ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫБРОСОВ ГАЗООБРАЗНЫХ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Институт транспортной техники и организации производства

Кафедра: «Теплоэнергетика железнодорожного транспорта»

 

 

Курсовая работа по дисциплине

«Источники загрязнения и технические средства защиты окружающей среды»

Экология объекта

 

Москва 2009 г.

 

Котельная с n =5 котлами КЕ-25-14МТ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЁМОВ ВОЗДУХА И ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ

 

Теоретический объём воздуха, необходимый для полного сжигания топлива:

Объём трёхатомных газов:

Объём сухих дымовых газов при полном сгорании топлива:

 

 

(м³/кг)

(м³/кг)

(м³/кг)

Объём водяных паров вычисляется по формуле:

- коэффициент избытка воздуха в топке

(м³/кг)

Действительно необходимое количество воздуха при =1,25:

 (м³/кг)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ С ДЫМОВЫМИ ГАЗАМИ МАЛОЙ МОЩНОСТИ

1.Фактический расход на котёл, кг/с.

 

где D-фактическая паропроизводительность котла, т/ч ;

-низшая теплота сгорания топлива в МДж/кг ;

-К.П.Д. котла при ном. нагрузке ;

 (кг/с)

2.Расчётный расход топлива, кг/с

 

 ,

где -потери от механической неполноты сгорания ;

 (кг/с)

3. Годовая выработка тепла

Т_и – число часов использования установленной мощности Т_и = 4000 ч/год

 

 (МДж/год)

 

Годовой расход топлива:

ДИСПЕРСНЫЙ (ФРАКЦИОННЫЙ) АНАЛИЗ ПЫЛИ

Дисперсный состав уноса твёрдых продуктов сгорания:

dч,мкм	<10	10-20	20-30	30-40	40-50	50-60	60-86	86-100	>100
mi, %	6	10	10	10	8	8	10	3	35
	0,06	0,1	0,1	0,1	0,08	0,08	0,1	0,03	0,35
Д	0,06	0,16	0,26	0,36	0,44	0,52	0,62	0,65
X	-1.55	-0.99	-0.64	-0.355	-0.15	0.05	0.31	0.39
dгр	10	20	30	40	50	60	86	100
Lg dч	1	1,301	1,477	1,602	1,699	1,778	1,934	2

,

 

где -масса взвеси (в нашем случае равна 100) ,

Рассчитаем суммы:

Из уравнения:  путём интегрирования получим систему уравнений с двумя неизвестными

 

 

;

;

.

 

ВЫБОР ЗОЛОУЛОВИТЕЛЯ

Полный объём продуктов сгорания:

 

 

(м³/кг)

Объёмный расход продуктов сгорания:

 

 м³/с

 

где - расчётный расход топлива;

- объём газа;

Объём продуктов сгорания, выходящий из трубы:

 м³/с

Выбираю батарейный циклон БЦ :

W_опт=3.5 м/с – оптимальное значение скорости газов в циклоне с направляющим аппаратом типа «розетка» 25˚(табличное значение)

ξ₉₀=90 – опытное значение коэффициента сопротивления циклона (табличное значение)

d^т₅₀=3.85 мкм – медианный размер опытных частиц

lg σ_η=0.46 – среднеквадратичное отклонение частиц от медианного размера

Параметры эксперимента:

D_ц=0.25 м

W_цт=4.5 м/с – опытное значение скорости газа в циклоне

 (Па  - динамическая вязкость газов

 (кг/м³) – плотность опытных частиц

Суммарное количество твёрдых продуктов сгорания (летучей золы и несгоревшего топлива) в дымовых газах перед золоуловителем:

,

Концентрация твёрдых веществ в продуктах сгорания:

 г/м³

Объёмный расход продуктов сгорания при температуре уходящих газов:

 м³/с

Принимаем D_ц=0.25;

Принимаю n_ц= 64, выбираю батарейный циклон типа БЦ 1 x 8 x 8

Уточняю скорость:

м/с ≈ W_опт

Коэффициент гидравлического сопротивления циклона:

 

 

К₁ = 1 для D ≥ 250 мм

 К₂ – поправка на запыленность газов

К₃ = 35 – поправка на компоновку циклонов в группу

 Па – гидравлическое сопротивление циклона

Параметры уходящих газов:

 - плотность золы

;

Медианный размер частиц, улавливаемый циклоном:

 

 мкм

 

 

по таблице нормальной функции распределения Ф (x)=0.95635

Максимальная степень очистки η^max=0.955

Среднеэксплуатационная степень очистки η=η_з=0.85∙0.95635=0.8129

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫБРОСОВ ГАЗООБРАЗНЫХ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

Оксиды серы

Суммарное количество оксидов серы М_SO2 в г/с, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоагрегатов, вычисляют по формуле:

 

 ,

 

где - содержание серы в топливе на рабочую массу, % ;

- доля оксидов серы, связываемых летучей золой в котле ( по табл 2 (2)составляет 0,1);

- доля оксидов серы, улавливаемых в мокром золоуловителе попутно с улавливанием твёрдых частиц (для сухих золоуловителей принимаем равным нулю);

(г/с)

(г/с)

 

Оксиды углерода

 

Количество выбросов оксида углерода в г/с определяется по соотношению:

 

,

 

где - выход оксида углерода на единицу топлива, г/кг;

Здесь q₃-потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, %;

R-доля потери теплоты q₃, обусловленная наличием в продуктах неполного сгорания оксида углерода (принимают для твёрдого топлива 1,0 );

 (г/кг)

 (г/с)

(г/с)