Курсовая работа: Паровой котел ДЕ 6,5-14 ГМ

где: ПДК – предельно допустимая концентрация вредного вещества, мг/м3.

А – коэффициент, зависящий от метеорологических условий местности;

А=120

F – коэффициент, учитывающий скорость движения вредных веществ в атмосферном воздухе; принимаем по СН 369-74

F=1

∆t – разность температур продуктов сгорания, выбрасываемых из трубы и окружающего воздуха, К

∆t=120

MSO2-масса оксидов серы SO2 и SO3,г/с

MNO2-масса оксидов азота,г/с

MСO2-масса оксида углерода, выбрасываемой в атмосферу,г/с

Mз- масса летучей золы, г/с

V- объемный расход удаляемых продуктов сгорания, м3/c

Z –число дымовых труб.

Определяем выброс оксидов азота, рассчитанный по NO2 , (г/с)

МNO2=β1*К*Вр*Qрн(1- qн/100)(1 – β2r) β3,

где: β1 –безразмерный поправочный коэффициент, β1 = 0,85  , таблица 12,3, источник 1

β3 – коэффициент, учитывающий конструкцию горелок β3 = 1, стр. 235, источник 1

r – степень рециркуляции, r = 0  , стр. 235, ситочник1

β2 – коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих газов, β2 =0,02 ,таблица 12.4, источник 1

К- коэффициент, характеризующий выход оксидов азота на 1 ГДж теплоты сожженного условного топлива, кг/ГДж, определяется в зависимости от номинальной нагрузки котлов,

К=3,5(D/70)

D – паропроизводительность котла, D = 6,5

К=3,5(6,5/70)=0,325

МNO2=0,85*0,325*0,129*3*36,68(1- 0/100)(1 – 0,02*0) 1=3,9

Масса оксидов углерода МСО2,г/с, выбрасываемая в атмосферу, определяется как:

где: Сн-коэффициент, характеризующий выход СО при сжигании топлива;

β – поправочный коэффициент, учитывающий влияние режима горения на выход СО ( при нормативных значениях коэффициента избытка воздуха на выходе из топки принимается β=1)

Определяем объемный расход продуктов сгорания через трубу от всех работающих котлов, м3/с

где: n – число котлов, установленных в котельной, шт, n=3

В – расход топлива одним котлом, м3/с, В=0,129

Определяем диаметр устья дымовой трубы Dвыхтр , м

где: ωвых – скорость продуктов сгорания на выходе из трубы. Принимаем равной 30 м/с, стр. 237 источник 1;

Принимаем стандартный диаметр устья дымовой трубы 1,2 м.

Для вычисления уточненной высоты дымовой трубы определяем значения коэффициентов f и vм:

Значение коэффициента m в зависимости от параметра 𝒇:

Безразмерный коэффициент n в зависимости от параметра :

При  >2   n=1

Минимальную высоту дымовой трубы во втором приближении определяют:

В соответствии со СНиП П-35-76 выбираем стандартную высоту дымовой трубы 30 метров.

Аэродинамическое сопротивление дымовой трубы определяют следующим образом.

Скорость продуктов сгорания на выходе из дымовой трубы wвых принимают равной значению, принятому в расчете минимально допустимой высоте трубы.

Определяют уменьшение температуры продуктов сгорания на 1 м трубы из за их охлаждения, °С:

Для кирпичных и железобетонных труб.

где: D- паропроизводительность всех котлов, кг/с.

Температура продуктов сгорания на выходе из трубы, °С:

tвых=tух - ∆t

где: tух – температура уходящих газов за котлами, °С.

tвых=155-0,17*30=149,9

Диаметр основания трубы,м:

Dосн =2Нтрi+

где: i = 0,02-0,03 конусность железобетонных и кирпичных труб; для стальных труб  i=0;

Dосн =2*30*0,02+1,2=2,4

Средний диаметр дымовой трубы, м:

Dср=0,5(Dосн +)

Dср=0,5(2,4+1,2)=1,8

Средняя температура дымовых газов в трубе, °С:

tср = 0,5(tух+tвых)

tср = 0,5(155+149,9)=152,45

Площадь сечения дымовой трубы, рассчитанная по среднему диаметру, м2:

Fср=0,785(Dср)2

Fср=0,785(1,8)2=2,54

Средняя скорость газов в дымовой трубе, м/с:

Средняя плотность дымовых газов в трубе, кг/м3:

где:  = 1,34 кг/м3- плотность дымовых газов среднего состава при нормальных физических условиях.

Потери давления на трение в дымовой трубе, Па:

где:  значение коэффициента трения, для кирпичных труб применяется 0,04.

Потери давления на выходе из дымовой трубы, Па:

Суммарные потери давления в дымовой трубе равны:

Определяем самотягу дымовой трубы Нс, м:

Нс=9,81Н(1,2-

где: Н-высота дымовой трубы, м.

 - плотность дымовых газов, кг/м3.

Нс=9,81*30(1,2-0,64)=164,8

11. Охрана окружающей среды

При работе энергоустановок должны приниматься меры для предупреждения или ограничения прямого и косвенного воздействия на окружающую среду выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и сбросов сточных вод в водные объекты, звукового давления  в близ лежащих районов и минимального потребления воды из природных источников.

В настоящее время разработаны предельно допустимые концентрации (ПДК) содержания вредных элементов в атмосфере. Это необходимо для установления безвредности определённых концентраций элементов для человека, животных и растений.

Основными элементами, загрязняющими атмосферный воздух, являются СО, оксид азота, оксид серы и твёрдые частицы. Основным источником выбросов СО является автомобильный транспорт, значительное место занимают и отопительные котельные, которые вырабатывают в атмосферу СО в двадцать раз больше, чем промышленные. Источником выбросов оксидов азота в первую очередь является котельные установки, на которые приходится более половины всех технологических выбросов. До 80% выбросов оксидов серы и около 50% твёрдых частиц также приходятся на долю выбросов котельных установок. Причём для выбросов твёрдых частиц малыми котельными значительна.

Существует четыре направления борьбы с загрязнителями приземной атмосферы:

1.  оптимизация процесса сжигания топлива;

2.  очистка топлива от элементов, образующихся при сжигании загрязняющих веществ;

3.  очистка дымовых газов от загрязняющих веществ;

4.  рассеивание загрязнителей в атмосферном воздухе.

Большое влияние на снижение вредных выбросов в атмосферу оказывает обеспечение процесса горения с оптимальным количеством воздуха. При неправильном забросе топлива или проникания через не плотности обмуровки воздух проходит через слой топлива по пути наименьшего сопротивления. В результате повышается химическая неполнота сгорания топлива, что приводит к повышению концентрации СО и сажи.

Установлено, что на оксид азота влияет не производительность котла, а тепловое напряжение топочного объема, от которого, в свою очередь зависит температурный уровень в топке. Снижение выбросов оксидов азота можно обеспечить при работе котлов с 50-60% загрузкой. Зависимость оксидов азота определяется типом горелочного устройства и единичной теплопроизводительности котла. Радикальным методом для котла является замена устаревших конструкций горелок более современными.

Повышение КПД котла и снижение вредных выбросов достигается исключением цикличности в работе механизированной топки, что ликвидирует пик работы выбросов в период расгорания топлива.

Огромное значение в оздоровлении атмосферы имеет перевод малых отопительных котельных с твёрдого на жидкое, а в лучшем случае – на газообразное топливо.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12