сланцев	2,5
для древесины и торфа	1,5

- низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

R - коэффициент, характеризующий температурный уровень экранов;

для tн ³ 150 °С	R = 350
для tн < 150 °С	R = 290

где t_н - температура насыщения при давлении в барабане паровых котлов или на выходе из котла для водогрейных котлов; (см. нормативный метод "Тепловой расчет котельных агрегатов");

К_д - коэффициент, учитывающий нагрузку котла;

, (22)

где D_н - номинальная нагрузка котла, кг/с;

D_ф - фактическая нагрузка котла, кг/с;

К_зу - коэффициент, учитывающий степень улавливания бенз(а)пирена золоуловителем и определяемый по соотношению

К_зу = 1 -h_зу z, (21)

где -h_зу - степень очистки газов в золоуловителе по золы, %;

z - коэффициент, учитывающий снижение улавливающей способности золоуловителем бенз(а)пирена:

при температуре газов перед золоуловителем ³ 185 °С

z = 0,8 - для сухих золоуловителей

z = 0,9 - для мокрых золоуловителей

при температуре газов перед золоуловителем < 185 °С

z = 0,7 - для сухих золоуловителей

z = 0,8 - для мокрых золоуловителей.

 

 

Таблица 1