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

Текст из файла (страница 4)

Тепловые потери: q₂ и q₅ ( данные приводятся выше )

Расчеты массовых выбросов СО и БП не производились из - за отсутствия данных q₃ и q₄ ( СО ), а так же из - за нецелесообразности расчета массовых выбросов БП, ввиду ничтожно малых объемов его выброса и отсутствия необходимых данных для расчета.

Расчеты производятся для:

a). 3 котла ДКВР 10-13;

b). 1 котел ПТВМ - 30, согласно схеме подключения к одной дымовой трубе;

c). В целом по котельной.

Расчет выбросов в атмосферу частиц золы и недожога.

М_тв= 0.01 ´ В ´ ( а_ун ´ А^р + q₄ ´ Q_н / 32680 ) =

a). 0.01 ´ 558.3 ´ 0.015 = 0.08 г/с;

b). 0.01 ´ 625 ´ 0.015 = 0.09375 г/с;

c). 0.01 ´ 29026 ´ 0.015 = 4.35 т/год, где :

- В - расход натурального топлива на парогенераторы, г/с;

- А^р - зольность топлива на рабочую массу, %;

- а_ун - доля золовых частиц и недожога, уносимых из котла = 1.00;

- q₄ - потери теплоты с уносом от механической неполноты сгорания топлива, %;

- Q_н - теплота сгорания топлива на рабочую массу, кДж / кг.

Расчет выбросов в атмосферу окислов серы.

Количество окислов серы, поступающих в атмосферу с дымовыми газами в пересчете на SO₂, г/с

Мso₂ = 0.02 ´ В ´ S^p ´ ( 1 - hso₂ ) =

a). 0.02 ´ 558.3 ´ 1.07 ´ ( 1- 0.02 ) = 11.7 г/с;

b). 0.02 ´ 625 ´ 1.07 ´ ( 1 - 0.02 ) = 13.1 г/с;

c). 0.02 ´ 29026 ´ 1.07 ´ ( 1 - 0.02 ) = 608.733 т/год, где:

- В - расход натурального топлива на парогенераторы, г/с;

- S^p - содержание серы в топливе на рабочую массу, % ;

- hso₂ - доля окислов серы, связываемых летучей золой в газоходах парогенераторов, зависит от зольности топлива и содержания окиси кальция в летучей золе = 0.02 .

Расчет выбросов в атмосферу окислов ванадия.

Количество окислов ванадия для котлов, сжигающих жидкое топливо, в пересчете на пятиокись ванадия ( V₂O₅ ), г/с.

Мv₂o₅ = 10^-6 ´ Gv₂o₅ ´ B ´ ( 1 - h_ос ) =

Gv₂o₅ = 4000 ´ А^р = 0.015 ´ 4000 = 60

a). 10^-6 ´ 60 ´ 558.3 ´ ( 1 - 0.05 ) = 0.03182 г/с;

b). 10^-6 ´ 60 ´ 625 ´ ( 1 - 0.05 ) = 0.03562 г/с;

c). 10^-6 ´ 60 ´ 29026 ´ ( 1 - 0.05 ) = 1.65 т/год, где:

- В - расход натурального топлива на парогенераторы, г/с;

- Gv₂o₅ - содержание окислов ванадия в жидком топливе в пересчете на V₂O₅, г/т;

- h_ос - коэффициент оседания окислов ванадия на поверхностях парогенераторов = 0.05;

Расчет выбросов в атмосферу окислов азота.

Количество окислов азота поступающих в атмосферу с дымовыми газами в пересчете на NO₂, г/с

МNO₂ = 0.001 ´ В ´ Q_н ´ КNO₂ ´ ( 1 - m ) ´ ( 1 - 0.01 ´ q₄ )

a). 0.001 ´ 558.3 ´ 40.6 ´ 0.08 = 1.8 г/с;

b). 0.001 ´ 625 ´ 40.6 ´ 0.08 = 2.03 г/с;

c). 0.001 ´ 29026 ´ 40.6 ´ 0.08 = 94.276, где:

- Q_н - теплота сгорания натурального топлива, МДж / кг;

- КNO₂ - количество окислов азота, образующихся на 1 ГДж тепла, = 0.08 кг/ГДж;

- m - коэффициент, учитывающий степень снижения выбросов азота в результате применения технических решений. В настоящее время для малых котлов = 1

РАСЧЕТ ВЫСОТЫ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ.

В настоящее время минимальная высота дымовой трубы, при которой обеспечивается значение максимальной приземной концентрации вредного вещества С_м, равное предельно допустимой концентрации ( ПДК ) для нескольких труб одинаковой высоты при наличии фоновой загрязненности С_ф от других источников, рассчитывается по формуле 1

1). H= , где :

- А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы для неблагоприятных метеорологических условий ( НМУ ), определяющий условия горизонтального и вертикального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе, с^2/3 ´ мг ´ К^1/3 / г ;

- F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; значение безразмерного коэффициента F = 1 т.к. скорость упорядоченного оседания газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей практически равна нулю;

- М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени;

- m и n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газов из дымовой трубы;

- h - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности; в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, h = 1;

- N - число одинаковых дымовых труб;

- V₁ - объем дымовых газов приходящийся на дымовые трубы, м³ / с;

- DТ = Т_г - Т_в - разность температур выбрасываемых дымовых газов Т_г и окружающего атмосферного воздуха Т_в, К. Т_в - температура окружающего атмосферного воздуха равная средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца, для г. Иркутска = 27 ⁰С;

- п д к - предельно допустимая концентрация вещества, лимитирующего чистоту воздушного бассейна, мг/м³. Так ПДКSO₂ = 0.5 мг/м³, а ПДКNO₂ = 0.085 мг/м³ .

При выбросе сернистого ангидрида и двуокиси серы учитывается их совместное действие на атмосферу. В этом случае выброс приводится к выбросу по сернистому ангидриду по выражению : М = МSO₂ + 5.88 ´ МNO₂

и, таким образом формула 1), для определения высоты дымовой трубы, принимает следующий вид:

2). H= ,

Для определения коэффициентов и значений, используемых в формуле 2), необходимо произвести расчет теоретически необходимого для полного сгорания топлива воздуха ( V₀ ), теоретического объема азота ( VN₂ ), объема трехатомных газов ( VRO₂ ), теоретического объема водяных паров ( VH₂O ) исходя из того, что к одной дымовой трубе подключены 3 котла ДКВР 10-13 и 1 котел ПТВМ - 30.

· V⁰ = 0.0889 ( С^р + 0.375 ´ S^p ) + 0.265 ´ H^p - 0.0333 ´ O^p = 0.0889 ´ ( 83.8 + 0.375 ´ 1.07 ) + 0.265 ´ 11.2 - 0.0333 ´ 0.2 = 10.44 м³ / кг

· VN₂ = 0.79 ´ V⁰ + 0.8 ´ ( N^p / 100 ) = 0.79 ´ 10.44 + 0.8 ´ ( 0.31 / 100 ) = 8.25 м³ / кг

· VRO₂ = 1.866 ´ (( C^p + 0.375 ´ S^p ) / 100 ) = 1.866 ´ (( 83.8 + 0.375 ´ 1.07 ) / 100 ) = 1.571 м³ / кг

· VH₂O = 0.111 ´ H^p + 0.0124 W^p + 0.0161 V⁰ = 0.111 ´ 11.2 + 0.0124 ´ 1.41 + 0.0161 ´ 10.44 = 1.43 м³ / кг

Расчет объема дымовых газов при a > 1 ( т.к. у ДКВР 10 -13 a = 1.7, а у ПТВМ - 30 - a = 1.2 ) определяется по формуле:

· V_г = VRO₂ + VN₂ + VH₂O + (a - 1 ) ´ V⁰ + 0.0161 (a - 1 ) ´ V⁰.

Для котлов ДКВР 10 - 13:

· V_г = 1.571 + 8.25 + 1.43 + ( 1.7 -1 ) ´ 10.44 + 0.0161 ´ ( 1.7 - 1 ) ´ 10.44 = 18.7 м³ / кг.

Для котлов ПТВМ - 30:

· V_г = 1.571 + 8.25 + 1.43 + ( 1.2 -1 ) ´ 10.44 + 0.0161 ´ ( 1.2 - 1 ) ´ 10.44 = 13.5 м³ / кг.

Расчет объема дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу, определяется по формуле :

· V₁ = B ´ ( 1 - 0.01 ´ q₄ ) ´ V_г ´ ( Т_г / 273 ) = В_р ´ V_г ´ ( Т_г / 273 ).

Для котлов ДКВР 10-13:

· V_д = 0.5583 ´ 18.7 ´ ( 467 / 273 ) = 17.86 м³ / кг.

Для котлов ПТВМ - 30:

· V_п = 0.625 ´ 13.5 ´ ( 473 / 273 ) = 14.62 м³ / кг.

· V₁ = V_д + V_п = 32.48 м³ / кг.

По данным, полученным из предыдущей формулы, считается температура газов в устье дымовой трубы:

· Т_г = (V_д ´ T_д + V_п ´ Т_п ) / ( V_д + V_п ) = ( 17.86 ´ 467 + 14.62 ´ 473 ) / ( 17.86 + 14.62 ) = 469.7 К » 197 ⁰С;

Разность температур выбрасываемых дымовых газов Т_г и окружающего атмосферного воздуха Т_в, К.

· DТ = Т_г - Т_в = 197 - 27 = 170.

Т_в - температура окружающего атмосферного воздуха равная средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца, для г. Иркутска = 27 ⁰С;

Средняя скорость дымовых газов в устье дымовой трубы, м/с;

· w₀ = ( 4 ´ ( В_р ´ V_г¹ + В_р ´ V_г² ) ´ Т_г ) / p ´ D² ´ 273 = ( 4 ´ ( 0.5583 ´ 18.7 + 0.625 ´ 13.5 ) ´ 470 ) / 3.14 ´ 1.8² ´ 273 = 12.8 м/с;

Безразмерные коэффициенты m и n определяются в зависимости от параметров f и n_м :

· f = 1000 ´ ((w² ´ D ) / ( H² ´ DT )) = 1000 ´ (( 12.8² ´ 1.8 ) / ( 45² ´ 170 ) = 0.8566, где:

- w² - средняя скорость дымовых газов в устье дымовой трубы, м/с ;

- D - диаметр устья дымовой трубы, м.

· n_м = 0.65 ´ = 0.65 ´ = 3.23 Þ n = 1

Коэффициент m определяется в зависимости от f по формуле:

· m = = 0.92 .

Коэффициент n в случае если n_м ³ 2 , равен 1.

Т.о., подставляя найденные значения в формулу 2), получим следующие результаты:

· H= = 44.6 м

ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ К ПРОЕКТУ : “ Разработка и испытание каталитического активатора горения жидкого топлива(мазута) для снижения содержания вредных веществ в промвыбросах котельных установок “.

ОЦЕНКА ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКОГО АКТИВАТОРА ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА ( КАГТ ):

Одним из основных источников загрязнения воздушного бассейна городов России являются топочные устройства ТЭЦ, технологических котельных и печей, сжигающих газовое, жидкое и твердое топливо. Их газовые выбросы характеризуются большими объемами, сильной запыленностью, невысокими температурами, содержанием сажи, оксидов углерода, азота, серы, ванадия и других. Установка каталитических фильтров в этих случаях технически и экономически нецелесообразна. В этом случае, на наш взгляд необходим другой подход. Он состоит в том, что в топочное устройство непосредственно с топливом вводятся микроскопические количества КАГТ - ультрадисперсных каталитических материалов ( УДКМ ), прошедших предварительную специальную обработку. УДКМ, благодаря очень малым размерам частиц ) менее 0.01 мкм ), большой удельной поверхности (50 - 500 м² / г ) и особому фазовому состоянию, обладают высокими каталитическими и химическими свойствами. Введение в топливо КАГТ позволит иметь в каждой капле распыленного топлива и в каждой точке топочного устройства большое количество каталитически и химически активных частиц УДКМ и даст возможность с самого начала управлять механизмами горения топлива, а так же образования и ликвидации вредных веществ. Применение КАГТ обеспечит более полное сгорание топлива, позволит реализовывать взаимодействие между собой различных вредных соединений с образованием безвредных или значительно менее вредных веществ, что в обычных условиях неосуществимо. Так в присутствии КАГТ возможно взаимодействие между собой оксидов углерода и азота с образованием безвредных углекислого газа и молекулярного азота. Выполнив свою каталитическую роль КАГТ будет связывать окислы серы с образованием значительно менее вредных сульфатов металлов.

Данный подход может быть применен и для ликвидации вредных веществ топочными устройствами ТЭЦ, котельных установок и технологических печей работающих на угле и газе.

В таблице 1. приведены расчетные значения дополнительных тепловых эффектов от сгорания ( взаимодействия ) вредных веществ в топочных устройствах в присутствии КАГТ в пересчете на теплотворную способность мазутного топлива марки М-100.

Характеристики

Список файлов реферата