Tính toán phát thải chất ô nhiễm trong quá trình đốt nhiên liệu dạng rắn, lỏng và khí theo những công thức sau:
2.1.1. Tính tải lượng hạt rắn
Mhr = B . Ar . f (1) Mhr : Tải lượng các hạt rắn thải vào khí quyển, g/giây hoặc t/năm;
B: Lượng nhiên liệu dùng, gam/năm hoặc t/năm; Ar: Hàm lượng tro của nhiên liệu , %; (Bảng 2 -3) F: Hệ số (Bảng 2 -4)
Tính toán sự phát thải các thành phần hạt rắn theo các phân loại sau:
a. Đốt nhiên liệu dạng rắn * Tro bay:
- Tro than (với hàm lượng SiO2 từ 20-70%) khi sử dụng than và than ở các mỏ, than cốc, than bùn;
- Tro than của nhà máy nhiệt điện (với hàm lượng CaO 35-40% ) - Chất lơ lửng khi dùng củi gỗ;
- Tro phiến khi sử dụng đá phiến
Các hạt rắn được tính theo công thức (1) bao gồm tro bay Mt và phần dư than cốc Mc (cacbon, bồ hóng, mụi)
Tro bay Mt được tính theo công thức:
Мt= 0,01. В . аt . Аr (2) Mt: Tải lượng tro bay, g/giây hoặc t/năm
B: Lượng nhiêu liệu dùng, g/giây hoặc t/năm
Аr: Hàm lượng tro của nhiên liệu , %; (Bảng 2 -3) Cacbon (bồ hóng) được tính theo công thức:
Mc=Mhr - Mt (3) Mhr: Tải lượng các hạt rắn thải vào khí quyển, g/giây hoặc t/năm
Mt : Tải lượng tro bay, g/giây hoặc t/năm; b. Đốt Mazut và dầu.
Các hạt rắn được tính theo công thức (1) chia làm tro Mazut MtM và phần dư tan cốc (cacbon, bồ hóng)
Tro Mazut của nhà máy nhiệt điện (quy đổi sang Vanadi) thải ra được tính theo công thức:
MtM=Qv.B (4) MtM: Tải lượng tro Mazut. g/giây hoặc t/năm;
B: Lượng nhiêu liệu dùng, g/giây hoặc t/năm; Qv: Lượng Vanadi chứa trong 1 tấn Mazut, g/tấn Qv có thể được tính theo hai cách:
• Theo phân tích hóa học Mazut:
Qv=av.10-4 (5) av- hàm lượng thực tế của phân tử vanadi chứa trong Mazut, %
10-4- hệ số chuyển đổi.
• Theo công thức gần đúng (khi không có dữ liệu phân tích hóa học)
Qv=2222.Ar (6) 2222- hệ số thực nghiệm.
Cacbon (bồ hóng) được tính theo công thức:
Mc=Mhr-MtM (7) c. Đốt nhiên liệu Diezel và nhiên liệu chất lỏng dễ bay hơi khác
Các hạt rắn được tính theo công thức (5)
2.1.2. Tính lượng phát thải khí SO2
MSO2=0.02 B Sr (1-ηSO2 ) (8) MSO2: Lượng khí SO2 thải vào khí quyển, g/giây hoặc t/năm;
Sr: Hàm lượng lưu huỳnh chứa trong nhiên liệu, % (Bảng 2 -3) ηSO2: Tỷ lệ oxit lưu huỳnh, trong tro bay của nhiên liệu :
+ than bùn: 0.15
+ Đá phiến ở mỏ: 0.5
+ Than: 0.2
+ Mazut: 0.02
2.1.3. Tính tải lượng phát thải CO.
MCO=0.001.CCO.B.(1-q4/100) (9) MCO: Lượng CO thải vào môi trường, g/giây hoặc t/năm;
B: Lượng nhiên liệu dùng, t/năm, ngàn m3/năm, g/giây, lit/giây;
CCO: Sản lượng CO phát thải từ quá trình đốt cháy nhiên liệu kg trên tấn hoặc trên ngàn m3 nhiên liệu:
Ссо= q3 . R . Qir (10) q3: Mất mát nhiệt do quá trình đốt cháy hóa học không hoàn toàn nhiên liệu, % ()
R: hệ số tính đến tỷ lệ tổn thất nhiệt do quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa học không hoàn toàn, do sự hiện diện của CO trong sản phẩm cháy không hoàn toàn, được tính:
+ Nhiên liệu rắn: 1; + Nhiên liệu khí:0.5; + Nhiên liệu Mazut: 0.65;
Qir: Nhiệt liệu sơ cấp của việc đốt cháy nhiên liệu tự nhiên, MJ/kg (Bảng 2 -3) q4: Mất mát nhiệt do sự quá trình đốt cháy cơ học của nhiên liệu, % ()
2.1.4. Tính tải lượng phát thải Oxit Nito
MNOx=B.g.10-3 (11) MNox: Lượng NOx thải vào khí quyển, g/giây hoặc t/năm;
B: Lượng nhiên liệu dùng, t/năm, ngàn m3/năm, g/giây, lit/giây; g: Lượng NOx thoát ra khi đốt cháy nhiên liệu, kg/t (kg/ngàn.m3): + Than: 1.76;
+ Khí thiên nhiên: 2.15 Quy đổi :
+ Đối với Nito dioxxit: MNO2= 0.8 MNOx + Đối với Nito monooxit: MNO=0.13 MNOx
Bảng 2-3:Đặc điểm tính toán nhiên liệu thường sử dụng trong lò đốt Nhiên liệu Loại Wr , % Ar , % Sr , % Qr
i,
MJ/кг at, %
1.Than 8,5 16,8 0,4 20,1 6,47
2. Củi gỗ - 40,0 0,6 - 10,24 3,75
3. Khí gas - 37,46 10
4. Mazut Ít lưu huỳnh 3,0 0,05 0,3 40,30 10,63 Trung bình 3,0 0,1 1,4 40,12 10,45
cao 3,0 0,1 2,8 39,85 10,20
5. Dầu mỏ - - 0,1 2,9 39,79 11,35
6. Nhiên liệu Điezen - - 0,025 0,3 42,65 -
7. Dầu nặng - - 0,02 0,3 42,35 -
8. Dầu chạy động cơ - - 0,05 0,4 41,4 -
Bảng 2-4:Giá trị hệ số f và KCO phụ thuộc vào dạng lò và loại nhiên liệu
Dạng lò Loại nhiên liệu F Ксо, kg/GJ 1.Lò mắt lưới cố định và tiếp
nhiên liệu bằng tay
Than đá và than nâu 0,0023 1,9
Than gầy 0,0054 0,85
2. Lò nhiều lớp dành cho máy nhiệt điện dân dựng
Củi gỗ 0,0050 14,0
Than nâu 0,0011 16,0
Than đá 0,0011 7,0
Than gầy 0,0011 3,0
3. Buồng đốt kiểu có ngăn Mazut 0,0100 0,32 4. Máy nhiệt điện dân dụng Khí thiên nhiên - 0,08
Nhiên liệu lỏng dễ bay hơi
0,0100 0,16
Dạng lò Loại nguyên liệu ат q3 , % q4 ,% 1. Lò lưới mắt cáo và
tiếp nhiên liệu bằng tay Than đá 3,1 0,5 5,5
2. Lò mắt xích Than 1,6 0,5 13,5
3. Lò than đứng với lưới nghiêng
Củi gỗ, phế liệu vụn, mạt cưa, than bùn
1,4 2 2
4. Lò đốt nhanh Củi gỗ, vỏ bào 1,3 1,0 4,0
5. Buồng đốt kiểu có ngăn
Mazut 1,1 0,5 0,5
Khí gas 1,1 0,5 0,5
Bảng 2-6: Giá trị at- phần tro của nhiên liệu (rắn) trong khi thải
Đối với vỏ cây và than bùn 0.10 Lò đứng, lò đứng dạng xích, lò đốt nhanh 0.25 Lò nhiều lớp dành co máy nhiệt điện dân dụng
Đối với đá phiến 0.15 Lò có nhiều lớp, lò dốc
Đối với lò đốt kiểu nhiều ngăn với gạt xỉ rắn có công suất từ 25 đến 30 tấn/ giờ thì at= 0.95