РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ
ВЕЩЕСТВ ПРИ СЖИГАНИИ ТОПЛИВА
(выбор топлива с учетом платежей)

Условие к задаче № 4

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.8), 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.9).
Характеристики различных видов топок приведены в справочной таблице (табл.10).
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:
сорта наиболее выгодного для предприятия угля (N по табл. характеристик углей);
уменьшения расходов предприятия при переходе на наиболее выгодный вариант;
сорта наиболее невыгодного (наиболее дорогого) варианта (N по табл. характеристик углей);
разница в расходах предприятия по наиболее выгодному и наиболее дорогому вариантам.

Решение задачи представить в форме таблицы (см. форму 4).
При расчетах расход топлива В (т/год) и количество выбросов всех видов загрязняющих веществ допускается округлять до 0,01т.

Таблица 8
ХАРАКТЕРИСТИКА ТОПЛИВ
№п/n Угольный бассейн, объединение, шахта Зольность Аг.% Содержание серы Sr , % Объем продуктов сгорания при а=1, V0 Низшая теплота сгорания Q1, МДж/кг
11 Подмосковный, Тулуголь, ш. Московская 36,4 3,6 2,68 10,09
12 Подмосковный, Новомосковскуголь, ш.Горняк
28,8 4,1 3,22 11,48
13 Кузнецкий (откр. добыча), разрез Новосергиевский
13,8 0,5 7,11 25,83
14 Кузнецкий (откр.добыча), разрез Прокопьевский
9 0,4 7,38 26,71
15 Канско- Ачинский, Березовское месторождение .
4,7 0,2 4,62 15,7

Исходные данные к задаче №4 Таблица 9

Номер варианта Расчётная потребность котельной в топливе, ГДж/год Тип топки (по таблице характеристик топок) Возможные марки углей (по табл. Характеристик)
13 8000 1 11-15

ХАРАКТЕРИСТИКА ТОПОК

Таблица 10

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 , %

1

С неподвижной решет-
кой и пневмомеханиче-
ским забросом
1,5

0,0026

0,7

8,7

Форма представления результатов расчёта к задаче №4 Форма 4
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.
Решение.
Для угля Подмосковный, Тулуголь, ш. Московская
Годовой расход топлива составит 8000ГДж/год/10,09МДж/кг = 792,86 т/год
Выброс твердых частиц Птв рассчитывается по формуле:
, т/год
Количество оксидов серы Пso (в пересчете на SO2):
, т/год
Выброс оксида углерода Псо:
т/год
Оксиды азота Пт:
т/год
Точно также проводим расчеты для других марок угля. Результаты расчетов сводим в таблицу 11.

Результаты расчета количества выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива
Таблица 11
Рассматриваемые сорта углей Подмосковный, Тулуголь, ш. Московская Подмосковный, Новомосковскуголь, ш.Горняк
Кузнецкий (откр. добыча), разрез Новосергиевский
Кузнецкий (откр.добыча), разрез Прокопьевский
Канско- Ачинский, Березовское месторождение
Затраты на топливо, руб. 1000 1000 1000 1000 1000
Годовая потребность в натуральном исчислении В, т 792,86 696,86 309,72 299,51 509,55
Выброс вредных веществ, т/год
Твердые частицы Птв
Оксиды серы Пso
Оксид углерода Псо
Оксиды азота Ппо

0,75

51,38

5,11

0,582

0,66

45,16

5,11

0,511

0,29

20,36

5,11

0,23

0,28

19,4

5,11

0,22

0,48

33,02

5,11

0,37
Выброс вредных веществ в пределах лимитов, т/год
Твердые частицы Птв
Оксиды серы Пso
Оксид углерода Псо
Оксиды азота Ппо

0,5

40

4

0,4

0,5

40

4

0,4

0,29

20,36

4

0,23

0,28

19,4

4

0,22

0,48

33,02

4

0,37
Выброс вредных веществ сверх лимитов, т/год
Твердые частицы Птв
Оксиды серы Пso
Оксид углерода Псо
Оксиды азота Ппо

0,25

11,38

1,11

0,182

0,16

5,16

1,11

0,111

0

0

1,11

0

0

0

1,11

0

0

0

1,11

0
Плата за выброс вредных веществ в пределах лимитов, руб.
Твердые частицы Птв
Оксиды серы Пso
Оксид углерода Псо
Оксиды азота Ппо

0,025

1200

1,2

10

0,025

1200

1,2

10

0,015

610,8

1,2

5,75

0,014

582

1,2

5,5

0,024

990,6

1,2

9,25
Плата за выброс вредных веществ сверх лимитов, руб.
Твердые частицы Птв
Оксиды серы Пso
Оксид углерода Псо
Оксиды азота Ппо

0,03

1593,2

1,67

21,84

0,02

722,4

1,67

13,32

0

0

1,67

0

0

0

1,67

0

0

0

1,67

0
Общий размер платы предприятия за выбросы в атмосферу, руб. 2827,97 1948,64 619,44 590,38 1002,74
Полные расходы предприятия, руб
795687,97 698808,64 310339,44 300100,38 510552,74
Сорт наиболее выгодного для предприятия угля (№ по табл.хар-к) 14
Уменьшение расходов предприятия при переходе на наиболее выгодный вариант, руб. 495587,59
Сорт наиболее невыгодного (дорогого) вариант (№ по табл. характеристик углей) 11
Разница в расходах предприятия по наиболее выгодному и наиболее дорогому вариантам, руб. 495587,59

Из таблицы, видим, что по наиболее дорогому варианту затраты предприятия составят 795687,97 руб., а по наиболее выгодному 495587,59 руб. наиболее выгоден для предприятия уголь Кузнецкий (откр. добыча), разрез Новосергиевский, а наиболее дорогой уголь Подмосковный, Тулуголь, ш. Московская. Уголь Кузнецкий (откр. добыча), разрез Новосергиевский выгоден для предприятия не только с экономической точки зрения, но и по экологическим показателям.

РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПРИ СЖИГАНИИ ТОПЛИВА (выбор топлива с учетом платежей) Условие к задаче № 4 На товарно-сырьевой би