Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Очистка дымовых газов от окислов серы известняком

Объем и задание по выполнению расчетов

В объем работы входят:

- расчет массы продуктов сгорания: частиц золы и недотопа;

- расчет окислов серы, азота и бензопропилена, выбрасываемых с продуктами сгорания;

- расчет окиси углерода, триоксида серы и пентаоксида ванадия (V₂ O₅)

- расчет высоты дымовой трубы с учетом ПДК;

- расчет и выбор батарейного циклона;

- расчет и выбор электрофильтра;

- расчет количества замазученных вод;

- расчет и выбор нефтеловушки и флотатора;

- расчет количества коммунальных сточных вод;

- расчет отстойника и аэротенка.

Исходные данные для расчета

- марка топлива;

- элементный состав топлива;

- источник потребления топлива;

- единичная мощность источника;

- количество источников;

- расчетное число жителей поселка.

Выполнение расчетов

Из [1] и [2] в соответствии с заданными условиями необходимо выбрать марку топлива, его элементный состав, техническую характеристику источника потребления топлива и его марку.

Располагая физико-химической характеристикой топлива, определяем следующие величины:

Высшую и низшую теплоты сгорания, кДж/кг

;

=25,9 МДж

где - содержание компонентов в топливе, %.

Теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания 1 кг топлива:

объемный расход, м³/кг

;

массовый расход, кг/кг

Полный объем продуктов сгорания, м³/кг

где - объем сухих трехатомных газов;

- объем азота;

- объем сухих газов;

- теоретический объем водяных паров;

-избыток воздуха, не использованный при горении топлива при известном

Теоретический объем продуктов сгорания, м³/кг

Действительный объем продуктов сгорания, м³/кг

Действительный объем водяных паров, м³/кг

Полный объем сухих газов, м³/кг

Содержание СО₂в сухих газах, %

Содержание SО₂в сухих газах, %

В случае отсутствия в дымовых газах продуктов неполного сгорания топлива (при ), то:

- количество избыточного кислорода

, м³/кг;

, м³/кг; %;

- количество избыточного азота

, м³/кг;

, м³/кг; %;

- количество 3-х атомных газов

Топливная характеристика

Коэффициент избытка воздуха для данной марки топлива

Масса продуктов сгорания на 1 кг топлива, кг/кг

Масса золы, выбрасываемой в атмосферу, с учетом улавливания ее в золоуловителе, г/с

a_ун=0,95 0,6 - доля твердых частиц, уносимых из топки;

q₄=0,5 2,0 - потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива;

- теплотворная способность топлива, мДж/кг;

- степень улавливания твердых частиц в золоулавливателях =0,8-0,99

Масса окислов серы, выбрасываемых в атмосферу, г/с

где =0,1 0,2 (твердое топливо) – доля окислов серы, улавливаемых летучей золой; = 0,02 - при сжигании мазута;

- доля окислов серы, улавливаемых в золоуловителе, = 0 в сухих золоуловителях; = 0,015 0,03 - в мокрых.

Теоретическая концентрация сернистого ангидрида в уходящих газах при условии окисления всей серы топлива до SO₂

, м³/кг

Масса окислов азота в пересчете на NO₂, выбрасываемых в атмосферу, г/с

где β₁ = 0,178 + 0,47 • N^г (для энергетических котлов, сжигающих твердое топливо); β₁=1 при >1,05; β₁=0,9 при =1,03 1,05 β₁=0,75 при <1,03

(при сжигании мазута) – коэффициент, учитывающий влияние на выход окислов азота качества сжигаемого топлива; β₂ – коэффициент, учитывающий конструкцию горелок (β₂ =1 для вихревых; β₂ = 0,85 для прямоточных); β₃ - коэффициент, учитывающий вид шлакования (β₃ = 1,4 при жидком; β₃ = 1 – в остальных случаях); В – полный расход топлива, кг/с;

- коэффициент, характеризующий выход окислов азота на 1т сожженного условного топлива;

Д_ф и Д_н- фактическая и номинальная производительность котла, т/ч; r=0 ч 0,25 – степень рецеркуляции дымовых газов.

Концентрация бенз(о)пирена (С₂₀ Н₁₂) при сжигании твердого топлива

; мг/м³

где - теплота сгорания, МДж/кг;

= 1,25ч1,30 – коэффициент избытка воздуха за пароперегревателем;

- степень улавливания бензопирена в золоуловителях

= 60ч80% - для электрофильтров; = 60ч70% - мокрые золоуловители.

Концентрация бензопирена при сжигании мазута, мг/м³

где - тепловое напряжение объема топки, ;

q_v= 165ч175 при сжигании твердого топлива; q_v= 291 - мазут;

= 1,1 ч 1,15.

Для случая неполного сгорания топлива, когда в дымовых газах из продуктов неполного сгорания содержится только окись углерода, справедливо уравнение, %

где - содержание избыточного кислорода.

Примечание: расчеты СО выполнить при значениях = 1,15; = 1,10;

= 1,05; = 1,0; = 0,95

Содержание триоксида серы (SO₃), образующееся в зоне горения топлива, в %

где - объемная доля диоксида серы,

- номинальное тепловое напряжение сечения топки, МВт/м²;

(a_т и b_т - ширина и глубина топки, м).

Масса загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, г/с

М = М_золы+ М_SO₂ + М_NO₂

M = 989.9 + 702 + 239 = 1930,

Объем дымовых газов, проходящих через дымовую трубу, м3 /с

где n – число котлоагрегатов, подсоединенных к одной трубе,

В – расход топлива на котел, кг/с;

= 1,45 ч 1,50 – коэффициент избытка воздуха перед дымовой трубой;

t_д.т= t_р+ (15 ч 20)= 184+15=148.8 єС – температура газов перед дымовой трубой;

t_р= 50 + = 50 + - температура точки росы продуктов сгорания, єС;

- - приведенная сернистость топлива;

- приведенная зольность топлива;

Р_б = (97 ч 98)· 10³ - барометрическое давление воздуха в Па.

Проверка высоты дымовой трубы с учетом ПДК, м

где А = 160 – коэффициент стратификации атмосферы; F = 1,0 – коэффициент, учитывающий скорость сгорания вредных веществ в воздухе (для газообразных примесей); m = 0,7ч 0,9; K = 1 ч 3 – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья трубы; n – количество котлов; ПДК_SO₂= 0,5 мг/м³,ПДК_NO₂ = 0,085 мг/м³ – предельно допустимые концентрации для двуокиси серы и двуокиси азота; Z – число дымовых труб; ∆t - разность между температурой газов на выходе из дымовой трубы и температурой окружающего воздуха самого жаркого месяца в 14.00.

Очистка дымовых газов от окислов серы известняком

Метод очистки основан на нейтрализации сернистой кислоты, получающейся в результате растворения двуокиси серы, содержащейся в дымовых газах, карбонатом кальция известняка

СаСО₃ + SО₂ = СаSО₃ + CО₂

В результате этой реакции получается сульфид кальция, частично окисляющийся в сульфат. В большинстве случаев продукты нейтрализации не используются и направляются в отвал, хотя можно их перерабатывать в гипс.

Расход известняка на сероулавливающую установку, кг/с

где = 3,125 – отношение молекулярных масс СаСО₃ и серы;

– степень очистки газов от SО₂;

K_CaCO₃ = 0,65 ч 0,80 – содержание углекислого кальция в природных известняках (в зависимости от месторождения); K_исп = 0,7 ч 0,8 – коэффициент использования известняка.

Количество твердых сухих отходов, получающихся в результате очистки газов, кг/с

где = 1,72 – отношение молекулярных масс сульфата кальция СаSO₄· 2H₂O и известняка СаСО₃

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: