Разработка воздухоохранных мероприятий для котельной №1 Южно-Сахалинской дистанции гражданских сооружений

Введение……………………………………………………………………………...2
1. Характеристика объекта исследования, вредные выбросы из газовых котлов и анализ методов их снижения в атмосферу………………………………………4
1.1 Характеристика особенности работы котлов на газообразном топливе
1.2 Горение газообразного топлива и механизмы образования вредных веществ
1.3 Анализ существующих мероприятий по уменьшению вредных выбросов при сжигании топлива
2. Характеристика котельной №1 Южно-Сахалинской дистанции гражданских сооружений
2.1 Характеристика котельной и котлоагрегатов.
2.2 Устройство и описание паровых котлов
3. Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу при сжигании газа…….36
3.1 Расчет выбросов оксида азота с продуктами сгорания топлива……...36
3.2 Расчет выбросов бензапирена с продуктами сгорания топлива……...43
3.3 Расчет выбросов оксида углерода с продуктами сгорания топлива…44
3.4 Расчет предельно-допустимого выброса вредных веществ от котлоагрегата ТПГЕ-215………………………………………………...46
4. Разработка технических решений для снижения выбросов ……………..50
4.1 Существующие технические решения для снижения выбросов на котельной №1………………………………………………………..50
4.2 Воздухоохранные мероприятия, предлагаемые к внедрению на котельной №1 для снижения выбросов оксидов азота
4.3 Расчет выбросов оксида углерода с продуктами сгорания топлива
Список используемых источников
Заключение

Весь текст будет доступен после покупки

Атмосферный воздух является жизненно важным компонентом окружающей природной среды и неотъемлемой частью среды обитания всего живого. От его качества зависит здоровье людей, а также состояние растительного и животного мира. На формирование качества атмосферного воздуха влияют различные факторы, в том числе производственная деятельность предприятий промышленности, большое количество транспортных средств и неблагоприятные метеорологические условия, то есть естественные процессы, которые способствуют еще большему накоплению загрязняющих примесей в воздухе.
Выбросы загрязняющих веществ являются, пожалуй, главной экологической проблемой на сегодняшний день. Наибольший процент выбросов загрязняющих веществ на сегодняшнее время приходится на промышленные предприятия. Именно они таят в себе едва ли не главную угрозу окружающей среде.
Выбросы загрязняющих веществ – это различные разновидности отходов, попадающие в окружающую среду в результате жизнедеятельности человека. Они оказывают вредное воздействие на людей, животных, растения, почву, воду, здания, вызывают коррозию изделий из металла, понижают прозрачность атмосферы, повышают влажность воздуха, увеличивают количество туманов, уменьшают видимость и т. д. Выбросы загрязняющих веществ, попадая в атмосферу, литосферу и гидросферу, разрушают эти экосистемы, делая их либо малопригодными для существования жизни, либо же совсем непригодными.
Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу представляют собой, в основном, летучие газообразные химические вещества. Как показывают результаты экологических исследований, выбросы в атмосферу, ее загрязнение, являются одними из самых мощных и постоянных факторов негативного воздействия на человека и окружающую его природную среду.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Характеристика объекта исследования, вредные выбросы из газовых котлов и анализ методов их снижения в атмосферу


1.1 Характеристика особенности работы котлов на газообразном топливе

Для получения тепловой энергии в современной энергетике используются различные источники: твердое топливо (каменный и бурый угли, торфяники, дрова, отходы сельского хозяйства), жидкое топливо (мазут, нефть, дизельное топливо) и газообразное топливо. Котлы на газовом топливе – лучшее решение там, где местность газифицирована.
Причин здесь несколько:
? стоимость производства 1 Гкал тепла самая низкая,
? не нужны сложные и дорогие системы топливоподачи и золошлакоудаления,
? котлы на газовом топливе полностью автоматизированы, а в связи с этим
? не требуют расходов на содержание большого штата обслуживающего персонала,
? выбросы в атмосферу вредных веществ гораздо ниже, чем у твердотопливных котлов,
? не нуждаются в дымососных установках,
? гидравлическая схема котлов не требует водоподготовительных установок, так как требования к качеству воды самые минимальные,
? коэффициент полезного действия котлов достигает 91-92%,
? быстро вводятся в эксплуатацию и выходят на заданную мощность,
? котлы имеют компактные размеры и просты в установке.
Одной из самых популярных и доказавших свою надежность и эффективность конструкций водогрейных котлов в России является стальной водотрубный котел КВ. Котлы на газовом топливе марки КВа предназначены для получения горячей воды с температурой до 115 °С при рабочем давлении 0,6 (6,0) МПа (кгс/см) для нужд отопления и горячего водоснабжения. Они работают в открытых и закрытых системах теплоснабжения с принудительной циркуляцией воды.

1.2 Горение газообразного топлива и механизмы образования вредных веществ

Горением называется быстрая химическая реакция соединения горючих компонентов с кислородом, сопровождающаяся интенсивным выделением тепла и резким повышением температуры.
Реакции горения описываются стехиометрическими уравнениями,
характеризующими качественно и количественно вступающие в реакцию
и образующиеся в результате нее вещества.
Реакция горения любого углеводорода может быть выражена следующим общим уравнением [8]:
, (1.1)
где т – число углеродных атомов в молекуле углеводорода;
п – число водородных атомов в той же молекуле;
Q – тепловой эффект реакции.
В результате горения любого углеводорода с кислородом, согласно уравнению (2.1), образуется углекислый газ, вода и кислород.
Так, как используемый природный газ состоит примерно на 92% из метана, ниже приведена реакция горения метана с кислородом [8]:
,
Далее, в таблице 1.1 представлены химические реакции горения газов углеводородов с кислородом, которые составляют около 8% от общего состава Сахалинского природного газа.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Федеральный закон от 04.05.1999 № 96-ФЗ (ред. от 11.06.2021) «Об охране атмосферного воздуха».
2. Типовая инструкция по организации системы контроля промышленных выбросов в атмосферу в отраслях промышленности (Дата актуализации: 01.01.2021).
3. Вавилов, В.И. Модернизация действующих котлоагрегатов с целью оптимизации горения и сокращения вредных выбросов в атмосферный воздух / В.И.Вавилов// Труды Региональной научно-технической конф. ДВГУПС. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2018. – С.163-166.
4. Ветошкин, А. Г. Обеспечение надежности и безопасности в техносфере: учебное пособие / А. Г. Ветошкин. - 3-е изд., стер. - Санкт-Петербург: Лань, 2020. - 236 с.
5. Гарицкая, М. Ю. Мониторинг геоэкосистем: учебное пособие / М. Ю. Гарицкая. - Оренбург: ОГУ, 2018. - 115 с. - ISBN 978-5-7410-2115-6. - Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. - URL: https://e.lanbook.com/book/159818.
6. Катин, В.Д Охрана воздушного бассейна при сжигании топлива в котлах и печах предприятий железнодорожного транспорта / В.Д.Катин // монография. – Владивосток: Дальнаука, 2007 – 160с.
7. Катин, В.Д. Проблемы охраны атмосферы от загрязнения котельными на предприятиях железнодорожного транспорта и перспективны решения / В.Д.Катин // монография. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006. – 98с.
8. Методические указания по расчету выбросов оксидов азота с дымовыми газами котлов тепловых электростанций, СО153-34.02.304-2003 / Министерство энергетики – Москва, 2018. – 115 с.

Весь текст будет доступен после покупки