Экологические показатели работы паровой котельной (тип котла - ДКВР-20-23, количество котлов - 4)

Министерство образования РФ

Архангельский государственный технический университет

Факультет промышленной энергетики

Кафедра промышленной теплоэнергетики

Расчетное задание

«Экологические показатели работы паровой котельной в Нижнем Новгороде»

Выполнил: студент ПЭ IV-1 А.

Проверила:

Архангельск

2002

1. Основные характеристики парового котла, топлива и климатические данные

Тип котла:                                      ДКВР-20-23

Температура уходящих газов:      390 ^оС

Количество котлов:                       4

Топливо:                                         Аркагаалинское

Место строительства:                    г. Нижний Новгород

Таблица 1. Состав топлива (из нормативного справочника)

Wp	Ap	Sp	Cp	Hp	Np	Op	Qpн, кДж кг	Aп	Voв, м3 кг		, м3 кг	, м3 кг	Voг м3 кг	tпп, оС	tпв, оС
16,5	9,2	0,3	59,1	4,1	1,0	9,8	22945	1,68	6,27	1,15	4,96	0,75	6,86	250	100

КПД котла составляет h_ка=77,2¸83,6. По нему находим топку ПМЗ-ЧЦР – топка для слоевого сжигания топлива с пневмомеханическим забрасывателем и чашуйчатой цепной решеткой.

2. Расчет расхода топлива

, где    ,

D – паропроизводительность котла, кг/с;

i_нп – энтальпия насыщенного пара;

i_пв – энтальпия питательной воды;

При t_нп = 219,6 ^оС и р = 23 ат i_нп = 2802 кДж/кг

При t_пв = 100 ^оС и р = 23 ат i_пв = 420,3 кДж/кг

Вт,

г/с.

3. Определение объемов продуктов сгорания

Объем газов

Объем водяных паров

Коэффициент избытка воздуха на входе в золоуловитель определим по формуле:

где a_т = 1,35 – коэффициент избытка воздуха в топке (из расчетных характеристикслоевых топок)

Da_i  - присосы воздуха

Da_т = 0,1 – присосы в топке

Da_кп = 0,03 – присосы в котельном пучке

Da_зу = 0,05 – в золоуловитель

Da_б = 0,1 – в газоход котла

Коэффициент избытка воздуха на входе в дымовую трубу

Находим объемы водяных паров газов поступающих в золоуловитель

м³/кг;

в дымовую трубу

 м³/кг.

Находим объемы газов поступающих в золоуловитель

 м³/кг;

в дымовую трубу

 м³/кг.

4.  Расчет золоуловителя

Выбираем тип золоуловителя – батарейный циклон.

Расход газов при которых обеспечиваются оптимальные условия работы одного циклонного элемента определяется:

, где    d = 254 мм – диаметр циклона;

W_опт = 4,5 м/с – оптимальная скорость газа

 м³/с

Число циклонных элементов:

шт.

Выбираем циклон типа БЦ-2х6х6 с чсло циклонных элементов равным 72 шт.

Действительная скорость в циклонном элементе

м/с

Падение давления в циклонном элементе

, где ;

r_о=1,34 – плотность газов при 0 ^оС;

x - коэффициент сопротивления зависящий от вибрационного БЦ.

Па

5. Расчет валовых выбросов вредных веществ

  Выбросы летучей золы

, где А^р – зольность;

а_ун = 0,95 – доля золы в уносе;

q^ун₄ = 3,5 – потеря теплоты с уносом от механического недожога;

h_зу = 0,88 – доля твердых частиц улавливаемых в золоуловителе.

г/с.

5.2. Выбросы диоксидов серы

где S^р – содержание серы;

h^/_SO2 = 0,1 – доля оксидов серы связываемых летучей золой в котле;

h^//_SO2 = 0 – доля оксидов серы улавливаемая в золоуловителях.

г/с.

5.3. Выбросы оксидов азота

, где k_NO2 = 0,245 – параметр характеризующий количество азота образующегося на 1ГДж теплоты, кг/ГДж.

b - коэффициент зависящий от степени снижения выбросов NO₂ в резуьтате применения технических решений.

5.4. Выбросы оксидов углерода

, где ;

q₃ = 0,75 – потери от химического недожега;

R = 1 – коэффициент учитывающий долю потери теплоты вследствие химического недожега обусловленного содержанием СО в продуктах сгорания.

q₄ = 5 – потери от механического недожега.

кг/т,

г/с.

6. Определение высоты дымовой трубы по условиям рассеивания

6.1.

, где А = 160 – для района севернее 50^о северной широты (дальний восток);

М – валовой выброс вредных веществ, г/с

г/с;

F = 1 – коэффициент для газообразных выбросов;

m и n – коэффициенты учитывающие подъем факела над трубой;

С_пдк – ПДК вредных веществ;

С_ф – фоновая концентрация данной вредности;

V – секундный объем дымовых газов выбрасываемых из трубы;

Dt – разность температур выбрасываемых газов и окружающей среды,

;

где t^o = 29 ^оС – средняя температура наиболее жаркого месяца.

^оС,

м.

Выбираем трубу конической формы с Н = 50 м и D_о = 1,8 м.

, где f – степень нагруженности газов, ;

где  - скорость выходящих из трубы газов;

м/с,

Уточняем высоту трубы

м, Н = 50 м.

Кирпичная труба с этими параметрами удовлетворяет условиям рассеивания.

м, где > 2, Þ n = 1.

Расстояние от источника до района максимальной концентрации:

м.

6.2. Определяем высоту трубы по условиям рассеивания твердых выбросов

, где F = 2,5 – коэффициент при степени очистки газов 75-90%.

м

Выбираем трубу с Н = 80 м и D_о = 4,2 м.

м/с,

Уточняем высоту трубы:

м

Окончательно выбираем трубу по расчетам для газообразных выбросов, так как она наиболее подходит для рассеивания всего количества вредных выбросов.

Труба имеет коническую форму и ее параметры Н = 80 м и D_о = 4,2 м.