 |
Расчёт выбросов оксидов азота при слоевом сжигании твердого топлива
|
|
|
|
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Институт транспортной техники и организации производства
Кафедра: «Теплоэнергетика железнодорожного транспорта»
Курсовая работа по дисциплине
«Источники загрязнения и технические средства защиты окружающей среды»
Экология объекта
Москва 2009 г.
Котельная с n =5 котлами КЕ-25-14МТ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЁМОВ ВОЗДУХА И ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ
Теоретический объём воздуха, необходимый для полного сжигания топлива:
Объём трёхатомных газов:
Объём сухих дымовых газов при полном сгорании топлива:
(м3/кг)
(м3/кг)
(м3/кг)
Объём водяных паров вычисляется по формуле:
- коэффициент избытка воздуха в топке
(м3/кг)
Действительно необходимое количество воздуха при =1,25:
(м3/кг)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ С ДЫМОВЫМИ ГАЗАМИ МАЛОЙ МОЩНОСТИ
1.Фактический расход на котёл, кг/с.
где D-фактическая паропроизводительность котла, т/ч;
-низшая теплота сгорания топлива в МДж/кг;
-К.П.Д. котла при ном. нагрузке;
(кг/с)
2.Расчётный расход топлива, кг/с
,
где 
-потери от механической неполноты сгорания;
(кг/с)
3. Годовая выработка тепла
Ти – число часов использования установленной мощности Ти = 4000 ч/год
(МДж/год)
Годовой расход топлива:
ДИСПЕРСНЫЙ (ФРАКЦИОННЫЙ) АНАЛИЗ ПЫЛИ
Дисперсный состав уноса твёрдых продуктов сгорания:
| dч,мкм | <10 | 10-20 | 20-30 | 30-40 | 40-50 | 50-60 | 60-86 | 86-100 | >100 |
| mi, % | 6 | 10 | 10 | 10 | 8 | 8 | 10 | 3 | 35 |
| 0,06 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,08 | 0,08 | 0,1 | 0,03 | 0,35 |
| Д | 0,06 | 0,16 | 0,26 | 0,36 | 0,44 | 0,52 | 0,62 | 0,65 | |
| X | -1.55 | -0.99 | -0.64 | -0.355 | -0.15 | 0.05 | 0.31 | 0.39 | |
| dгр | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 86 | 100 | |
| Lg dч | 1 | 1,301 | 1,477 | 1,602 | 1,699 | 1,778 | 1,934 | 2 |
,
|
|
|
где 
-масса взвеси (в нашем случае равна 100),
Рассчитаем суммы:
Из уравнения: 
путём интегрирования получим систему уравнений с двумя неизвестными
;
; 
. 
ВЫБОР ЗОЛОУЛОВИТЕЛЯ
Полный объём продуктов сгорания:
(м3/кг)
Объёмный расход продуктов сгорания:
м3/с
где 
- расчётный расход топлива;
- объём газа;
Объём продуктов сгорания, выходящий из трубы:
м3/с
Выбираю батарейный циклон БЦ:
Wопт=3.5 м/с – оптимальное значение скорости газов в циклоне с направляющим аппаратом типа «розетка» 25˚(табличное значение)
ξ90=90 – опытное значение коэффициента сопротивления циклона (табличное значение)
dт50=3.85 мкм – медианный размер опытных частиц
lg ση=0.46 – среднеквадратичное отклонение частиц от медианного размера
Параметры эксперимента:
Dц=0.25 м
Wцт=4.5 м/с – опытное значение скорости газа в циклоне
(Па 
- динамическая вязкость газов
(кг/м3) – плотность опытных частиц
Суммарное количество твёрдых продуктов сгорания (летучей золы и несгоревшего топлива) в дымовых газах перед золоуловителем:
,
Концентрация твёрдых веществ в продуктах сгорания:
г/м3
Объёмный расход продуктов сгорания при температуре уходящих газов:
м3/с
Принимаем Dц=0.25; 
Принимаю nц= 64, выбираю батарейный циклон типа БЦ 1 x 8 x 8
Уточняю скорость:
м/с ≈ Wопт
Коэффициент гидравлического сопротивления циклона:
К1 = 1 для D ≥ 250 мм
К2 – поправка на запыленность газов
К3 = 35 – поправка на компоновку циклонов в группу
Па – гидравлическое сопротивление циклона
Параметры уходящих газов:
- плотность золы
; 
Медианный размер частиц, улавливаемый циклоном:
мкм
по таблице нормальной функции распределения Ф (x)=0.95635
Максимальная степень очистки ηmax=0.955
Среднеэксплуатационная степень очистки η=ηз=0.85∙0.95635=0.8129
|
|
|
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫБРОСОВ ГАЗООБРАЗНЫХ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
Оксиды серы
Суммарное количество оксидов серы МSO2 в г/с, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоагрегатов, вычисляют по формуле:
,
где 
- содержание серы в топливе на рабочую массу, %;
- доля оксидов серы, связываемых летучей золой в котле (по табл 2 (2)составляет 0,1);
- доля оксидов серы, улавливаемых в мокром золоуловителе попутно с улавливанием твёрдых частиц (для сухих золоуловителей принимаем равным нулю);
(г/с)
(г/с)
Оксиды углерода
Количество выбросов оксида углерода в г/с определяется по соотношению:
,
где 
- выход оксида углерода на единицу топлива, г/кг;
Здесь q3-потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, %;
R-доля потери теплоты q3, обусловленная наличием в продуктах неполного сгорания оксида углерода (принимают для твёрдого топлива 1,0);
(г/кг)
(г/с)
(г/с)
Расчёт выбросов оксидов азота при слоевом сжигании твердого топлива
Топка ТЧЗМ - топка с пневмомеханическим забрасывателем и цепной чешуйчатой решеткой обратного хода. Удельный выброс оксидов азота при сжигании твердого топлива, г/с:
,
где 
- удельный выброс оксидов азота, г /МДж;
где αт – коэффициент избытка воздуха в топке
R6 – остаток на сите с размером ячеек 6 мм%, принимаю R6= 0
- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов при подаче их в смеси с дутьевым воздухом под колосниковую решетку,на образование оксидов азота; принимаю r=0 6.801*10-3г /МДж
= 1.415МВт/ м2
МNO2 = 0.126*5=0.63 г/с
|
|
|
