Лабораторная работа: Расчёт выбросов от стационарных дизельных установок

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Кубанский государственный технологический университет

Институт нефти, газа и энергетики

Кафедра технологии нефти и газа

Дисциплина: Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе

Лабораторная работа №1

Тема

Расчёт выбросов от стационарных дизельных установок

Выполнил: И. Гаис

Студент 4 к. гр.: 19-НБ-НД1

Проверила: Литвинова Т.А.

Краснодар -2023 г.

Цель работы

Расчетным методом получить знания об экологической опасности стационарных дизельных установок при их эксплуатации определением максимальных разовых и валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

Теоретическая часть

В качестве исходных данных для расчета максимальных разовых выбросов используются сведения из технической документации завода- изготовителя дизельной установки об эксплуатационной мощности (если сведения об эксплуатационной мощности не приводятся, - то номинальной мощности), а для расчета валовых выбросов в атмосферу, - результаты учетных сведений о годовом расходе топлива дизельного двигателя.

Методика позволяет, в зависимости от наличия или отсутствия, а также полноты имеющейся информации по выбросам вредных веществ, приводимых в сопровождаемой технической документации на стационарную дизельную установку, или располагаемых возможностей на выполнение соответствующего инструментального контроля выбросов, осуществлять расчет выбросов:

- с использованием усредненных значений удельных выбросов в зависимости от мощности и частоты вращения коленчатого вала дизельного двигателя;

- по данным инструментального контроля выбросов в условиях эксплуатации.

Приведенные усредненные удельные значения показателей выбросов отражают основные закономерности изменения параметров токсичности дизелей в зависимости от нагрузочно-скоростного режима работы силовой установки, а также мощности и быстроходности дизельного двигателя. При этом учитывается, что в реальной эксплуатации в течение года в соответствии с изменением характера внешних условий стационарная дизельная установка работает на некоторой совокупности установившихся дискретных режимов, для которой значения удельных выбросов усредняются. Принимаются во внимание также особенности организации рабочего процесса многоцилиндровых мощных дизельных установок.

Данные для расчёта

Расчет выбросов с использованием усредненных показателей Максимальный разовый выброс i-того вещества (г/с) стационарной дизельной установкой определяется по формуле 1:

М_i = (1/3600) * еМ_i * Рэ (1)

еМ_i (г/кВт * ч) - выброс i-го вредного вещества на единицу полезной работы стационарной дизельной установки на режиме номинально мощности; Р_э(кВт) - эксплуатационная мощность стационарной дизельной установки, значение которой берется из технической документации завода изготовителя. Если в технической документации не указывается значение эксплуатационной мощности, то в качестве Рэ принимается значение номинальной мощности стационарной дизельной установки (Ne);

Таблица 1

Значения выбросов еМ?? (г/кВт • ч) для различных групп стационарных дизельных установок, прошедших капитальный ремонт

М_CO = (1/3600) * еМ_CO * Рэ = (1/3600) • 6,4 • 662 = 1,18 г/с;

М_NO2 = (1/3600) * еМ_NO2 * Рэ = (1/3600) • 8 • 662 = 1,47 г/с;

М_CH = (1/3600) * еМ_CH * Рэ = (1/3600) • 3 • 662 = 0,55 г/с;

М_C = (1/3600) * еМ_C * Рэ = (1/3600) • 0,45 • 662 = 0,08 г/с;

М_SO2 = (1/3600) * еМ_SO2 * Рэ = (1/3600) • 1,5 • 662 = 0,28 г/с;

М_CH2O = (1/3600) * еМ _CH2O * Рэ = (1/3600) • 0,12 • 662 = 0,022 г/с;

М_БП = (1/3600) * еМ_БП * Рэ = (1/3600) • 1,4 • 10^-5 • 662 = 2,57 • 10^-6 г/с;

Валовый выброс i-того вещества за год (т/год) стационарной дизельной установкой определяется по формуле:

W_эi = (1/1000) · q_эi · G_т (2)

q_эi (г/кг · топл.) - выброс i-го вредного вещества, приходящегося на один кг дизельного топлива, при работе стационарной дизельной установки с учетом совокупности режимов, составляющих эксплуатационный цикл;

G_т (т) - расход топлива стационарной дизельной установкой за год (берется по отчетным данным об эксплуатации установки);

(1/1000) - коэффициент пересчета «кг» в «т».

Таблица 2

Значения выбросов ??э?? (г/кг топл.) для различных групп стационарных дизельных установок, прошедших капитальный ремонт

Выполним перевод расхода топлива стационарной дизельной установки: г/кВт·ч>т/год:

Рэ · 24 · 7 · 10^-6 = 662 • 24 • 7 • 10^-6 = 0,11 т/год

W_ЭCO = (1/1000) q_ЭCO G_т = (1/1000) 26 197 662 24 7 10^-6 = 0,57 (т/год);

W_ЭNO2 = (1/1000) q_ЭNO2G_т = (1/1000) 33 197•662 24 7 10^-6 = 0,72 (т/год);

W_ЭCH = (1/1000) q_ЭCH G_т = (1/1000) 12,5 197 662 24 7 10^-6 = 0,27 (т/год);

W_ЭC = (1/1000) q_ЭC G_т = (1/1000) 1,9 197 662 24 7 10^-6 = 0,042 (т/год);

W_ЭSO2 = (1/1000) q_ЭSO2 G_т = (1/1000) 6,1 197662 24 7 10^-6 = 0,13 (т/год);

W_ЭCH2O = (1/1000) q_ЭCH2OG_т = (1/1000) 0,5 19766224 7 10^-6 = 0,011 (т/год);

W_ЭБП = (1/1000) q_{ЭБП т} = 5,6 10^-5197 662 24 7 10^-6 = 1,2 • 10^-6 (т/год);

По заданию предусматриваются природоохранные технологии

Таблица 3

Сведения об эффективности природоохранных технологий

Рассчитаем максимальный разовый выброс после применения технологии

Мi(ост) = Мi • (1 - д.ед.очистки),

Где М_i - максимальный разовый выброс i-того вещества (г/с) стационарной дизельной установкой;

% - процент очистки.

М_CO(ост) = М_CO • (1 - д.ед._{очистки}) = 1,8 • (1-0,95) = 0,09 г/с;

М_CH(ост) = М_CH • (1 - д.ед._{очистки}) = 0,55 • (1-0,8) = 0,11 г/с;

М_C(ост) = М_C • (1 - д.ед._{очистки}) = 0,008 • (1-0,5) = 0,004 г/с;

М_CH2O(ост) = М_CH2O • (1 - д.ед._{очистки}) = 0,022 • (1-0,60) = 0,0088 г/с;

Рассчитаем валовый выброс после применения технологии

Wэi(ост) = Wэi • (1 - д.ед.очистки),

где W_эi - валовый выброс i-того вещества за год (т/год) стационарной дизельной установкой.

W_ЭCO(ост) = W_ЭCO • (1 - д.ед._{очистки}) = 0,57 • (1-0,95) = 0,029 (т/год);

W_ЭCH(ост) = W_ЭCH • (1 - д.ед._{очистки}) = 0,27 • (1-0,8) = 0,054 (т/год);

W_ЭC(ост) = W_ЭC • (1 - д.ед._{очистки}) = 0,042 • (1-0,5) = 0,021 (т/год);

W_{ЭCH2O(ост)} = W_ЭCH2O • (1 - д.ед._{очистки}) = 0,011 • (1-0,60) = 0,0044 (т/год);

Таблица 4

Данные после проведения природоохранных технологий

Вывод: в ходе проделанной работы можно сделать вывод о том, что при проведении природоохранных технологий, а в точности, Окисление в каталитическом нейтрализаторе (активная фаза платина Рt), мы видим, что снижается максимальный разовый выброс и валовый выброс веществ стационарной дизельной установкой.

Таблица 5

Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городских и сельских поселений