Сборник задач по экологии энергетики (1154175), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Принимаем объемный расход сухих газов, м /с, дляэнергоблока 800 МВтVсх := 750.Массовый выброс оксидов азота, г/с, для энергоблока 800 МВтM NO := c NO ⋅ V cx ⋅ 10xxM NO = 675.x72–3,Количество NO2, г/с, определяем, принимая коэффициент трансформации равным 0,8. ТогдаM NO := 0.8 ⋅ M NO ,2xM NO = 540.2Выбросы NO2, г/с, от ТЭСM NOM NO2 ТЭС2 ТЭС:= k ⋅ M NO ,23= 2.16 ⋅ 10 .Коэффициент стратификации для Тульской области A1 := 140.Предельно допустимую концентрацию NO2, мг/м3, в атмосферном воздухе находим по табл. 3.1ПДК NO := 0.2 .2Разница температур, °С,ΔT := tух – tвΔT = 100.КоэффициентF1 := 1.Учитывая, что при сжигании газа оксидов серы не образуется, находим предельно допустимый выброс NO2, г/с:фПДВ NO2ПДК NO – c NO222:= -------------------------------------------------------- ⋅ H ⋅A1 ⋅ m1 ⋅ n1 ⋅ η1 ⋅ F13ΔTk ⋅ V г ⋅ ------- ;z3ПДВ NO = 1.148 ⋅ 10 .2Степень эффективности мероприятий по подавлению оксидовазотаM NO ТЭС – ПДВ NO22η 1 := ------------------------------------------------------ ;M NO ТЭС2η1 = 0.47.73Ответ.
Степень эффективности мероприятий по подавлению оксидов азота должна составлять η1 := 0.47 или 47 %.Задача 5.8. Какую степень эффективности должны иметьзолоулавливающие устройства, чтобы выброс золы в атмосферу непревышал ПДВ. На энергопредприятии установлены блоки электрической мощностью N := 300 МВт в количестве k := 4. КПД ТЭСηэл := 0.37. ТЭС расположена в географическом районе, имеющемкоэффициент стратификации атмосферы A1 := 140. Рассеиваниевредных веществ происходит над поверхностью, перепад высот которой не превышает 50 м на 1 км (η1 := 1). На ТЭС сжигается угольрр(Q := 24.6 МДж/кг, A := 18.2 %), имеются две дымовые трубы(z := 2) высотой H := 150 м.
Температура уходящих газовtух = 140 °С, а температура наружного воздуха tв := 20 °С. Коэффи-циент избытка воздуха в уходящих газах αух := 1.4. Объемный расход дымовых газов от одного котла при температуре уходящих газовVг = 441.4 м3/с. Фоновая концентрация золы в районе расположеф3ния ТЭС c золы := 0.4 мг/м . Принять коэффициенты m1 := 1, n1 := 1.Задача 5.9. Какую эффективность должна иметь установка каталитической очистки от оксидов азота, чтобы их концентрация в дымовых газах составляла cV := 22 ppm? На котле проводятся режим-ные мероприятия по подавлению образования NOx с эффективностью η1 := 0.4.
Исходная концентрация оксидов азота в пересчете наNO2 c1 := 200 мг/м3.Решение. После проведения режимных мероприятий на котле концентрация оксидов азота в дымовых газах, мг/м3, будет составлятьcг := c1æ(1 – η1),cг = 120.Учитывая, что Vm := 22.4, л, а μ NO := 46, г, пересчитываем кон2центрацию NO2 после проведения режимных мероприятий на объем74ную, выраженную в ppm, пренебрегая поправкой на температуру идавление газовой пробы:Vμc V 1 := c г ⋅ ------------- ,μ NO2c V 1 = 58.435.Установка каталитической очистки от оксидов азота должнаиметь эффективностьcV 1 – cVη 2 := ----------------------- ,cV 1η2 = 0.62.Ответ.
Установка каталитической очистки от оксидов азотадолжна иметь эффективность η2 := 0.62 (62 %).Задача 5.10. На энергопредприятии установлены два золоуловителя, суммарная степень улавливания золы которых ηс := 0.99. Определить степень улавливания второго золоуловителя, если степеньулавливания первого η1 := 0,8.Решение. Проскок золы от первого золоуловителя определяем поформуле (5.4):p1 := 1 – η1,p1 = 0.2.Проскок золы от двух золоуловителейpс := 1 – ηс,pс = 0.01.Проскок золы от второго золоуловителя находим по формуле(5.5):pcp2 := ------ ,p1p2 = 0.05.Степень улавливания второго золоуловителяη2 := 1 – p2,η2 = 0.95.75Ответ.
Степень улавливания второго золоуловителя η2 := 0.95(95 %).Задача 5.11. На энергопредприятии установлены три золоуловителя, проскок в первом золоуловителе p1 := 0.15, во втором золоуловителе p2 := 0.12, а в третьем золоуловителе p3 := 0.1.
Определитьсуммарную степень улавливания этих трех золоуловителей.Задача 5.12. На энергопредприятии установлены два золоуловителя, степень улавливания первого золоуловителя η1 := 0.8, второгозолоуловителя η2 := 0.85. После года эксплуатации проскок в первом золоуловителе увеличился на 15 %, а во втором — на 25 %. Определить, как изменится суммарная степень улавливания этих двухзолоуловителей после года эксплуатации.766. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ШУМАОсновные положения и формулы1.
Уровень интенсивности звука, дБ,LI = 10lg(I/I0),(6.1)где I0 = 10–12 Вт/м2 — интенсивность звука, соответствующая пороговому уровню.2. Уровень звукового давления, дБ,2Lfi = 10lg(p/p0) ,(6.2)илиLfi = 20lg(p/p0),где p0 = 2æ10–5, Па — пороговое звуковое давление.3. Уровень звуковой мощности, дБ,LW = 10lg(W/W0),(6.3)где W0 = 10–12, Вт — пороговая звуковая мощность.4.
Связь между уровнями звуковой мощности, интенсивностизвука и звукового давления следующая:LW = 10lg(W/W0) = 10lg(I/I0) + 10lg(S/S0) = Lf + 10lg(S/S0) (6.4)илиLf = LW + 10lgF – 20lgr – 10lgW ,где I = ΦW/S —интенсивность звука, Вт/м2;(6.5)S = Ωr2 — площадь2измерительной поверхности; S0 = 1 м ; Ω — телесный угол (Ω == 4π — при излучении в пространство, Ω = 2π — то же в полусферу,Ω = π — то же в четверть сферы); Φ — фактор направленности; r —расстояние от источника до точки на измерительной поверхности, м.5. Суммарный уровень звукового давления от нескольких источников0,1 L i⎞⎛ nL c = 10 lg ⎜ ∑ 10⎟.⎝i = 1⎠(6.6)776.
Суммарный уровень звукового давленияисточников с уровнем звукового давления Liдля n одинаковыхLc := Li + 10lgn.(6.7)7. Среднегеометрическая частота по определениюf cp =(6.8)fн fв ,где fв, fн — верхняя и нижняя граничные частоты (табл. 6.1).8. Октавная полоса — эта полоса частот, в которой верхняя граничная частоты fв в 2 раза превышает нижнюю fн.9. Третьоктавная полоса — это полоса частот, в которой отношение верхней граничной частоты к нижней составляет 1,26.10.
Уровни звука по шкале А, дБА, характеризующие весь спектршума одним числом и наиболее полно отражающие субъективноевоздействие шума на человека, могут вычисляться по уровням звукового давления в октавных или третьоктавных полосах по формулеnL = 10 lg ⎛ ∑ 10⎝i=10,1 ( L i + Δ K )⎞,⎠(6.9)где ΔK — поправочный коэффициент (см.
табл. 6.1).Задачи (MathCAD документы)Задача 6.1. Уровень звукового давления от турбины электрической6мощностью 250 МВт (Wэ := 250æ10 Вт) на расстоянии 1 м от ее кор-пуса составляет Lf := 98 дБ. Площадь измерительной поверхностиS1 := 800 м2. Определить звуковую мощность, излучаемую турбиной.Отражением от поверхностей помещения пренебречь. Сравнить звуковую мощность с электрической мощностью турбины. Проанализировать самостоятельно, как изменится звуковая мощность агрегатапри увеличении измерительной поверхности в 2, 3 раза.78Таблица 6.1. Нижние и верхние граничные частоты, среднегеометрическиечастоты октавных и третьоктавных полос, а также корректирующиепоправки ΔК, дБОктаваТретьоктаваfнfвfсрΔКfнfвfср224431,5–39,428,235,531,5–39,435,544,740–34,644881773557101420284056808817735571014202840568011360631252505001000200040008000–26,2–16,1–8,6–3,201,2–1,0–1,1ΔК44,756,250–30,256,270,763–26,270,789,180–22,589,1112100–19,1112141125–16,1141178160–13,4178224200–10,9224282250–8,6282355315–6,6355447400–4,8447562500–3,2562708630–1,9708891800–0,88911122100001122141312500,61413177816001,01778223920001,22239281825001,32818354831501,23548446740001,04467562350000,5562370796300–0,1707989138000–1,189131122010000–2,5112201413012500–4,379Решение.
Уровень звуковой мощности агрегата, дБ, находим поформуле (6.4):L W := L f + 10 log ( S 1 ) .LW = 127.031.Звуковую мощность агрегата, Вт, определяем из (6.3), учитывая,что W0 := 10–12:W 1 := W 0 ⋅ 100.1 ⋅ L W,W1 = 5.048.Отношение звуковой и электрической мощностей турбиныW-------1- = 2.019æ10–8.W2Ответ. Звуковая мощность агрегата W1 := 5.048 Вт, а отношениезвуковой мощности к электрической мощности турбины равняетсяW1-------- = 2.019æ10–8.W2Задача 6.2. Найти разницу в значениях звуковых давлений в расчетной точке, если создаваемый первым источником уровень звукового давления L1 := 90, дБ, вторым L2 := 80 дБ.Задача 6.3.
При значении уровня звукового давления болееL1 := 130 дБ в организме человека начинаются необратимые измене-ния. Определить звуковое давление, соответствующее этому уровню.Найти отношение звукового давления к его пороговому значению.Задача 6.4. Известно, что уровень звукового давления, создаваемого агрегатом на расстоянии 1 м от его корпуса, составляет2Lf1 := 90 дБ.
Площадь измерительной поверхности S1 := 70 м . Определить на сколько изменится уровень звукового давления в этойточке после модернизации, в результате которой звуковая мощностьагрегата уменьшилась на ΔW := 0.03 Вт.80Решение. Уровень звуковой мощности агрегата, дБ, находим поформуле (6.4):L W 1 := L f 1 + 10 ⋅ log ( S 1 ) ,LW1 = 108.151.Звуковую мощность агрегата, Вт, определяем из (6.3), учитывая,–12Вт:что W0 := 10W 1 := W 0 ⋅ 100.1 ⋅ L W1,W1 = 0.07.Звуковая мощность агрегата, Вт, после модернизацииW2 := W1 – ΔW,W2 = 0.04.Уровень звуковой мощности агрегата, дБ, после модернизацииW2L W 2 := 10 ⋅ log -------- ,W0L W 2 = 106.021.Уровень звукового давления, дБ, в расчетной точкеL f 2 := L W 2 – 10 ⋅ logS 1 ,L f 2 = 87.57.Изменение уровня звукового давления, дБΔL f := L f 1 – L f 2ΔL f = 2.43.Ответ.
Изменение уровня звукового давления будет составлятьΔL f = 2.43 дБ.Задача 6.5. Сравнить уровни звуковой мощности двух источников, если уровень звукового давления на расстоянии 1 м от корпусапервого источника L1 := 75 дБ, а второго источника L2 := 78 дБ. При81этом площадь измерительной поверхности для первого источника22S1 := 800 м , а для второго S2 := 300 м .Задача 6.6. В расчетной точке уровень звукового давления создается за счет n1 := 5 одинаковых источников шума. Определить насколько децибел уменьшится суммарный уровень звукового давленияпри отключении двух (n2 := 2) из этих источников.Задача 6.7.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
