|удельный расход | | | | |
|э/ энергии на | | | | |
|собств. нужды | | | | |
|котла | | | | |
|к.п.д. нетто |(к |% |(к - qтепл |87.54 |
|котла | | | | |
|Удельный расход | | | | |
|условного топлива| | | | |
|- брутто |Вк |кг / Гкал |105 / 7 (к |156.11 |
РАСЧЕТ ВАЛОВОГО ВЫБРОСА ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ.
Разбивка помесячно разрешенного выброса загрязняющих веществ в атмосферу
стационарными источниками РК “ Свердловская “.
( Разрешенные выбросы загрязняющих веществ, тн по котлам ДКВР 10 - 13.
|МЕСЯЦ |ВСЕГО |МАЗУТНАЯ |СЕРНИСТЫЙ |ДВУОКИСЬ |ОКИСЬ |
| | |ЗОЛА |АНГИДРИД |АЗОТА |УГЛЕРОДА |
|январь |69.81 |0.333 |55.092 |11.138 |3.247 |
|февраль |57.754 |0.264 |45.306 |9.282 |2.902 |
|март |45.488 |0.215 |35.520 |7.426 |2.327 |
|апрель |32.317 |0.159 |26.458 |4.332 |1.368 |
|май |28.227 |0.14 |23.196 |3.713 |1.178 |
|июнь | |- |- |- |- |
|июль | |- |- |- |- |
|август | |- |- |- |- |
|сентябрь |8.215 |0.039 |6.527 |1.238 |0.411 |
|октябрь |42.162 |0.205 |33.826 |6.188 |1.943 |
|ноябрь |46.255 |0.225 |37.088 |6.807 |2.135 |
|декабрь |78.991 |0.380 |63.186 |11.756 |3.669 |
|год |409.22 |1.960 |326.199 |61.880 |19.180 |
Расчетные данные: Ар = 0.015 % , Sр = 1.07 % , Qн = 9708 ккал/кг, Wр =
1.41 % , Op = 0.2 % , Cp = 83.8 % , Nг = 0.31 % .
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.
Мтв= 0.01 ( В ( ( аун ( Ар + q4 ( Qн / 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;
- Ар - зольность топлива на рабочую массу, %;
- аун - доля золовых частиц и недожога, уносимых из котла = 1.00;
- q4 - потери теплоты с уносом от механической неполноты сгорания
топлива, %;
- Qн - 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 ( Sp ( ( 1 - (so2 ) =
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;
- Sp - содержание серы в топливе на рабочую массу, % ;
- (so2 - 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 - (ос ) =
Gv2o5 = 4000 ( Ар = 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;
- (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 ( Qн ( КNO2 ( ( 1 - ( ) ( ( 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:
- Qн - теплота сгорания натурального топлива, МДж / кг;
- КNO2 - количество окислов азота, образующихся на 1 ГДж тепла, =
0.08 кг/ГДж;
- ( - 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 См, равное предельно допустимой концентрации ( ПДК ) для
нескольких труб одинаковой высоты при наличии фоновой загрязненности Сф от
других источников, рассчитывается по формуле 1
1). H=[pic], где :
- А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы
для неблагоприятных метеорологических условий ( НМУ ), определяющий условия
горизонтального и вертикального рассеивания вредных веществ в атмосферном
воздухе, с2/3 ( мг ( К1/3 / 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;
- ( - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности;
в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не
превышающим 50 м на 1 км, ( = 1;
- N - число одинаковых дымовых труб;
- V1 - объем дымовых газов приходящийся на дымовые трубы, м3 / с;
- (Т = Тг - Тв - разность температур выбрасываемых дымовых газов Тг и
окружающего атмосферного воздуха Тв, К. Тв - 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=[pic],
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 ( Ср + 0.375 ( Sp ) + 0.265 ( Hp - 0.0333 ( Op = 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 ( ( Np / 100 ) = 0.79 ( 10.44 + 0.8 ( ( 0.31 /
100 ) = 8.25 м3 / кг
( VRO2 = 1.866 ( (( Cp + 0.375 ( Sp ) / 100 ) = 1.866 ( (( 83.8 + 0.375
( 1.07 ) / 100 ) = 1.571 м3 / кг
( VH2O = 0.111 ( Hp + 0.0124 Wp + 0.0161 V0 = 0.111 ( 11.2 + 0.0124 (
1.41 + 0.0161 ( 10.44 = 1.43 м3 / кг
Расчет объема дымовых газов при ( ( 1 ( т.к. у ДКВР 10 -13 ( = 1.7, а у
ПТВМ - 30 - ( = 1.2 ) определяется по формуле:
( Vг = VRO2 + VN2 + VH2O + (( - 1 ) ( V0 + 0.0161 (( - 1 ) ( V0.
Для котлов ДКВР 10 - 13:
( Vг = 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:
( Vг = 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 ) ( Vг ( ( Тг / 273 ) = Вр ( Vг ( ( Тг / 273
).
Для котлов ДКВР 10-13:
( Vд = 0.5583 ( 18.7 ( ( 467 / 273 ) = 17.86 м3 / кг.
Для котлов ПТВМ - 30:
( Vп = 0.625 ( 13.5 ( ( 473 / 273 ) = 14.62 м3 / кг.
( V1 = Vд + Vп = 32.48 м3 / кг.
По данным, полученным из предыдущей формулы, считается температура
газов в устье дымовой трубы:
( Тг = (Vд ( Tд + Vп ( Тп ) / ( Vд + Vп ) = ( 17.86 ( 467 + 14.62 ( 473
) / ( 17.86 + 14.62 ) = 469.7 К ( 197 0С;
Разность температур выбрасываемых дымовых газов Тг и окружающего
атмосферного воздуха Тв, К.
( (Т = Тг - Тв = 197 - 27 = 170.
Тв - 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;
( (0 = ( 4 ( ( Вр ( Vг[1] + Вр ( Vг[2] ) ( Тг ) / ( ( 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 (м :
( f = 1000 ( (((2 ( D ) / ( H2 ( (T )) = 1000 ( (( 12.82 ( 1.8 ) / (
452 ( 170 ) = 0.8566, где:
- (2 - средняя скорость дымовых газов в устье дымовой трубы, м/с ;
- D - диаметр устья дымовой трубы, м.
( (м = 0.65 ([pic]= 0.65 ([pic]= 3.23 ( n = 1
Коэффициент m определяется в зависимости от f по формуле:
( m = [pic] = 0.92 .
Коэффициент n в случае если (м ( 2 , равен 1.
Т.о., подставляя найденные значения в формулу 2), получим следующие
результаты:
( H=[pic]= 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
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|