ОАО "Газпром ОВшество с ограниченной ответственностью "Научно-псслеаовательский институт прирооных газов и газовых технологии - ВНИПГАЗ
ф ВНИИГАЗМЕТООПЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО РАСЧЕТУ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮШПХ ВЕШЕСТВ В АТМОСФЕРУ ОТ УСТАНОВОК МАЛОЙ ПРОПЗВОаПТЕЛЬНОСТП по ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКЕ ТВЕРОЫХ бытовых отхоаов И ПРОМОТХОПОВ
Москва
1999
Открытое акционерное общество "Газпром"
ООО "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - ВНИИГАЗ"
Методические указания по расчету выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от установок малой производительности по термической переработке твердых бытовых отходов и промотходов
Москва
1999
Хг - расход природного газа на 1 кг смеси ТБО, м3/кг (принимается по табл.1);
Хм - расход дизельного топлива на 1 кг смеси ТБО с дополнительным топливом, кг/кг (принимается по табл.1).
В табл. 1 приведены данные по количеству дизельного топлива с низшей теплотой сгорания (2нт= 39,8 МДж/кг и количеству природного газа с низшей теплотой сгорания @нт~ 37,3 кДж/м3 при сжигании отходов с низшей теплотой сгорания от 3,4 до 4,0 МДж/кг.
Таблица 1 |
Теплота сгорания отходов
ей,по,. МДж/кг |
Расход природного газа Хг, м3/кг |
Расход дизельного топлива Хм, кг/кг |
4,00 |
0,0054 |
0,0056 |
3,80 |
0,0107 |
0,0111 |
3,60 |
0,0161 |
0,0161 |
3,40 |
0,0214 |
0,0220 |
|
3.3 Расчет объема продуктов сгорания
Объем сухих продуктов сгорания, выбрасываемых от одного или нескольких агрегатов, V, (м3/с), рассчитывается по эмпирической формуле С.Я. Корницкого [4]
(0,1 + l.OH^QUc, +6И">)
1000
(21)
где В - производительность установки по сжигаемым отходам, т/ч;
а - коэффициент избытка воздуха, рассчитываемый по содержанию 02 в отходящих газах [6]:
(22)
где 02 - содержание кислорода в дымовых газах;
of, - низшая теплота сгорания отходов, ккал/кг;
ТИХся)
Wp - содержание общей влаги в рабочей массе отходов, %;
tr - температура продуктов сгорания, °С.
При содержании в отходах углеводородосодержащих веществ до 5 % доля дополнительного топлива, предусматриваемого для поддержания горения пропорционально снижается.
При содержании в отходах углеводородосодержащих веществ выше 5 % расчёт продуктов сгорания производить пользуясь эмпирической формулой [4].
Учитывая, что количество дополнительного топлива при сжигании отходов не превышает 5 %, допустимо использование формулы С.Я.Корницкого для определения объема продуктов сгорания, выбрасываемых в атмосферу при совместном сжигании отходов и жидкого топлива.
4 Расчет валовых выбросов загрязняющих веществ
Валовый выброс i-ro загрязняющего вещества от установок по термической переработке твердых бытовых отходов и промотходов П; рассчитывается по формуле, т/год,
П| = 0,0036 тх (23)
где т - число часов работы установки с установленной мощностью, ч/год;
М| - мощность выброса i-ro загрязняющего вещества, г/с.
4.1 Расчет выбросов летучей золы
Количество летучей золы, выбрасываемой в атмосферу с продуктами сгорания после установки для сжигания отходов в единицу времени кг/ч, рассчитывается по формуле [6]
М, = 10Ваун[Ар + ,4($/ 32,7)]• (1 - ц), (24)
где В - производительность установки для сжигания отходов небольшой производительности, т/ч;
доля золы в уносе. Нормативное значение аун для слоевых топок с сухим шлакоудалением при сжигании отходов равно 0,1-0,2; низшая теплота сгорания отходов, МДж/кг;
содержание золы в рабочей массе отходов, %; потери теплоты от механической неполноты сгорания,
%;
рекомендуемое значение для слоевых топок составляет 4% [6];
средняя теплота сгорания горючих веществ в уносе, МДж/кг;
доля твердых частиц, улавливаемая в золоуловителях.
ей
Максимальные выбросы твердых частиц в формуле (24) определяются при номинальной производительности установки сжигания отходов.
4.2 Расчет выбросов оксидов серы
Количество оксидов серы S02 и SO3 в пересчете на диоксид серы S02, выбрасываемое в атмосферу с продуктами сгорания в единицу времени кг/ч, рассчитывается по формуле [ 6 ]
МТО; = 0,02B^(l - n'so2 )(l - Л "so,), (25)
производительность установки по сжигаемым отходам, кг/ч;
содержание серы в рабочей массе отходов, %; доля оксидов серы, связываемых летучей золой отходов.
Нормативное значение для слоевых топок с сухим шлакоудалением при низкотемпературном сжигании отходов принимается равным 0,3;
доля оксидов серы, улавливаемых в золоулавителях попутно с улавливанием твердых частиц.
Доля оксидов серы, улавливаемых в сухих золоулавителях (электрофильтрах, батарейных циклонах), принимается равной нулю. В мокрых золоуловителях она за-
висит в основном от приведенной сернистости отходов S Рпр “ S р / QPH, (% кг/МДж) и от расхода и общей щелочности орошаемой воды (по рис. 1) [4].
Расчетный удельный расход воды на орошение золоуловителей составляет 0,1 - 0,2 мг-экв / дм3.
Максимальные выбросы оксидов серы в формуле (25) определяются при номинальной производительности установки сжигания отходов.
4.3 Расчет выбросов оксида углерода
Количество оксида углерода , выбрасываемого в атмосферу с продуктами сгорания отходов в единицу времени т/год, вычисляется по формуле [4]
Мсо = 0,001СсоВ(1 - q4 /100), (26)
где В - производительность установки по сжигаемым отходам, т/год;
Ссо - выход оксида углерода при сжигании отходов определяется по формуле, кг/т,
Ссо =4,RQh/Ю13, (27)
где Цз - потери теплоты от химической неполноты сгорания отходов, %;
R - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания отходов, обусловленной содержанием оксида углерода в продуктах неполного сгорания;
нормативное значение для слоевых топок с сухим шлакоудалением при сжигании твердых отходов R = 1,0;
Qh - низшая теплота сгорания отходов, МДж/кг;
q4 - потери теплоты от механической неполноты сгорания отходов, %;
q, и q4 - принимаются по эксплуатационным данным или по нормам [6]; потери теплоты от химической неполноты
сгорания отходов при а > 1,5-2,0 при интенсивной аэродинамической турбулентности составляют 0,1-0,3 %.
Максимальные выбросы оксида углерода (значения величин в формулах (26-27) принимаются при номинальной производительности установки сжигания отходов.
4.4 Расчет выбросов оксидов азота
Количество оксидов азота в пересчете на диоксид азота, выбрасываемых в атмосферу с продуктами сгорания установки малой производительности в единицу времени, кг/ч, рассчитывается по формуле [6]
М*о2 =В-д5-Кда /юо), (28)
где KSOt - коэффициент, характеризующий количество оксидов азота, образующихся на 1 ГДж тепла, кг /ГДж, определяется из [7]:
KWjr =0.16е°'012Д«ом; (29)
В - производительность установки по сжигаемым от
ходам, т/ ч;
Он - низшая теплота сгорания отходов (смеси), МДж/кг;
7БСНСМ)
q4 - потери теплоты от механической неполноты сгора
ния отходов, %;
rjj - коэффициент, учитывающий степень дожигания вы
бросов оксидов азота в результате примененных решений; rii принимается равным нулю;
Дном - условная паропроизводительность котла, определя
ется из уравнения теплового баланса, т/ч .
Дном=(В - ей-Л)/Ah; (30)
г) - КПД котла;
Ah - разность энтальпий пара и питательной воды,
МДж/кг, принимаем ц = 0,8-Ю,85;
Д h = 2,36 МДж/кг (разность энтальпий сухого насыщенно
го пара при давлении 14 бар и питательной воды с температурой 103 °С).
4.5 Расчет выбросов хлористого водорода*
Количество хлористого водорода в продуктах сгорания после системы газоочистки, г/с, рассчитывается по формуле
М на = 3,6 V, С„С|, (31)
где V! - объем сухих продуктов сгорания, выбрасываемых от одного и нескольких агрегатов, м3/с; рассчитывается по формуле (21);
Chci - содержание хлористого водорода в продуктах сгорания после системы газоочистки. Принимается в среднем равным 0,012 г/м3 [13].
4.6 Расчет выбросов фтористого водорода’
Количество фтористого водорода в продуктах сгорания, г/с, рассчитывается по формуле
Mhf = 3,6ViChf, (32)
где V] - объем сухих продуктов сгорания, выбрасываемых от одного и нескольких агрегатов, м3/с; рассчитывается по формуле (21);
Chf - содержание фтористого водорода в продуктах сгорания. Принимается в среднем равным 0,0025 г/м3 [13].
4.7 Расчет выбросов оксидов ванадия"
Количество оксидов ванадия (в пересчете на пятиокись ванадия), кг/ч, выбрасываемых в атмосферу с продуктами сгорания отходов в единицу времени, вычисляется по формуле [4]
Расчёт выбросов по хлористому и фтористому водороду для установок производится только при условии наличия этих соединений в сжигаемых отходах Расчет оксидов ванадия производится только для установок, постоянно сжигающих гудронообразные нефтесодержащис отходы
где G,- о - содержание оксидов ванадия в отходах в пересчете на V205, г/т;
г)х - коэффициент оседания оксидов ванадия на поверхности нагрева котлов-утилизаторов (кипящих экономайзеров). Для котлов-утилизаторов с промежуточным пароперегревателем, очистка поверхностей нагрева которых производится в остановленном состоянии, пх = 0,07;
rjy - доля твердых частиц продуктов сгорания жидкого топлива, применяемого в качестве стабилизирующего топлива при сжигании отходов с пониженными теплотехническими свойствами, улавливаемых в устройствах по нейтрализации вредных выбросов после котлов утилизаторов.
Значение г|у оценивается для средних условий работы газоочистных устройств за год.
При отсутствии результатов анализа дополнительного топлива содержание оксидов ванадия (G^0 ) в сжигаемом топливе определяется ориентировочно по формуле
Gvo =95,45'' -31,6,
где Sp - содержание серы в рабочей массе отходов, %.
Формула дается для отходов с содержанием Sp > 0,4 %.
Максимальные выбросы оксидов ванадия в формулах (33-34) принимаются при номинальной нагрузке установки сжигания отходов.
Количество выбросов оксидов ванадия в пересчете на ванадий определяется по формуле
Gy — 0,56'Gy о .
Приложение 1
Элементный состав, выход летучих продуктов и удельная теплота сгорания отдельных компонентов бытовых отходов /13/
Компонент |
Элементарный состав в рабочей массе отходов, % |
Выход*
летучих |
Содер
жание
компо
нента |
Низшая
теплота
сгорания,
Q* |
Углерод,
сГ |
Водород.
нГ |
Кислород,
оГ |
Азот,
Nf |
Сера,
S? |
Зола,
аГ |
Влажность,
w,p |
% |
% |
кДж/кг |
Бумага |
9,086 |
1,214 |
9.282 |
0,052 |
0.046 |
4,920 |
8,200 |
79,0 |
32,8 |
3113 |
Пищевые
отходы |
3.881 |
0,554 |
2,464 |
0,293 |
0,046 |
1,386 |
22,176 |
65,2 |
30,8 |
1056 |
Текстиль |
3,232 |
0,392 |
1,856 |
0,272 |
0,008 |
0,640 |
1,600 |
74.3 |
8.0 |
1258 |
Древесина |
1,175 |
0,139 |
0.980 |
0,003 |
- |
0,023 |
0,580 |
67,9 |
2.9 |
419 |
Отсев |
1.112 |
0,152 |
1,128 |
- |
0,008 |
4,000 |
1,600 |
44,0 |
8.0 |
368 |
Пластмасса |
2,755 |
0,380 |
0,875 |
0,045 |
0,015 |
0,530 |
0,400 |
79,0 |
5,0 |
1219 |
Зола, шлак |
- |
- |
|
- |
. |
• |
- |
- |
• |
. |
Кожа, резина |
0,845 |
0,065 |
0,164 |
0,003 |
0,008 |
0,151 |
0,065 |
49,0 |
1.3 |
335 |
Прочес |
1,175 |
0,133 |
0,693 |
0,003 |
0,005 |
0,293 |
0,200 |
60,2 |
2,5 |
454 |
Стекло, металл. камни |
- |
- |
• |
- |
- |
8,700 |
* |
• |
8,7 |
- |
Итого: |
23,26 |
3,03 |
17,44 |
0,67 |
0,14 |
20,64 |
34,82 |
- |
100 |
8222
(1962
ккад/кг) |
|
* Выход летучих продуктов определен на сухое вещество.
11ри необходимости расчетов выбросов металлов и их соединений следует учесть их в золе и шлаке (см. Приложение 3). |
Пример расчета кмбросов загрязняющих веществ
В качестве примера приведены результаты расчета выбросов установки малой производительности (0,5 т/ч по сжигаемым отходам). Расчету предшествовало проведение работ по определению морфологического, фракционного состава отходов, физико-химических свойст в.
Результаты расчета приведены в таблице.
Показатель |
Номер
расчетной
формулы |
Расчет |
Значение |
фактическое по замеру |
расчетное по формуле |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Производительность установки по сжигаемы* ГБО В. т/ч |
- |
* |
0.5 |
0.5 |
Высота дымовой трубы. Н. м |
- |
Предварительно выбкрас1ся |
20 |
20 |
Диаметр устья дымовой трубы D. м |
- |
Выбирается по технологическим соображениям |
0.4 |
0.4 |
Температу ра продуктов сгорания |
- |
Принимается ит теплового расчета |
120 |
120 |
Низшая теплота сгорания отходов £н. МДж/кг То же. мсал/кг |
18 |
Приложение 1 |
8,22
1962 |
8.22
1962 |
Количество дымовых газов.V. м3/ч |
21 |
„Т(0.1+».0*- 1Д*ХИ>62 + 6-34Я2) |
3099 |
3099 |
1000
+ 0,0124 • 34.82] • ((273 + 120) / 273) |
I |
2 |
3 |
4 |
5 |
Тоже, uVe |
|
|
0.861 |
0.861 |
Коэффициент избытка воздуха, а |
22 |
21 \21-7,5) |
1,56 |
1.56 |
Условная паропроиэводительноегь, Л—., г/ч |
30 |
(0.5 8.22 0.8)/2,36 |
1.39 |
1.39 |
Количество оксидов азота, образу ющихся на 1ГДж тепла, К*о». кг/ГДж |
29 |
0.16 еМ13,И |
0.163 |
0,163 |
Количество загрязняющих веществ, выбрасываемых из дымовой трубы, М/, кг/ч: |
|
|
|
|
летучей юлы, М} |
24 |
10-0.2 (20.64+4 (8.22/32.7)) • 0.5 (1 - 0.99) |
0.210 |
0,217 |
оксидов серы, Мю |
25 |
20 0.5 0,14 (1-0Д) (1-0,85) |
0.150 |
0,147 |
оксидов азота. |
28 |
0.5- 1 -8.22- 0.163 (1-4/100) |
0,950 |
0.643 |
оксида углерода. Mj-q |
26 |
0.3 - 1 - 8.22 -0.5 (1-4/100) |
1,300 |
1,184 |
хлористою водорода, М НС( |
3! |
3.6 0.861 - 0.012 |
0.043 |
0.037 |
фтористого водорода, MHF |
32 |
3.6 0,861 ■ 0,0025 |
0.0072 |
0,008 |
Валовый выброс (максимальный),
т/гол |
|
|
|
|
летучей золы, М, |
23 |
0.217-5600- 103 |
1,176 |
1,215 |
оксидов серы. Мэд |
|
0.147-5600 10° |
0.840 |
0,823 |
ОКСИДОВ ОЗОГВ. |
|
0,643 • 5600 • 10° |
5.320 |
3.601 |
УДК 502.55.(203)
Данный Нормативный документ разработан с целью оценки, контроля выбросов загрязняющих веществ, выбора наиболее оптимальных систем нейтрализации и улавливания продуктов сгорания технологическим оборудованием установок для термической переработки и утилизации отходов малой производительности на объектах газовой отрасли.
Методические указания согласованы начальником Управления науки, новой техники и экологии А.Д.Седых, начальником Управления экологии и природопользования Минтопэнерго РФ В.П.Хлыстовым и директором НИИ Атмосферы В.Б.Миляевым, утверждены членом Правления РАО "Газпром" В.Г.Подюком.
Разработчики :
ООО "ВНИИГАЗ" (к.т.н. Акопова Г.С., Атаманов Б.А., Бородина Я.В);
АО "Промэкология" (д.т.н. Холпанов Л.П.);
Академия коммунального хозяйства им. К.Д.Памфилова (к.т.н.Семилетов В.Н., Тарасов Н.М.).
© ООО "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - ВНИИГАЗ", 1999
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
оксида углерода, Mcq |
|
1.184 - 3600 - ИГ* |
7,280 |
6.630 |
хлористого водорода. М ИС1 |
|
0.037 5600 101 |
0.240 |
0,207 |
фтористого водорода. MHF |
|
0,008 - 5600 • 10"* |
0.040 |
0.045 |
Настоящий документ
• разработан в целях получения исходных данных для оценки воздействия на качество атмосферного воздуха выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) от установок для термической переработки твердых бытовых отходов и промышленных отходов малой производительности на объектах добычи, переработки и транспорта газа и конденсата;
• устанавливает методику расчета выбросов твердых частиц, оксидов серы, углерода, азота, хлористого водорода и фтористого водорода от установок по термической переработке отходов;
• распространяется на установки для термической переработки и утилизации твердых бытовых отходов (ТБО), некоторых видов промышленных отходов (ПО) и осадков сточных вод (ОСВ) производительностью до 1,5 т/ч;
• разработан для предприятий РАО «Газпром», смежных отраслей и территориальных органов Госкомэкологии РФ.
Полученные по настоящему нормативному' документу результаты могут быть использованы при:
- расчете рассеивания вредных веществ, содержащихся в выбросах с дымовыми газами от действующих и проектируемых установок производительностью до 1,5 т/ч по сжигаемым отходам;
- инвентаризации выбросов вредных веществ (ВВ), определении норм предельно допустимых и временно согласованных выбросов в соответствии с действующими в РФ нормативными документами.
-расчете платы за загрязнение атмосферного воздуха;
- оценке воздействия на состояние окружающей среды для действующих и проектируемых установок по термическому обезвреживанию ТБО и ПО;
- планировании работ по снижению выбросов за счет применения более эффективного газоочистного оборудования, совершенствованию технологического процесса переработки и утилизации отходов.
1 Понятия и определения
Отходы производства (промышленные) - остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства.
Отходы потребления - отходы бытовые (коммунальные) твердые (в том числе твердая составляющая сточных вод - их осадок), отбросы и другие, не утилизируемые в быту вещества, образующиеся в результате амортизации предметов быта и самой жизни людей. К отходам потребления могут быть также отнесены изделия и машины, утратившие свои потребительские свойства в результате физического или морального износа.
Вторичные материальные ресурсы, для которых в настоящее время отсутствуют технологические или экологические условия утилизации, представляют собой неиспользуемые отходы.
В установках малой производительности для переработки ТБО и промотходов подлежат утилизации промышленные отходы III - IY класса опасности и бытовые IY и О класса опасности, данные по которым приведены далее.
Класс опасности и вид отходов |
Отходы |
Промышленные: III - жидкие - твердые
IY - твердые |
- отработанные масла, УВ конденсат, газоконденсат
- нефтешламы, песок замазученный, шламовые осадки, осадок н/пр., лакокрасочные материалы
- мусор производственный, масляные фильтры, спецодежда, спецобувь, шлам очистных сооружений, про-масляная ветошь |
Бытовые:
IY - твердые О - твердые |
- технический мусор
- бытовой мусор, отходы древесины, макулатура |
2 Общие положении
2.1 Настоящие указания устанавливают методику расчета валовых выбросов загрязняющих веществ от установок по термической переработке твердых бытовых отходов и промотходов малой производительности. Указания должны соблюдаться при проектировании предприятий, а также при нормировании выбросов в атмосферу реконструируемых и действующих установок по термической переработке отходов.
2.2 Установки малой производительности по термической переработке твердых бытовых отходов и промотходов относятся к одиночным источникам загрязнения атмосферы, влияние которых на качество атмосферного воздуха регламентировано положениями раздела 2 ОНД-86, дополнением к ОНД-86 и действующими в РФ нормативными документами /1-12/ . Источником выброса вредных веществ от установок малой производительности по термической переработке твердых бытовых отходов и промотходов является дымовая труба.
2.3 Для расчета валовых выбросов ЗВ, выбрасываемых от установок малой производительности по термической переработке твердых бытовых отходов и промотходов, с последующей оценкой приземной концентрации ЗВ в атмосферном воздухе, настоящим документом предусматривается формирование следующих исходных данных для расчета и определения ряда параметров:
- элементного состава отходов;
- теплоты сгорания отходов;
- объема выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси;
- мощности выброса ЗВ (расчет количества загрязняющих веществ.
2.4 Необходимые для выполнения расчетов экспериментальные данные должны быть получены с соблюдением требований закона Российской Федерации «Об обеспечении единства измерений», с применением аттестованных методик выполнения измерений и средств их поверки измерений.
2.5 Количество загрязняющих веществ, выбрасываемых с продуктами сгорания после установок по термической переработке твер-
дых бытовых отходов и промотходов, определяется следующими методами:
- инструментально с помощью приборов, предназначенных специально для контроля вредных веществ в продуктах сгорания установок сжигания отходов небольшой производительности (непосредственными замерами концентраций загрязняющих веществ в заданных местах тракта продуктов сгорания) [5];
- расчетным путем (с помощью методик [1,2]).
Наиболее предпочтителен первый метод, так как позволяет получить объективные данные в пределах класса точности применяемой аппаратуры.
Если применение инструментальных методов невозможно, достаточно эффективными могут быть расчетные методы определения, которые с приемлемой точностью позволяют определить значения выбросов ЗВ.
2.5.1 Инструментальные методы измерения. Измерения содержания в продуктах сгорания твердых частиц, оксидов азота, серы, углерода в установках небольшой производительности, сжигающих твердые бытовые отходы, твердые промышленные отходы, осадок сточных вод, жидкие и гудронообразные отходы нефтегазовых производств и газоконденсатных комплексов, должны производиться в определенных местах газового тракта:
• оксидов серы - после рекуператора ( воздухонагревателя ) или теплообменного устройства в зоне температур ниже 700 °С;
• оксидов азота - в зоне температур ниже 800 °С;
• оксидов углерода - в зоне температур ниже 450 °С;
• твердых, частиц ( летучая зола и продукты неполного сгорания топлива) - после газоочистных устройств в зоне температур после 300 °С.
Пробу газа следует отбирать по возможности в наиболее узком месте газового тракта. Газозаборные трубки не следует располагать на поворотных участках или вблизи мест, где возможны подсосы воздуха. Отбор проб газов может производиться как перед, так и после дымососа. Для отбора проб продуктов сгорания при температурах выше 400 °С следует применять водоохлаждаемые трубки или трубки из жаропрочного металла.
2.5.2 Расчетный метод. Расчетным путем по существующим методикам можно определить концентрации летучих твердых частиц, оксидов серы, оксида углерода и оксидов азота. Концентрации других загрязняющих веществ возможно определить только опытным путем на основе многочисленных замеров процесса горения на действующих мусоросжигательных заводах.
Настоящая методика предлагает расчетный метод оценки ЗВ в выбросах от установок по термической переработке твердых бытовых отходов и промотходов.
3 Расчет параметров выбросов вредных веществ
3.1 Расчет элементного состава отходов*
При сжигании ТБО с низшей теплотой сгорания менее 4,0 МДж/кг для стабилизации процесса горения используется дополнительное топливо, в качестве которого применяется природный газ или дизельное топливо.
Элементный состав всей массы рассматриваемых отходов рассчитывается как средневзвешенное значение элементного состава отдельных компонентов по формулам (1-7) [6], %.
Без дополнительного топлива: ^тю = С, •/, + С2 '*2+>.....>+Сп '*„» |
(i) |
= Hf • I, +HJ ■/,+, |
.....,+н: |
(2) |
о?ю =of /1+о; /2+, |
..... |
(3) |
N?d =Nr-i.+Nj |
......+N |
(4) |
^TD = '*1+*^2 * ^2^**”* |
|
(5) |
^ТЮ = **"| ^2 * ^2 |
...,+Ая ■ i„. |
(6) |
|
к.....X -in, |
(7) |
где СР,СР,.....,СР - содержание углерода в рабочей массе каж
дого компонента отхода, %;
Я,Р,ЯР,.....,ЯР - содержание водорода в рабочей массе каждо
го компонента отхода, %;
Элементный состав отдельных компонентов отходов, полученный экспериментально, приведен в Приложении № 1
- содержание кислорода в рабочей массе каждого компонента отхода, %;
N',N*,.....tN* - содержание азота в рабочей массе каждого
компонента отхода, %;
Sf ,S$, ,S£ - содержание серы в рабочей массе каждого
компонента отхода, %;
Af,Af,....., Аря - содержание золы в рабочей массе каждого
компонента отхода, %;
Wf ,Wj......,WP - содержание влаги в рабочей массе каждого
компонента отхода, %;
/,,/2......- доли соответствующих компонентов в рабо
чей массе отходов;
2>1, (8)
1
где п - количество отдельных компонентов ТБО.
Элементный состав рабочей смеси с учетом дополнительного жидкого топлива рассчитывается следующим образом:
CPM = *CP+(1- JOC-Jk,; |
(9) |
Hl=XHr+ (1-ЗОН^о; |
(10) |
SL = XSf+(l-X)S^o |
(И) |
*'-ХЛГ?+(1-Х)Л^; |
(12) |
Ор„=ХОр+(1-Х)Орбо; |
(13) |
А^=ХАр+(1-Х)АрБ0; |
(14) |
Wl =ХГр+(1-Х)(4, |
(15) |
где X - весовая доля дополнительного жидкого топлива;
Ср, Нр, Sp, Np, Ор, Лр, Wp - содержание углерода, водорода, азота, кислорода, золы, влаги соответственно в рабочей массе дополнительного топлива.
Проверку полученных результатов расчета компонентов элементного состава ТБО и смеси следует производить но формулам (16) и (17) соответственно:
НтБО + Стбо + ^ТБО + 1^ТЬО + *^ТБО + ^ТЮ + ^ТБО = 100% 5 О6)
в
HCR„ + С* + OcRM + Ncrm + SR + A RB + WR =100%. (17)
В случае несходимости баланса в долях процента округление производится за счет компонента, содержание которого максимально.
Состав природного газа задается не элементным, а действительным составом. Поэтому при совместном сжигании отходов с газообразным топливом расчеты выполняются не на 1 кг сжигаемой смеси, а на 1 кг отходов с учетом количества газа, приходящегося на 1 кг отходов (см. п. 3.2. и 3.3)
3.2 Расчет теплоты сгорания отходов
Теплота сгорания ТБО (без дополнительного топлива), МДж/кг, определяется по формуле
Qh(TBO) “QhUI +QH2i2+“*+QHnin» 0*0
гДе Qh >Qh >Qh “ низшая рабочая теплота сгорания отдельных компонентов отходов, МДж/кг.
Данные по низшей теплоте сгорания отдельных компонентов бытовых отходов рассчитаны по формуле Менделеева [7] и приведены в Приложении № 1.
Теплота сгорания смеси ТБО с дополнительным топливом, МДж/кг, рассчитывается по формулам :
Для газообразного топлива
Qh(cm) =Qh(tbo> +Сг(Зн(доп); (19)
Для жидкого топлива
Qh(cm) = СмРн(доп) + 0 “ Cm)Qh(TB0>, (20)
где Qh(cm) " теплота сгорания смеси отходов с дополнительным топливом, МДж/кг;
Qh(tbo) " теплота сгорания отходов, МДж/кг;
Онсдоп) - теплота сгорания дополнительного топлива, МДж/кг или МДж/м3;
При использовании в качестве дополнительного газообразного топлива расчеты выполняются на 1кг ТБО, а жидкого - на 1 кг смеси его с ТБО [7]