Определение выбросов газообразных загрязняющих веществ

Расчет высоты дымовой трубы производится по условию обеспечения требуемой предельно – допустимой концентрации SO₂ в воздухе в районе котельной.

8.1 Расход топлива вычисляется по формуле

(9.1)

где - теплотворная способность топлива, кДж/кг

- КПД котла,

8.2 Суммарный выброс двуокиси серы из всех труб определяется выражением

(9.2)

где - содержание серы в топливе в %, - доля SO₂, улавливаемая летучей золой в газоходах котла.

8.3 Суммарное количество оксидов азота ( ) в пересчете на полное окисление оксидов азота в диоксид азота ( ), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами каждого котла при сжигании твердого, жидкого и газообразного топлива, вычисляется по формуле, г/с:

(9.3)

где - расход натурального топлива, ;

- коэффициент, характеризующий выход оксидов азота на 1 т сожженного топлива, кг/т определяется по формуле (12.5) [6] К= ,

- коэффициент, учитывающий влияние на выход оксидов азота качества сжигаемого топлива;

- коэффициент, учитывающий конструкцию горелок (для вихревых горелок – 1, для прямоточных – 0,85);

- коэффициент, учитывающий вид шлакоудаления (при твердом шлакоудалении – 1, при жидком шлакоудалении – 1,6);

- коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих газов в зависимости от условий подачи их в топку;

- коэффициент, характеризующий снижение выбросов оксидов азота (при двухступенчатом сжигании) при подаче части воздуха помимо основных горелок;

- степень рециркуляции дымовых газов, %;

- доля оксидов азота, улавливаемых в азотоочистной установке;

- длительность работы азотоочистной установки и котла, ч/год.

При сжигании жидкого и газообразного топлива значение принимается равным:

при

при

при

Значение коэффициента при номинальной нагрузке котла и степени рециркуляции менее 20% принимают равными:

при вводе рециркуляционных газов в топки (при расположении горелок на вертикальных экранах);

при вводе через шлицы под горелками;

по наружному каналу горелок и 0,035 при вводе в воздушное дутье в рассечку двух воздушных потоков, если сжигается жидкое и газообразное топливо.

При сжигании твердого топлива при вводе газов рециркуляции в первичную аэросмесь и равно 0,005 при вводе во вторичный воздух, если организовано высокотемпературное сжигание. При низкотемпературном сжигании величина .

Суммарное количество оксидов азота ( ), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами:

Где b₁ – безразмерный поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества сжигаемого топлива и способа шлакозолоудаление на выход оксидов азота, принимается по таблице 12.3;

b₃ – коэффициент учитывающий конструкцию горелок принимается для вихревых горелок – 1 для прямоточных 0,85

r- степень рециркуляции продуктов сгорания или сушильного агента в процентах расхода дутьевого воздуха, при отсутствии рециркуляции r= 0

b₂ – коэффициент, характеризующий активность воздействия рециркулирующих продуктов сгорания в зависимости от условий подачи их в топку принимаются по таблице 12.4

k – коэффициент характеризующий выход оксидов азота на 1 т сожженного условного топлива кг/т, определяется в зависимости от номинальной и действительной паропроизводительности котла по формулам:

- для котлов паропроизводительностью менее 70 т/ч

Где - D – действительная паропроизводительность котла т/ч

8.5 Высота трубы

8.6 Определим концентрацию SO₂ и NO₂ у поверхности земли

(9.6)

где m = 0,9 – коэффициент, учитывающий условия выхода дымовых газов из верхней части трубы;

A=160 – коэффициент, зависящий от стратификации, ;

F =1 – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние скорости осаждения примесей в атмосферу;

ПДК_SO2=0,5 и ПДК_NO2=3,0 - предельно допустимая концентрация мг/м³;

С_ф = 0,02 – фоновая концентрация SO₂;

Z – число труб на котельной,

Dt- разность температур выбрасываемых газов и воздуха 172-22=150 ⁰С, где 22- температура принимаемая по [4] средняя температура самого жаркого месяца в полдень

Определяются коэффициент f и u_м

f=10³w²_ВЫХD^У_ТР/Н²Dt=1000*78,9²*1,5/30²*150=69,16 (9.7)

(9.8)

Определяем коэффициент m

(9.9)

Найдем коэффициент n в зависимости от параметра u используя таблицу №9.1

Таблица № 9.1

Значение u
Параметр n

(9.10)

Приземная концентрация оксида азота составит

Проверим условие при котором безразмерная суммарная концентрация не должна превышать 1 т.е.

8.7 Расчет рассеивания представлен программой Ecologia применительно к максимальной скорости ветра за январь [4] для Великий Новгород 4,6 м/с.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе был произведен расчет производственно-отопительной котельной. Установленная тепловая мощность котельной составила 32,37 МВт, суммарная расчетная нагрузка коммунально-бытовых потребителей 23,24 МВт. На котельной необходимо установить три котла типа ДЕ-16-14ГМ паропроизводительностью 4,6 кг/с, вырабатывающих перегретый пар 1,4 МПа, 225 ⁰С. Потребное количество топлива на отопительный период 10332,06 т. Потребное количество топлива в неотапливаемый период 4139,42 т Расход пара на сетевые подогреватели составил 8,87 кг/с, на технологические нужды 1,11 кг/с, расчетная паропроизводительность котельной 14,33 кг/с.

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Бусель Н. А. Проектирование теплогенерирующих установок и систем. Методические указания. Великий Новгород, 2011. – 32с.

2. СП 41-104-2000 «Проектирование автономных источников теплоснабжения»

3. СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети». СП 124.13330.2012

4. СНиП 23 – 01 – 99 «Строительная климатология» СП 131.13330.2012

5. СНиП 41 – 01 – 2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»

6. Соколов Теплофикация и тепловые сети

7. Эстеркин Котельные установки курсовое и дипломное проектирование

8. Тепловой расчет котлов Нормативный метод

9. РД 52.04.212-86 Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ содержащихся в выбросах предприятий

10. Сборник задач по теплотехнике Г.П. Панкратов Высшая школа 1986 248с

11. Палей Е.Л. Проектирование котельных в секторе ЖКХ

12. СП 90.13330.2012 Внутренний водопровод и канализация зданий