Методические указания 3 страница

Таблица 7. Значение коэффициентов f и R_CO в зависимости от типа топки и вида топлива

Тип топки	Вид топлива	f	RСО. кг/кДж
С неподвижной решеткой и ручным забросом топлива	Бурые и каменные угли	0,0023	1,9
Антрациты: СА и АМ АРШ	0,0030 0,0078	0,9 0,8
С пневматическими забрасывате­лями и неподвижной решеткой	Бурые и каменные угли Антрацит АРШ	0,0088 0,0088	0,7 0,6
Ручным забросом топлива	Антрациты:
	САи AM	0,0030	0,9
	АРШ	0,0078	0,8
С пневматическими забрасывате­лями и неподвижной решеткой	Бурые и каменные угли Антрацит АРШ	0,0088 0,0088	0,7 0,6
С цепной решеткой прямого хода	Анрацит Ас и AM	0,0020	0,4
С забрасывателяими и цепной решеткой	Бурые и каменные угли	0,0035	0,7
Шахтная	Твердое топливо	0,0019	2,0
Слоевые топки бытовых теплоге­нераторов	Дрова	0,0050	14,0
	Бурые угли	0,0011	16,0
	Каменные угли	0,0011	7,0
	Антрацит, тощие угли	0,0011	3,0
Паровые и водогрейные котлы	Мазут	0,02	0,32
	Газ природный, по­путный и коксовый	-	0,25
Камерная топка и бытовые теплогенераторы	Газ природный	-	0,08

0 0,25 0,50 5 → щелочность воды

nSO₂. %

Рис. 2 Степень улавливания оксидов серы в мокрых золоуловителях в зави­симости от приведенной сернистости топлива (удельный расход воды в золо­уловителях 0,1-0,15 л/м3).

1-3 - щелочность воды соответственно 0,25 и 5 мг (моль/л): ηⁿ_SO2- степень улав­ливания S0₂,%, Sⁿ-приведенная сернистость топлива

где В - расход топлива, т/год, тыс.м³год, г/с, л/с;

Пример. Определить количество оксидов серы, удаляемых с дымовыми газа­ми от котлоагрегата при сжигании в нем мазута с теплотой сгорания Q^P_H = 4200 кДж/кг (ккал/кг) и сернистостью S^p 1,5%.

Исходные данные. Расчет топлива 330000 м³/год, 700 кг/ч. Отходящие дымо­вые газы после котлоагрегата промываются водой с щелочностью 5 мг/ (моль/л).

Решение. Приведения сернистость топлива: (1000xl,5)/420Q=0,36 кг/МДж.

Для оксидов серы, связанных в котле, ή_S02 = 0,02. Степень улавливания окси­дов серы в мокрых золоуловителях при щелочности 5 мг/(моль/л) по рис. 1 ή_S02 =2,0%

Количество оксидов серы, уделяемых с дымовыми газами: G = 0.02хВхS (1 - ή_S02) (1- η^//_SO2)

За 1 с: G_SO2=0,02x700 x l.5(l-0,02) (1-0,02)/3,6=5,6 г.

За 1 год: G_S02 = 0,22 ∙ 3300000 ∙ 1,5 (1-0,02)(1-0,02) = 95 т.

3.2.3. Расчет выбросов оксида углерода

Количество оксида углерода, выбрасываемого в единицу времени (т/год, г/с) при сжигании топлива в котлах производительностью до 30 т/ч, рассчитывают по формуле:

G_СО=0,001 С_СО В (1 -q₄/100)

С_СО - выход оксида углерода при сжигании топлива, кг/т или кг/тыс.м³ топ­лива:

C_СО ⁼ q₃R - Q^P_H,

где q₃ - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, %;

R - коэффициент, учитывающий потери теплоты, обусловленные присутст­вием в продуктах неполного сгорания оксида углерода; принимается для твердого топлива 1,0; 0,5 –для газа; для мазута 0,65;

Q'_u- низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг, МДж/м³;

q₄ - потери теплоты, вызванные механической неполнотой сгорания топлива,

%.

В отсутствии эксплуатационных данных значения q₃, q₄ принимаются по табл. 8; для ориентировочной оценки выброса оксида углерода М_со, т/год (г/с) можно воспользоваться формулой:

G_СО = 0,001 В Q^Р_Н К_а (1 -q₄/100),

где R_СО - количество оксида углерода, образующегося на единицу тепла, вы­деляющегося при горении топлива; принимается по табл. 8.

Пример. Определить количество оксида углерода, удаляемого с дымовыми газами котлоагрегата паропроизводительностью 2 т/ч при сжига­нии природного газа в камерной топке.

Исходные данные. Расход топлива: 180 м³/ч или 470000 м/год. Теплота сгорания природного газа Тюменского месторождения 35,7 кДж/м³ (8550 ккал/м³).

Решение. Количество оксида углерода, образующегося на едини­цу тепла К_СО из табл. 7 для паровых и водогрейных котлов при сжигании природного газа, К_СО = 0,25 кг/кДж. Потери тепла от механической неполно­ты сгорания топлива из табл. 8 для камерной топки q₄ = 0,0 %. Количество оксида углерода образующегося при сжигании 1 м³ природного газа:

G_СО = 0,25 х 35,7 (1 - 0,0 / 100) = 8,88 г/м³.

количество оксида углерода, выбрасываемого с дымовыми газами за 1 с -

G_СО = 8,88 (180 / 3600) = 0,444 г;

За 1 год G_СО = 0,001 х 470 х 35,7 х 0,25 (1 - 0,0 / 100) = 4, 174 т.

Таблица 8. Потери теплоты от химической неполноты сгорания

Топки	Топливо		Q3, %	q4, %
С цепной решеткой	Донецкий антрацит	1,5-1,6	0,5	13,5-10
Шахтно-цепные	Торф кусковой	1,3	1,0	2,0
С пневмомеханическим забрасывателем и цепной решеткой прямого хода	Угли типа кузнецких Угли типа донецкого Бурые угли	1,3-1,4 1,3 1,3-1,4	0,5-1 0,5-1 0,5-1	5,5-3 6-3,5 5,5-4
То же, и цепной решеткой обратного хода	Каменные угли Бурые угли	1,3-1,4 1,3-1,5	0,5-1 0,5-1	5,5-3 5,5-4,5
То же, и неподвижной решеткой	Донецкий антрацит Бурые угли типа подмосковных, бородинских	1,6-1,7   1,4-1,5 1,4-1,5	0,5-1   0,5-1 0,5-1	13,5-10   9-7,5 6-3
Шахтные с наклонной решеткой	Угли типа кузнецких Дрова, дробленные отходы, опилки, торф кусковой	1,4-1,5 1,4	0,5-1	5,5-3
Скоростного сгорания	Дрова, щепка, опилки	1,3		4-2
Слоевые топки котлов производительностью более 2 т/ч	Эстонские сланцы	1,4
Каменные с твердым шлакоудалением	Каменные угли	1,2	0,5	5-3
Камерные	Бурые угли Фрезерный торф Мазут Газ (природный, попутный)	1,2 1,2 1,1 1,1	0,5 0,5 0,5 0,5	3-1,5 3-1,5 0,0 0,0
С неподвижной решеткой и ручным забросом топлива	Доменный газ Бурые угли Каменные угли Антрациты АМ и АС	1,1 1,6 1,5 1,7	1,5 2,0 2,0 1,0	0,0 8,0 7,0 10,0

Примечания, а, - коэффициент избытка воздуха; меньшие значения - для парогенераторов при производительности D > 10 т/ч.

Большие значения q₄, принимаются при отсутствии средств уменьшения уно­са топлива: меньшие - при наличии средств возврата уноса, применение ост­рого дутья; меньшие значения также характерны для котлов производи­тельностью 25 - 35 т/ч.

1) а_т - коэффициент избытка воздуха; меньшие значения - для парогенерато­ров при производительности D > 10 т/ч.

2) Большие значения q₄, принимаются при отсутствии средств уменьшения уноса топлива: меньшие - при наличии средств возврата уноса, применение продолжительностью 25 -35 т/ч.

3.2.4 Расчет выбросов диоксида азота

Концентрация оксидов азота быстро возрастает с повышением температуры и достигает существенных значений при температуре выше 1750° С. При этом наибольшую концентрацию имеет низший оксид NO, в то время как со­держание высших оксидов N0₂ и N2O4 является незначительным. Окисление азота можно представить следующим образом:

N₂ + 1/2 0₂ = NO + N;

N + 0₂ = NO+ 1/2 0₂.

Образовавшийся в ядре горения топочной камеры N0 практически не
может быть окислен кислородом дымовых газов за то короткое время, измеряемое секундами, в течение которого газы движутся в пределах внешних газоходов и дымовой трубы. Таким образом, в атмосферу выбрасывается в основном оксид N0, который постепенно может окисляться до NО₂.

1. Количество оксидов азота (в пересчете на N0₂), выбрасываемых в единицу времени (т/год, г/с), рассчитывают по формуле:

M_N02 = B Q^Р_Н K_N02(l-β),

где В - расход топлива за рассматриваемый период времени, т/год, тыс. м³ /год, м³/с, г/с;

Q^P_H - теплота сгорания топлива, мДж/кг, мДж/м³;

K_NO2 - параметр, характеризующий количество оксидов азота, образующихся
на 1 гДж тепла, кг/гДж;

β - коэффициент, учитывающий степень снижения выбросов оксида азота в результате реализации технических решений. Значение К_NO2 определяется по рис. 3 для различных видов топлива в зависимости от нормальной нагрузки котлоагрегатов. При нагрузке котла, отличающейся от номинальной K_NO2 следует умножить на (Q_ф IQ _H) или на (D_ф / Q_H), где Q_ф, Q_H – соответственно фактическая и номинальная теплопроизводительность, кВт; D_ф,D_H - соответ­ственно фактическая и номинальная производительность, т/ч.

а)

б)

в)

Рис. 3. Значение параметра K_N02, характеризующего количество окси­дов азота, образующихся на 1 ГДж тепла в зависимости от паропроизводительности котлов D (а) и тепловой мощности котлоагрегата Q (б и в): 1 - при­родный газ, мазут; 2 - антрацит; 3 - бурый уголь; 4 -каменный уголь.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИИ ОПАСНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МАССЫ И ВИДОВОГО СОСТАВА ВЫБРАСЫ­ВАЕМЫХ В АТМОСФЕРУ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

Для определения категории опасности предприятия используют данные о выбросах загрязняющих веществ в атмосферу по форме статотчетности 2-ТП-воздух. При этом в форме 2-ТП-воздух в обязательном порядке должна быть подробная расшифровка "углеводородов" и "прочих" и не должна иметь место информация о суммарных выбросах вредных веществ в атмосферу от группы предприятий (например, в целом по объединению, управлениям и т.д.).

Категорию опасности предприятия (КОП) рассчитывают по формуле:

n

КОП= ∑ (Мiаi / ПДКi),

i=1

где Mi - масса выброса i-гo вещества, т/год;

ПДКi, - среднесуточная предельно допустимая концентрация i-гo вещества, мг/м;

n - количество загрязняющих веществ, выбрасываемых предприятием;

ai - безразмерная константа, позволяющая соотнести степень вредности i-гo общества с вредностью сернистого газа. Определяется по табл. 9.

Таблица 9 Значение a_i для вещества различных классов опасности

Константа	Класс опасности
ai	1,7	1,3	1,0	0,9

Пример. Рассчитать категорию опасности для АО "Южураллифт. Исходные данные для расчета приведены в таблице 10. Значения КОП рассчитывают при условии, когда Mj / ПДКi > 1, при Mi/ ПДК¹ < 1 значения КОП не рассчитывают и приравнивают к нулю.

Таблица 10

№ п/п	Наименование вещества	Класс опас- ности		М,-, т/год	пдкс.г мг/м3	М1/1ТДО —	Выбро- сы -тн/год
	Пыль абразивн.		1.7	0,097	0,04	2,425	4,5083
	Железа оксид		1,0	0,0407	0,04	1,0175	4,5083
	Марган. двуокись		1,3	0,0002	0,001	0,2	1,017
	Азота диоксид		1,3	0,00105	0,04	0,0263
	Фторист. водород		1,3	0,00002	0,005 -	0,004
	Углерода оксид		0,9	0,0341	3,0	0,0Ц4
	Пыль древесная		1,7	0,394		3,94	10,2883
	Свинец		1,7	0,000001	0,0003	0,0033
	Олово диоксид (в пересчете на олово)		1,0	0,0000007	0,02	0,00004
	Ксилол		1,0	0,0061	0,200	0,0305
	Толуол		1,0	0,008	0,600	0,0133

Расчеты показывают, что предприятие АО "Южураллифт" относится к четвертой категории опасности, так как значение КОП < 10³.

5. РАСЧЕТ И ОБОСНОВАНИЕ НОРМАТИВОВ ОБРАЗОВАНИЯ ОТХОДОВ

Согласно законодательству и нормативным актам, все производственные предприятия, независимо от форм собственности, обязаны разработать и представить на согласование в контролирующие органы нормативы образования и лимиты размещения отходов.

Проект нормативов образования и лимитов размещения отходов для предприятий непроизводственной среды, частных предпринимателей может быть разработан по упрощенной форме в случае образования у них отходов V, IV, и III классов опасности. Отходы I класса опасности представлены только люминесцентными лампами. При этом суммарное количество отходов для подобных предприятий не должно превышать 30 т в год и масса отхо­дов III класса опасности не более 10% от общей массы образующихся отхо­дов.

5.1 Методы расчета нормативов

Для определения (расчета) нормативов образования отходов использу­ются различные методы и, соответственно, разные единицы их измерения. В соответствии с технологическими особенностями производства нормативы образования отходов определяются в единицах массы (объема) либо в про­центах от количества используемого сырья, материалов или количества про­изводимой продукции.

Нормативы образования отходов, оцениваемые в процентах, определя­ются по тем видам отходов, которые имеют те же физико-химические свой­ства, что и первичное сырье. Нормативы образования отходов с измененны­ми по сравнению с первичным сырьем характеристиками предпочтительно представлять в следующих единицах измерения: кг/т, кг/м³, м³ /тыс. м³ и т.д.

При определении нормативов образования отходов применяются мето­ды расчета по материально-сырьевому балансу и по удельным отраслевым нормативам образования отходов.

Отраслевые нормативы образования отходов разрабатываются: путем усреднения индивидуальных значений нормативов образования отхо­дов для организаций отраслей; посредством расчета средних показателей на основе анализа отчетной ин­формации за определенный (базовый) период, выделения важнейших, (экспертно устанавливаемых) нормообразующих факторов и определения их влияния на значение нормативов на планируемый период. Расчетно-аналитический метод расчета применяется при наличии конструкторско-технологической документации, карт, рецептур, регламентов, рабочих чер­тежей на производство продукции, при котором образуются отходы. На ос­нове такой документации в соответствии с установленными нормами расхода сырья (материалов) рассчитывается норматив образования отходов (Но) как разность между нормой расхода сырья (материалов) на единицу продукции и чистым (полезным) их расходом с учетом неизбежных безвозвратных потерь сырья.

Расчет проводится по формуле:

H₀=N-P-H_n, (5.1)

где N - норма расхода сырья (материалов) на единицу продукции, т; Р - рас­ход сырья (материалов), необходимого для существования производст­венного процесса (работы), т;

Н_п - неизбежные безвозвратные потери сырья (материалов) в процессе произ­водства, т.

Норматив образования отходов можно определить по формуле:

H₀=N(l-K_n)-P, (5.2)

где К_п = H_пN- коэффициент неизбежных потерь сырья (материалов). Норматив образования отходов в процентах или как коэффициент выхода вторичного сырья (Н¹₀) определяется по формуле:

Н¹₀ = (1-К_исп.-К_п)-100%, (5.3)

где К_исп. - коэффициент использования сырья (материалов) при производстве продукции (К_исп. =P/N)

По формулам (5.1) - (5.2) определяются нормативы образования каждо­го вида отходов. Средневзвешенные (групповые) нормативы образования от­ходов на единицу валовой продукции определяются по формуле:

m m m

Н_отр = ∑ Ni ·qi - ∑ (Pi + Hni) / ∑qi (5.4)

i=1 i=1 i=1

где q_i - объем производимой продукции данного вида, i - индекс вида произ­водимой продукции (i = 1,2,... m) /

Экспериментальный метод расчета применяется для технологических
процессов, допускающих определенный диапазон изменений составных элементов сырья (в литейном производстве, химической, пищевой, микробиологической и других отраслях промышленности), а также при большой трудоемкости аналитических расчетов. Экспериментальный метод заключается в определении нормативов образования отходов на основе проведения опытных измерений в производственных условиях. Первоначально на основе статистической обработки опытных измерений массы полезного продукта, получаемого из единицы массы сырья (материалов), определяется показатель, характеризующий долю полезного продукта в единице сырья в процентах (С_пп). Исходя из значения этого показателя и данных о массе извлеченного из сырья полезного продукта (М_пп), определяется масса образования отходов (V₀) по формуле:;

V₀ = M_nn · (100% - C) / c (5.5)

Норматив образования отхода на единицу произведенной продукции (Н¹¹ ₀) определяется по формуле:

H¹¹₀ = V₀ / Q_np (5.6)

где Q_np - количество продукции, при производстве которой образуется отход. Для изделий, находящихся в стадии освоения, нормативы образования отходов определяются экспериментальным путем на основе измерения массы от­ходов при производстве наиболее типичных видов продукции и определения, средних по данному виду продукции показателей.

Метод расчета по фактическим объемам образования отходов для вспо­могательных и ремонтных работ (статистический метод) применяется для оп­ределения нормативов образования отходов на основе статистической обра­ботки отчетной информации за базовый (3-летний) период с последующей корректировкой данных в соответствии с планируемыми организационно-техническими мероприятиями, предусматривающими снижение материало­емкости производимой продукции.

Нормативы образования отходов (Н) статистическим методом опреде­ляются по формуле:

Н¹¹₀ = V₀ / N_n · K_м (5.7)

где V₀ – масса отходов, т;

N_n – количество изделий (материалов), при эксплуатации которых образу­ются отходы;

К_м – коэффициент перевода единицы измерения количества изделий (мате-
риалов) в единицу массы. '

Коэффициент К_м применяется, если амортизированная продукция (из­делие) исчисляется не в единицах массы, а в единицах площади, объема и т.д. На производствах с неустойчивыми регламентами технологических про­цессов, где нормативы образования отходов непосредственно не связаны с единицей производимой продукции, они определяются статистическим ме­тодом по формуле:

Н₀¹¹¹ = V₀ / Q_c (5.8)

где Н₀¹¹¹ - норматив образования отходов на единицу перерабатываемого сы­рья и материалов;V₀ - масса перерабатываемого сырья и материалов при производстве продукции.
Статистические данные обрабатываются за последние три года с после-
дующей корректировкой удельных показателей на планируемый период в
соответствии с тенденциями развития технологии и организации производственного процесса.

Метод расчета по справочным таблицам удельных нормативов образования отходов по отраслям промышленности - наиболее простой метод, но, к со­жалению, по многим отраслям таких нормативов нет.

5.2 Расчет нормативного количества образования отходов на примере путевой машинной станции № 215 Горьковской дирекции по ремонту пути

филиала ОАО «РЖД»

Расчет нормативного количества образования отхода - ртутные лампы, лю­минесцентные ртутьсодержащие трубки отработанные и брак

Марка	Количество	Фактиче	Вес одной	Эксплуатационный срок	Нормативное
лампы	установ-	ское коли-	лампы, г	службы лампы	количество обра-
	ленных	чество ча-	mi	i-той марки,	зования ртутных
	ртутных	сов работы		час Ki	ламп отрабо-
	ламп i-той	ламп i-той			танных,
	марки на	марки,			т/год
	предпри-	час/год, ti			М= ni*mi*ti*
	ятии, шт.,				l0-6/Ki
	ni.
ЛБ-40					0,013
ДРЛ-250					0-037
Итого:					0,050

Расчет нормативного количества образования отхода - аккумуляторы свинцовые отработанные неповрежденные, с неслитым электролитом

Расчет выполнен в соответствии с «Методикой расчета объемов образования отходов. Отработанные элементы питания.». Санкт-Петербург, 1999 г. по формуле:

Q^aкк =∑[(ni mi /ci)* 10^-3где

Q^акк - нормативное количество образования аккумуляторов отработанных i-й марки с неслитым электролитом, т/год

ni - количество используемых аккумуляторов i-й марки на предприятии, шт;

ci- эксплуатационный срок службы аккумуляторов i-й марки, год; mi – масса отработанного аккумулятора i-й марки с электролитом, кг;

Расчет представлен в таблице

Марка авто-	коли-	тип ак-	кол-во	срок	масса ак-	Нормативное
мобилей	чество	ку-	ак-	служ-	куму-	количество
	авто-	мулято-	кумуля-	бы акку-	лятора с	образования
	моби-	ра	то-	му-	элек-	отхода,
	лей,		ров, шт.	лятора,	троли-	т/год
	ед.		(ni)	год	том,	QaKK= (ni*
				Ci	кг	mj/ci) *0,001
					mj
УАЗ-315142		6СТ60				0,025
Камаз-43114		6СТ190			73,2	0,073
(автобус)
Камаз-55111		6СТ190			73,2	fl,073
Камаз-55102		6СТ190			73,2	0,073
Маз-5337		6СТ-190			73,2	0,073
ВПО-3000		6СТ-190			73,2	0,146
Путеукла­дочный кран УК25/9-18		6СТ190			73,2	0,293
Моторные платформы		6СТ190			73,2	0,732
Выправоч-но- подбивочно-рихтовочная машина		6СТ190			73,2	0,146
Итого:						1,64

Расчет нормативного количества образования отхода – шины пневматические отработанные i