Л.В. Мисун, И.Н. Мисун, В.М. Грищук
Инженерная экология в АПК
пособие / под ред. проф. Л.В. Мисуна. – Мн.: БГАТУ, 2007. – 302с.
Предыдущая |
Содержание статьи:
5. Защита атмосферы от загрязнения стационарными объектами АПК
5.4. Расчет выбросов ЗВ от производственных участков ремонтно-обслуживающих предприятий
5.4.3. Кузнечно-термический участок
На кузнечном участке производят различные кузнечные работы и выполняют термическую обработку деталей.
Стационарные горны в мастерских устанавливают на один и два огня. Воздух к горнам подают вентиляторы. Для удаления газов над горнами устанавливают зонт. Задние и боковые стенки горна закрывают металлическим фартуком, прикрепленным к зонту.
Для нагрева поковок применяют нагревательные кузнечные печи, работающие на твердом, жидком и газообразном топливе. Широкое распространение в ремонтном производстве получили и электрические нагревательные печи.
При нагреве заготовок и деталей в кузнечных горнах и нагревательных печах, работающих на твердом, жидком и газообразном топливе, происходит выделение оксида углерода, сернистого ангидрида (серы диоксид), оксидов азота, мазутной золы в пересчете на ванадий, твердых частиц (сажа). При закалке и отпуске в масляных ваннах происходит выделение паров минерального масла.
Для расчета выбросов загрязняющих веществ кузнечным участком необходимо иметь следующие данные:
— вид топлива, применяемого в горне (печи);
— количество потребляемого топлива за год;
— время работы оборудования в день.
«Чистое» время работы закалочной ванны – это время, когда из ванны выделяются пары и аэрозоли (с момента опускания металла в ванну до его охлаждения).
Валовый выброс твердых частиц в дымовых газах (Мт) определяется для твердого и жидкого топлива по формуле:
Мт = gт·m·c·(1 – hт/100), (5.36)
где gт – зольность топлива, % (таблица 5.16);
m – расход топлива за год, т/год;
c – коэффициент типа топлива (таблица 5.17);
hт – эффективность золоуловителей, % (принимается по паспортным данным очистного устройства).
Таблица 5.16 – Характеристика топлив
Топливо |
gт, % |
Qчi, МДж/кг, м3 |
Sг, % |
Угли Донецкий бассейн Днепровский бассейн Подмосковный бассейн Карагандинский бассейн Кузнецкий бассейн |
28,0 31,0 39,0 27,6 13,2 |
18,50 6,45 9,88 21,12 22,93 |
3,5 4,4 4,2 0,8 0,4 |
Мазут Малосернистый Сернистый Высокосернистый |
0,1 0,1 0,1 |
40,30 39,85 38,89 |
0,5 1,9 4,1 |
Природный газ из газопроводов |
— |
≈ 37,0 |
— |
Таблица 5.17 – Значение коэффициента c в зависимости от типа топки и топлива
Тип топки |
Топливо |
c |
С неподвижной решеткой и ручным забросом |
Бурые и каменные угли Антрациты: АС и АМ АРШ |
0,0023 0,0030 0,0078 |
Камерная |
Мазут |
0,0100 |
Максимально-разовый выброс определяется по формуле:
Gт = (Мт106)/(tn3600), (5.37)
где n – количество дней работы горна в год;
t – время работы горна в день, ч.
Валовый выброс оксида углерода определяется для твердого, жидкого и газообразного топлива:
Мсо = Ссо·m·(1–g1/100)·10-3, (5.38)
где g1 – потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания, % (таблица 5.18);
m – расход топлива за год, т/год (тыс.м3/год);
Ссо – выход оксида углерода при сжигании топлива, кг/т (кг/тыс.м3).
Значения Ссо – определяются по формуле:
Ссо = g2RQчi, (5.39)
где g2 – потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, % (таблица 5.18);
R – коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива:
R = 1 – для твердого топлива;
R = 0,5 – для газа;
R = 0,65 – для мазута;
Qчi – низшая теплота сгорания натурального топлива (таблица 5.16).
Таблица 5.18 – Характеристика топок
Тип топки |
Топливо |
g1 |
g2 |
С неподвижной решеткой и ручным забросом топлива |
Бурые угли Каменные угли Антрациты АМ и АС |
2,0 2,0 1,0 |
8,0 7,0 10 |
Камерная |
Мазут Газ (природный, попутный) Доменный газ |
0,5 0,5 1,5 |
0 0 0 |
Максимально-разовый выброс оксида углерода определяется по формуле:
Gсо = (Мсо106)/(tn3600). (5.40)
Валовый выброс оксидов азота для твердого, жидкого и газообразного топлива:
МNO2 = g3B10-3, (5.41)
где g3 – удельное количество оксидов азота, выделяющееся при сжигании топлива, кг/т; (кг/тыс.м3). g3=0,95…2,23;
В – расход топлива за год, т/год (тыс.м3/год).
Максимально-разовый выброс оксидов азота GNO2:
GNO2 = (МNO2106)/(tn3600). (5.42)
Валовый выброс мазутной золы (т/год) в пересчете на ванадий при сжигании мазута определяется по формуле:
МV = QV·m·(1–hзу)·10-6, (5.43)
где QV – количество ванадия, содержащегося в тонне мазута, г/т.
Значения QV определяются из выражения:
QV = 4000·gт/1,8, (5.44)
где gт – содержание золы в мазуте, %;
m – расход топлива за год, т/год;
hзу – степень очистки (эффективность золоуловителей).
Максимально-разовый выброс мазутной золы в пересчете на ванадий определяется по формуле:
GV = (MV·106)/(t·n·3600). (5.45)
Валовый выброс сернистого ангидрида SO2 (т/год), определяется по формуле:
МSO2 = 0,02·m·Sг·(1–h/SO2)·(1–h//SO2), (5.46)
где Sг – содержание серы в топливе, % (таблица 5.16);
h/SO2 – доля сернистого ангидрида, связываемого летучей золой топлива. Для углей Канско-Ачинского бассейна – 0,2 (Березовских – 0,5); Экибастузских – 0,02; прочих углей – 0,1; мазута – 0,02;
h//SO2 – доля сернистого ангидрида, улавливаемого в золоуловителе. Для сухих золоуловителей принимается равной 0, для мокрых – 0,25.
Максимально-разовый выброс сернистого ангидрида определяется по формуле:
GSO2 = (MSO2106)/(tn3600). (5.47)
Расчет валового выброса загрязняющих веществ при термической обработке металлоизделий проводится по формуле:
Мтi = gi m10-6, (5.48)
где gi – удельное выделение загрязняющего вещества, г/кг обрабатываемых деталей (таблица 5.19);
m – масса обрабатываемых деталей в год, кг.
Максимально-разовый выброс загрязняющих веществ (г/с) определяется по зависимости:
Gт = (gi b)/(3600t), (5.49)
где b – максимальная масса обрабатываемых деталей в течение рабочего дня, кг;
t – «чистое» время, затрачиваемое на обработку деталей в течение рабочего дня, час.
Таблица 5.19 – Удельные выделения загрязняющих веществ при термической обработке металлоизделий
Технологическая операция |
Применяемое вещество |
Выделяемое загрязняющее вещество |
|
наименование |
количественные характеристики выделения на единицу массы обрабатываемых деталей (gi), г/кг |
||
Закалка деталей в масляных ваннах |
минеральные масла |
масло минеральное нефтяное |
0,10 |
Отпуск деталей в масляных ваннах |
минеральные масла |
масло минеральное нефтяное |
0,08 |
Предыдущая |