Geum.ru

До курсового проектування за курсом "Моделювання І прогнозування стану навколишнього середовища" для студентів 4 курсу хіміко-технологічного факультету / Уклад

Вид материалаДокументы

Содержание


5.1. Розрахунок екологічного ефекту
5.2. Розрахунок витрат на впровадження та економічної ефективності очисних споруджень
Кожухотрубчастий теплообмінник
Ціни на складові експлуатаційних витрат
Подобный материал:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14

5.1. Розрахунок екологічного ефекту



Екологічний ефект в умовних тоннах у рік (умов.т/рік) визначається для газоподібних домішок по формулі:

,
(5.1)

де ΔΜC – зміна приведеної маси викидів забруднень із джерела, по варіантах у порівнянні з викидами вихідної суміші без очищення, умов.т./рік;

f – коефіцієнт розсіювання домішок в атмосфері;

 – відносна небезпека забруднення над територією.

Чисельні значення відносної небезпеки визначаються в залежності від типу території, що попадає в зону забруднення, і приведені в табл. 5.1.

Коефіцієнт розсіювання домішок в атмосфері f являє собою поправку, що враховує характер розподілу часток, що викидаються з джерела. Значення f варіюються в залежності від швидкості осідання часток. Для газоподібних домішок зі швидкістю осідання менш 1 см/с:

(5.2)

де U – значення модуля швидкості вітру на рівні флюгера, м/с. Для Одеси можна прийняти U = (5 – 7) м/с;

Н – висота джерела забруднення, приймається рівною 30 м;

– виправлення на тепловий підйом смолоскипа викидів;

ΔТ = (ТС – Т0) – середньорічна різниця температур на виході з джерела (сопла труби – ТС) і в навколишньому повітрі (Т0). Температуру ТС варто приймати рівній температурі на виході з трубного простору рекуператора ТК. Для умов Одеси можна прийняти Т0 = (10 – 13) С.

Таблиця 5.1

Відносна небезпека забруднення 


Тип території
Значення σ

Курорти, санаторії, заповідники, заказники
8

Території промислових підприємств
4

Житлові райони з висотною забудовою (9 і більш поверхів)
6

Те ж з 5-поверховою забудовою
3

Те ж з 2-поверховою забудовою
1,5

Щільна одноповерхова забудова (селища, пригород)
1

Сільська територія
0,8


Приведена маса річного викиду забруднень в атмосферу в умовних тоннах визначається як

(5.3)

де AS – показник відносної агресивності S-ої речовини, умов. т/т;

m – маса річного викиду S-ої речовини в атмосферу, т/рік.

Маса річного викиду розраховується по формулі:

mS = QCBXρ/1000
(5.4)

де Q – об'ємна витрата, м3/год;

С – концентрація S-ої речовини, частки;

В – число годин роботи установки в році;

Х – ступінь очищення, частки;

ρ – густина S-ої речовини, кг/м3.

Значення показника AS визначається з табл. 5.2.


5.2. Розрахунок витрат на впровадження та економічної ефективності очисних споруджень



Економічний результат заходів щодо захисту атмосферного повітря в гривнях визначається по наступній формулі:

ΔР = ΔY + ΔD,

(5.5)

де ΔY – відвернений збиток, що наноситься суспільству при забрудненні навколишнього середовища, гривень у рік;

ΔD – додатковий доход від приведених довкілля-захисних заходів.

Для розглянутих випадків ця величина може бути прийнята в межах 30 –70 тис. грн. у рік.

Відвернений збиток визначається по формулі:

ΔY = γּЭн ,

(5.6)

де γ – вартісна оцінка шкоди від умовної одиниці викидів, грн / умов. т. В Україні відповідно до експертних оцінок γ = 24 грн / умов. т.

Таблиця 5.2

Речовина
Індекс

речовини
Густина, кг/м3
Клас

небезпеки
AS

усл.т./т

Δп*


грн /т.рік

СО
1
1,25
4
1
46

Метан
2
0,717
4
1,26
46

Бутан
3
2,70
4
1,26
46

Пентан
4
3,217
4
1,26
46

Гептан
5
4,468
3
1,26
200

Декан
6
6,345
4
1,26
46

Бензол
7
3,485
2
49,0
1340

Толуол
8
4,11
3
49,0
200

Ксилол
9
4,736
3
49,0
200

Стирол
10
4,647
2
310
5900

Етанол
11
2,055
4
2,93
800

Бутанол
12
3,306
3
24
200

Фенол
13
4,20
2
310
3700

Ацетон
14
2,592
4
2,22
310

Фурфурол
15
4,289
3
310
200

* – орієнтовані значення за умови наднормативних викидів.


Річний економічний ефект у гривнях складає:

Ээк = ΔП + ΔР – (ΔЗ + ЕНΔК) ,

(5.7)

де ΔП – зміна величини плати за забруднення середовища при установці систем газоочищення в порівнянні з викидами даної суміші в атмосферу без очищення;

ΔС – приріст експлуатаційних витрат на зміст установки;

ΔК – приріст одноразових витрат на проектування, придбання і монтаж установок газоочищення;

ЕН – нормативний коефіцієнт економічної ефективності одноразових витрат.

В Україні для довкілля-захисних заходів його можна прийняти рівним 0,18.

Величина ΔП розраховується по формулі

(5.8)

де Δп – зміна величини плати за забруднення середовища, віднесена до 1 тонни S-ої речовини, при установці систем газоочищення в порівнянні з викидами даної суміші в атмосферу без очищення; грн/т.рік. Значення Δп вибирається по табл. 5.2.

Розрахувавши Ээк для розглянутих схем, вибирають ту, котра забезпечує максимальний річний економічний ефект.

Серед витрат на впровадження очисних споруджень виділяють капітальні й експлуатаційні. Капітальні витрати включають вартість основних виробничих фондів (ОВФ) – апаратів, необхідних для здійснення очищення. Приріст одноразових витрат на проектування, придбання та монтаж установок газоочищення (ΔК) визначається з використанням питомих витрат на ОВФ (табл. 5.3).

Таблиця 5.3

Питомі витрати на ОВФ


Устаткування
Одиниці

виміру
Величина

Кожухотрубчастий теплообмінник


грн / м2
950

Реактор вертикальний

грн / м3
3700

Трубчаста піч

грн / шт
39000

Насос для подачі рідкого палива

грн / шт
1600

Перемикаючі пристрої
грн / шт
14000

Примітка: питомі витрати на газодувку не включені в таблицю, тому що вона використовується у всіх схемах і її параметри у всіх варіантах однакові.


Експлуатаційні витрати включають витрати на використання ОВФ. Витрати, співвіднесені на розрахунковий рік, складаються з виробничих експлуатаційних витрат у повному обсязі. Враховується вартість усіх витрачених ресурсів – палива, електроенергії, каталізатора. Для віднесення капітальних витрат на розрахунковий період використовують амортизацію ОВФ. Амортизація – віднесення частини вартості ОВФ на розрахунковий період. Розмір амортизованих витрат визначається нормою амортизації. У неї включаються витрати на поточний ремонт ОВФ, витрати на їхній зміст, витрати на заробітну плату основним виробничим робітникам, а так само нормативний коефіцієнт окупності вкладень Е=0,18. Спрощено можна установити норму амортизації на рівні 20–25 %. Така ставка забезпечує виконання всіх статей витрати, зв'язаних з експлуатацією ОВФ. Строго говорячи, амортизацію, витрати на доставку і монтаж устаткування, зарплату, відносять до різних статей, але для рішення задач оцінки еколого-економічної ефективності їх можна визначити як деякий відсоток вартості ОВФ і включити в загальну норму амортизації. При розрахунку витрат на схеми очищення варто використовувати наступні допущення:

1. Схеми очищення працюють 8000 годин у рік.
  1. Схеми установок спрощені і включають тільки такі апарати – реактор, теплообмінник-рекуператор, трубчаста піч, насос для подачі додаткового палива. Для реверс-процесу додатково включають перемикаючі пристрої.

Приріст капітальних витрат (ΔК) включає витрати на зазначені апарати і відрізняється для кожного варіанта розглянутих схем каталітичного очищення. Приріст експлуатаційних витрат на газоочищення, віднесених до розрахункового року визначаються по формулі:

ΔС = ∑Сi Ni;

(5.9)

де – відповідно ціна і річна кількість i-ої статті експлуатаційних витрат по кожному варіанту.

Ціни на що враховуються складові експлуатаційних витрат, необхідні для оцінки приросту витрат, приведені в табл. 5.4.

Таблиця 5.4

Ціни на складові експлуатаційних витрат





Стаття
Одиниці виміру
Ціна за одиницю, грн.

Електрична енергія *
КВт ∙ година
0,20

Умовне паливо
Кг
0,95

Каталізатор ІКТ**
м3
70000

Інертне засипання ***
м3
2000

* – Витрати на електричну енергію прийняті однаковими для всіх схем.

** – Ціна на каталізатор установлена з урахуванням терміну його роботи 4 роки.

*** – Ціна на інертне засипання встановлена з урахуванням терміну її роботи 10 років.