Расчетные характеристики видов топлива следует принимать по действующим нормативам.
Теоретический объем воздуха, необходимого для горения, определяют по формулам:
для твердого и жидкого топлива (м3/кг)
(…….)
для газообразного топлива м3/м3)
(……..)
Теоретические объемы продуктов сгорания (при α=1) топлива рассчитывают по формуле
(……..)
где RO2 - трехатомные газы; N - содержание оксидов азота в пересчете на диоксид азота ( NO2); H2O – содержание паров воды.
для твердого и жидкого (м3/кг)
(……..)
(…..)
(…..)
для природного газа
(……..)
(…..)
(…..)
где dr – влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1 м3 сухого газа, г/м3; при расчетной температуре 100С принимают dr = 10 г/м3.
Расход газов (м3/с), поступающих в дымовую трубу, при рабочих условиях рассчитывают по формуле
(…….)
где В – общий расход топлива котлов, г/с или дм3/с; ςух – коэффициент избытка воздуха перед дымовой трубой; Тух – температура уходящих газов в устье дымовой трубы, 0С.
Пример 1. В котельной поселка установлено 2 котла, работающих на подмосковном угле марки Б2Р.
Технические характеристики котла
Расчетный расход топлива на один ког/с
Температура отходящих газов в устье трубы 1500С
Коэффициент избытка воздуха перед дымовой трубой, ςух 1,75
Потери тепла с уносом от механической неполноты
сгорания топлива 1,0%
Потери тепла от неполноты сгорания топлива
механической 4,0%
химической 1,0%
Доля твердых частиц, задерживаемых золоуловителем 0,85
Доля оксидов серы, связанных летучей золой в котле 0,1
Доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе
котла попутно с улавливанием твердых частиц 0
Характеристика топлива
Состав угля, %
W – 32,8; A – 28,8; S – 4,1;O – 5,0; H – 3,6; N – 1,0; C – 24,7.
Низшая теплота сгорания топлива (МДж/кг) – 11,48.
Коэффициенты характеризующие:
- долю потерь теплоты, обусловленную
содержанием СО в продуктах сгорания R 1
- влияние состава топлива на выход NOx β1 0,9
- конструкцию горелок β2 1
- вид шлакоудаления β3 1
- эффективность воздействия рециркулирующих
газов в зависимости от условий их подачи в топку ε1 1
- снижение выбросов NOx при двухступенчатом
сжигании ε2 1
- степень рециркуляции дымовых газов r 0
- выход оксидов азота, кг/т условного топлива Ψ 5,9
Найти: объем дымовых газов, а также максимальные разовые выбросы золы и оксидов серы, углерода, азота.
Решение
Находим теоретическое количество воздуха (м3/кг), необходимого для горения топлива заданного состава
Находим теоретический объем продуктов сгорания на 1 кг топлива (м3/кг) заданного состава угля
Рассчитаем объем дымовых газов, выбрасываемых за единицу времени (м3/с) в атмосферу двумя котлами
Максимальный разовый выброс золы (г/с)
Максимальный разовый выброс SOx (г/с)
Максимальный разовый выброс СO (г/с)
Максимальный разовый выброс NOx (г/с)
Задачи для самостоятельного решения
1. Ежедневно из гаража (теплой закрытой стоянки) строительной организации на объекты выезжают, а затем возвращаются 12 из 15 имеющихся автомашин КамАЗ-53212 грузоподъемностью 10 т, оснащенных дизельными двигателями. Время разъезда машин – 20 мин. Расстояние от стоянки до ворот – 80 м. Стоянка оборудована единой вытяжной вентиляционной системой, не имеющей устройств очистки воздуха от ЗВ.
Определить:
- валовый и максимальный разовый выбросы сажи в атмосферу из вентиляционной системы гаража;
- на сколько и во сколько раз измениться максимальный разовый выброс сажи при увеличении времени равномерного разъезда машин из гаража до 45 минут.
Величины удельных выделений сажи двигателями грузовых автомобилей грузоподъемностью свыше 8 и до 16 т в теплое время года составляют
Режим работы двигателя | gТС |
Прогрев, г/мин | 0,04 |
Пробег (движение автомобиля),г/км | 0,3 |
Холостой ход, г/мин | 0,04 |
Так как стоянка теплая закрытая, то расчеты для всех 365 дней года проводим как для постоянно теплого периода года, принимая время прогрева двигателя (tпрог) равным 1,5 мин.
2. В котельной ремонтного завода установлено три котла ДЕ-16-14ГМ, работающих на высокосернистом мазуте.
Определить: максимальные разовые выбросы оксидов серы и азота.
Характеристика топлива
Содержание серы, % 3,0
Низшая теплота сгорания топлива (МДж/кг) 38,9
Технические характеристики котла
Расчетный расход топлива на один котел 1,1 т/ч
Потери тепла от механической неполноты сгорания топлива 0
Доля оксидов серы, связанных летучей золой в котле 0,02
Доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе
котла попутно с улавливанием твердых частиц 0,01
Коэффициенты характеризующие:
- влияние состава топлива на выход NOx β1 1
- конструкцию горелок β2 1
- вид шлакоудаления β3 1
- эффективность воздействия рециркулирующих
газов в зависимости от условий их подачи в топку ε1 1
- снижение выбросов NOx при двухступенчатом
сжигании ε2 1
- степень рециркуляции дымовых газов r 0
- выход оксидов азота, кг/т условного топлива Ψ 3,5
3. Котельная автокомбината оборудована котлом, работающим на природном газе Бухарского месторождения
Технические характеристики котла
Расчетный расход топлива на один котел 0,2 м3/с
Температура отходящих газов в устье трубы 1800С
Коэффициент избытка воздуха перед дымовой трубой, ςух 1,7
Потери тепла от неполноты сгорания топлива
механической 0,5%
химической 0,5%
Коэффициенты характеризующие:
- долю потерь теплоты, обусловленную
содержанием СО в продуктах сгорания R 0,5
- влияние состава топлива на выход NOx β1 0,9
- конструкцию горелок β2 1
- вид шлакоудаления β3 1
- эффективность воздействия рециркулирующих
газов в зависимости от условий их подачи в топку ε1 1
- снижение выбросов NOx при двухступенчатом
сжигании ε2 1
- степень рециркуляции дымовых газов r 0
- выход оксидов азота, кг/т условного топлива Ψ 2,35
Характеристика топлива
Составляющая природного газа Содержание, %
метан (СН4) 94,9
этан (С2Н6) 3,2
азот (N2) 0,9
диоксид углерода (CO2) 0,4
пропан (C3H8) 0,4
бутан (C4H10) 0,1
пентан (C5H12) 0,1
Низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг - 27,63.
Влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1 м3 сухого газа (dг), г/м3 - 10,0.
Плотность газа (ρ), кг/м3 – 0,758.
Найти: объем дымовых газов, а также максимальные разовые выбросы оксидов углерода и азота.
Литература добавить!!!
1. , , Черноусов и окружающая среда. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2002. – 324 с.
2. Промышленная экология: учеб. пособие для студ. высш. уч. заведений/. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 432 с.
3. Экология. Сборник задач, упражнений и примеров: учебное пособие для вузов/, , и др. – М.: Дрофа, 20с.
4. Расчеты химико-технологических процессов/ под ред. . – Л.: Химия, 1982. – 248 с.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
