Экология
![Реферат: Экология](https://gugn.ru/work/1321015/cover.png)
В РФ нормативными актами предусматривается определение количества выбросов загрязняющих веществ либо по результатам проводимых в соответствии с существующим регламентом непосредственных замеров, либо расчетным путем по утвержденным методикам расчета для каждого вида производства и применяемого технологического оборудования. В предыдущем периоде предприятие использовало топливо (см. таблицу… Читать ещё >
Экология (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
" Экология" . Контрольная работа. Решение четырех задач. Вариант № 9.
В основу методики расчета выбросов вредных веществ автомобильным транспортом заложен нормируемый удельный выброс по автомобилям отдельных групп (грузовые, автобусы, легковые) и классов (по грузоподъемности, габаритным размерам для автобусов, по рабочему объему двигателя для легковых автомобилей) для каждого типа двигателя (бензиновый, дизельный) в зависимости от движения по городу или вне населенных пунктов. При этом выброс вредных веществ корректируется в зависимости отряда наиболее существенных факторов. В результате в общем виде расчет массы вредных выбросов, поступающих в атмосферный воздух от АТС средств, проводится по формуле:
(1,1)
где Мi — масса i-го вредного вещества (оксида углерода — СО, углеводородов — СН, оксидов азота — NOx и др.);
j — количество групп автомобилей;
k — количество классов автомобилей в данной группе;
g — количество типов двигателей, используемых в данном классе автомобилей данной группы;
mijkg — пробеговый выброс i-го вредного вещества автомобилем j-ой группы kгo класса с g-ым типом двигателя
при движении по городу или вне населенных пунктов, г/км;
ПКijkg — произведение коэффициентов влияния «n» факторов на выброс i-го вредного вещества автомобилем j-ой группы k-ro класса с g-ым типом двигателя.
По действующей методике для отдельных групп автомобилей учитывают различные коэффициента влияния, в результате чего расчетные формулы для i-ro загрязняющего вещества имеют Вид:
— для легковых автомобилей k-го класса с двигателем g-го типа
т (1,2)
где mikg — пробеговый выброс i-го вредного вещества легковыми автомобилями k-ro класса (c двигателем k-го рабочего объема) с двигателями g-ro типа при движении по территории населенного пункта или вне его, г/км (см. табл.1.1);
Lkg — пробег легковых автомобилей k-ro класса с двигателем g-го типа по территории населенного пункта или вне его, млн. км;
Krig — коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ легковыми автомобилями при движении по территории населенного пункта (включается в формулу только при расчете движения по населенным пунктам);
Кtig — коэффициент, учитывающий влияние технического состояния легковых автомобилей.
Таблица 1,1
Пробеговых выбросы загрязняющих веществ легковыми автомобилями с бензиновым двигателем, г/км
Рабочий объем двигателя, л | Населенный пункт | Вне населенного пункта | |||||
СО | СН | NOX | СО | СН | N0x | ||
Менее 1,3 | 11,4 | 2,1 | 1,3 | 4.8 | 1,2 | 2,3 | |
1.3 — 1,8 | 2,6 | 1,5 | 5,5 | 1,5 | 2.7 | ||
1,8 — 3,5 | 2,8 | 2.7 | 1,6 | ||||
— для грузовых автомобилей k-го класса с двигателем g-го тип
т (1,3)
где mikgпробеговый выброс i-ro вредного вещества грузовыми автомобилями k-ro класса (k-ой грузоподъемности) с двигателями g-гo типа при движении по территории населенного пункта или вне его, г/км (см. табл. 1.2);
Lkg — пробег грузовых автомобилей k-ro класса с двигателями g-ro типа при движении по территории населенного пункта или вне населенного пункта, млн. км;
Knig — коэффициент учитывающий изменение пробегового выброса от уровня использования грузоподъемности и пробега;
Krig — коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ грузовыми автомобилями при движении по территории населенного пункта (только для движения по населенным пунктам);
Ktig — коэффициент, учитывающий влияние технического состояния грузовых автомобилей.
Пробеговые выбросы загрязняющих веществ грузовыми автомобилями, г/км Таблица 1.2
Грузоподъёмность автомобиля или автопоезда, т | Тип двигателя | Населенный пункт | Вне населенного пункта | |||||
CO | CH | NOx | CO | CH | NOx | |||
0,5−2,0 | Б | 3,4 | 2,6 | 15,2 | 1,9 | 2,1 | ||
2,0−5,0 | Б | 52,6 | 4,7 | 5,1 | 26,3 | 2,6 | 4,1 | |
2,0−5,0 | Д | 2,8 | 1,1 | 8,2 | 2,5 | 0,8 | 6,9 | |
5,0−8,0 | Б | 73,2 | 5,5 | 9,2 | 40,8 | 4,1 | ||
5,0−8,0 | Д | 3,2 | 1,3 | 11,4 | 2,6 | 1,2 | 9,1 | |
8,0−16,0 | Б | 97,8 | 8,2 | 50,5 | 4,5 | 8,5 | ||
8,0−16,0 | Д | 3,9 | 1,6 | 13,4 | 3,2 | 1,4 | 10,7 | |
Более 16,0 | Д | 4,5 | 1,8 | 16,4 | 3,6 | 1,5 | 13,1 | |
— для автобусов k-го класса с двигателем g-го тила, испопьзую-щимся на перевозках h-го типа
т (1.4)
где mikg — пробеговый выброс I — го вредного вещества автобусом k-ro класса (k-го габарита) с двигателями g-ro типа при движении по территории населенного пункта или вне его, г/км (см. табл.1.3);
Lkgh — пробег автобусов k-ro класса с двигателями g-го типа при использовании в качестве маршрутного или на других видах перевозок при движении по территории населенного пункта или вне населенного пункта, млн. км;
Kkgh — коэффициент, учитывающий изменение пробегового выброса от вида перевозок;
Krig — коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ автобусами при движении по территорий населенного пункта (только для движения по населенным пунктам);
Ktig — коэффициент, учитывающий влияние технического состояния автобусов.
Значения коэффициентов влияния приведены в таблице 1.4.
Таблица 1.3
Пробеговые выбросы загрязняющих веществ автобусами, г/км
Класс автобуса (L габаритная длинна, м) | Тип двигателя | Населенный пункт | Вне населенного пункта | |||||
CO | CH | NOx | CO | CH | NOx | |||
Особо малые (L менее 5) | Б | 13,5 | 2,9 | 1,6 | ||||
Малый (6,0 | Б | 3,4 | 6,1 | 2,3 | ||||
Средний | Б | 67,1 | 9,9 | 3,9 | 8,2 | |||
Д | 4,5 | 1,4 | 9,1 | 3,3 | 1,2 | |||
Большой (10,5 | Б | 7,7 | 10,4 | 4,6 | 9,5 | |||
Д | 4,9 | 1,6 | 3,5 | 1,3 | ||||
Особо большой (L>12) | Д | 1,6 | 3,6 | 1,3 | 18,8 | |||
Значения коэффициентов влияния в формуле (1.4)
Группа авто транспортных средств | Тип двигателя | Коэффициенты | Населенный пункт | Вне населенного пункта | |||||
CO | CH | NOx | CO | CH | NOx | ||||
Легковые автомобили | Б | Kri | 0.87 | 0.92 | 0.95 | ||||
Kti | 1.75 | 1.48 | 1.75 | 1.48 | |||||
Грузовые автомобили | Б | Kri | 0.89 | 0.85 | 0.79 | ||||
Kni | 0.68 | 0.87 | 0.67 | 0.68 | 0.87 | 0.67 | |||
Kti | 1.83 | 1.83 | |||||||
Д | Kri | 0.95 | 0.93 | 0.92 | |||||
Kni | 0.68 | 0.76 | 0.82 | 0.68 | 0.76 | 0.82 | |||
Kti | 1.6 | 2.1 | 1.6 | 2.1 | |||||
Автобусы | Б м п | Kri | 0.89 | 0.85 | 0.79 | ||||
Kh1 — Используется при расчете маршрутных автобусов, «м « | 0.9 | 0.96 | 0.89 | 0.7 | 0.88 | 0.67 | |||
Kh2 — Используется при расчете прочих автобусов, «п « | 0.7 | 0.88 | 0.67 | 0.7 | 0.88 | 0.67 | |||
Kti | 1.83 | 1.83 | |||||||
Д м п | Kri | 0.95 | 0.93 | 0.92 | |||||
Kh11 | 0.89 | 0.92 | 0.93 | 0.68 | 0.76 | 0.81 | |||
Kh22 | 0.68 | 0.76 | 0.81 | 0.68 | 0.76 | 0.81 | |||
Kti | 1.6 | 2.1 | 1.6 | 2.1 | |||||
Задача № 1 Вариант № 9
Рассчитать валовый выброс вредных веществ (оксида углерода — СО, оксидов азота — NOx, углеводородов — СН) от автотранспорта по территории города за год. Исходные данные следующие:
? годовой пробег (в млн. км) грузовых автомобилей с бензиновым ДВС — Lx; грузовых автомобилей дизельных — Ly; автобусов бензиновых — Lz; автобусов дизельных — Lw; легковых автомобилей — Lr (значение годовых пробегов для каждого варианта расчета см. в таблице 1.5);
? пробеги в нутрии перечисленных групп автомобилей распределяются пропорционально структуре парка: легковые автомобили с рабочим объёмом двигателя менее 1,3 л — 24%, 1,3−1,8 л — 65%, 1,8 л и более — 11%; грузовые с бензиновым двигателем грузоподъёмностью 0,5−2,0 т — 18%, 2,0−5,0 т — 68%, 5,0−8,0 — 11%, 8,0 т и более — 3%; грузовые с дизельным двигателем грузоподъёмностью 2,0−5,0 т — 4%, 5,0−8,0 т — 5%, 8,0−16,0 т — 76%, 16,0 т и более — 15%; автобусы с бензиновым двигателем особо малого класса (габаритной длиной менее 5 м) — 2%, малого класса (6,0−7,5 м) — 15%, среднего класса (8,0−9,5 м) — 63% (в том числе маршрутные — 50% от общего количества автобусов данного класса), большого класса (10,5−12,0 м) — 20%, (все маршрутные); автобусы с дизельным двигателем все маршрутные, в том числе среднего класса — 1%, большого класса — 44%, особо большого класса — 55%;
? пробеговые выбросы загрязняющих веществ при движении автотранспортных средств и поправочные коэффициенты (коэффициенты влияния) задаются.
Годовые пробеги АТС по территории города, млн. км
№ п/п | Lx | Ly | Lz | Lw | Lr | |
472.41 | 70.59 | |||||
944.82 | 141.18 | |||||
321.44 | 48.55 | 201.3 | 20.4 | 601.2 | ||
567.98 | 75.66 | 276.7 | 25.4 | 640.3 | ||
984.33 | 154.62 | 521.6 | 47.6 | |||
523.55 | 73.84 | 260.1 | 23.9 | 625.6 | ||
237.77 | 43.67 | 168.4 | 18.3 | 469.6 | ||
72.34 | 256.8 | 22.7 | 619.2 | |||
671.44 | 83.25 | 307.8 | 26.1 | 651.7 | ||
338.91 | 50.72 | 21.1 | 607.8 | |||
427.53 | 71.24 | 243.5 | 24.1 | 630.7 | ||
489.22 | 73.68 | 253.6 | 24.9 | 636.9 | ||
978.35 | 151.31 | 504.6 | 43.8 | |||
867.23 | 132.61 | 438.1 | ||||
237.88 | 43.55 | 172.9 | 19.7 | 578.9 | ||
776.88 | 92.23 | 315.6 | 27.4 | 770.9 | ||
456.23 | 72.44 | 243.7 | 24.3 | 635.8 | ||
589.07 | 76.61 | 253.3 | 25.1 | 660.1 | ||
234.79 | 41.33 | 165.2 | 19.3 | 576.1 | ||
328.99 | 71.56 | 262.6 | 760.3 | |||
459.33 | 74.31 | 265.4 | 25.8 | 672.8 | ||
667.87 | 84.33 | 286.7 | 27.1 | 680.1 | ||
877.25 | 135.61 | 39. | 42.1 | |||
552.22 | 83.42 | 253.1 | 24.9 | 635.5 | ||
467.17 | 66.88 | 22.3 | 23.2 | 741.8 | ||
142.6 | 517.2 | 39.2 | ||||
364.97 | 47.64 | 203.4 | 21.7 | 819.2 | ||
791.27 | 101.53 | 30.7 | ||||
952.33 | 158.27 | 495.4 | 38.7 | |||
739.47 | 95.47 | 323.6 | 26.5 | 928.7 | ||
261.59 | 42.13 | 183.6 | 37.6 | |||
619.98 | 124.76 | 381.5 | 30.2 | 840.5 | ||
808.61 | 152.44 | 407.2 | ||||
907.19 | 133.94 | 473.4 | 37.2 | |||
109.87 | 362.7 | 34.6 | 861.7 | |||
271.68 | 44.37 | 27.6 | 491.2 | |||
751.45 | 127.84 | 36.4 | ||||
627.03 | 87.72 | 392.8 | 33.3 | |||
55.72 | 335.1 | 36.2 | 954.9 | |||
381.59 | 46.73 | 293.5 | 29.1 | 543.5 | ||
831.95 | 148.39 | 482.2 | ||||
541.27 | 62.37 | 414.9 | 33.8 | |||
283.17 | 45.21 | 28.7 | ||||
54.61 | 374.6 | 29.4 | 905.6 | |||
511.37 | 49.82 | 341.6 | 29.4 | 905.6 | ||
723.47 | 118.28 | 451.2 | ||||
576.43 | 51.69 | 32.1 | 973.4 | |||
97.53 | 446.7 | 35.8 | ||||
Результаты расчетов представляются в виде итоговой таблицы, форма которой задаётся (см. форму 1.1).
По результатам расчета должны быть сделаны выводы, содержащие ответы на следующие вопросы:
? какая группа автомобилей дает наибольший вклад в загрязнение атмосферы по сумме всех компонентов (СО, СH, NOX) ?
? какая группа автомобилей даёт наибольший вклад в загрязнение атмосферы по оксиду углерода (СО) ?
? какая группа автомобилей даёт наибольший вклад в загрязнение атмосферы по оксидам азота (NOx) ?
Форма (1.1)
Форма представления результатов расчета
Группы и классы АТС | Выброс СО | Выброс СH | Выброс NOx | CO+CH+NOx | |||||
т | %* | т | % | т | % | т | % | ||
Легковые с бензиновым ДВС рабочим объемом | |||||||||
менее 1,3 | |||||||||
1,3−1,8 | |||||||||
1,8 и более | |||||||||
Итого | |||||||||
Грузовые с бензиновым ДВС грузоподъемностью | |||||||||
0,5−2,0т | |||||||||
2,0−5,0т | |||||||||
5,0−8,0т | |||||||||
8,0 т и более | |||||||||
Итого | |||||||||
Грузовые с дизельными двигателями грузоподъемностью | |||||||||
2,0−5,0т | |||||||||
5,0−8,0т | |||||||||
8,0−16,0т | |||||||||
16,0 т и более | |||||||||
Итого | |||||||||
Автобусы с бензиновыми ДВС прочии | |||||||||
Менее 5 м | |||||||||
6,0−7,5 м | |||||||||
8,0−9,5 м | |||||||||
Итого | |||||||||
Автобусы с бензиновыми ДВС маршрутные | |||||||||
8,0−9,5 м | |||||||||
10,5−12,0 м | |||||||||
Итого | |||||||||
Автобусы с дизельными ДВС маршрутные | |||||||||
8,0−9,5 м | |||||||||
10,5−12,0 м | |||||||||
Более 12,0 м | |||||||||
Итого | |||||||||
Всего выбросы вредных веществ | |||||||||
* - проценты берутся по отношению выброса «всего»
Задача № 2 Вариант № 9
Рассчитать снижение годового валового выброса вредных веществ (оксида углерода — СО, оксидов азота — NOx, углеводородов — СН) от автотранспорта вслучае строительства объездной дороги.
Исходные данные следующие:
? годовой пробег (в млн. км) грузовых автомобилей с бензиновым ДВС — Lx; грузовых автомобилей дизельных — Ly; автобусов бензиновых — Lz; автобусов дизельных — Lw; легковых автомобилей — Lr (значение годовых пробегов для каждого варианта расчета см. в таблице.);
? пробеги в нутрии перечисленных групп автомобилей распределяются пропорционально структуре парка: легковые автомобили с рабочим объёмом двигателя менее 1,3 л — 24%, 1,3−1,8 л — 65%, 1,8 л и более — 11%; грузовые с бензиновым двигателем грузоподъёмностью 0,5−2,0 т — 18%, 2,0−5,0 т — 68%, 5,0−8,0 — 11%, 8,0 т и более — 3%; грузовые с дизельным двигателем грузоподъёмностью 2,0−5,0 т — 4%, 5,0−8,0 т — 5%, 8,0−16,0 т — 76%, 16,0 т и более — 15%; автобусы с бензиновым двигателем особо малого класса (габаритной длиной менее 5 м) — 2%, малого класса (6,0−7,5 м) — 15%, среднего класса (8,0−9,5 м) — 63% (в том числе маршрутные — 50% от общего количества автобусов данного класса), большого класса (10,5−12,0 м) — 20%, (все маршрутные); автобусы с дизельным двигателем все маршрутные, в том числе среднего класса — 1%, большого класса — 44%, особо большого класса — 55%.
? Снижение пробегов по территории города составит 85% прогнозируемых пробегов по объездной дороге.
Результаты расчета представить в таблицу (см. форму 1.2).
Таблица 1.6
Годовые пробеги АТС по объездной дороге, млн. км
№ п/п | Lx | Ly | Lz | Lw | Lr | |
94,4 | 35,2 | 1,2 | 8,8 | 6,1 | ||
141,7 | 42,3 | 13,2 | 6,2 | |||
96,4 | 31,5 | 8,1 | 4,8 | |||
141,9 | 45,3 | 1,1 | 2,5 | |||
98,4 | 1,5 | 4,7 | 8,8 | |||
44,8 | 2,6 | 11,9 | 1,8 | |||
40,4 | 52,4 | 1,3 | 5,4 | 3,2 | ||
116,4 | 23,3 | 5,1 | 6,8 | 4,9 | ||
174,5 | 52,4 | 1,8 | 5,2 | 5,8 | ||
94,8 | 23,3 | 1,8 | 6,3 | |||
72,6 | 34,1 | 4,8 | 9,6 | 1,2 | ||
112,5 | 43,4 | 1,2 | 4,9 | 1,9 | ||
205,4 | 92,2 | 4,3 | 6,3 | |||
156,1 | 62,3 | 2,6 | 8,2 | 4,8 | ||
64,2 | 21,3 | 5,1 | 1,9 | 3,4 | ||
100,9 | 3,1 | 10,9 | 2,3 | |||
86,6 | 39,8 | 1,2 | 7,2 | 4,4 | ||
94,2 | 45,1 | 7,5 | ||||
32,8 | 17,1 | 4,9 | 5,7 | |||
59,2 | ||||||
119,4 | 45,3 | 2,6 | 1,2 | 7,6 | ||
53,1 | 2,2 | 5,4 | 4,6 | |||
201,7 | 1,3 | 4,2 | 1,3 | |||
39,2 | 4,9 | 4,4 | ||||
197.3 | 28.4 | 7.9 | 13.8 | |||
192.6 | 7.4 | 13.7 | 8.5 | |||
35.6 | 20.6 | 2.3 | 2.1 | |||
43.7 | 2.4 | 2.3 | 1.5 | |||
57.3 | 3.5 | 3.5 | 2.7 | |||
76.1 | 58.9 | 3.7 | 3.7 | 2.9 | ||
105.4 | 32.6 | 4.3 | 3.8 | |||
69.7 | 4.5 | 7.7 | 4.1 | |||
127.4 | 74.6 | 5.8 | 9.8 | 5.7 | ||
134.2 | 76.6 | 10.1 | 5.9 | |||
162.7 | 81.2 | 6.5 | 11.2 | 7.1 | ||
164.8 | 24.1 | 6.7 | 11.6 | 4.3 | ||
182.8 | 86.3 | 7.1 | 12.7 | 8.1 | ||
189.1 | 89.1 | 7.3 | 8.3 | |||
83.5 | 3.9 | |||||
18.1 | 4.1 | 6.5 | 3.6 | |||
48.7 | 2.6 | |||||
54.2 | 3.3 | 3.1 | 2.1 | |||
26.4 | 6.2 | 10.5 | 6.7 | |||
152.7 | 6.4 | |||||
167.2 | 26.7 | 6.8 | 12.1 | 7.9 | ||
176.9 | 84.9 | 12.3 | ||||
122.5 | 37.8 | 5.4 | 5.2 | |||
126.1 | 72.8 | 5.6 | 9.3 | 5.5 | ||
Форма 1.2
Форма представления результатов расчета выброса Вредных веществ (в тоннах)
Группы автотр. средств | Выброс СО | Выброс СH | Выброс NOx | CO+CH+NOx | |||||
Город | Объезд | Город | Объезд | Город | Объезд | Город | Объезд | ||
Легковые Всего | |||||||||
Грузовые с бензиновым | |||||||||
Грузовые с дизельными | |||||||||
Автобусы с бензиновыми прочие | |||||||||
Автобусы с бензиновыми маршрутные | |||||||||
Автобусы с дизельными маршрутные | |||||||||
Всего выбросов | |||||||||
Всего выбросов с объездом | |||||||||
Всего выбросов по заданию 1 | |||||||||
Снижение выброса в городе | |||||||||
Изменение всего выброса | |||||||||
Задача № 3 Вариант № 9
ПЛАТЕЖИ ЗА ВЫБРОСЫ В АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ Рядом законов РФ, а также республиканскими, краевыми и областными законодательными и нормативными актами предусмотрено введение для природопользователей платы за загрязняющие выбросы в атмосферный воздух.
За выбросы загрязняющих веществ в атмосферу промышленным предприятием, установлены два вида нормативов платы:
* за выброс загрязняющих веществ в пределах установленных лимитов выбросов;
* за превышение установленных лимитов выбросов загрязняющих веществ.
В РФ принято устанавливать нормативы платы по каждому отдельному виду загрязняющих веществ. Поэтому расчет размеров платы ведётся по каждому отдельному виду загрязняющих веществ.
Размер платы предприятия за выброс j-ro загрязняющего вещества в пределах установленных лимитов выбросов П1j (руб.) определяется по формулам:
если Мфj < Млj, то П1j = Р1j Мфj, руб. (1.1)
где
· Мфj — фактический выброс предприятием j-ro загрязняющего вещества, т.
· Млj — лимит выброса предприятием j-ro загрязняющего вещества, т;
· Р1j — норматив платы предприятия за выброс j-ro загрязняющего вещества в пределах установленных лимитов выбросов, руб./т, если Мфj < Млj, то П1j = Р1j Млj, руб. (1.2)
Размер платы предприятия за выброс j-ro загрязняющего вещества сверх установленного лимита выброса П2j, (руб.) определяется по формуле:
П1j = Р1j (Мфj — Млj), руб (1.3)
Условие задачи Установленные предприятию лимиты Выбросов и фактические выбросы за отчетный год приведены в таблице исходных данных (табл.1. 1).
Определить размеры платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при следующих значениях нормативов платы:
сернистый ангидрид
* при выбросах в пределах лимита 30 руб./т;
* при выбросах сверх лимита 140 руб./т;
оксид углерода
* при выбросах в пределах лимита 0,3 руб./т;
* при выбросах сверх лимита 1,5 руб./т;
оксид азота
* при выбросах в пределах лимита 25 руб./т;
* при выбросах сверх лимита 120 руб./т;
серная кислота
* при выбросах в пределах лимита 15 руб./т;.
* при выбросах сверх лимита 70 руб./т.
Решение задачи представить в виде таблицы (форма 1.1).
Таблица 1.1
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Объем выброса загрязняющих веществ, т
№ | Сернистый ангидрид | Оксид углерода | Оксид азота | Серная кислота | |||||
вар | лимит | факт | лимит | факт | лимит | факт | лимит | факт | |
Форма 1.1
ФОРМА ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА
Исходные и расчетные показатели | Сернистый ангидрид | Оксид углерода | Оксид азота | Серная кислота | |
1. Расчет платы за выброс в пределах лимитов | |||||
Норматив платы, руб./т | |||||
Фактический выброс в пределах лимита, т | |||||
Размер платы, руб. | |||||
2. Расчет платы за выбросы, превышающие лимит | |||||
Норматив платы, руб./т | |||||
Превышение лимита, т | |||||
Размер платы, руб. | |||||
3. Размер платы за выброс каждого вещества, руб. | |||||
4. Общий размер платы предприятия за выбросы в атмосферу, руб. | |||||
Задача № 4 Вариант № 9
РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПРИ СЖИГАНИИ ТОПЛИВА
(выбор топлива с учетом платежей)
В РФ нормативными актами предусматривается определение количества выбросов загрязняющих веществ либо по результатам проводимых в соответствии с существующим регламентом непосредственных замеров, либо расчетным путем по утвержденным методикам расчета для каждого вида производства и применяемого технологического оборудования.
В данной задаче используются рекомендуемые методы расчета выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива в котлах малой производительности (формулы даны для случая отсутствия установок по улавливанию или обезвреживанию отходящих газов). Рассматривается использование только твердого топлива — угля. В этом случае рассчитываются выбросы твердых частиц (летучая зола и несгоревшее топливо), оксиды серы (в пересчете на SO2), оксид углерода СО и оксиды азота (в пересчете на NO2). В задаче рассчитываются годовые выбросы.
Выброс твердых частиц Птв рассчитывается по формуле:
т/год (2,1)
где
· В — расход топлива, т/год;
· Аг — зольность топлива, %;
· х — коэффициент, характеризующий условия сгорания (зависит от типа топки).
Количество оксидов серы Пso (в пересчете на SO2) определяется по уравнению:
т/год (2.2)
где
· Sr — содержание серы в топливе, % ;
· Nso1 — доля оксидов серы, связываемая золой.
Выброс оксида углерода Псо рассчитывается следующим образом:
т/год (2.3)
Где
· Qi — низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;
· Ксо — количество оксида углерода на единицу теплоты, выделяющейся при горении топлива, кг/ГДж — зависит от типа топки;
· q4 — потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, % -зависит от типа топки.
Оксиды азота Пт рассчитываются по формуле:
т/год (2,4)
где
· V0 — объем продуктов сгорания топлива при коэффициенте избытка воздуха (а) равном 1,0, мэ/кг;
· а — коэффициент избытка воздуха (зависит от типа топки).
Коэффициент 0,0002 учитывает экспериментальные данные по содержанию оксидов азота в дымовых газах и приведение к одной размерности.
Определение количества выбросов необходимо для их нормирования и расчета платежей. Последние построены таким образом, что должны способствовать принятию предприятием мер по сокращению выброса загрязняющих веществ в атмосферу. Наиболее отработан этот механизм именно для процессов сжигания топлив в энергетике. Однако он реально ощутим и для котельных с котлами малой производительности. Решаемая задача и представляет собою; пример экономической оптимизации деятельности предприятия исходя из экологических требований.
Условие задачи На товарно-сырьевой бирже предлагается 5 сортов углей по одной цене-1,0 руб./ГДж. требуется определить (с учетом экологических свойств различных видов и сортов углей) наиболее выгодный вариант обеспечения предприятия топливом.
В предыдущем периоде предприятие использовало топливо (см. таблицу характеристик углей — табл.2.1), соответствующее номеру решаемого варианта. Соответственно лимиты выбросов в атмосферу на текущий период виданы были из расчета использования этого сорта топлива.
Потребность предприятия в топливе, тип топки котельной и предлагаемые виды углей приведены в таблице исходный данных (табл.2.2).
Характеристики различных видов топок приведены в справочной таблице (табл.2.3).
Котельная предприятия не оборудована золоуловителем и другими какими-либо устройствами, снижающими выбросы вредных веществ в атмосферу. Доля серы, связываемой золой, принимается для кузнецких и печорских углей — 0.1, для канско-ачинских и подмосковных — 0,2.
Нормативы платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух составляют:
твердые частицы (пыль нетоксичная)
* при выбросах в пределах лимита 0,05 руб./т;
* при выбросах сверх лимита 0.12 руб/т;
оксиды серы
* при выбросах в пределах лимита 30 руб./т;
* при выбросах сверх лимита 140 руб./т;
оксид углерода
* при выбросах в пределах лимита 0,3 руб./т;
* при выбросах сверх лимита 1,5 руб./т;
оксид азота
* при выбросах в пределах лимита 25 руб./т;
* при выбросах сверх лимита 120 руб./т.
Итогом решения является определение следующих данных:
Ш сорта наиболее выгодного для предприятия угля (N по табл. характеристик углей);
Ш уменьшения расходов предприятия при переходе на наиболее выгодный вариант;
Ш сорта наиболее невыгодного (наиболее дорогого) варианта (N по табл. характеристик углей);
Ш раэница в расходах предприятия по наиболее выгодному и наиболее дорогому вариантам.
Решение задачи представить в форме таблицы (см. форму 2.1).
При расчетах расход топлива В (т/год) и количество выбросов всех видов загрязняющих веществ допускается округлять до 0,01 т.
Таблица 2.1
ХАРАКТЕРИСТИКА ТОПЛИВ
№ п/n | Угольный бассейн, объединение, шахта | Зольность Аг.% | Содержание серы Sк, % | Объем продуктов сгорания при а=1 V0 | Низшая теплота сгорания Q1, МДж/кг | |
Подмосковный, Тулуголь, ш. Щекинская | 37,6 | 3,7 | 2.71 | 10.38 | ||
Подмосковный, Новомо; сковскуголь, ш. Северная | 28,5 | 5,0 | 3,21 | 11,24 | ||
Кузнецкий (откр добыча), разрез Моховский | 11,1 | 0,4 | 6,62 | 23,56 | ||
Кузнецкий (откр добыча), разрез Колмогорский | 12,0 | 0,5 | 7,12 | 25,53 | ||
Канско-Ачинский, разрез Ирша-Борогдинский | 6,7 | 0,2 | 4,53 | 15,54 | ||
Подмосковный ш. Россошинская | 35,7 | 2,5 | 2,82 | 10,30 | ||
Подмосковный, Тулуголь, ш. Западная | 37,0 | 3,5 | 2,93 | 10,47 | ||
Кузнецкий (откр добыча), разрез Байдаевский | 9,2 | 0,4 | 7,39 | 26,67 | ||
Продолжение табл. 2.1
Кузнецкий (откр добыча), разрез Грамотеинский | 13,5 | 0,3 | 6,81 | 24,36 | ||
КанскоАчинский, разрез Назаровский | 7,3 | 0,4 | 3,92 | 13,06 | ||
Подмосковный, Тулуголь, ш. Московская | 36,4 | 3,6 | 2.68 | 10,09 | ||
Подмосковный, Новомосковскуголь, ш. Горняк | 28,8 | 4,1 | 3,22 | 11,48 | ||
Кузнецкий (откр. добыча), разрез Новосергиевский | 13,8 | 0,5 | 7,11 | 25,83 | ||
Кузнецкий (откр.добыча), разрез Прокопьевский | 9,0 | 0,4 | 7,38 | 26,71 | ||
КанскоАчинский, Бере-эовское месторождение. | 4,7 | 0,2 | 4,62 | 15,70 | ||
Подмосковный, Скопин-ское, ш. N 53 | 36,1 | 7.7 | 2,83 | 10,34 | ||
Подмосковный, Новомосковску голь, ш. Дубовская | 35,9 | 5,3 | 3,11 | 10,97 | ||
Кузнецкий (откр.добыча), разрез Киселевский | 7,4 | 0,4 | 7,58 | 27,63 | ||
Кузнецкий (откр.добыча), разрез Черниговский | 17,1 | 0,4 | 6,59 | 23,68 | ||
Канско-Ачинский, Баран-датское месторождение | 4,4 | 0,2 | 4,38 | 14,86 | ||
Подмосковный, Скопин-ское, ш. N 57 | 36.5 | 6,8 | 3,15 | 10,80 | ||
Подмосковный, Новомс-сковскугаль, ш. Зубовская | 41,6 | 3,7 | 2,57 | 9,29 | ||
Кузнецкий (откр.добыча), разрез Томусинский | 14,6 | 0,5 | 7,07 | 24,40 | ||
Кузнецкий (откр.добыча), разрез Междуреченский | 15,6 | 0,3 | 7.21 | 25,87 | ||
2Ь | ПечерскиЙ, Интауголь | 31,0 | 3,2 | 5,62 | 17,54 | |
Подмосковный, Скопин-ское, ш. N 3 | 35,5 | 7,8 | 3,07 | 10,59 | ||
2/ | Подмосковный, Новомо-сковскуголь, ш. Соколовская | 30,8 | 5,7 | 3,25 | 11,35 | |
Кузнецкий (откр.добыча), разрез Сибиргинский | 15,6 | 0,3 | 7,17 | 25,87 | ||
Кузнецкий (откр.добыча), разрез Листвянсхий | 18,4 | 0,5 | 6,68 | 24,44 | ||
Печерский, Воркутауголь | 12,0 | 0,6 | 7,64 | 27,47 | ||
Исходные данные
Номер варианта | Расчётная потребность котельной в топливе, ГДж/год | Тип топки (по таблице характеристик топок) | Возможные марки углей (по табл. Характеристик) | |
1−5 | ||||
1−5 | ||||
1−5 | ||||
1−5 | ||||
1−5 | ||||
6−10 | ||||
6−10 | ||||
6−10 | ||||
6−10 | ||||
6−10 | ||||
11−15 | ||||
11−15 | ||||
11−15 | ||||
11−15 | ||||
11−15 | ||||
16−20 | ||||
16−20 | ||||
16−20 | ||||
16−20 | ||||
16−20 | ||||
21−25 | ||||
21−25 | ||||
21−25 | ||||
21−25 | ||||
21−25 | ||||
26−30 | ||||
26−30 | ||||
26−30 | ||||
26−30 | ||||
26−30 | ||||
Таблица 2.3
ХАРАКТЕРИСТИКА ТОПОК
Номер топки | Тип топки | Коэффициент избытка воздуха а | Доля твердых частиц в уносе X | Кол-во СО на ед. теплоты Ксо, кг/ГДж | Потери теплоты от неполноты сгорания q4, % | |
С неподвижной решет; кой и пневмомеханиче; ским забросом | 1,5 | 0,0026 | 0,7 | 8,7 | ||
С неподвижной решет; кой и ручным забросом | 1,4 | 0,0023 | 1,9 | 5,0 | ||
С цепной решеткой и забрасывателями | 1,6 | 0,0035 | 0,7 | 10,4 | ||
Шахтно-цепная | 1,3 | 0,0019 | 2,0 | 3,5 | ||
Камерная с твердым шлакоудалением | 1,2 | 0,0013 | 7,0 | 3,0 | ||
Слоевая | 1,4 | 0,0011 | 16,0 | 3,2 | ||
Форма 2.1
Форма представления результатов расчета:
Рассматриваемые сорта углей | ||||||
Затраты на топливо, руб. | ||||||
Годовая потребность в натуральном исчислении В, т | ||||||
Выброс вредных веществ, т/год ? Твердые частицы Птв ? Оксиды серы Пso ? Оксид углерода Псо ? Оксиды азота Ппо | ||||||
Выброс вредных веществ пределах лимитов, т/год ? Твердые частицы Птв ? Оксиды серы Пso ? Оксид углерода Псо ? Оксиды азота Ппо | ||||||
Выброс вредных веществ сверх лимитов, т/год ? Твердые частицы Птв ? Оксиды серы Пso ? Оксид углерода Псо ? Оксиды азота Ппо | ||||||
Плата за выброс вредных веществ в пределах лимитов, руб. ? Твердые частицы Птв ? Оксиды серы Пso ? Оксид углерода Псо ? Оксиды азота Ппо | ||||||
Плата за выброс вредных веществ сверх лимитов, руб. ? Твердые частицы Птв ? Оксиды серы Пso ? Оксид углерода Псо ? Оксиды азота Ппо | ||||||
Общий размер платы предприятия за выбросы в атмосферу, руб. | ||||||
Полные расходы предприятия, руб | ||||||
Сорт наиболее выгодного для предприятия угля (№ по табл. хар-к) | ||||||
Уменьшение расходов предприятия при переходе на наиболее выгодный вариант, руб. | ||||||
Сорт наиболее невыгодного (дорогого) вариант (№ по табл. характеристик углей) | ||||||
Разница в расходах предприятия по наиболее выгодному и наиболее дорогому вариантам, руб. | ||||||
1. Ставров О. А., Ю. В. Трофименко. Методические указания по расчётно-практическим заданиям по курсу «основы промышленно-транспортной экологии», М./МАДИ (ТУ), 1977 г.
2. Ставров О. А. Методические указания к расчётно-практическим работам по курсу «экология», М/ МАДИ (ТУ) 1998 г.