Тепловой баланс котельного агрегата и определение валовых выбросов

Страницы работы

Содержание работы

2.1.4 Тепловой баланс котельного агрегата и определение валовых выбросов

(на топливе поступившем в 2001 году)

Расчётные характеристики топлива

Qhp=5080 ккал/кг = мДж/кг

Wp = 14,0% Ap = 20,1 % СР  = 57,8% Hp =2,5 %

Np = 0,9% Op = 4,3 % Sp = 0,4 % VГ = 15,5 %

Состав топлива:

Wp + Ap + Cp + Hp + Np + Op + Sp = 100%

14,0+20,1+57,8+2,5+0,9+4,3+0,4=100%

Объёмы воздуха и продуктов сгорания

Теоретический объём воздуха для полного сгорания топлива:

Vo =0,0889(Сp + 0,375Sp)+ 0,265Нp - 0,0333Opм3 /кг;

Vо=0,0889(57,8+0,375•0,4)+0,265•2,5 - 0,0333•4.3 = 5.729 м3/кг.

Объём дымовых газов:

 

 Теоретический объём азота:

 

 

Теоретический объём трёхатомных газов:

 

 

Теоретический объём водяных паров:

 

 

Объём водяных паров в уходящих газах при α =1,45 (в уходящих газах):

 

 

Отсюда находим объем дымовых газов при α =1,45

 

Тепловой балансна топливе поступившем в 2001 году

Общее уравнение теплового баланса имеет вид:

Распологаемое тепло QРР на 1 кг топлива

QPP=QPH + QВ.ВН + iТЛ +QФ , ккал/кг

где QВ.ВН  = 0  - тепло, внесенное с поступающим в котельный агрегат воздухом, при подогреве последнего вне агрегата, ккал/кг;

QФ- тепло, внесённое в топку паровым дутьём, QФ =0;

Q1 - полезно использованное тепло, ккал/кг;

Q2- потеря тепла с уходящими газами, ккал/кг;

Q3 - потеря тепла от химической неполноты сгорания, ккал/кг,

Q4 - потеря тепла от механической неполноты сгорания, ккал/кг;

Q5 - потеря тепла от наружного охлаждения, ккал/кг;

Q6 - потеря с теплом шлака, ккал/кг.

Qнр – низшая теплота сгорания рабочей массы топлива, ккал/кг.

iТЛ - физическое тепло топлива;

iТЛРТЛtТЛ ,ккал/кг

где СРТЛ – теплоемкость рабочего топлива, ккал/кг оС;

tТЛ – температура топлива, оС;

Физическое тепло топлива учитывается в том случае если:

так как WP<38.5% то физическое тепло топлива не учитывается, iТЛ = 0.

Величина q4 рассчитывается по формуле:

где  - доли золы топлива в шлаке, провале и уносе;

ГШЛ+ПР,  ГУН  - содержание горючих в шлаке, провале и уносе, %;

АР – зольность на рабочую массу топлива, %.

Потеря тепла с уходящими газами определяется по формуле:

 %,

где IУХ – энтальпия уходящих газов при избытке воздуха aУХ=1,45 и температуре уходящих газов tУХ=183°С, IУХ =544,2 ккал/кг;

I0Х.В – энтальпия холодного воздуха при температуре tХВ=30°С,

I0Х.В=52,5 ккал/кг;

,

Потери тепла от химической неполноты сгорания твердых топлив в камерных топках примем равным нулю:

q3 = 0

Потери тепла от наружного охлаждения принимаем равными q5=0,6 %.

Потеря с теплом шлака определяется по формуле:

где aШЛ=1 - aУН= 1-0,95 = 0,05

Суммарная потеря тепла в котельном агрегате определяется по формуле:

Коэффициент полезного действия котельного агрегата (брутто):

hК.А=100 - Sq %.

hК.А=100 – 14,033=85,967 %.

Полезно использованное тепло в котельном агрегате:

QК.А=DПС[(iПП - iПВ)+DПР(iПР - iПВ)] ккал/с

где iПП=826,9ккал/кг – энтальпия перегретого пара;

iПВ=237,4 ккал/кг – энтальпия питательной воды;

iПР=382,3 ккал/кг – энтальпия продувочной воды;

DПС – расход перегретого пара, кг/ч;

DПР – расход воды на продувку котла, кг/ч.

Энтальпии пара и воды определили по таблицам воды и водяного пара при параметрах: tПП=550 oC; tПВ=230 oC; РПП=140 кгс/см2; РБАР=150 кгс/см2.; РПИТ.В=180кгс/см2

QК.А=420000(826,9-237,4)+0,01*420000(382,3-237,4)=248198580 ккал/час

Расход топлива, подаваемого в топку, определяется по формуле

  кг/с

Расчетный расход топлива, определяемый с учетом механической неполноты сгорания

  кг/с

Годовой расход топлива при работе 4 котлов и числе часов установленной мощности в год nч =б000ч.

ВГОД = В*4*6000=56,833*4*6000=1363992т/год

Максимальные выбросы одного котлоагрегата

Объем сухих дымовых газов определяем по формуле:

Суммарное количество твердых частиц (летучей золы и несгоревшего топлива):

где  aУН =0,95 – доля золы, уносимая газами из котла;

hЗ =98,43 % – к.п.д. золоулавливающей установки;

ГУН – содержание горючих в уносе, ГУН =14,3%.

Количество летучей золы:

  г/с

Мз=0,01-15787*0,95*20,1(1-0,9843)=.47,328 г/с

Определение максимального количестваSO2, выбрасываемого в атмосферу:

 г/с,

где  SР – содержание серы в топливе на рабочую массу, %;

– доля оксидов серы, связываемая летучей золой в котле;

- доля оксидов серы, улавливаемая в мокрых золоуловителях попутно с золой;

- доля оксидов серы, улавливаемая в сероулавливающей установке.

 

Количество выбросов оксидов азота

где  В – расход условного топлива;

 - коэффициент характеризующий выход оксидов азота, определяется по формуле:

q4 – потери тепла от механической неполноты сгорания;

b1 – коэффициент учитывающий влияние на выход оксидов азота качества сжигаемого топлива и определяется по формуле:

при aТ>1.25         

где NГ – содержание азота в топливе на горючую массу, NГ =2,27%;

β2 – коэффициент учитывающий конструкцию горелок, β2 = 1,0;

β3 – коэффициент учитывающий вид шлакоудаления, β3 = 1,0;

ε1 – коэффициент характеризующий эффективность воздушной рециркуляции газов, ε1 =0;

ε2 =0,58 (δВ = 20%) – коэффициент характеризующий уменьшение выбросов оксидов азота при подаче части воздуха δВ помимо основных горелок при условии сохранения общего избытка воздуха за котлом;

r – степень рециркуляции дымовых газов, r=0;

kп = 0.278 – коэффициент пересчета;

Определение удельных выбросов, концентраций и валовых выбросов по ТЭЦ в целом

Твердые частицы и зола VСГ = 8,129 нм3/кг

Оксиды серы

Оксиды азота

Источник рассеивания

Допустимая высота трубы:

где  z – суммарное количество стволов;

А, F, m, n – эмпирические коэффициенты, А=200, m=0.9, n=1.0, F=1;

Суммарный расход газов при нагрузке всех парогенераторов:

где  k3 – коэффициент запаса по производительности.

Предельно допустимые и фоновые концентрации веществ в воздухе:

Как мы видим, высота того источника рассеивания, который эксплуатируется в данный момент на станции (Н==120 м.), также не достаточна для обеспечения требуемых приземных ПДК при сжигании топлива ухудшенного качества. Предложение по установке горелок с предварительным подогревом пыли остаётся.

Похожие материалы

Информация о работе