Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,899

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОТЕЛЬНОЙ С ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИМ ОБОРУДОВАНИЕМ

Павлов Д. А. 1 Семикова Е. Н. 1
1 Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет
1. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. – М. – Л.: Госэнергоиздат, 1973. – 296 с.
2. ОНД-86 Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий : утв. Госкомгидромет 4.08.1986 : взамен СН 369-74 : дата введ. 01.01.1987. – Л.: Гидрометеоиздат, I987.
3. Лебедева Е.А., Гордеев А.В., Любимов А.Ю. Пути снижения теплового и химического загрязнения воздушного бассейна стационарными топливосжигающими установками //Экология урбанизированных территорий. 2006. №2. С.119-123.
4. Лебедева Е.А., Лощилова Е.А Совершенствование методов очистки выбросов промышленных котельных //Приволжский научный журнал. 2010. №2. С.154 -159.

В работе выполнена экологическая оценка котельной как источника загрязнения воздушного бассейна. Котельная оборудована 4-мя водогрейными котлами КСВа-2,5 Гс работающими на природном газе и одним котлом ДКВр-10/13, переведённом в водогрейный режим и работающем на древесных отходах расположенного в непосредственной близости деревоперерабатывающего завода. Уходящие дымовые газы отводятся по трём дымовым трубам, две из которых объединяют дымовые тракты от двух газовых котлов каждая, а третья дымовая труба отводит продукты сгорания от котла ДКВр-10/13.

Во время работы котлов в атмосферу выбрасывается огромное количество вредных веществ [3, 4]. В их число входят: диоксид азота NO2, оксид азота NO, оксид углерода CO, оксид серы SO2, твердые частицы (зола и сажа при сжигание твердого топлива), бенз(а)пирен. Наиболее опасным загрязняющим веществом является бензапирен, вызывающий раковые заболевания.

Задачами исследований явилось определение концентраций вредных веществ, выделяющихся при работе котельной в режимах максимальной производительности, анализ необходимости проведения мероприятий по очистке выбросов котельной и оценка экологической безопасности котельной.

Расчет выполнен в соответствии с нормативным методом и ОНД-86 [1, 2]. Используя нормативный метод можно рассчитать концентрации вредных и любых других примесей в составе выбрасываемых газов в двухметровом слое над поверхностью земли (приземная концентрация), а также рассчитать концентрации выбросов в вертикальных и горизонтальных сечениях факела выбросов. Расчет рассеивания вредных выбросов выполняется по данной методике для двух режимов работы котельной в зимний период.

Зимний период, режим 1. Рассмотрена работа четырех водогрейных котлов КСВа-2,5 Гс, работающих на природном газе. Расход газа одним котлом составляет 293,75 м3/ч. максимальный суммарный расход газа составляет 1175 м3/ч.

Зимний период, режим 2. Рассмотрена совместная работа двух водогрейных котлов КСВа-2,5 Гс, работающих на природном газе и одного котла ДКВр-10/13, переведенного в водогрейный режим и работающего на древесных отходах. Максимальный суммарный расход газа для второго режима составляет 587,5 м3/ч. Расход топлива котлом ДКВр-10/13 составляет 3196 кг/ч (3,196 т/ч).

Количество теплоты, вырабатываемое одним котлом ДКВр-10/13, работающем на древесных отходах, составляет около 5 МВт, что соответствует выработке теплоты двумя котлами КСВа-2,5 Гс, работающими на природном газе. Таким образом, работа котельной во втором режиме позволяет экономить ископаемое углеводородное топливо. Следует отметить, что замена природного газа на возобновляемое местное топливо – отходы деревоперерабатывающего завода – может быть не только частичной, но и полной, например, во время переходного или летнего периодов.

Таблица 1

Параметры выбросов загрязняющих веществ

Режим работы котельной

Наименование токсичных веществ

Класс опас-ности

ПДК, мг/м3

Сф, мг/м3

См, мг/м3

Источник загрязнения

Четыре котла

КСВа-2,5 Гс

Два котла КСВа-2,5 Гс

Котел

ДКВр-10/13

Зимний период,

режим 1

Оксид углерода

4

5

2,5

0,0377

-

-

Оксид азота

3

0,4

0,2

0,00012

-

-

Диоксид азота

2

0,2

0,1

0,0074

-

-

Сажа

3

0,15

0,08

-

-

-

Зола

2

0,3

0,15

-

-

-

Бенз(а)пирен

1

10Е-5

10Е-7

4,27Е-9

-

-

Зимний период,

режим 2

Оксид углерода

4

5

2,5

-

0,0188

0,0301

Оксид азота

3

0,4

0,2

-

0,0006

0,00077

Диоксид азота

2

0,2

0,1

-

0,0037

0,0048

Сажа

3

0,15

0,08

-

-

9,31Е-5

Зола

2

0,3

0,15

-

-

0,00069

Бенз(а)пирен

1

10Е-5

10Е-7

-

2,13Е-9

8,38Е-8

 

Сравнение полученных при расчете численных значений концентраций вредных веществ с предельно-допустимыми концентрациями (ПДК) показало, что при работе котельной в зимний период в обоих режимах превышения ПДК нет, следовательно, котельная является экологически безопасной. Данные концентрация загрязняющих веществ приведены в табл. 1. Мероприятия по очистке выбросов от вредных веществ не требуются.

По результатам расчета выполнено построение полей приземных концентраций вредных веществ на примере диоксида азота NO2, как наиболее близкого по концентрации к ПДК для обоих рассматриваемых режимов (рис. 1.). Помимо этого построены соответствующие зоны влияния источника загрязнения.

pavl1.wmf 

а)

б)

 

Рис. 1 Поля приземных концентраций диоксида азота NO2 при работе котельной в зимний период – а) в режиме 1, б) в режиме 2.

Таким образом, проведенные исследования доказывают возможность применения энергосберегающих технологических решений с целью снижения затрат на дорогостоящее ископаемое топливо. При этом совместная работа газовых котлов и котла, использующего в качестве топлива древесные отходы местного деревоперерабатывающего завода, является экологически безопасной для окружающей среды.


Библиографическая ссылка

Павлов Д. А., Семикова Е. Н. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОТЕЛЬНОЙ С ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИМ ОБОРУДОВАНИЕМ // Современные наукоемкие технологии. – 2014. – № 5-1. – С. 179-181;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=33818 (дата обращения: 19.10.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074