Л.В. Мисун, И.Н. Мисун, В.М. Грищук
Инженерная экология в АПК пособие / под ред. проф. Л.В. Мисуна. – Мн.: БГАТУ, 2007. – 302с.
5. Защита атмосферы от загрязнения стационарными объектами АПК
5.4. Расчет выбросов ЗВ от производственных участков ремонтно-обслуживающих предприятий
5.4.3. Кузнечно-термический участок
На
кузнечном участке производят различные кузнечные работы и выполняют термическую
обработку деталей.
Стационарные
горны в мастерских устанавливают на один и два огня. Воздух к горнам подают
вентиляторы. Для удаления газов над горнами устанавливают зонт. Задние и
боковые стенки горна закрывают металлическим фартуком, прикрепленным к зонту.
Для нагрева поковок применяют нагревательные кузнечные
печи, работающие на твердом, жидком и газообразном топливе. Широкое
распространение в ремонтном производстве получили и электрические
нагревательные печи.
При
нагреве заготовок и деталей в кузнечных горнах и нагревательных печах, работающих
на твердом, жидком и газообразном топливе, происходит выделение оксида углерода,
сернистого ангидрида (серы диоксид), оксидов азота, мазутной золы в пересчете
на ванадий, твердых частиц (сажа). При закалке и отпуске в масляных ваннах
происходит выделение паров минерального масла.
Для
расчета выбросов загрязняющих веществ кузнечным участком необходимо иметь
следующие данные:
-
вид топлива, применяемого в горне
(печи);
-
количество потребляемого топлива
за год;
-
время работы оборудования в день.
«Чистое»
время работы закалочной ванны – это время, когда из ванны выделяются пары и
аэрозоли (с момента опускания металла в ванну до его охлаждения).
Валовый
выброс твердых частиц в дымовых газах (Мт) определяется для твердого
и жидкого топлива по формуле:
Мт = gт·m·c·(1 – hт/100), (5.36)
где gт – зольность топлива, %
(таблица 5.16);
m
– расход топлива за год, т/год;
c – коэффициент типа топлива (таблица 5.17);
hт –
эффективность золоуловителей, % (принимается по паспортным данным очистного
устройства).
Таблица 5.16 – Характеристика топлив
Топливо
|
gт, %
|
Qчi,
МДж/кг,
м3
|
Sг, %
|
Угли
Донецкий бассейн
Днепровский бассейн
Подмосковный бассейн
Карагандинский бассейн
Кузнецкий бассейн
|
28,0
31,0
39,0
27,6
13,2
|
18,50
6,45
9,88
21,12
22,93
|
3,5
4,4
4,2
0,8
0,4
|
Мазут
Малосернистый
Сернистый
Высокосернистый
|
0,1
0,1
0,1
|
40,30
39,85
38,89
|
0,5
1,9
4,1
|
Природный газ из газопроводов
|
-
|
≈
37,0
|
-
|
Таблица 5.17 – Значение коэффициента c в зависимости от типа топки и топлива
Тип
топки
|
Топливо
|
c
|
С неподвижной решеткой и ручным
забросом
|
Бурые и каменные угли
Антрациты:
АС и АМ
АРШ
|
0,0023
0,0030
0,0078
|
Камерная
|
Мазут
|
0,0100
|
Максимально-разовый
выброс определяется по формуле:
Gт = (Мт106)/(tn3600), (5.37)
где n
– количество дней работы горна в год;
t
– время работы горна в день, ч.
Валовый
выброс оксида углерода определяется для твердого, жидкого и газообразного
топлива:
Мсо = Ссо·m·(1–g1/100)·10-3, (5.38)
где g1 – потери теплоты вследствие
механической неполноты сгорания, % (таблица 5.18);
m
– расход топлива за год, т/год (тыс.м3/год);
Ссо –
выход оксида углерода при сжигании топлива, кг/т (кг/тыс.м3).
Значения
Ссо – определяются по формуле:
Ссо = g2RQчi, (5.39)
где g2 – потери теплоты вследствие
химической неполноты сгорания топлива, % (таблица 5.18);
R
– коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты
сгорания топлива:
R
= 1 – для твердого топлива;
R
= 0,5 – для газа;
R
= 0,65 – для мазута;
Qчi – низшая теплота сгорания натурального топлива (таблица
5.16).
Таблица 5.18 – Характеристика топок
Тип
топки
|
Топливо
|
g1
|
g2
|
С неподвижной решеткой и
ручным забросом топлива
|
Бурые угли
Каменные угли
Антрациты АМ и АС
|
2,0
2,0
1,0
|
8,0
7,0
10
|
Камерная
|
Мазут
Газ (природный, попутный)
Доменный газ
|
0,5
0,5
1,5
|
0
0
0
|
Максимально-разовый выброс оксида углерода определяется
по формуле:
Gсо = (Мсо106)/(tn3600). (5.40)
Валовый
выброс оксидов азота для твердого, жидкого и газообразного топлива:
МNO2 = g3B10-3, (5.41)
где g3 – удельное количество
оксидов азота, выделяющееся при сжигании топлива, кг/т; (кг/тыс.м3).
g3=0,95…2,23;
В – расход
топлива за год, т/год (тыс.м3/год).
Максимально-разовый
выброс оксидов азота GNO2:
GNO2 = (МNO2106)/(tn3600). (5.42)
Валовый
выброс мазутной золы (т/год) в пересчете на ванадий при сжигании мазута
определяется по формуле:
МV = QV·m·(1–hзу)·10-6, (5.43)
где QV – количество ванадия, содержащегося в тонне мазута,
г/т.
Значения
QV определяются из выражения:
QV = 4000·gт/1,8, (5.44)
где gт – содержание золы в мазуте,
%;
m
– расход топлива за год, т/год;
hзу –
степень очистки (эффективность золоуловителей).
Максимально-разовый
выброс мазутной золы в пересчете на ванадий определяется по формуле:
GV = (MV·106)/(t·n·3600). (5.45)
Валовый
выброс сернистого ангидрида SO2 (т/год), определяется по формуле:
МSO2 = 0,02·m·Sг·(1–h/SO2)·(1–h//SO2), (5.46)
где Sг – содержание серы в
топливе, % (таблица 5.16);
h/SO2 – доля сернистого ангидрида, связываемого летучей
золой топлива. Для углей Канско-Ачинского бассейна – 0,2 (Березовских – 0,5);
Экибастузских – 0,02; прочих углей – 0,1; мазута – 0,02;
h//SO2 – доля сернистого ангидрида, улавливаемого в
золоуловителе. Для сухих золоуловителей принимается равной 0, для мокрых –
0,25.
Максимально-разовый
выброс сернистого ангидрида определяется по формуле:
GSO2 = (MSO2106)/(tn3600). (5.47)
Расчет
валового выброса загрязняющих веществ при термической обработке металлоизделий
проводится по формуле:
Мтi = gi m10-6, (5.48)
где gi – удельное выделение загрязняющего вещества, г/кг
обрабатываемых деталей (таблица 5.19);
m
– масса обрабатываемых деталей в год, кг.
Максимально-разовый
выброс загрязняющих веществ (г/с) определяется по зависимости:
Gт = (gi b)/(3600t), (5.49)
где b
– максимальная масса обрабатываемых деталей в течение рабочего дня, кг;
t
– «чистое» время, затрачиваемое на обработку деталей в течение рабочего дня,
час.
Таблица 5.19 – Удельные выделения загрязняющих веществ
при термической обработке металлоизделий
Технологическая
операция
|
Применяемое
вещество
|
Выделяемое
загрязняющее вещество
|
наименование
|
количественные характеристики выделения
на единицу массы обрабатываемых деталей (gi),
г/кг
|
Закалка деталей
в масляных ваннах
|
минеральные
масла
|
масло минеральное
нефтяное
|
0,10
|
Отпуск деталей
в масляных ваннах
|
минеральные
масла
|
масло минеральное
нефтяное
|
0,08
|
|