Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
"Экология". Контрольная работа. Решение четырех задач. Вариант №9.
В основу методики расчета выбросов вредных веществ автомобильным транспортом заложен нормируемый удельный выброс по автомобилям отдельных групп (грузовые, автобусы, легковые) и классов (по грузоподъемности, габаритным размерам для автобусов, по рабочему объему двигателя для легковых автомобилей) для каждого типа двигателя (бензиновый, дизельный) в зависимости от движения по городу или вне населенных пунктов. При этом выброс вредных веществ корректируется в зависимости отряда наиболее существенных факторов. В результате в общем виде расчет массы вредных выбросов, поступающих в атмосферный воздух от АТС средств, проводится по формуле:
(1,1)
где Мi - масса i-го вредного вещества (оксида углерода - СО, углеводородов - СН, оксидов азота – NOx и др.);
j - количество групп автомобилей;
k - количество классов автомобилей в данной группе;
g - количество типов двигателей, используемых в данном классе автомобилей данной группы;
mijkg - пробеговый выброс i-го вредного вещества автомобилем j-ой группы k -гo класса с g-ым типом двигателя
при движении по городу или вне населенных пунктов, г/км;
ПКijkg - произведение коэффициентов влияния "n" факторов на выброс i-го вредного вещества автомобилем j-ой группы k-ro класса с g-ым типом двигателя.
По действующей методике для отдельных групп автомобилей учитывают различные коэффициента влияния, в результате чего расчетные формулы для i-ro загрязняющего вещества имеют Вид:
- для легковых автомобилей k-го класса с двигателем g-го типа
, т (1,2)
где mikg - пробеговый выброс i-го вредного вещества легковыми автомобилями k-ro класса (c двигателем k-го рабочего объема) с двигателями g-ro типа при движении по территории населенного пункта или вне его, г/км (см.табл.1.1);
Lkg - пробег легковых автомобилей k-ro класса с двигателем g-го типа по территории населенного пункта или вне его, млн.км;
Krig - коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ легковыми автомобилями при движении по территории населенного пункта (включается в формулу только при расчете движения по населенным пунктам);
Кtig - коэффициент, учитывающий влияние технического состояния легковых автомобилей.
Таблица 1,1
Пробеговых выбросы загрязняющих веществ легковыми автомобилями с бензиновым двигателем, г/км
Рабочий объем двигателя, л Населенный пункт Вне населенного пункта СО СН NOX СО СН N0x Менее 1,3 11,4 2,1 1,3 4.8 1,2 2,3 1.3 - 1,8 13 2,6 1,5 5,5 1,5 2.7 1,8 - 3,5 14 2,8 2.7 6 1,6 4- для грузовых автомобилей k-го класса с двигателем g-го тип
, т (1,3)
где mikg- пробеговый выброс i-ro вредного вещества грузовыми автомобилями k-ro класса (k-ой грузоподъемности) с двигателями g-гo типа при движении по территории населенного пункта или вне его, г/км (см.табл. 1.2);
Lkg - пробег грузовых автомобилей k-ro класса с двигателями g-ro типа при движении по территории населенного пункта или вне населенного пункта, млн.км;
Knig - коэффициент учитывающий изменение пробегового выброса от уровня использования грузоподъемности и пробега;
Krig - коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ грузовыми автомобилями при движении по территории населенного пункта (только для движения по населенным пунктам);
Ktig - коэффициент, учитывающий влияние технического состояния грузовых автомобилей.
Пробеговые выбросы загрязняющих веществ
грузовыми автомобилями, г/км
Таблица 1.2
Грузоподъёмность автомобиля или автопоезда, т Тип двигателя Населенный пункт Вне населенного пункта CO CH NOx CO CH NOx 0,5-2,0 Б 22 3,4 2,6 15,2 1,9 2,1 2,0-5,0 Б 52,6 4,7 5,1 26,3 2,6 4,1 2,0-5,0 Д 2,8 1,1 8,2 2,5 0,8 6,9 5,0-8,0 Б 73,2 5,5 9,2 40,8 4,1 8 5,0-8,0 Д 3,2 1,3 11,4 2,6 1,2 9,1 8,0-16,0 Б 97,8 8,2 10 50,5 4,5 8,5 8,0-16,0 Д 3,9 1,6 13,4 3,2 1,4 10,7 Более 16,0 Д 4,5 1,8 16,4 3,6 1,5 13,1- для автобусов k-го класса с двигателем g-го тила, испопьзую-щимся на перевозках h-го типа
, т (1.4)
где mikg - пробеговый выброс I - го вредного вещества автобусом k-ro класса (k-го габарита) с двигателями g-ro типа при движении по территории населенного пункта или вне его, г/км (см.табл.1.3);
Lkgh - пробег автобусов k-ro класса с двигателями g-го типа при использовании в качестве маршрутного или на других видах перевозок при движении по территории населенного пункта или вне населенного пункта, млн.км;
Kkgh - коэффициент, учитывающий изменение пробегового выброса от вида перевозок;
Krig - коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ автобусами при движении по территорий населенного пункта (только для движения по населенным пунктам);
Ktig - коэффициент, учитывающий влияние технического состояния автобусов.
Значения коэффициентов влияния приведены в таблице 1.4.
Таблица 1.3
Пробеговые выбросы загрязняющих веществ автобусами, г/км
Класс автобуса (L габаритная длинна, м) Тип двигателя Населенный пункт Вне населенного пункта CO CH NOx CO CH NOx Особо малые (L менее 5) Б 13,5 2,9 3 6 1,6 4 Малый (6,0<L<7,5) Б 44 3,4 6,1 24 2,3 5 Средний Б 67,1 5 9,9 34 3,9 8,2 Д 4,5 1,4 9,1 3,3 1,2 8Большой
(10,5<L<12)
Б 104 7,7 10,4 62 4,6 9,5 Д 4,9 1,6 10 3,5 1,3 18 Особо большой (L>12) Д 5 1,6 11 3,6 1,3 18,8Значения коэффициентов влияния в формуле (1.4)
Группа авто транспортных средств Тип двигателя Коэффициенты Населенный пункт Вне населенного пункта CO CH NOx CO CH NOx Легковые автомобили Б Kri 0.87 0.92 0.95 Kti 1.75 1.48 1 1.75 1.48 1 Грузовые автомобили Б Kri 0.89 0.85 0.79 Kni 0.68 0.87 0.67 0.68 0.87 0.67 Kti 2 1.83 1 2 1.83 1 Д Kri 0.95 0.93 0.92 Kni 0.68 0.76 0.82 0.68 0.76 0.82 Kti 1.6 2.1 1 1.6 2.1 1 АвтобусыБ м
п
Kri 0.89 0.85 0.79Kh1[1]
0.9 0.96 0.89 0.7 0.88 0.67Kh2[2]
0.7 0.88 0.67 0.7 0.88 0.67 Kti 2 1.83 1 2 1.83 1Д м
п
Kri 0.95 0.93 0.92 Kh11 0.89 0.92 0.93 0.68 0.76 0.81 Kh22 0.68 0.76 0.81 0.68 0.76 0.81 Kti 1.6 2.1 1 1.6 2.1 1Задача № 1 Вариант №9
Рассчитать валовый выброс вредных веществ (оксида углерода – СО, оксидов азота – NOx, углеводородов – СН) от автотранспорта по территории города за год. Исходные данные следующие:
־ годовой пробег (в млн.км) грузовых автомобилей с бензиновым ДВС – Lx; грузовых автомобилей дизельных – Ly; автобусов бензиновых – Lz; автобусов дизельных – Lw; легковых автомобилей – Lr (значение годовых пробегов для каждого варианта расчета см. в таблице 1.5);
־ пробеги в нутрии перечисленных групп автомобилей распределяются пропорционально структуре парка: легковые автомобили с рабочим объёмом двигателя менее 1,3 л – 24%, 1,3-1,8 л – 65%, 1,8 л и более – 11%; грузовые с бензиновым двигателем грузоподъёмностью 0,5-2,0 т – 18%, 2,0-5,0 т – 68%, 5,0-8,0 – 11%, 8,0 т и более – 3%; грузовые с дизельным двигателем грузоподъёмностью 2,0-5,0 т – 4%, 5,0-8,0 т – 5%, 8,0-16,0 т – 76%, 16,0 т и более – 15%; автобусы с бензиновым двигателем особо малого класса (габаритной длиной менее 5 м) – 2%, малого класса (6,0-7,5 м) – 15%, среднего класса (8,0-9,5 м) – 63% (в том числе маршрутные – 50% от общего количества автобусов данного класса), большого класса (10,5-12,0 м) – 20%, (все маршрутные); автобусы с дизельным двигателем все маршрутные, в том числе среднего класса – 1%, большого класса – 44%, особо большого класса – 55%;
־ пробеговые выбросы загрязняющих веществ при движении автотранспортных средств и поправочные коэффициенты (коэффициенты влияния) задаются.
Годовые пробеги АТС по территории города, млн.км
№ п/п Lx Ly Lz Lw Lr 1 472.41 70.59 253 22 615 2 944.82 141.18 506 44 1250 3 321.44 48.55 201.3 20.4 601.2 4 567.98 75.66 276.7 25.4 640.3 5 984.33 154.62 521.6 47.6 1470 6 523.55 73.84 260.1 23.9 625.6 7 237.77 43.67 168.4 18.3 469.6 8 485 72.34 256.8 22.7 619.2 9 671.44 83.25 307.8 26.1 651.7 10 338.91 50.72 230 21.1 607.8 11 427.53 71.24 243.5 24.1 630.7 12 489.22 73.68 253.6 24.9 636.9 13 978.35 151.31 504.6 43.8 1263 14 867.23 132.61 438.1 41 1211 15 237.88 43.55 172.9 19.7 578.9 16 776.88 92.23 315.6 27.4 770.9 17 456.23 72.44 243.7 24.3 635.8 18 589.07 76.61 253.3 25.1 660.1 19 234.79 41.33 165.2 19.3 576.1 20 328.99 71.56 262.6 25 760.3 21 459.33 74.31 265.4 25.8 672.8 22 667.87 84.33 286.7 27.1 680.1 23 877.25 135.61 39. 42.1 1003 24 552.22 83.42 253.1 24.9 635.5 25 467.17 66.88 22.3 23.2 741.8 26 953 142.6 517.2 39.2 1287 27 364.97 47.64 203.4 21.7 819.2 28 791.27 101.53 427 30.7 1058 29 952.33 158.27 495.4 38.7 1431 30 739.47 95.47 323.6 26.5 928.7 31 261.59 42.13 183.6 37.6 478 32 619.98 124.76 381.5 30.2 840.5 33 808.61 152.44 407.2 28 1073 34 907.19 133.94 473.4 37.2 1352 35 842 109.87 362.7 34.6 861.7 36 271.68 44.37 197 27.6 491.2 37 751.45 127.84 468 36.4 1376 38 627.03 87.72 392.8 33.3 1127 39 559 55.72 335.1 36.2 954.9 40 381.59 46.73 293.5 29.1 543.5 41 831.95 148.39 482.2 38 1407 42 541.27 62.37 414.9 33.8 885 43 283.17 45.21 216 28.7 537 44 643 54.61 374.6 29.4 905.6 45 511.37 49.82 341.6 29.4 905.6 46 723.47 118.28 451.2 34 1317 47 576.43 51.69 355 32.1 973.4 48 713 97.53 446.7 35.8 1183Результаты расчетов представляются в виде итоговой таблицы, форма которой задаётся (см. форму 1.1).
По результатам расчета должны быть сделаны выводы, содержащие ответы на следующие вопросы:
־ какая группа автомобилей дает наибольший вклад в загрязнение атмосферы по сумме всех компонентов (СО, СH, NOX) ?
־ какая группа автомобилей даёт наибольший вклад в загрязнение атмосферы по оксиду углерода (СО) ?
־ какая группа автомобилей даёт наибольший вклад в загрязнение атмосферы по оксидам азота (NOx) ?
Форма (1.1)
Форма представления результатов расчета
Группы и классы АТС Выброс СО Выброс СH Выброс NOx CO+CH+NOx т %* т % т % т % Легковые с бензиновым ДВС рабочим объемом менее 1,3 1,3-1,8 1,8 и более Итого Грузовые с бензиновым ДВС грузоподъемностью 0,5-2,0т 2,0-5,0т 5,0-8,0т 8,0 т и более Итого Грузовые с дизельными двигателями грузоподъемностью 2,0-5,0т 5,0-8,0т 8,0-16,0т 16,0 т и более Итого Автобусы с бензиновыми ДВС прочии Менее 5 м 6,0-7,5 м 8,0-9,5 м ИтогоАвтобусы с бензиновыми ДВС маршрутные
8,0-9,5 м 10,5-12,0 м Итого Автобусы с дизельными ДВС маршрутные 8,0-9,5 м 10,5-12,0 м Более 12,0 м Итого Всего выбросы вредных веществ* - проценты берутся по отношению выброса "всего"
Задача № 2 Вариант №9
Рассчитать снижение годового валового выброса вредных веществ (оксида углерода – СО, оксидов азота – NOx, углеводородов – СН) от автотранспорта вслучае строительства объездной дороги.
Исходные данные следующие:
־ годовой пробег (в млн.км) грузовых автомобилей с бензиновым ДВС – Lx; грузовых автомобилей дизельных – Ly; автобусов бензиновых – Lz; автобусов дизельных – Lw; легковых автомобилей – Lr (значение годовых пробегов для каждого варианта расчета см. в таблице.);
־ пробеги в нутрии перечисленных групп автомобилей распределяются пропорционально структуре парка: легковые автомобили с рабочим объёмом двигателя менее 1,3 л – 24%, 1,3-1,8 л – 65%, 1,8 л и более – 11%; грузовые с бензиновым двигателем грузоподъёмностью 0,5-2,0 т – 18%, 2,0-5,0 т – 68%, 5,0-8,0 – 11%, 8,0 т и более – 3%; грузовые с дизельным двигателем грузоподъёмностью 2,0-5,0 т – 4%, 5,0-8,0 т – 5%, 8,0-16,0 т – 76%, 16,0 т и более – 15%; автобусы с бензиновым двигателем особо малого класса (габаритной длиной менее 5 м) – 2%, малого класса (6,0-7,5 м) – 15%, среднего класса (8,0-9,5 м) – 63% (в том числе маршрутные – 50% от общего количества автобусов данного класса), большого класса (10,5-12,0 м) – 20%, (все маршрутные); автобусы с дизельным двигателем все маршрутные, в том числе среднего класса – 1%, большого класса – 44%, особо большого класса – 55%.
־ Снижение пробегов по территории города составит 85% прогнозируемых пробегов по объездной дороге.
Результаты расчета представить в таблицу (см.форму 1.2).
Таблица 1.6
Годовые пробеги АТС по объездной дороге, млн.км
№ п/п Lx Ly Lz Lw Lr 1 94,4 35,2 1,2 8,8 6,1 2 141,7 42,3 2 13,2 6,2 3 96,4 31,5 4 8,1 4,8 4 141,9 45,3 1,1 5 2,5 5 98,4 17 1,5 4,7 8,8 6 68 44,8 2,6 11,9 1,8 7 40,4 52,4 1,3 5,4 3,2 8 116,4 23,3 5,1 6,8 4,9 9 174,5 52,4 1,8 5,2 5,8 10 94,8 23,3 1,8 6,3 6 11 72,6 34,1 4,8 9,6 1,2 12 112,5 43,4 1,2 4,9 1,9 13 205,4 92,2 1 4,3 6,3 14 156,1 62,3 2,6 8,2 4,8 15 64,2 21,3 5,1 1,9 3,4 16 100,9 47 3,1 10,9 2,3 17 86,6 39,8 1,2 7,2 4,4 18 94,2 45,1 7,5 5 5 19 32,8 17,1 4,9 5,7 4 20 59,2 30 1 1 6 21 119,4 45,3 2,6 1,2 7,6 22 187 53,1 2,2 5,4 4,6 23 201,7 65 1,3 4,2 1,3 24 138 39,2 5 4,9 4,4 25 197.3 28.4 7.9 13.8 9 26 192.6 91 7.4 13.7 8.5 27 35.6 20.6 2.3 2.1 1 28 43.7 25 2.4 2.3 1.5 29 66 57.3 3.5 3.5 2.7 30 76.1 58.9 3.7 3.7 2.9 31 105.4 32.6 4.3 7 3.8 32 108 69.7 4.5 7.7 4.1 33 127.4 74.6 5.8 9.8 5.7 34 134.2 76.6 6 10.1 5.9 35 162.7 81.2 6.5 11.2 7.1 36 164.8 24.1 6.7 11.6 4.3 37 182.8 86.3 7.1 12.7 8.1 38 189.1 89.1 7.3 13 8.3 39 83.5 60 3.9 6 3 40 88 18.1 4.1 6.5 3.6 41 48.7 33 3 2.6 2 42 54.2 54 3.3 3.1 2.1 43 145 26.4 6.2 10.5 6.7 44 152.7 41 6.4 11 7 45 167.2 26.7 6.8 12.1 7.9 46 176.9 84.9 7 12.3 8 47 122.5 37.8 5.4 9 5.2 48 126.1 72.8 5.6 9.3 5.5Форма 1.2
Форма представления результатов расчета выброса
Вредных веществ (в тоннах)
Группы автотр. средств Выброс СО Выброс СH Выброс NOx CO+CH+NOx Город Объезд Город Объезд Город Объезд Город Объезд Легковые Всего Грузовые с бензиновым Грузовые с дизельными Автобусы с бензиновыми прочие Автобусы с бензиновыми маршрутныеАвтобусы с дизельными
маршрутные
Всего выбросов Всего выбросов с объездом Всего выбросов по заданию 1 Снижение выброса в городе Изменение всего выбросаЗадача №3 Вариант №9
ПЛАТЕЖИ ЗА ВЫБРОСЫ В АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ
Рядом законов РФ, а также республиканскими, краевыми и областными законодательными и нормативными актами предусмотрено введение для природопользователей платы за загрязняющие выбросы в атмосферный воздух.
За выбросы загрязняющих веществ в атмосферу промышленным предприятием, установлены два вида нормативов платы:
• за выброс загрязняющих веществ в пределах установленных лимитов выбросов;
• за превышение установленных лимитов выбросов загрязняющих веществ.
В РФ принято устанавливать нормативы платы по каждому отдельному виду загрязняющих веществ. Поэтому расчет размеров платы ведётся по каждому отдельному виду загрязняющих веществ.
Размер платы предприятия за выброс j-ro загрязняющего вещества в пределах установленных лимитов выбросов П1j (руб.) определяется по формулам:
если Мфj < Млj, то
П1j = Р1j Мфj, руб. (1.1)
где
· Мфj - фактический выброс предприятием j-ro загрязняющего вещества, т.
· Млj - лимит выброса предприятием j-ro загрязняющего вещества, т;
· Р1j - норматив платы предприятия за выброс j-ro загрязняющего вещества в пределах установленных лимитов выбросов, руб./т,
если Мфj < Млj, то
П1j = Р1j Млj, руб. (1.2)
Размер платы предприятия за выброс j-ro загрязняющего вещества сверх установленного лимита выброса П2j, (руб.) определяется по формуле:
П1j = Р1j (Мфj – Млj), руб (1.3)
Условие задачи
Установленные предприятию лимиты Выбросов и фактические выбросы за отчетный год приведены в таблице исходных данных (табл.1. 1).
Определить размеры платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при следующих значениях нормативов платы:
сернистый ангидрид
• при выбросах в пределах лимита 30 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 140 руб./т;
оксид углерода
• при выбросах в пределах лимита 0,3 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 1,5 руб./т;
оксид азота
• при выбросах в пределах лимита 25 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 120 руб./т;
серная кислота
• при выбросах в пределах лимита 15 руб./т;.
• при выбросах сверх лимита 70 руб./т.
Решение задачи представить в виде таблицы (форма 1.1).
Таблица 1.1
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Объем выброса загрязняющих веществ, т
№ Сернистый ангидрид Оксид углерода Оксид азота Серная кислота вар лимит факт лимит факт лимит факт лимит факт 1 4600 5100 4200 4000 1600 1600 164 170 2 5400 5200 4600 5200 2000 2100 170 170 3 5500 5800 4700 4500 2200 2100 175 185 4 5700 5500 4900 5600 2400 2800 175 175 5 4400 5000 4000 3800 1500 1500 160 170 6 4200 4000 4000 4600 1400 1600 150 150 7 4000 4700 3700 3600 1300 1300 145 150 8 4500 4500 4100 4500 1400 1800 130 125 9 4700 5000 4300 4700 1500 1400 140 155 10 4900 5300 4400 4400 1600 2300 150 145 11 5100 5000 4500 4800 1700 1700 160 180 12 5200 5500 4600 4300 1800 1600 165 185 13 5300 5200 4800 5300 1900 2300 170 160 14 5600 6000 4800 4600 2000 2000 180 210 15 4100 4000 3800 4300 1300 1300 120 150 16 4300 4600 3900 3900 1400 1600 140 130 17 4800 4300 4000 3900 1600 2100 155 170 18 5000 5500 4200 4400 1800 1700 165 160 19 4600 4600 4700 5000 1700 1700 160 185 20 5400 5700 4800 4600 1900 1800 180 200 21 5500 5400 4600 5000 2000 2400 185 175 22 4400 4200 4100 4500 1700 2100 170 165 23 4900 4800 4200 4700 1700 1700 165 180 24 5100 5400 4300 4300 1800 2300 175 170 25 5200 5200 4500 4900 1900 2400 180 175 26 5300 5100 4700 5100 2000 2000 190 210 27 4100 4300 3800 3700 1700 2200 170 170 28 4300 4300 4000 4000 1800 2400 185 205 29 4500 5000 4300 4900 1800 1800 175 175 30 5000 5400 4500 4900 1900 1700 180 175Форма 1.1
ФОРМА ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА
Исходные и расчетные показатели Сернистый ангидрид Оксид углерода Оксид азота Серная кислота 1. Расчет платы за выброс в пределах лимитов Норматив платы, руб./т Фактический выброс в пределах лимита, т Размер платы, руб. 2. Расчет платы за выбросы, превышающие лимит Норматив платы, руб./т Превышение лимита, т Размер платы, руб.3. Размер платы за выброс каждого вещества,
руб.
4. Общий размер платы предприятия за выбросы в атмосферу, руб.Задача №4 Вариант №9
РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ
ВЕЩЕСТВ ПРИ СЖИГАНИИ ТОПЛИВА
(выбор топлива с учетом платежей)
В РФ нормативными актами предусматривается определение количества выбросов загрязняющих веществ либо по результатам проводимых в соответствии с существующим регламентом непосредственных замеров, либо расчетным путем по утвержденным методикам расчета для каждого вида производства и применяемого технологического оборудования.
В данной задаче используются рекомендуемые методы расчета выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива в котлах малой производительности (формулы даны для случая отсутствия установок по улавливанию или обезвреживанию отходящих газов). Рассматривается использование только твердого топлива - угля. В этом случае рассчитываются выбросы твердых частиц (летучая зола и несгоревшее топливо), оксиды серы (в пересчете на SO2), оксид углерода СО и оксиды азота (в пересчете на NO2). В задаче рассчитываются годовые выбросы.
Выброс твердых частиц Птв рассчитывается по формуле:
, т/год (2,1)
где
· В - расход топлива, т/год;
· Аг - зольность топлива, %;
· х - коэффициент, характеризующий условия сгорания (зависит от типа топки).
Количество оксидов серы Пso (в пересчете на SO2) определяется по уравнению:
, т/год (2.2)
где
· Sr - содержание серы в топливе, % ;
· Nso1 - доля оксидов серы, связываемая золой.
Выброс оксида углерода Псо рассчитывается следующим образом:
т/год (2.3)
Где
· Qi - низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;
· Ксо - количество оксида углерода на единицу теплоты, выделяющейся при горении топлива, кг/ГДж - зависит от типа топки;
· q4 - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, % -зависит от типа топки.
Оксиды азота Пт рассчитываются по формуле:
т/год (2,4)
где
· V0 - объем продуктов сгорания топлива при коэффициенте избытка воздуха (а) равном 1,0, мэ/кг;
· а - коэффициент избытка воздуха (зависит от типа топки).
Коэффициент 0,0002 учитывает экспериментальные данные по содержанию оксидов азота в дымовых газах и приведение к одной размерности.
Определение количества выбросов необходимо для их нормирования и расчета платежей. Последние построены таким образом, что должны способствовать принятию предприятием мер по сокращению выброса загрязняющих веществ в атмосферу. Наиболее отработан этот механизм именно для процессов сжигания топлив в энергетике. Однако он реально ощутим и для котельных с котлами малой производительности. Решаемая задача и представляет собою ; пример экономической оптимизации деятельности предприятия исходя из экологических требований.
Условие задачи
На товарно-сырьевой бирже предлагается 5 сортов углей по одной цене-1,0 руб./ГДж. требуется определить (с учетом экологических свойств различных видов и сортов углей) наиболее выгодный вариант обеспечения предприятия топливом.
В предыдущем периоде предприятие использовало топливо (см. таблицу характеристик углей - табл.2.1), соответствующее номеру решаемого варианта. Соответственно лимиты выбросов в атмосферу на текущий период виданы были из расчета использования этого сорта топлива.
Потребность предприятия в топливе, тип топки котельной и предлагаемые виды углей приведены в таблице исходный данных (табл.2.2).
Характеристики различных видов топок приведены в справочной таблице (табл.2.3).
Котельная предприятия не оборудована золоуловителем и другими какими-либо устройствами, снижающими выбросы вредных веществ в атмосферу. Доля серы, связываемой золой, принимается для кузнецких и печорских углей - 0.1, для канско-ачинских и подмосковных - 0,2.
Нормативы платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух составляют:
твердые частицы (пыль нетоксичная)
• при выбросах в пределах лимита 0,05 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 0.12 руб/т;
оксиды серы
• при выбросах в пределах лимита 30 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 140 руб./т;
оксид углерода
• при выбросах в пределах лимита 0,3 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 1,5 руб./т;
оксид азота
• при выбросах в пределах лимита 25 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 120 руб./т.
Итогом решения является определение следующих данных:
Ø сорта наиболее выгодного для предприятия угля (N по табл. характеристик углей);
Ø уменьшения расходов предприятия при переходе на наиболее выгодный вариант;
Ø сорта наиболее невыгодного (наиболее дорогого) варианта (N по табл. характеристик углей);
Ø раэница в расходах предприятия по наиболее выгодному и наиболее дорогому вариантам.
Решение задачи представить в форме таблицы (см. форму 2.1).
При расчетах расход топлива В (т/год) и количество выбросов всех видов загрязняющих веществ допускается округлять до 0,01т.
Таблица 2.1
ХАРАКТЕРИСТИКА ТОПЛИВ
№
п/n
Угольный бассейн,
объединение, шахта
Зольность
Аг.%
Содержание серы
Sк, %
Объем
продуктов сгорания
при а=1
V0
Низшая
теплота
сгорания Q1,
МДж/кг
1 2 3 4 5 6 1Подмосковный, Тулуголь,
ш. Щекинская
37,6 3,7 2.71 10.38 2Подмосковный, Новомо-
сковскуголь, ш.Северная
28,5 5,0 3,21 11,24 3Кузнецкий (откр добыча),
разрез Моховский
11,1 0,4 6,62 23,56 4Кузнецкий (откр добыча),
разрез Колмогорский
12,0 0,5 7,12 25,53 5 Канско-Ачинский, разрез Ирша-Борогдинский 6,7 0,2 4,53 15,54 6 Подмосковный ш.Россошинская 35,7 2,5 2,82 10,30 7Подмосковный, Тулуголь,
ш. Западная
37,0 3,5 2,93 10,47 8Кузнецкий (откр добыча),
разрез Байдаевский
9,2 0,4 7,39 26,67Продолжение табл. 2.1
1 2 3 4 5 6 9 Кузнецкий (откр добыча), разрез Грамотеинский 13,5 0,3 6,81 24,36 10 Канско- Ачинский, разрез Назаровский 7,3 0,4 3,92 13,06 11 Подмосковный, Тулуголь, ш. Московская 36,4 3,6 2.68 10,09 12 Подмосковный, Новомосковскуголь, ш.Горняк 28,8 4,1 3,22 11,48 13 Кузнецкий (откр. добыча), разрез Новосергиевский 13,8 0,5 7,11 25,83 14 Кузнецкий (откр.добыча), разрез Прокопьевский 9,0 0,4 7,38 26,71 15 Канско- Ачинский, Бере-эовское месторождение. 4,7 0,2 4,62 15,70 16 Подмосковный, Скопин-ское, ш. N 53 36,1 7.7 2,83 10,34 17 Подмосковный, Новомосковску голь, ш.Дубовская 35,9 5,3 3,11 10,97 18 Кузнецкий (откр.добыча), разрез Киселевский 7,4 0,4 7,58 27,63 19 Кузнецкий (откр.добыча), разрез Черниговский 17,1 0,4 6,59 23,68 20 Канско-Ачинский, Баран-датское месторождение 4,4 0,2 4,38 14,86 21 Подмосковный, Скопин-ское, ш. N 57 36.5 6,8 3,15 10,80 22 Подмосковный, Новомс-сковскугаль, ш.Зубовская 41,6 3,7 2,57 9,29 23 Кузнецкий (откр.добыча), разрез Томусинский 14,6 0,5 7,07 24,40 24 Кузнецкий (откр.добыча), разрез Междуреченский 15,6 0,3 7.21 25,87 2Ь ПечерскиЙ, Интауголь 31,0 3,2 5,62 17,54 26 Подмосковный, Скопин-ское, ш. N 3 35,5 7,8 3,07 10,59 2/ Подмосковный, Новомо-сковскуголь, ш.Соколовская 30,8 5,7 3,25 11,35 28 Кузнецкий (откр.добыча), разрез Сибиргинский 15,6 0,3 7,17 25,87 29 Кузнецкий (откр.добыча), разрез Листвянсхий 18,4 0,5 6,68 24,44 30 Печерский, Воркутауголь 12,0 0,6 7,64 27,47Исходные данные
Номер варианта Расчётная потребность котельной в топливе, ГДж/годТип топки
(по таблице характеристик топок)
Возможные марки углей (по табл. Характеристик) 1 4000 1 1-5 2 8500 2 1-5 3 2500 3 1-5 4 4500 4 1-5 5 3500 5 1-5 6 3000 6 6-10 7 5000 1 6-10 8 5500 2 6-10 9 6000 3 6-10 10 6500 4 6-10 11 7000 5 11-15 12 7500 6 11-15 13 8000 1 11-15 14 9000 2 11-15 15 9500 3 11-15 16 4000 4 16-20 17 8500 5 16-20 18 2500 6 16-20 19 4500 1 16-20 20 3500 2 16-20 21 3000 3 21-25 22 5000 4 21-25 23 5500 5 21-25 24 6000 6 21-25 25 6500 1 21-25 26 7000 2 26-30 27 7500 3 26-30 28 8000 4 26-30 29 9000 5 26-30 30 9500 6 26-30Таблица 2.3
ХАРАКТЕРИСТИКА ТОПОК
Номер
топки
Тип топкиКоэффициент избытка воздуха
а
Доля твердых
частиц в уносе
X
Кол-во СО на ед.теплоты
Ксо,
кг/ГДж
Потери теплоты
от неполноты
сгорания
q4, %
1С неподвижной решет-
кой и пневмомеханиче-
ским забросом
1,5 0,0026 0,7 8,7 2С неподвижной решет-
кой и ручным забросом
1,4 0,0023 1,9 5,0 3С цепной решеткой и
забрасывателями
1,6 0,0035 0,7 10,4 4 Шахтно-цепная 1,3 0,0019 2,0 3,5 5Камерная с твердым
шлакоудалением
1,2 0,0013 7,0 3,0 6 Слоевая 1,4 0,0011 16,0 3,2Форма 2.1
Форма представления результатов расчета:
Рассматриваемые сорта углей Затраты на топливо, руб. Годовая потребность в натуральном исчислении В, тВыброс вредных веществ, т/год
־ Твердые частицы Птв
־ Оксиды серы Пso
־ Оксид углерода Псо
־ Оксиды азота Ппо
Выброс вредных веществ пределах лимитов, т/год
־ Твердые частицы Птв
־ Оксиды серы Пso
־ Оксид углерода Псо
־ Оксиды азота Ппо
Выброс вредных веществ сверх лимитов, т/год
־ Твердые частицы Птв
־ Оксиды серы Пso
־ Оксид углерода Псо
־ Оксиды азота Ппо
Плата за выброс вредных веществ в пределах лимитов, руб.
־ Твердые частицы Птв
־ Оксиды серы Пso
־ Оксид углерода Псо
־ Оксиды азота Ппо
Плата за выброс вредных веществ сверх лимитов, руб.
־ Твердые частицы Птв
־ Оксиды серы Пso
־ Оксид углерода Псо
־ Оксиды азота Ппо
Общий размер платы предприятия за выбросы в атмосферу, руб. Полные расходы предприятия, руб Сорт наиболее выгодного для предприятия угля (№ по табл.хар-к) Уменьшение расходов предприятия при переходе на наиболее выгодный вариант, руб. Сорт наиболее невыгодного (дорогого) вариант (№ по табл. характеристик углей) Разница в расходах предприятия по наиболее выгодному и наиболее дорогому вариантам, руб.Литература
1. Ставров О.А., Ю.В. Трофименко. Методические указания по расчётно-практическим заданиям по курсу "основы промышленно-транспортной экологии", М./МАДИ(ТУ), 1977г.
2. Ставров О. А. Методические указания к расчётно-практическим работам по курсу "экология", М/ МАДИ(ТУ) 1998г.
[1] - Используется при расчете маршрутных автобусов, « м »
[2] - Используется при расчете прочих автобусов, « п »