Энергетика: Паровые котлы ДКВР (двухбарабанные водотрубные реконструированные)

|Потери котла в |q5 |% |- |0.05 |

|К.П.Д. брутто |(бр |% |100 - q2-q5 |91.51 |

|Расход |Вк |т/ч |Qк (105 / (бр |2.25 |

|натурального | | |(Qp | |

|Расход э/энергии на собственные нужды котла : |

|Удельный расход э/энергии : |

|топлива | |т | | |

|к.п.д. нетто |(к |% |(к - qтепл |87.54 |

|- 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.

|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

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.

Таблица 1.

|РЕАКЦИИ |ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ РЕАКЦИИ В ПЕРЕСЧЕТЕ НА|

| |МАЗУТ |

| |МАРКИ М - 100 |

|1. С + 0.5 О2 = СО |1 т. С эквивалентна 0.24 т. М-100 |

|2. СО + 0.5 О2 = СО2 |1 т. СО эквивалентна 0.58 т. М-100 |

|3. С + О2 = СО2 |1 т. С эквивалентна 0.82 т. М-100 |

|4. СО + 2NО = N2О + СО2 | |

|5.СО + N2О = N2 + СО2 | |

|6. 2СО + 2NO = N2 + 2 CO2 |1 т. СО + 1.1 т NO эквивалентна 0.33 |

| |т. М-100 |

|7. SO2 + О2 + Ме = МеSO4 | |

|где Ме - Fe, Ni, Cu, Al, Ca и | |

|др. | |

В таблице 2. приведены расчетные значения содержания вредных веществ в

промвыбросах котельных установок ряда предприятий г. Томска, а также

расчетные значения экономии топлива за счет применения КАГТ.

Таблица 2.

| |М-100, т/год|С |СО |Nox |SO2 |ТОПЛИВА, т/ % |

|Завод ДСП |16558 |16.56 |215.8|53.38 |279.1 |217.7 / 1.3 |

| | |1.0 | |3.22 |16.85 | |

| | | |13.03| | | |

|ТЗРО |21000 |9.00 |275.1|91.67 |526.0 |312.9 / 1.5 |

| | |0.428 | |4.365 |25.40 | |

| | | |13.1 | | | |

|Сибкабель |2500 |0.875 |32.5 |11.13 |58.8 |36.2 / 1.45 |

| | |0.35 |13.0 |4.45 |23.52 | |

Это расчетные данные для условий, когда осуществляется качественное

распыление топлива и выдерживается оптимальное соотношение воздух /

топливо. При реальных условиях эксплуатации эти выбросы ( особенно сажи и

окиси углерода ) могут быть значительно выше. Следовательно выше будет и

экономия топлива.

В настоящее время плановые платежи в местный бюджет за

природопользование составляют около одного процента от стоимости 1 тонны

топлива. Таким образом, в идеальном случае применение КАГТ даст потребителю

экономии. с каждой тонны топлива около 2.5 %.

Следует также иметь ввиду, что плановые платежи за природопользование

растут из года в год. Например, в г. Томске эти платежи по сравнению с 1993

Страницы: 1, 2, 3, 4

МЕНЮ

Энергетика: Паровые котлы ДКВР (двухбарабанные водотрубные реконструированные)