Расчет выбросов для ТЭС

Оксиды азота

При факельном методе сжигания топливав исключительных случаях при отсутствии возможности измерить концентрацию оксидов азота в дымовых газах действующих котлов допускается, по согласованию с местным органом Госкомэкологии РФ, определение выбросов оксидов азота расчетным методом. Для этого рекомендуется использовать РД 34.02.304-95 «Методические указания по расчету выбросов оксидов азота с дымовыми газами котлов тепловых электростанций». Эти методические указания распространяются на паровые котлы паропроизводительностью от 75 т/ч и водогрейные котлы тепловой производительностью от 58 МВт (50 Гкал/ч), сжигающие твердое, жидкое и газообразное топливо в топочных устройствах с факельным методом сжигания.

Для паровых котлов паропроизводительностью 30–75 т/ч и водогрейных котлов тепловой мощностью 35–58 МВт (30–50 Гкал/ч) используется следующий расчетный метод.

Суммарное количество оксидов азота NO_x в пересчете на NO₂ в г/с (т), выбрасываемое в атмосферу с дымовыми газами котла при сжигании твердого, жидкого и газообразного топлива, рассчитывается по формуле

, (80)

где В − расход топлива, т усл. топл./ч (т усл. топл.); − коэффициент, характеризующий выход оксидов азота, определяемый [4], кг/т усл. топл.; q₄ − потери тепла из-за механической неполноты сгорания топлива, %; b₁ − коэффициент, учитывающий влияние на выход оксидов азота качества сжигаемого топлива, определяемый по [4]; − коэффициент, учитывающий конструкцию горелок и равный

для вихревых горелок 1,0;

для прямоточных горелок 0,85;

b₃ − коэффициент, учитывающий вид шлакоудаления и равный

при твердом шлакоудалении 1,0;

при жидком шлакоудалении 1,6;

e₁ − коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих газов на выход оксидов азота в зависимости от условий подачи их в топку, определяемый по [4]; e₂ − коэффициент, характеризующий уменьшение выбросов оксидов азота (при двухступенчатом сжигании) при подаче части воздуха d_в помимо основных горелок при условии сохранения общего избытка воздуха за котлом, определяемый по рис. Д1 [4]; r − степень рециркуляции дымовых газов, %; − доля оксидов азота, улавливаемых в азотоочистной установке; n_o и n_к − длительность работы азотоочистной установки и котла, ч/г; − коэффициент пересчета (при расчете валовых выбросов в граммах в секунду = 0,278; при расчете выбросов в тоннах = 10^-3).

Коэффициент вычисляется по следующим эмпирическим формулам:

для паровых котлов паропроизводительностью от 30 до 75 т/ч

, (81)

где и − номинальная и фактическая паропроизводительность котла соответственно, т/ч;

для водогрейных котлов производительностью от 125−210 ГДж/ч (30–50 Гкал/ч)

, (82)

где и − номинальная и фактическая тепловая производительность котла соответственно, ГДж/ч.

В случае сжигания твердого топлива в формулы (81) − (82) вместо и подставляются и .

Значения при сжигании твердого топлива вычисляют по формулам:

при £ 1,25 =0,178 + 0,47 , (83)

при >1,25 = (0,178+0,47 ) /1,25, (84)

где – содержание азота в топливе, %, на горючую массу.

При сжигании жидкого и газообразного топлива значения коэффициента принимаются по табл. 7.

При одновременном сжигании топлива двух видов и расходе одного из них более чем на 90 % значение коэффициента следует принимать по основному виду топлива. В остальных случаях коэффициент определяют как средневзвешенное значение по топливу. Для топлива двух видов

, (85)

где , и , − соответственно коэффициенты и расход топлива каждого вида на котел.

Таблица 7

Значение коэффициента при сжигании твердого топлива

> 1,05	1,0
1,05 – 1,03	0,9
< 1,03	0,75

Значения коэффициента e₁ при номинальной нагрузке и степени рециркуляции дымовых газов r менее 20 % принимают такими:

· при сжигании газа и мазута и вводе газов рециркуляции

в под топки (при расположении горелок

на вертикальных экранах) 0,0025;

через шлицы под горелками 0,015;

по наружному каналу горелок 0,025;

в воздушное дутье и рассечку двух воздушных потоков 0,035;

· при высокотемпературном сжигании твердого топлива и вводе газов рециркуляции

в первичную аэросмесь 0,010;

во вторичный воздух 0,005;

при низкотемпературном сжигании твердого топлива e₁ = 0.

Под высокотемпературным сжиганием понимают сжигание всех углей в топках с жидким шлакоудалением, а также с низшей теплотой сгорания, равной или более 23,05 МДж/кг, в топках с твердым шлакоудалением при температуре факела, равной или более 1500 °С.

Под низкотемпературным сжиганием понимают сжигание твердого топлива с низшей теплотой сгорания менее 23,05 МДж/кг в топках с твердым шлакоудалением при температуре факела менее 1500 °С.

При нагрузке меньше номинальной коэффициент e₁ умножают на коэффициент f, определяемый по формуле

. (86)

Формула (86) справедлива при 0,5 / 1.

Оксиды серы

Суммарное количество оксидов серы , выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами (г/с, т), вычисляют по формуле

, (87)

где В − расход натурального топлива за рассматриваемый период, г/с (т); − содержание летучей серы в топливе на рабочую массу, %; − доля оксидов серы, связываемых летучей золой в котле; − доля оксидов серы, улавливаемых в мокром золоуловителе попутно с улавливанием твердых частиц; − доля оксидов серы, улавливаемых в сероулавливающей установке; n_о и − длительность работы сероулавливающей установки и котла соответственно, ч/г.

Ориентировочные значения при факельном сжигании различных видов топлива приведены в [4].

Доля оксидов серы , улавливаемых в сухих золоуловителях (электрофильтрах, батарейных циклонах), принимается равной нулю. В мокрых золоуловителях МС и MB эта доля зависит от общей щелочности орошающей воды и от приведенной сернистости топлива :

. (88)

При принятых на тепловых электростанциях значениях удельного расходах воды на орошение золоуловителей 0,1−0,15 дм³/нм³ определяется по [4].

При совместном сжигании топлива различных видов выбросы оксидов серы рассчитываются отдельно для топлива каждого вида и результаты суммируются.

Оксид углерода

Концентрацию оксида углерода в дымовых газах расчетным путем определить невозможно. Расчет выбросов СО следует выполнять по данным инструментальных замеров в соответствии с п. 1 [4].