Диплом Зуева (1203672), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Мк = 86,168 – 39,647 = 46,521 т/год

Мк = 624,076 – 287,145 = 336,931 т /год

Расчет концентраций бензапирена в уходящих газах котлов:

С – концентрация бензапирена в сухих продуктах сгорания на выходе из топочной камеры при сжигании твердого топлива, мг/м3

с_бп = [(A× Q^r_i) / e^2,5αt” + R /t_н ] × К_д × К_зу × 10^-3 мг/нм³, (2.15)

где:

А – коэффициент, характеризующий тип колосниковой решетки и вид топлива: А=2,5

R – коэффициент, характеризующий температурный уровень экранов: R= 350

t_н – температура на выходе из котла: t_н = 194 ^оС

К_д – коэффициент, учитывающий влияние нагрузки, котла на концентрацию бензапирена в продуктах сгорания

К_д = (D_н / D_ф) ^-1,2, (2.16)

где:

D_н – номинальная нагрузка котла, кг/с

D_ф – фактическая нагрузка котла, кг/с

D_ф = 0,87 D_н (2.17)

К_д = 1,149^-1,2 = 0,8465

К_зу – коэффициент, учитывающий степень улавливания бензапирена золоуловителем:

К_зу = 1 – η₃ z (2.18)

К_зу= 1 - 0×0,7 = 1,0

z – коэффициент, учитывающий снижение улавливающей способности золоуловителем бензапирена: z = 0,7

К_n= коэффициент пересчета

е^2,5αt” = e^2,5×1,2 = e³ = 20,085

c_бп = [(2,5×22,186)/ 20,085 + 350 /194] × 0,8465 × 1,0 × 10^-3 = 0,00386 мг/нм³

Для расчета максимальных и валовых выбросов по формуле (1), концентрация бензапирена приводится к избыткам воздуха α = 1,4. по формуле (2) «Методики определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 20 Гкал/час 1999» [1]

с_j = c_бп( α/α₀) = 0,00386 ×1,2 / 1,4 = 0,00331 мг/м3 (2.19)

Расчет объема дымовых газов:

При недостатке информации о составе сжигаемого топлива объем сухих дымовых газов может быть рассчитан по приближенной формуле:

V_cr = K × Q^r_i (2.20)

где:

К – коэффициент, учитывающий характер топлива, К = 0,365 (каменный уголь)

V_cr = 0,375 × 22,186 = 8,32 (м3/кг топлива)

Расчет выбросов бензапирена:

Суммарное количество бензапирена, поступающего в атмосферу с дымовыми газами, определяем по формуле:

М _{бензапирен} = с_б × V_cr ×B_p × k_п (2.21)

где:

с_б – массовая концентрация загрязняющего вещества в сухих дымовых газах при стандартном коэффициенте избытка воздуха α₀=1,4 и нормальных условиях.

V_cr – объем сухих дымовых газов, образующихся при полном сгорании 1 кг топлива;

где В_р – расчетный расход топлива, определяемый по формуле 2.4,

где В – фактический расход топлива на котел кг/сек (т/год);

q₄ – потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, %;

В_р = 0,978939 ×(1 – 7/100) = 0,910 кг/сек; 3,276 т/час

В_р = 7090,0 × (1-7/100) = 6593,7 т/год

При определении выбросов в г/сек В берется в т/час;

При определении выбросов в т/год В берется в т/год;

k_п – коэффициент пересчета;

При определении выбросов в г/сек k_п = 0,278 × 10^-3 = 0,000025 г/сек

При определении выбросов в т/год k_п =10^-6

М _{бензапирен} = 0,00331 × 8,32 ×3,276 ×0,278 ×10^-3 = 0,000025 г/сек

М _{бензапирен} = 0,00331 × 8,32 ×6593,7 ×10^-6 = 0,000182 т/год

Результаты расчетов выбросов котла сведены в таблицы 2.2, 2.3

Таблица 2.2

Выбросы парового котла «КЕ-25-14» (г/сек)

Таблица 2.3

Выбросы парового котла «КЕ-25-14» (т/год)

2.2.2 Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу от котла КЕ 10-14

В качестве топлива принят уголь каменный.

Теплотворная способность Q^r_i=5300 кКал/кг (22,186 МДж/кг)

Сера S^p – 0,4 %

Зольность А^r – 27,0%

Источник выброса – дымовая труба:

температура газов – Т =194^оС

КПД котла – 83%

Расход топлива составляет: 5058 т/год; 410,447 г/сек.

Годовой фонд работы котельной составляет: 8 мес. ×30,5 дн. ×24 час. = 5856 час/год.

Максимально разовый расход топлива определим по формуле (2.1):

В_сек = 10⁶× 6,5 /3600×5300×0,83=0,410 кг/с

Расчет выбросов оксидов серы:

Расчет выбросов серы в пересчете на SО₂ (г/с), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоагрегатов, выполняется по формуле (2.2) [1], где:

В – расход топлива, т/год, г/с

S^r – содержание оксидов серы связанных летучей золой – 0,4 %

η^’_SО2 – доля оксидов серы связанных летучей золой – 0,1

1-η”_SО2 – доля оксидов серы улавливаемых в золоуловителе – 0

М_SО2=0,02×410,447×0,4×(1-0,1)×(1-0) = 2,955 г/сек;

М_SО2=0,02×5058,0×0,4×(1-0,1)×(1-0) = 36,418 т/год;

Расчет выбросов оксидов углерода:

Расчет выбросов оксида углерода в ед. времени (г/с, т/год) производится по формуле (2.3), где:

В – расход топлива, г/сек ( т/год);

Q^r_i – низшая теплота сгорания натурального топлива ( МДж/кг);

q₃ – потери теплоты в следствие механической неполноты сгорания топлива, %, q3=2,0;;

q₄ – потери теплоты в следствие химической неполноты сгорания топлива, %, q4 = 7,0;

R – коэффициент, учитывающий долю потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную наличием в продуктах неполного сгорания оксида углерода, принимается для твердого топлива 1,0.

М_СО =10^-3 × 410,447 × 2,0 × 1,0 × 22,186 × (1 – 7/100) = 16,937 г/с;

М_СО =10^-3 × 5058,0 × 2,0 × 1,0 × 22,186 × (1 – 7/100) = 208,723 т/год.

Расчет выбросов оксидов азота:

Количество оксидов азота (в пересчете на NО₂), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами (т/год, г/с), рассчитывается по формуле (2.3), где:

В_р – расчетный расход топлива, определяемый по формуле (2.4),где:

В – фактический расход топлива на котел кг/сек (т/год);

q4 - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, %;

В_р = 0,410447 × (1 – 7/100) = 0,382 кг/сек,

В_р = 5058,0 × (1- 7/100) = 4703,94 т/год,

Q^r_i = низшая теплота сгорания натурального топлива (МДж/кг);

К^M_NО2 – удельный выброс оксидов азота при сжигании топлива, г/МДж;

Величина К^M_NО2 определяется по формуле (2.5), где:

α_Т – коэффициент избытка воздуха в топке α_Т = 2,5

R₆ – характеристика гранулометрического состава угля, %.

R₆=40%

q_R – тепловое напряжение зеркала горения, МВт/м²

q_R = Q_T /F, МВт/м²

Q_T - фактическая тепловая мощность котла по введенному в топку теплу, МВт, определяется по формуле (2.7) [17], где:

F – зеркало горения, м² (берется из техдокументации на котел)

F = 6,4 м²

Т – время работы котла, час/ год

T = 5856 час/год

Q_T = 0,382 × 22,186 = 8,475 МВт

Q_T = 4703,94 / 5856/ 3,6 × 22,186 = 4,950 МВт,

q_R = 8,475 / 6,4 = 1, 324 МВт/м²

q_R = 4,950/6,4 = 0,773 МВт/м²

К^M_NО2 = 11,0 × 10^-3×2,5×(1+5,46(100-40)/100)⁴√22,186×1,324 = 0,274 г/МДж

К^M_NО2 = 11,0 × 10^-3×2,5×(1+5,46(100-40)/100)⁴√22,186×0,773 = 0,239 г/МДж

β_r - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов через горелки на образование оксидов азота, определяемый по формуле (2.9), где:

r – степень рециркуляции дымовых газов, % - r = 0%

β_r = 1 – 0,075 √0=1

К_n – коэффициент пересчета: г/с – К_n = 1; т/год – К_n = 10^-3

M_NОx = 0,382 × 22,186 ×0,274 ×1,0 × 1 = 2,322 г/сек

M_NОx = 4703,94 × 22,186 ×0,239 ×1,0 × 10^-3 = 24,942 т/год

В связи с установленными раздельными ПДК для оксида азота и диоксида азота и трансформацией его в атмосферном воздухе, суммарные выбросы разделяются на составляющие (с учетом различия в молекулярной массе этих веществ). Определяются по формулам (2.10) и (2.11)

M_NО2 =0, 8 × 2,322 = 1,858 г/сек,

M_NО2 =0, 8 × 24,942 = 19,954 т/год,

M_NО =0, 13 × 2,322 = 0,302 г/сек,

M_NО =0, 13 × 24,942 = 3,242 т/год,

Расчеты выбросов твердых частиц:

Количество твердых частиц (летучей золы и несгоревшего топлива), поступающих в атмосферу с дымовыми газами котла (г/с, т/год), вычисляется по формуле (2.12),где:

В – расход натурального топлива, г/с (т/год)

Q^r_i – низшая теплота сгорания топлива, МДж/ кг

А^r – зольность топлива на рабочую массу, %

η3 – доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителях,%

η3 – 0%

α_ун – доля золы, уносимой газами из котла, %

α_ун = 0,15 %

q4 – потери тепла от механической неполноты сгорания топлива, %

q4 – 7 %

32,68 – теплота сгорания углерода, МДж/ кг

Мтв = 0,01 × 410,447 × (0,15 × 27,0 + 7×22,186/32,68) × (1-0) = 36,128 г/с

Мтв = 0,01 ×5058,0 × (0,15 × 27,0 + 7×22,186/32,68) × (1-0) = 445,215 т/год

Количество летучей золы (Мз) в г/с (т/год) определяется по формуле (2.13), где:

В – расход натурального топлива, г/с (т/год)

Характеристики

Список файлов ВКР