Методика расчета количества вредных веществ, выделяющихся при горении топлива различных видов (Л4)
1. Расчет выбросов твердых частиц
где В - расход натурального топлива, т/год; ар - зольность топлива в рабочем состоянии %; f - коэффициент, определяемый по табл. 1,24; nз - доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителях.
2. Расчет выбросов оксидов серы
где В - расход натурального топлива, т/год;
Sp - содержание серы в топливе на рабочую массу, %
Nso2 - доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива
Nso2 - доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе.
Mso2= 1,88 – 10 – 2 * (H2S)*B, ( 3 )
где H2S - содержание сероводорода в топливе, %.
3. Расчет выбросов оксида углерода
где В - расход топлива, т/год, тыс.м3/год; g.4 - потери теплоты, вызванные механической неполнотой сгорания топлива,%;
Cсо - выход оксида углерода при сжигании топлива, кг/т;
Ссо = g3 * R * Qph, ( 5 )
где g3 - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива,%
R - коэффициент, принимаемый для твердого топлива 1,0; для газа 0,5; для мазута 0,65;
Qph - низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг.
4. Расчет выбросов диоксида азота (стр.56).
[pic] ( 6 )
где
В - расход топлива, т/год;
Qph - низшая теплота сгорания топлива,
G4 - потери тепла;
B1 - коэффициент, учитывающий влияние качества сжигаемого топлива на выход оксидов азота; для твердого топлива - значение в табл. 1,27; для газа -
0,85; для мазута-0,7-0,8;
B2 - коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих газов на выход оксидов азота; r - степень рециркуляции дымовых газов, %
B3 - коэффициент, учитывающий конструкцию горелок;
К - коэффициент, характеризующий выход диоксида азота, кг на 1 тут.
К = 250Qф / (20 + Qh ) ( 7 )
где
Qф - фактическая и номинальная тепловая производительность котла, Гкал.
5. Расчет выбросов оксидов ванадия
[pic] ( 8 )
где gv2o2 - содержание оксидов ванадия в жидком топливе;
gv2o2 = 95,4 * Sp – 31,6 ( 9 )
(oc - коэффициент оседания оксидов ванадия на поверхностях нагрева котла, для котлов с промежуточными пароперегревателями - 0,07; для котлов без промежуточных пароперегревателей 0,05; для остальных случаев 0;
(y - доля твердых частиц продуктов сгорания жидкого топлива, улавливаемого устройствами для очистки дымовых газов мазут
Исходные данные для расчета
Табл. 3
|Обозна|Название |Единицы|Вид топлива |Примечан|
|чение | |измерен| |ие |
| | |ия | | |
| | | |мазут|уголь|дрова|газ | |
| | | | | | | | |
| | |Тыс.т/г| | | | | |
|В |Расход натурального | |40,99|76,30|92,36|150000 | |
| |топлива |Тыс.м3/|3 |4 |8 | | |
| | |год | | | | | |
|Ар |Зольность топлива в | |0,1 |23,8 |0,6 |- |табл. |
| |рабочем состоянии | | | | | |1.23 |
| | | | | | | |(Л3) |
| |Доля твердых частиц, |- |0,7 |0,7 |0,7 |- | |
|(3 |улавливаемых в | | | | | | |
| |золоуловителях | | | | | | |
|f |Коэффициент |- |0,02 |0,004|0,005|- |табл. |
| | | | | | | |1.24 |
| | | | | | | |(Л3) |
| |Содержание серы в |% |1,9 |0,5 |- |- |табл. |
|Sp |топливе на рабочую | | | | | |1.23 |
| |массу | | | | | |(Л3) |
| |Доля оксидов серы, |- |0,02 |0,1 |- |- | |
|(’so2 |связываемых летучей | | | | | | |
| |золой топлива | | | | | | |
| |Доля оксидов серы, |- |0 |0 |- |- | |
|(’’so2|улавливаемых в | | | | | | |
| |золоуловителе | | | | | | |
| |Содержание сероводорода|% |- |- |- |7.64Е-0| |
|H2S |в топливе | | | | |6 | |
|q4 |Потери теплоты, |% |0 |5,5 |2 |0 |та б л. |
| |вызванные механической | | | | | |1.2 5 |
| |неполнотой сгорания | | | | | |(Л3) |
| |топлива | | | | | | |
|q3 |Потери теплоты, | |0,5 |0,5 |1 |0,5 |та б л. |
| |вызванные химической |% | | | | |1.2 5 |
| |неполнотой сгорания | | | | | |(Л3) |
| |топлива | | | | | | |
| |Коэффициент, |- |0,65 |1 |1 |0,5 | |
| |учитывающий потери | | | | | | |
| |теплоты, обусловленные | | | | | | |
|R |присутствием СО в | | | | | | |
| |продуктах неполного | | | | | | |
| |сгорания | | | | | | |
|Qph |Низшая теплота сгорания|МДж/кг |39,85|20,07|10,24|35 |табл. |
| |топлива | | | | | |1.23 |
| | | | | | | |(Л3) |
|Ссо |Выход оксида углерода |кг/т |12,95|10,03|10,24|8,750 | |
| |при сжигании топлива | |1 |5 |0 | | |
| |Поправочный |- |0,8 |1,4 |- |0,85 |табл. |
| |коэффициент, | | | | | |1.27 |
|?1 |учитывающий влияние | | | | | |(Л3) |
| |качества сжигаемого | | | | | | |
| |топлива на выход | | | | | | |
| |оксидов азота | | | | | | |
| |Коэффициент, |- |0,002|0,01 |- |0,025 |стр.60 |
|Я2 |характеризующий | | | | | | |
| |эффективность | | | | | | |
| |воздействия | | | | | | |
| |рециркулирующих газов | | | | | | |
| |на выход NOx в | | | | | | |
| |зависимости от условии | | | | | | |
| |подачи их в топку | | | | | | |
| |Степень рециркуляции |% |30 |30 |- |30 | |
|r |дымовых газов | | | | | | |
| | | | | | | | |
| |Коэффициент, |- |1 |1 |- |1 |стр.61 |
|Я3 |учитывающий конструкцию| | | | | | |
| |горелок | | | | | | |
| |Коэффициент, |- |6,13 |6,13 |- |6,13 | |
|К |характеризующий выход | | | | | | |
| |диоксида азота кг/ 1 | | | | | | |
| |тут | | | | | | |
|Qф ,Qh|Фактическая и |Гкал |6,5 |6,5 |- |6,5 | |
| |номинальная тепловая | | | | | | |
| |производительность | | | | | | |
| |котла | | | | | | |
|qv2o2 |Содержание оксидов |г/т |149,7|- |- |- | |
| |ванадия в жидком | | | | | | |
| |топливе | | | | | | |
| |Коэффициент оседания |- |0,05 |- |- |- | |
|?oc |оксидов ванадия на | | | | | | |
| |поверхностях нагрева | | | | | | |
| |котла | | | | | | |
| |Доля твердых частиц |- |0 |- |- |- | |
|?y |продуктов сгорания | | | | | | |
| |жидкого топлива, | | | | | | |
| |улавливаемых | | | | | | |
| |устройствами для | | | | | | |
| |очистки газов мазутных | | | | | | |
| |котлов | | | | | | |
Результаты расчета и сопоставление объемов валовых выбросов вредных веществ в атмосферу по рассматриваемым вариантам
Табл. 3.1
|Наименование|I Вариант "Отказ от |II Вариант |Величина |
|видов |проекта" |"Реализация проекта"|изменения |
|топлива | | |выбросов при |
| | | |реализации |
| | | |проекта, т/год |
| | | |(-уменьшение, |
| | | |+увеличение) |
| |Наименован|Количест-в|Наименован|Количеств| |
| |ие выброса|о, т/год |ие выброса|о, т/год | |
| | | | | | |
|Уголь |СО |723,60 |- |- | |
| |SO2 |686,74 |- |- | |
| |NO2 |295,59 |- |- | |
| |тв. |1906,84 |- |- | |
| |частицы | | | | |
|Мазут |СО |530,91 |- |- | |
| |SO2 |1526,58 |- |- | |
| |NO2 |256,03 |- |- | |
| |V2O5 |5,83 |- |- | |
| |тв. |24,60 |- |- | |
| |частицы | | | | |
|Дрова |СО |926,93 |- |- | |
| |тв. |83,13 |- |- | |
| |частицы | | | | |
|Газ |- |- |СО |1312,50 | |
| |- |- |SO2 |0,022 | |
| |- |- |NO2 |232,52 | |
|Итого |СО |2181,44 |СО |1312,50 |-868,94 |
| |S02 |2213,32 |SO2 |0,022 |-2213,29 |
| |NO2 |551,62 |NO2 |232,52 |-319,11 |
| |V2O5 |5,83 |V2O5 |0,00 |-5,83 |
| |тв. |2014,56 |тв. |0,00 |-2014,56 |
| |частицы | |частицы | | |
На основании данных, полученных расчетным путем, можно сделать вывод, что величина валовых вредных выбросов, полученных в результате сжигания природного газа значительно меньше, чем при сжигании других видов топлива эквивалентного количества, а следовательно, реализация проекта внесет значительное улучшение в состояние воздушной среды.
Эколого-экономическая оценка проекта.
В качестве главного критерия оценки проекта "как промышленного объекта" является степень соблюдения действующих норм допустимого влияния физических, химических и биологических факторов и их комбинаций на организм человека. Такими показателями в настоящее время являются предельно- допустимые концентрации примесей в атмосфере, являющиеся гигиеническими нормами. Расчеты, выполненные в предыдущих разделах, показывают, что степень концентрации вредных веществ выбрасываемых в атмосферу от эксплуатации ГРС ниже нормативных предельно-допустимых концентраций.
Если оценку производить по этому критерию, то запроектированный объект ухудшения качества окружающей природной среде не наносит и его условно можно считать экологически чистым.
С выходом Постановления правительства Российской Федерации от
28.08.92 г. № 632 "Об утверждении Порядка определения платы и ее предельных
размеров за загрязнение окружающей природной среды, размещение отходов,
другие виды вредного воздействия" появилась возможность дать реальную
оценку эколого-экономической эффективности проекта, выраженную как разницу
платы за выбросы и сбросы без строительства газопровода и ГРС и после их
ввода.
Э = П1-П2- П3, ( 10 )
Где:
Э-эколого-экономическая эффективность проекта, руб/год;
П1 - плата за выбросы загрязняющих веществ от сжигания традиционных видов топлива (мазут, уголь, дрова и т.д.), подлежащих замене на газ, руб/год;
П2 - плата за выбросы загрязняющих веществ от сжигания природного газа, [pic]пришедшего в замен традиционных видов топлива, руб/год;
П3 - плата за выбросы и сбросы загрязняющих веществ при эксплуатации газопровода и ГРС, руб/год.
В общем виде размер платы за выбросы, сбросы и размещение
загрязняющих веществ определяется в соответствии с Приложением 1
"Инструктивно- методических указаний по взиманию платы за загрязнение
окружающей природной среды", утвержденных Министерством охраны окружающей
среды и природных ресурсов Российской Федерации 26.01.93 г., по формуле:
[pic] , ( 11 )
где: i - вид загрязняющего вещества;
Cm - ставка платы за выброс,(сброс, размещение) 1 тонны 1-го загрязняющего вещества;
Mi- расчетный выброс, (сброс, размещение) 1-го загрязняющего вещества
(тонн);
Mm - предельно-допустимый выброс, ( сброс, размещение) 1-го загрязняющего вещества (тонн).
Учитывая, что при проектировании принимается работа ГРС на режиме номинальной загрузки, соответствующей максимальным выбросам по утверждаемым нормам ПДВ ( Mi ) берется равным (Mm)
[pic] ( 12 )
где Нбт - базовый норматив платы за выброс (сброс, размещение) 1 тонны i-ro вещества (руб/т), принимаемый по таблицам 1; 2; 3 "
Базовых нормативов платы " утвержденных Министром охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской Федерации 27.11.92г.;
Кэатм - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости атмосферы в данном регионе, принимается по таблице 4 "Базовых нормативов платы", как для Волго-Вятского экономического района РФ
Кэатм — 1,1;
Кинд - коэффициент индексации платы за загрязнение окружающей природной среды, установленный Распоряжением администрации
Нижегородской области № 1730-р от 31.12.96 г. на 1997 год в размере
Кинд - 49.
Плата за выбросы загрязняющих веществ от сжигания традиционных видов топлива в районе, подлежащих замене на газ
Табл. 4
|Наименование |Ингредиенты |
| |СО |SO2 |NO2 |V2Os |тв. |
| | | | | |част. |
|Масса выбрасываемых | | | | | |
|загрязняющих веществ М, | | | | | |
|(т/год) при сжигании: | | | | | |
| | | | | | |
|Мазута |530,91|1526,58 |256,03 |5,83 |24,60 |
| | | | | | |
|каменного угля | | | | | |
| | | | | | |
|дров | | | | | |
| |723,60|686,74 |295,59 |0,00 |1906,84 |
| | | | | | |
| | | | | | |
| |926,93|0,00 |0,00 |0,00 |83,13 |
| | | | | | |
|Итого |2181,4|2213,32 |551,62 |5,83 |2014,56 |
| |4 | | | | |
|Базовый норматив платы 1 т|5,00 |330,00 |415,00 |8250,0|110,00 |
|загрязняющего вещества Нi,| | | |0 | |
|руб. | | | | | |
|Итого (Mi* Hi,), руб. |10907 |730394 |228924 |48083 |221602 |
|Всего ((Mi * Hi,), руб. |1239910 |
Плата за выбросы загрязняющих веществ от сжигания угля, мазута, дров
П1=66831,17 тыс.руб/год , ( 13 )
Плата за выбросы загрязняющих веществ от сжигания 150 млн. м3/год природного газа, пришедшего взамен традиционных видов топлива
Табл. 4.1.
| |Ингредиенты |
|Наименование | |
| |СО |SO2 |NO: |
|Масса выбрасываемых |1312,50 |0,022 |232,52 |
|загрязняющих веществ при | | | |
|сжигании природного газа Мi,| | | |
|т/год | | | |
|Базовый норматив платы 1 т |5,00 |330,00 |415,00 |
|загрязняющего вещества Hi, | | | |
|руб | | | |
|Итого (Mi* Нi,), руб/год |6562,50 |7,11 |96495,20 |
|Всего ((Mi* Hi,), руб/год |103064,81 |
Плата за выбросы загрязняющих веществ от сжигания природного газа
П2= 5555,19 тыс. руб/год , ( 14 )
Расчет размера ежегодной платы за выбросы природного газа в атмосферный воздух при эксплуатации ГРС
Табл. 4.3
|Ингредиенты |Масса годового|Базовый |Mi *Hi, |
|загрязняющих |выброса Mi, |норматив платы |руб. |
|веществ |т/год |Hi, | |
| | |руб | |
|1 |2 |3 |4 |
|диоксид азота |1,618 |415 |671,47 |
|оксид углерода |5,78 |5 |28,9 |
|природный газ |2,75 |0,4 |1,1 |
| | | | |
|Итого ((Mi * Hi), руб/год |701,47 |
Плата за выбросы загрязняющих веществ при эксплуатации ГРС
П3 = 37, 809 тыс. руб/год, ( 15 )
Общий эколого-экономический эффект, выраженный через плату за выбросы, составит
Э – П1 – П2- П3 = 61238,17 тыс.руб/год. = 61,238 млн.руб./год, ( 16 )
Выводы
Важным направлением в улучшении охраны природы и использования природных ресурсов является определение адекватной цены, экономической и экологической оценки природных ресурсов.
Системы экологической оценки намечаемой деятельности сегодня
используются практически во всех странах мира и во многих международных
организациях, как упреждающий инструмент экологической политики.
Экологическая оценка основана на принципе: легче и дешевле выявить и
предотвратить негативные последствия деятельности для окружающей среды на
стадии планирования, чем обнаружить и исправлять их на стадии ее
осуществления.
ОАО «Газпром» постоянно проводится инвентаризация земель, отведенных во временное пользование, и контроль за их своевременной сдачей землепользователям после восстановления методами механической и биологической рекультивации.
Одним из радикальных направлений снижения влияния объектов газовой промышленности на окружающую среду является уменьшение отвода земель во временное и постоянное пользование. Это достигается применением кустового расположения скважин на промыслах, внедрением горизонтального бурения, прокладкой систем многониточных газопроводов в едином техническом коридоре, использованием технологий блочно-модульного строительства промысловых сооружений из готовых заводских элементов, что позволяет резко сократить площади земель, отводимых под строительство. Сохранению целостности территорий способствует также опережающее строительство проездов и автомобильных дорог, подготовка строительных площадок, производство строительно-монтажных работ на вечной мерзлоте только в зимний период.
Важными мероприятиями являются также восстановление нарушенных при строительстве земель, рекультивация карьеров грунта, берегоукрепительные работы в районе подводных переходов газопроводов, контроль качества почв.
Иcпoльзoвaние в нapoднoм xoзяйcтвe пpиpoднoгo гaзa кaк ocнoвнoго видa тoпливa позвoляет peшить цeлый pяд пpoблeм coxpaнeния экoлoгичecкoro бaлaнca зa cчeт тoгo, чтo в pезyльтaтe cгopaния гaзa выдeляeтcя знaчитeльнo мeньшee кoличecтвo зaгpязняющиx вeщеcтв, чeм пpи cгopaнии тaкиx тpaдициoнныx видoв тoпливa кaк мaзyт, yroль, дpoвa. Зaменa дaнныx видoв тoпливa нa экoлoгичecки чиcтoe тoпливo - гaз - вeдет к знaчитeлыюмy yлyчшению и oздopoвлeнию oкpyжaющeй пpиpoднoй cpeды, yлyчшeнию ycлoвий жизни нacеления и coциaльнo-зкoнoмичecкиx ycлoвий paзвития peгиoнa в целoм.
Одним из этапов решения этой задачи является стpoительcтвo
гaзoпpoвoдa-oтвoдa и ГPC c цeлью гaзификaции нaceленныx пyнктoв
Kpacнобаковского района Нижегородской области.
Bвoд в дeйcтвиe ГPC и гaзoпpoвoдa-oтвoдa дaeт вoзмoжнocть yлyчшить экoлoгичеcкyю oбcтaновкy в paйoнe зa cчет знaчитeльнoгo coкpaщeния выбpocoв в aтмocфepy зaгpязняющиx вcщccтв, oбpaзyющиxcя oт cжигaния зaмeняeмыx твepдыx видoв тoпливa.
Ввод в действие объекта проектирования не только не ухудшит экологическую обстановку района проектирования, но и позволит решить вопрос обеспечения природным газом данных населенных пунктов и, заменив традиционные виды топлива, значительно улучшить условия жизни населения, оздоровить окружающую природную среду и создать базу для дальнейшего развития социально-экономической структуры региона в целом.
Также ввод в действие ГРС и газопровода-отвода дает ощутимый экономический эффект предприятиям, использующим природный газ в виде топлива.
На основании проведенной ЭЭО можно сделать вывод, что строительство и эксплуатация ГРС и газопровода-отвода в Краснобаковском районе, при соблюдении всех условий и требований, изложенных и принятых технических решений в проектной документации, не окажет негативного воздействия на окружающую природную среду, так как:
1. Используемые материалы для сооружения газопроводов-отводов. ГРС,
ДО и коммуникаций не токсичны, не выделяют вредных веществ и в связи с этим не оказывают вредного воздействия на геологическую среду, почвы, поверхностные и фунтовые воды, растительный и животный мир.
2. Почвенно-растительный покров, нарушаемый во время строительно- монтажных работ, восстанавливается путем проведения технической и биологической рекультивации. Стоимость 1м2 рекультивируемых работ составит 0,82 руб и общие затраты на рекультивацию сельскохозяйственных, кормовых угодий и лесохозяйственных земель к сроку окончания рекультивационных работ составит 12 268,7 руб
3. Выброс в атмосферу загрязняющих веществ (NOX, CO и природного газа) при эксплуатации ГРС не превышает 5,0 усл.тонн в год и ежегодная плата за выбросы составит 701 руб.
4. Исходя из количественных и качественных показателей выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ, СЗЗ благоустройства не требует и должна использоваться землевладельцем по прямому назначению.
5. ГРС, согласно "Рекомендаций по основным вопросам воздухоохранной деятельности", относится к предприятиям II категории опасности.
Ввод в эксплуатацию ГРС и газопровода-отвода является значительным вкладом в газификацию Краснобаковского района Нижегородской области и создает предпосылки дальнейшего расширения газовых сетей в данном районе.
6. Ввод в эксплуатацию газопровода и ГРС будет иметь положительные социальные последствия в данном районе.
7. Представленный в проекте расчет ЭЭО, выраженный как разница платы за выбросы и сбросы, составит 61,238 млн.руб/год
Литература:
1. «Промышленная экология», Калыгин В.Г., МНЭПУ, 2000 г.
2. «Экология общая, социальная и прикладная», Воронков В.В., МНЭПУ,
1999 г.
3. «Экология общая, социальная, прикладная», Воронов Н.А., АГАР, 1998
4. Зaкoн Poccийcкoй Фeдepaции "0б oxpaнe oкpyжaющей пpиpoднoй cpeды",
1992 г.
5. «Экология и экономика», Василенко В.А., Кемерово, 1999 г.
6. «Экология и экономика природопользования», Гирусов Э. В., ЮНИТИ, 1998
г.
7. CHиП 11-01-95 Инcтpyкция o пopядкe paзpaбoтки, coглacoвaния, yтвеpждeния
и cocтaвe пpoeктнoй дoкyмeнтaции нa cтpoитeльcтвo пpeдпpиятий, здaний и
coopyжeний.
8. Инcтpyкция пo экoлoгичecкoмy oбocнoвaнию xoзяйcтвeннoй и инoй
дeятeльнocти. M, 1995г.
9. Укaзaний к экoлoгичecкoмy oбocнoвaнию xoзяйcтвeннoй и инoй деятельности
в пpeдинвecтициoннoй и пpoектнoй дoкyмeнтaции (yтвepждeннoгo нaчaльникoм
Глaвнoгo yпpaвлeния гocэкoэкcпepтизы Mинпpиpoды Poccии B.H.Лoпaтиным
15.07.94 г.)
10. Pyкoвoдcтвa пo экoлoгичecкoй экcпepтизe пpeдпpoектнoй и пpoeктной
дoкyмcнтaции, yтвcpждeннoe ГУ ГЭЭ 10.12.1993 г.
11. Caнитapные пpaвила пo oxpaнe aтмocфepнoгo вoздyxa № 4946-89 oт
16.05.89 г.
12. OHД 1-84. Инcтpyкция o пopядке paccмoтpения, coглacoвaния и
экcпepтизы вoздyxooxpaнныx мepoпpиятий и выдaчи paзpeшcния нa выбpoc
зaгpязняющиx вещccтв в aтмocфepy пo пpoектным peшениям.
13. CHиП 2.05.06-85. Maгиcтpaльныe тpyбoпpoвoды.
14. Пocoбия пo cocтaвлeнию paзделa пpoектa (paбoчeгo пpoeктa) "0xpaнa
oкpyжaющcй пpиpoднoй cpeды" (к CHиП 1.02.01-85), M., ЦHИИпpoeкт ГОCCTPOЯ
CCCP, 1988 г.
15. Pyкoвoдcтвa пo пpoeктиpoвaнию caнитapиo-зaщитныx зoн пpoмышлcнныx пpeдпpиятий, ЦHИИ гpaдocтpoитcльcтвa, M., Cтpoйиздaт, 1984 г.
16. Пoлoжeния oб oцeнкe вoздeйcтвия намечаемой хозяйственной и иной
деятельности нa oкpyжaющyю cpедy в РФ. Госкомитет РФ по охране
окружающей среды. 2000г.
17. Инcтpyкции пo нopмиpoвaнию выбpocoв (cбpocoв) зaгpязняющиx вcщecтв в
aтмocферу и в вoдныe oбъeкты, M., Гocкoмпpиpoдa, 1989 г.
18. BCH 014-89 "0xpaнa oкpyжaющeй cpeды", M., Mиннефтeгaзcтpoй, 1990 г.
ОHTП 51-1-85 "Гaзoпpoвoды", M., Mингaзпpoм, 1985 г.
-----------------------
[pic]
[pic]
[pic]
( 1 )
( 2 )
( 4 )
