C, H, О, N, S, A, W - процентное содержание углерода, водорода, кислорода, азота, серы, золы и влаги соответственно в рабочей массе твердого топлива, причем их сумма равна 100%.
СН4, СmНN, N, CO2, H2S, О, СО, Н - процентное содержание метана, предельных углеводородов, азота, диоксида углерода, сероводорода, кислорода, оксида углерода, водорода соответственно в 1 куб. м сухого газообразного топлива, причем их сумма равна 100%.
Теоретический объем воздуха, необходимого для горения, определяют по формулам:
для твердого и жидкого топлива (в куб. м/кг)
V0 = 0,0889(С + 0,375 х S) + 0,265 х Н - 0,0333 х О (1.85)
для газообразного топлива (в куб. м/кг)
V0 = 0,0476 х [0,5 х СО + 0,5 х Н + 1,5 х H2S +(сигма) (m + 0,25 х n) х СmНn - O]
Теоретические объемы продуктов сгорания [при (альфа) = 1] топлива рассчитывают по формуле:
* * * *
V сигма = VRO2 + VN + VH2O (1.86)
при этом: для твердого и жидкого (в куб. м/кг)
*
VRO2 = 0,0186 (С + 0,375 х S) (1.87)
*
VN = 0,79 x V0 + 0,008 x N (1.88)
*
VH2O = 0,111 x H + 0,0124 x W + 0,0161 x V0 (1.89)
для природного газа (в куб. м/кг)
*
VRO2 = 0,01 x (m x CmHn + CO2 + CO+ H2S) (1.90)
*
VN =0,79 х V0 + 0,01 x N (1.91)
*
VH2O = 0,01 х (0,5 x n x CmHn + H2S + H + 0,0124 x dr + 1,61 x V0 (1.92)
где: | dr | - | влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1 куб. м сухого газа, г/куб. м, при расчетной температуре 10 град/ С принимают dr = 10 г/куб. м. |
Расход газов (в куб. м/с), поступающих в дымовую трубу, при рабочих условиях рассчитывают по формуле:
атм -3 *
V = B x 10 V(сигма) + [(дзета)ух 1] х V0 x [Tух + 273] / 273 (1.93)
где: | В | - | общий расход топлива котлов, г/с или куб. дм/с; |
(дзета)ух | - | коэффициент избытка воздуха перед дымовой трубой; | |
Tух | - | температура газов в устье дымовой трубы, град. С. |
Годовое количество оксидов ванадия, т, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами, рассчитывается по формуле:
отх
MV2O5 = M V2O5[1-(тау)у] (т) (1.94),
где: | (тау)у | - | доля твердых продуктов жидкого топлива, улавливаемых в устройствах для очистки газов (оценивается для средних условий работы улавливающих устройств за год). |
Расчет выбросов загрязняющих
веществ при сжигании топлива в котлах
производительностью до 30 т/ч
Методика предназначена для расчета выбросов вредных веществ с газообразными продуктами сгорания при сжигании твердого топлива, мазута и газа в топках действующих промышленных и коммунальных котлоагрегатов и бытовых теплогенераторов (малолитражные отопительные котлы, отопительно-варочные аппараты, печи).
Твердые частицы. Расчет выбросов твердых частиц летучей золы и недогоревшего топлива (т/год, г/с), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоагрегата в единицу времени при сжигании твердого топлива и мазута, выполняется по формуле:
r
Птв = ВА (хи) [1 - (эта)] (1.95),
где: | В | - | расход топлива (т/год, г/с); |
r А | - | зольность топлива (%); | |
(эта) | - | доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителях; | |
(хи) = (альфа)ун / (100 - Гун); (альфа)ун | - | доля золы топлива в уносе (%); | |
Гун | - | содержание горючего в уносе (%). |
Значения Аr, (альфа)ун, Гун, (эта) принимаются по фактическим средним показателям, при отсутствии этих данных Ar определяется по характеристикам сжигаемого топлива, (эта) - по техническим данным применяемых золоуловителей, а (хи) - по таблице 1.13.1.
Таблица 1.13.1
Значения коэффициентов (хи) и Ксо
в зависимости от типа топки и топлива
Тип топки | Топливо | (хи) | Ксо кг/ГДж |
1 | 2 | 3 | 4 |
С неподвижной решеткой и ручным забросом топлива | Бурые и каменные угли | 0,0023 | 1,9 |
Антрациты: | |||
АС и AM | 0,0030 | 0,9 | |
АРШ | 0,0078 | 0,8 | |
С пневмомеханическими забрасывателями и неподвижной решеткой | Бурые и каменные угли | 0,0026 | 0,7 |
Антрацит АРШ | 0,0088 | 0,6 | |
С цепной решеткой прямого хода | Антрацит АС и AM | 0,0020 | 0,4 |
С забрасывателями и цепной решеткой | Бурые и каменные угли | 0,0035 | 0,7 |
Шахтная | Твердое топливо | 0,0019 | 2,0 |
Слоевые топки бытовых теплоагрегаторов | Дрова | 0,0050 | 14,0 |
Бурые угли | 0,0011 | 16,0 | |
Каменные угли | 0,0011 | 7,0 | |
Антрацит, тощие угли | 0,0011 | 3,0 | |
Камерные топки: | |||
Паровые и водогрейные котлы | Мазут | 0,010 | 0,32 |
Газ природный, попутный и коксовый | - | 0,25 | |
Бытовые теплогенераторы | Газ природный | - | 0,08 |
Легкое жидкое (печное) топливо | 0,010 | 0,16 |
Оксиды серы. Расчет выбросов оксидов серы в пересчете на SO2 (т/год, т/ч, г/с), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоагрегатов в единицу времени, выполняется по формуле:
r I II
ПSO2 = 0.02BS [1 - (эта) SO2) (1 - (эта) SO2] (1.96)
где: | В | - | расход твердого и жидкого (т/год, т/ч, г/с) и газообразного (тыс. куб. м/год, тыс. куб. м/ч, л/с) топлива; |
Sr | - | содержание серы в топливе (%; для газообразного топлива мг/м3); | |
I (эта) SO2 | - | доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива; для угля - 0,1; мазута - 0,02; газа - 0,0; | |
II (эта) SO2 | - | доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе. Для сухих золоуловителей принимается равной нулю, для мокрых - в зависимости от щелочности орошающей воды. |
При наличии в топливе сероводорода расчет выбросов дополнительного количества оксидов серы в пересчете на SO2 ведется по формуле:
ПSO2 = 0,0188*[H2S]*В (1.97),
где: | [H2S] | - | содержание сероводорода в топливе (%). |
Оксид углерода. Расчет выбросов оксида углерода в единицу времени (т/год, г/с) выполняется по формуле:
Псо = 0,001*Ссо*В*(1-q4/100) (1.98),
где: | В | - | расход топлива (т/год, тыс. куб. м/год, г/с, л/с); |
Ссо | - | выход оксида углерода при сжигании топлива (кг/т, кг/тыс. куб. м топлива) - рассчитывается по формуле: |
Ссо = q3*R*Qir (1.99),
где: | q3 | - | потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива (%); |
R | - | коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленной наличием в продуктах сгорания оксида углерода. Для твердого топлива R = 1, для газа R = 0,5, для мазута R = 0,65; | |
Qir | - | низшая теплота сгорания натурального топлива (МДж/кг, МДж/куб. м); | |
q4 | - | потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива (%). |
При отсутствии эксплуатационных данных значения q3, q4 принимаются по таблице 1.13.2.
Ориентировочная оценка выброса оксида углерода (т/год, г/с) может проводиться по формуле:
Псо = 0,001*B*Qir*Ксо*(1-q4/100), (1.100),
где: | Ксо | - | количество оксида углерода на единицу теплоты, выделяющейся при горении топлива (кг/ГДж); принимается по таблице 1.13.1 |
Оксиды азота. Количество оксидов азота (в пересчете на NO2), выбрасываемых в единицу времени (т/год, г/с), рассчитывается по формуле:
ПNO2 = 0,001*B*Qir*КNO2*[1-(бета)], где: (1.101),
где: | В | - | расход натурального топлива за рассматриваемый период времени (т/год, тыс. куб. м/год, г/с, л/с); |
Qir | - | теплота сгорания натурального топлива (МДж/кг, МДж/куб. м); | |
КNO2 | - | параметр, характеризующий количество оксидов азота, образующихся на 1 ГДж тепла (кг/ГДж); | |
(бета) | - | коэффициент, зависящий от степени снижения выбросов оксидов азота в результате применения технических решений. |
Таблица 1.13.2
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
