Визначення концентрації забруднень механічного цеху

 

 

 

 

Курсова робота

 

з дисципліни: «Моделювання та прогнозування стану навколишнього  середовища.»

 

на тему:

«Визначення концентрації забруднень механічного цеху»

 

 

 

 

Виконала: студентка гр.3271

Богдан А.В

 

Перевірив викладач:

Магась Н. І.

 

 

 

 

 

                                             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                          Миколаїв 2010

                                                 Зміст роботи

 

  ВСТУП

 Загальна характеристика  забруднень атмосфери.

  РОЗДІЛ 1

  Загальна характеристика  виробництва.

             1.1.  Загальна характеристика котлоагрегатів.

             1.2. Види палив, що використовуються в котельнях.

             1.3.  Описання технологічних процесів.

                             

   РОЗДІЛ 2

   Характеристика  якісного  та кількісного складу викидів  виробництва .

              2.1. Теплоелектроцентралі.

              2.2. Вплив ТЕЦ на навколишнє природне середовище.

   РОЗДІЛ 3  

            3.1.  Метеорологічні характеристики, що впливають на розсіювання домішок в атмосфері.

              3.2. Коефіцієнти та параметри, що впливають на розсіювання домішок в атмосфері    для міста Миколаєва.

   РОЗД ІЛ 4 

   Розрахунок максимальної  приземної концентрації забруднюючих  речовин.

   ВИСНОВОК

   ЛІТЕРАТУРА

   ДОДАТОК                              

  

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАБРУДНЕНЬ АТМОСФЕРИ

    Атмосфера завжди  містить певну кількість домішок,  що поступають від природних  і антропогенних джерел. До числа  домішок, що виділяються природними  джерелами,  відносять: пил (рослинного, вулканічного, космічного походження,  виникаюча при ерозії ґрунту, частинки морської солі); туман,  дими і гази від лісових  і степових пожеж; гази вулканічного  походження; різні продукти рослинного, тваринного і мікробіологічного  походження та ін.

  Природні джерела  забруднень бувають або розподіленими,  наприклад випадання космічного  пилу, або короткочасними стихійними, наприклад лісові і степові  пожежі, виверження вулканів і  т. п. Рівень забруднення атмосфери  природними джерелами є фоновим  і мало змінюється з часом.

  Стійкіші зони з  підвищеними концентраціями забруднень  виникають в місцях активної  життєдіяльності людини. Антропогенні  забруднення відрізняються різноманіттям  видів і чисельністю джерел. Якщо  на початку ХХ ст. у промисловості  застосовувалося 19 хімічних елементів,  то у середині століття промислове  виробництво стало використовувати  близько 50 елементів, а в 70 –  х роках – практично всі  елементи таблиці Менделєєва. Це  істотно позначилося на складі  промислових викидів і привело  до якісно нового забруднення  атмосфери, зокрема, аерозолями  важких і рідкісних металів,  синтетичними з'єднаннями, що  не існуючими і не утворюються  в природі, радіоактивними, канцерогенними, бактеріологічними і іншими речовинами.

    Особливо гострою  проблема забруднення атмосфери  стала в другій половині ХХ  ст., тобто в період науково  – технічної революції, що  характеризується надзвичайно високими  темпами зростання промислового  виробництва, вироблення і споживання  електроенергії, випуску і використовування  у великій кількості транспортних  засобів. 

   Основне забруднення  атмосфери створюють ряд галузей  промисловості, автотранспорт і  теплоенергетика. Їх участь в  забрудненні атмосфери розподіляється  таким чином, %: чорна і кольорова  металургія, нафтовидобуток і нафтохімія, підприємства будматеріалів, хімічна  промисловість – 30; автотранспорт  – 40; теплоенергетика – 30.

   Найпоширенішими  токсичними речовинами, що забруднюють  атмосферу, є: оксид вуглецю,  діоксин сірки, оксиди азоту,  вуглеводні та пил. 

  Зразковий відносний  склад шкідливих речовин в  атмосфері великих промислових  міст, %: СО – 45, SОx – 18, CnHm – 15, пил – 12, NOx – 10.

Окрім СО,  SОx, NOx, CnHm і пил в атмосферу викидається інші токсичні речовини.  Так, наприклад, вентиляційні викиди заводів електронної промисловості містять пари плавикової, сірчаної, хромової та інших мінеральних кислот, органічні розчинники і т. п. В даний час налічується більше 500 шкідливих речовин, що забруднюють атмосферу, їх кількість все збільшується.

Розділ 1

1. Загальна характеристика котлоагрегатів.

Котельна  установка – пристрій, призначений  для виробництва теплоти у  вигляді пари або гарячої води заданих параметрів для енергетичних, технологічних або опалювальних цілей. Котельна установка складається з котлоагрегату і допоміжного обладнання.

Котельний агрегат (котлоагрегат) включає топкові пристрої, теплообмінні поверхні для використання теплоти димових газів, каркас, обмурівку, сходи, арматуру та інше.

Допоміжне обладнання – димососи, вентилятори, живильні насоси, водопідготовка, паливо підготовка, системи паливоподачі, золо- і шлаковидалення.

Котельні  установки в залежності від характеристик поділяють на:

1. за розміщенням:

• окремо розміщені;
• кришкові;
• вбудовані в споруду другого призначення;
• блоково-модульного виконання;
• рамні на піддонах;

2. за типом використовуваного палива:

• газові;
• рідкопаливні ( дизельне паливо, відпрацьоване масло, мазут);
• твердопаливні (працюють на твердому паливі. В якості твердого палива використовується буре та кам'яне вугілля, дрова, кокс, торф, солома, лушпайки сонячника, брикети та гранули (палети) — пресовані відходи деревени. Часто котельні, що працюють на
• твердому паливі, встановлюють виробничі фірми, що займаються деревообробкою, у яких є в великих кількостях дерев'яні відходи, які можна використовувати в якості палива. Приготування палива  у цьому випадку пов'язано з подрібненням що подаються на спалювання відходів, а так само їх підсушування до потрібного вологовмісту);
• комбіновані ( в таких котельнях присутні два види палива і відповідно два комплекси подачі палива. Найчастіше котли забезпечуються комбінованими пальниками, що працюють на природному газі і на дизельному паливі. При цьому одне вид палива визначається як основний, а інший як резервний або аварійний.);

3. за типом встановлених котлів:

• парові (з виробництвом водяної пари);
• водогрійні (відпуск гарячої води);
• комбіновані (відпуск і пари і гарячої води);

4. за призначенням теплового навантаження:

• опалювальні (опалювання, вентиляція, гаряче водопостачання);
• виробничі (пара і гаряча вода для технологічних споживачів);
• змішані (забезпечення опалювальної і виробничої функцій);

5. за категоріями надійності відпуску тепла:

• першої категорії — котельні являються єдиним джерелом тепла споживачів першої категорії (не допускаючих перерв в подачі розрахункової кількості теплоти);
• другої категорії — котельні призначені для споживачів тих, що

допускають зниження відпустки  тепла на період ремонту, але не більше 54 годин;

• третьої категорії — всі інші споживачі;

На теплових та атомних електростанціях і  теплоелектроцентралях котельні установки  є паровими, оскільки електроенергія виробляється в парових турбінах. Для технологічних потреб промислових  підприємств також основним теплоносієм  є водяна пара. Гаряча вода як теплоносій використовується переважно в теплофікаційних  системах (опалення, гаряче водопостачання, вентиляція).

В даному курсі  переважна увага буде приділена  основному елементу котельної установки  – котлоагрегату.

Парогенератори (парові котлоагрегати) по тиску пари, що відпускається, поділяють на : високого тиску (140…240 бар); середнього тиску (40…140 бар); низького тиску (до 40 бар).

Для виробництва  пари використовують конденсат із паро використовуваних установок, хімічно очищену воду або дистилят.

 

Рисунок 1. Схема котлоагрегата НТКШ з використанням ППС

Позначення:

1 — ППС;

2 — пиловід;

3 — бункер  вугільного пилу;

4 — бункер  твердого палива;

5 — пластівчастий  живильник;

6 — економайзер;

7 — циклон;

8 — димотяг;

9 — дуттьовий  вентилятор;

10 — дуттьовий  вентилятор ППС;

11 — золовидаляючий пристрій;12 — повітророзподільна решітка;

13 — агрегат  НТКШ;

14 — вимірювальний  перетворювач тиску;

15 — вимірювальний  перетворювач розрідження;

16 — контур  теплоносія.

 

 

 1.2.  Види палив, що використовуються в котельнях.

 

1. Міні-котельні на твердому паливі.

Північні  країни дуже мало використовують природний  газ через велику малозаселену територію  – трубопровід прокладати і обслуговувати  невигідно. Їхні будинки дуже добре  теплоізольовані, а для їх обігріву вони використовують три види палива: електрику, спеціальну солярку і  дерево – дрова/брикети/тирсу/щепу. Перші два нам не підходять  через високу ціну. Дерево росте  само. Для щепи використовуються гілляки, переважно 5-річні насадження верби. Можна використовувати ресурси  лісу, лісосмуг, парків – при прорідженні  у нас це спалюється на місці або  гниє. Їхнє обладнання працює за принципом: засипав бункер паливом, увімкнув котел, задав температурний режим –  далі працює воно само. Виробники схожого  обладнання в Україні: «Ясень», «Ройек» - Чехія, експортується і «Київавтоматика».

2. Використання біопалива в котельнях.

Існує багато котельних систем різних розмірів, що працюють на біомасі від маленьких  домашніх пічок із ручним завантаженням - аж до повністю автоматизованих систем з автоматичним розпалюванням продуктивністю до 100 МВт. Існують два види обладнання для систем централізованого теплопостачання, що працюють на деревині, потужністю 400 кВт: домашні пічки і котли  та промислові печі для спалювання деревини. У приватних будинках найбільш зручними і розповсюдженими є  пелетні котли

(на гранульованому  біопаливі) потужністю 15-50 кВт. Ці  системи легкі в експлуатації  і потребують мінімального догляду,  їх також легко комбінувати  із сонячними панелями та баками-акумуляторами.  Станції середнього розміру (200 кВт-10 МВт), що спалюють тріски  та дрова, є найбільш розповсюдженими  та економічними системами для  місцевих систем опалення, офісів, готелів та інших будівель. Великі  станції потужністю понад 10 МВт  здебільшого спалюють солому, відходи  деревини та сільського господарства. Такі системи часто комбінують  з ТЕЦ і використовують для  опалювання великих районів або  для теплопостачання виробничих  процесів.

  1.3.   Описання технологічних процесів.

Сучасна котлова  установка являє собою складне  технічне спорудження. Вона складається  з котлового агрегату і допоміжного  котлового устаткування, розміщеного  в приміщенні котельні чи поза нею  яке призначено для виробництва  пари з необхідними параметрами  для готування гарячої води, чи того й іншого одночасно.

До складу котлового агрегату входять: паровий (водогрійний) котел, топка, паро нагрівач, водяний економайзер, повітропідігрівник, обмуровування, каркас зі сходами і  площадками, а так само арматура і гарнітура.

До допоміжного  устаткування відносяться: тягодутьові  і живильні пристрої, устаткування водопідготовки, паливоподачі, а також контрольно -вимірювальні прилади і системи автоматизації.

Технологічний процес одержання пари здійснюється в наступній послідовності. Паливо за допомогою газомазутних пристроїв вводиться в топку, де воно і згоряє. Повітря, необхідне для згоряння палива, подається в топку дутьовим вентилятором при штучній тязі чи відсмоктується через колосникові ґрати — при природній тязі.

Для поліпшення процесу згоряння палива і підвищення економічності роботи котлоагрегата повітря перед подачею в топку попередньо підігрівається димовими газами в повітропідігрівнику.