Другие предметы \ Защита окружающей среды при работе теплоэнергетической системы

Экологические показатели работы паровой котельной (тип котла - Е-50-14, количество котлов - 4)

Страницы работы

11 страниц (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Фрагмент текста работы

Министерство образования Российской Федерации

Архангельский Государственный Технический Университет

Факультет промышленной энергетики

Кафедра промышленной теплоэнергетики

Расчетно-графическое задание

по курсу: «Защита окружающей среды

при работе теплоэнергетической системы»

Экологические показатели работы паровой котельной

Выполнил студент

IV курса, 2 группы

Проверил преподаватель

Архангельск 2003

Содержание:

стр.

Исходные данные 3

1 Основные характеристики котла, топлива, климатологические показатели 3

2 Расчет расхода топлива на котельную 4

3 Расчет и выбор золоуловителя 4

4 Расчет вредных выбросов котельной 6

4.1 Определение выбросов твердых частиц 6

4.2 Выбросы оксидов серы в пересчете на SO₂ 7

4.3 Выбросы оксидов углерода 7

4.4 Выбросы оксидов азота 7

5 Определение высоты дымовой трубы по условиям рассеивания 8

6 Расстояние от источника до координаты максимума концентрации вредных веществ 10

Список литературы 11

Исходные данные

Тип котла Е-50-14

Количество котлов 4

Температура уходящих газов: 170°С

Топливо Ленгерское месторождение (класс Б3)

Место строительства г. Павлодар

1 Основные характеристики котла, топлива, климатологические показатели

Состав топлива находим по таблице 2.1 [1].

Класс Б3

- влага на рабочую массу W^Р=29,0%

- углерод на рабочую массу С^Р=45,0%

- водород на рабочую массу Н^Р=2,6%

- азот на рабочую массу N^Р=0,4%

- кислород на рабочую массу О^Р=9,9%

- зольность на рабочую массу А^Р=11,4%

- сера на рабочую массу =1,2%, =0,5%

- приведенная зольность А^ПР=2,96%

- объем в продуктах сгорания:

оксидов азота =3,50 м³/кг трехатомных газов =0,85 м³/кг водяных паров =0,72 м³/кг

- объем воздуха для сжигания топлива =4,42 м³/кг (при )

- низшая теплота сгорания топлива Q=3650 ккал/кг (15,28 МДж/кг).

Основные характеристики котла Е-50-14 находим по таблице 4.27 [1] и сводим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 Основные характеристики котла Е-50-14 (К-50-14)

Наименование	Значение
Номинальная производительность, D, т/ч	50
Давление пара, Р, кгс/см²	14
Температура пара, °С питательной воды, °С	250 100
Площадь поверхности нагрева: радиационная, м² котельного пучка, м² параперегревателя, м² водяного экономайзера, м² воздухоподогревателя, м²	224 22 50 678 2473
Расчетный КПД брутто, %	87,2
Масса общая, т	450
Размеры котла: длина, м высота, м ширина, м	8,9 20,5 6,33

Основные климатологические показатели находим по таблице 2 [3]:

- температура жаркого месяца 28°С.

2 Расчет расхода топлива на котельную

Расход топлива на 1 котел, кг/ч:

, где – паропроизводительность котла, кг/ч;

- энтальпия питательной воды, кДж/кг, при температуре питательной воды =100°С таблице II-II [2] принимаем =420,07 кДж/кг;

– энтальпия перегретого пара, кДж/кг, при температуре перегретого пара =250°С таблице II-II [2] принимаем =2927,9 кДж/кг;

- КПД котельного агрегата.

кг/ч =2,614 кг/с =2614 г/с.

Расход топлива на котельную:

, где п – количество котлов в котельной.

кг/ч =10,456 кг/с =10456 г/с.

3 Расчет и выбор золоуловителя

Коэффициент избытка воздуха перед золоуловителем:

, где – коэффициент избытка воздуха в топке, по таблице XVII [5] принимаем =1,2;

-присосы воздуха в топку, по таблице XVI [5] принимаем =0,1;

- присосы воздуха в котельный пучок, по таблице XVI [5] принимаем =0,05;

- присосы воздуха в пароперегреватель, по таблице XVI [5] принимаем =0,03;

- присосы воздуха в водяной экономайзер, по таблице XVI [5] принимаем =0,1;

- присосы воздуха в воздухоподогреватель, по таблице XVI [5] принимаем =0,06.

Коэффициент избытка воздуха в дымовой трубе:

, где – присосы воздуха в золоуловителе, по таблице XVI [5] принимаем =0,05;

- присосы воздуха в воздухоподогреватель, по таблице XVI [5] принимаем =0,05.

Объем водяных паров перед золоуловителем:

м³/кг.

Объем водяных паров перед дымовой трубой:

м³/кг.

Объем уходящих газов перед золоуловителем:

м³/кг.

Объем уходящих газов перед дымовой трубой:

м³/кг.

Общий объем дымовых газов, на входе в золоуловитель:

, где – температура уходящих газов °С.

м³/с=113871 м³/ч.

Объем дымовых газов на входе в дымовую трубу:

м³/с=120621 м³/ч.

Расчет циклонов:

Согласно СНиП II.35-76 «Котельные установки» принимаем к установке батарейные циклоны типа БЦ.

Принимаем диаметр циклонного элемента =254 мм, тогда расход газа, при котором обеспечивается оптимальная работа одного циклонного элемента составит:

где - оптимальная скорость, м/с, для батарейных циклонов =4,5 м/с.

м³/с.

Оптимальное число циклонных элементов:

штук.

По таблице 11.9 [1] принимаем батарейный циклон типа БЦ 2´8´9 с числом циклонных элементов п=144, количество секций – 2.

Тогда расхождение по числу циклонных элементов не должно превышать 10%:

Условие выполняется.

Действительная скорость в циклонном элементе:

м/с.

Потери давления в батарейном циклоне:

, где - коэффициент сопротивления циклона, для батарейного циклона принимаем =90;

- плотность уходящих газов, кг/м³,

=1,34 кг/м³ - плотность уходящих газов при 0°С.

кг/м³.

Па.

4 Расчет вредных выбросов котельной

4.1 Определение выбросов твердых частиц

, где - доля золы в уносе, по таблице 8. [1] принимаем =0,95;

- потери теплоты с уносом от механической неполноты сгорания, %, по таблице 8. [1] принимаем =2%;

- доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителе, согласно СНиП II.35-76 принимаем =0,88.

г/с.

4.2 Выбросы оксидов серы в пересчете на SO₂

, где - содержание серы на рабочую массу, %;

- доля оксидов серы, связываемых летучей золой в газоходах котла, при факельном сжигании топлива для заданного топлива =0,1;

- доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе попутно с улавливанием твердых частиц, принимаем для сухого золоуловителя =0.

г/с.

4.3 Выбросы оксидов углерода

, где – выход оксидов углерода при сжигании топлива,

– потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, по таблице XVII [5] принимаем = 0,5%;

– потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива, по таблице XVII [5] принимаем =2%;

- коэффициент, учитывающий долю потерь теплоты вследствие химической неполноты сгорания, обусловленный содержанием СО в продуктах сгорания, для твердых топлив принимаем =1.

мг/кг.

г/с.

4.4 Выбросы оксидов азота

, где - коэффициент, учитывающий влияние на выход оксидов азота качества сжигаемого топлива, при :

;

- коэффициент, учитывающий конструкцию горелок, для вихревых горелок =1;

- коэффициент, учитывающий вид шлакоудаления, при твердом шлакоудалении принимаем =1;

- коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих газов на выход оксидов азота в зависимости от условий подачи их в топку,=0;

- степень рециркуляции дымовых газов, %, при отсутствии рециркуляции принимаем =0;

- коэффициент, характеризующий уменьшение выбросов оксидов азота при двухступенчатом сжигании при подаче части воздуха помимо основных горелок, принимаем =1;

- коэффициент, характеризующий выход оксидов азота на 1 т условного топлива, кг/т, для котлов с паропроизводительностью D=30¸75 т/ч определяется по формуле: