23 Июн

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ВОДОГРЕЙНОГО КОТЛА ПРИ СЖИГАНИИ RDF-ТОПЛИВА




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

В настоящее время ведется анализ мероприятий по уменьшению объемов твердых бытовых отходов (ТБО) и древесных отходов [1-7]. Существенной долей всех отходов является древесина – как первичная, в результате рубки и чистки зеленых насаждений, так и вторичная – в виде предметов и отходов переработки деревообрабатывающей отрасли, так и отходов строительства и крупногабаритный мусор. Наиболее перспективным является сжигание древесных остатков с примесями ТБО, как традиционный и проверенный метод уменьшения объема продукта, так и с точки зрения получения полезного результата – тепловой энергии для нужд отопления и технологических циклов.

Для определения пригодности брикетов RDF-топлива для сжигания был проведен промышленный эксперимент с целью анализа состава газов, образующихся при сжигании брикетов RDF-топлива в водогрейном котле теплопроизводительностью 200 кВт, установленном  ТК «Экотранс» (г. Белгород). Для анализа брались следующие материалы: 1. Брикеты RDF-топлива (древесина 70%, ТБО 30%); 2. Брикеты RDF-топлива (древесина 50%, ТБО 50%).

Подготовка топлива велась в виде брикетов диаметром 50 мм произвольной длины (до 400 мм). Сжигание проводилось в течение 3-х дней с замерами результатов на выходе из котла измерительным комплексом ГАНК-4. В процессе измерений проводился так же анализ эффективности работы котла.

Характеристика вредных веществ, концентрация которых измерялась, приведена в табл. 1. Для каждого вещества в таблице приведены предельно допустимые концентрации (ПДК):

ПДК мр –предельная допустимая максимально разовая  концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе (концентрация, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящее или будущее поколение, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни);

ПДК сс – предельно допустимая среднесуточная концентрация химического вещества в воздухе населенных мест (эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределённо долгом вдыхании). Полученные результаты измерений содержания веществ в газоходе после котла приведены в табл. 2.

Таблица 1

Характеристика вредных веществ

Наименование вещества Химическая формула Описание ПДКмр,

мг/м3

ПДКсс,

мг/м3

Класс опасности
Углерода оксид CO Газ без цвета и запаха, токсичен 5 3 4
Азота диоксид NO2 При высоких концентрациях бурый газ с удушливым запахом 0,2 0,04 4
Аммиак NH3 Бесцветный газ с резким удушливым запахом и едким вкусом 0,2 0,04 4
Меркаптан R-SH Бесцветный газ с характерным запахом 0,007 3
Сероводород H2S Бесцветный газ с запахом тухлых яиц 0,008 3
Фенол летучее вещество с характерным резким запахом 0,007 3

Таблица 2

Результаты измерений содержания вредных веществ в газоходе

Вид брикетов Температура уходящих газов Содержание, мг/м3
Углерода оксид CO Азота диоксид NO2 Аммиак NH3 Меркаптан R-SH Сероводород H2S Фенол
№ 1 267 1235 57,2 60 3,48 1,53 0,052
№ 1 320 475 37,3 53 0,0 2,36 0,0
№ 1 409 207 15,2 37,1 0,0 1,08 0,0
№ 2 233 1436 12,1 0,0 9,66 0,653 0,453
№ 2 246 1085 14,1 105 19,4 0,711 0,462
№ 2 284 725 15,0 142 13,9 1,44 1,98
№ 2 303 440 11,04 0,0 15,7 0,655 0,711
№ 2 350 920 7,04 163 9,1 1,17 1,21
№ 2 366 445 12,5 190 12,5 2,22 2,44

Расчет значения приземной концентрации вредных веществ (табл. 3) производился по методике ОДН-86 «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий». Как видно из рис., концентрация всех веществ значительно ниже ПДК при всех режимах работы котла.

Таблица 3

Расчетные значения приземной концентрации вредных веществ

Вид брикетов Температура уходящих газов Содержание, мг/м3
Углерода оксид CO Азота диоксид NO2 Аммиак NH3 Меркаптан R-SH Сероводород H2S Фенол
№ 1 267 0,1389 0,00643 0,0067 0,000391 0,000172 0,000006
№ 1 320 0,0485 0,00381 0,0054 0 0,000241 0
№ 1 409 0,0185 0,00136 0,0033 0 0,000096 0
№ 2 233 0,1737 0,00146 0 0,001168 0,000079 0,000055
№ 2 246 0,1275 0,00166 0,0123 0,002280 0,000084 0,000054
№ 2 284 0,0789 0,00163 0,0155 0,001513 0,000157 0,000215
№ 2 303 0,0462 0,00116 0 0,001650 0,000069 0,000075
№ 2 350 0,0894 0,00069 0,0158 0,000884 0,000114 0,000118
№ 2 366 0,0422 0,00119 0,0180 0,001185 0,000211 0,000231

Рис. Сравнение расчетной приземной концентрации вредных веществ с ПДК

Вывод. Результаты замеров состава газов после котла, сжигающего смесь древесных и бытовых отходов показал, что по всем определяемым показателям расчетные приземные концентрации не превышают ПДК. Таким образом сжигание смеси древесных отходов и ТБО не оказывает неблагоприятного воздействия на окружающую среду и человека.

 

Список литературы:

  1. Головков С.И., Коперин И.Ф., Найденов В.И. Энергетическое использование древесных отходов. – М.: Лесн. пром-сть, 1987. – 224 с.
  2. Теплотехнические испытания пиролизного котла / П.А. Трубаев, П.Н. Тарасюк, В.И. Филатов, Б.М. Гришко // Инновационные технологии в энергетике. – сб. статей II Межд. научно-практ. конф. – Вып. II. – Пенза: ПДЗ, 2014. – С. 98-101.
  3. Технологические комплексы и оборудование для переработки техногенных материалов / С.Н. Глаголев, В.С. Севостьянов, С.В. Свергузова и др. // Вестник Казанского технологического университета, 2012. – Т. 15, № 10.– С. 198-200.
  4. Ресурсо-энергосберегающие модули для комплексной утилизации техногенных материалов / С.Н. Глаголев, В.С. Севостьянов, А.М. Гридчин и др. // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова, 2013. – № 6. – С. 102-106.
  5. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86). Утв. Госкомгидрометом СССР 04.08.1986, пр. № 192.
  6. ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест». Утв. Минздравом РФ 21.05.2003 г. с изменениями от 3.11.2005 г. и 4.02.2008 г.
  7. Коровин И.О. Исследование пиролизной утилизации углесодержащих твёрдых бытовых отходов. Дисс … канд. техн. наук. – Тюмень, 2003. – 159 с.
    ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ВОДОГРЕЙНОГО КОТЛА ПРИ СЖИГАНИИ RDF-ТОПЛИВА
    Целью работы являлось проведение промышленного эксперимента с целью анализа химического состава газов, образующихся при сжигании брикетов RDF-топлива в водогрейном котле. Результаты замеров состава газов после котла, сжигающего смесь древесных и бытовых отходов показал, что по всем определяемым показателям расчетные приземные концентрации не превышают ПДК. Таким образом сжигание смеси древесных отходов и ТБО не оказывает неблагоприятного воздействия на окружающую среду и человека.
    Written by: Корнилова Наталья Вячеславовна, Трубаев Павел Алексеевич
    Published by: Басаранович Екатерина
    Date Published: 12/14/2016
    Edition: euroasia-science_6(27)_23.06.2016
    Available in: Ebook