Воздействие на окружающую среду вредных веществ в результате выброса сжигаемого попутного нефтяного газа
Курсовой проект - Экология
Другие курсовые по предмету Экология
? этого воздействия ощущается по разным данным на расстоянии от нескольких сотен метров до нескольких километров. В зависимости от мощности факела на расстоянии от 50 до 150 м происходит выжигание органического вещества почвы и соответственно почвенной флоры и фауны, грунт прокаливается до превращения в пылящий бесструктурный песок или спекшийся суглинок. Дефолиация и значительное угнетение растительности в зависимости от местных условий наблюдается на расстоянии от 400 до 800 м.
6.1 Расчет выбросов газообразных загрязняющих веществ факелами типа DN - 50
Исходные данные:
тип факелов - DN - 50;
годовой расход газа - 600 млн.м3;
количество факелов - 5;
топливо - попутный нефтяной газ.
Таблица 6.1 - Состав газа и его основные характеристики
Состав попутного нефтяного газа, %CH4C2H6C3H8C4H1C5H1CO2N2H2SQн кДж/м381,88,82,80,940,30,35,1-36550
6.1.1 Расчет выбросов оксида азота в атмосферу
Суммарное количество оксидов азота NOx в пересчете на NO2 (в г/с, т/год), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами, определяем по формуле:
, (1)
где Bp - расчетный расход топлива, тыс. м3/год;
где N = 5 - количество котлов;
- низшая теплота сгорания топлива, = 36550 кДж/кг = 36,55 МДж/кг;
- удельный выброс оксидов азота при сжигании газа, г/МДж;
bk - безразмерный коэффициент, учитывающий конструкцию горелки;
Для всех горелок напорного типа принимаем bk = 1,0.
bt - безразмерный коэффициент, учитывающий температуру воздуха, подаваемого для горения:
bt = 1 + 0,002 (tгв - 30),(2)
где tгв - температура горячего воздуха, tгв =30 С.
ba - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние избытка воздуха на образование оксидов азота, ba = 1,225.
br - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов через горелки на образование оксидов азота.
При подаче газов рециркуляции в смеси с воздухом:
,(3)
где r - степень рециркуляции дымовых газов, %.
bd - безразмерный коэффициент, учитывающий ступенчатый ввод воздуха в топочную камеру:
bd = 0,022 d,
где d - доля воздуха, подаваемого в промежуточную зону факела (в процентах от общего количества организованного воздуха).
При определении выбросов в тоннах в год kп = 10-6.
При определении валовых выбросов оксидов азота за год значения входящих в формулу (1) величин определяем по средней за рассматриваемый промежуток времени нагрузке факела.
6.1.2 Расчет выбросов оксида углерода в атмосферу
При отсутствии данных инструментальных замеров оценка суммарного количества выбросов оксида углерода, г/с (т/год), выполняем по соотношению:
(4)
где CCO - выход оксида углерода при сжигании топлива, г/кг (г/нм3) или кг/т (кг/тыс. нм3), определяем по формуле:
,(5)
где q3 - потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, q3 = 0,5 %;- коэффициент, учитывающий долю потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную наличием в продуктах неполного сгорания оксида углерода; принимаем для газа R = 0,5;
- низшая теплота сгорания натурального топлива, = 36,55 МДж/кг;- потери тепла вследствие механической неполноты сгорания топлива, q4 = 0 %.
выброс бензапирен азот атмосфера
6.1.3 Расчет выбросов бензапирена в атмосферу
Концентрацию бензапирена, мг/нм3, в сухих продуктах сгорания природного попутного газа на выходе из топочной зоны факелов определяем по формуле:
при = 1,081,25=1,1, то:
,(6)
где - коэффициент избытка воздуха в продуктах сгорания на выходе из топки,= 1,1;- теплонапряжение топочного объема, кВт/м3; при сжигании непроектного топлива эту величину рассчитываем по соотношению:
,(7)
где Bp = B (1 - q4/100) - расчетный расход топлива на номинальной нагрузке, кг/с (м3/с);- фактический расход топлива на номинальной нагрузке, кг/с (м3/с);
- низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг (кДж/м3);т - объем топочной камеры, м3;
Кд - коэффициент, учитывающий влияние нагрузки факела на концентрацию бензапирена в продуктах сгорания, Кд = 2,3;
Кр - коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов на концентрацию бензапирена в продуктах сгорания;
Кст - коэффициент, учитывающий влияние ступенчатого сжигания на концентрацию бензапирена в продуктах сгорания.
Выброс бензапирена, поступающего в атмосферу с дымовыми газами (г/с, т/год), рассчитываем по формуле:
(8)
где сj - 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; сг - объем сухих дымовых газов, образующихся при полном сгорании 1 кг (1 нм3) топлива, при a0 = 1,4, нм3/кг топлива (нм3/нм3 топлива);- расчетный расход топлива, м3/с (тыс. м3/год);п - коэффициент пересчета, при определении выбросов в г/с kп = 0,287 10;
Для расчета максимальных и валовых выбросов по формуле (2) концентрации бензапирена, приводим к избыткам воздуха a = 1,4 по формуле:
(9)
где a - коэффициент избытка воздуха в месте отбора пробы, a = 1,1.
Объем сухих дымовых газов рассчитываем по формуле:
(10)
(11)
(12)
где - влагосодержание газообразного топлива при расчетной температуре 10 C, .
(13)
(14)
(15)
3
.
Концентрация веществ выбрасываемая факелами ти?/p>