20.2. Выбросы серы

SO_x – SO₂, SO₃, SO, S₂O₃

γ_S - степень конверсии серы; γ_S=1;

S+O₂  SO₂

32+32  64

1 кг. S  2 кг. SO₂

S^r - содержание серы в топливе; S^r=1,0%;

1 кг. топл. – 100% => x=1,01000/100=10 г.

х кг. S – 1,0%

10 г. S содержится в 1 кг. топлива;

1 кг. S – 2 кг. SO₂ x=2/1=20 г. SO₂

10 г. S – x г. SO₂

20 (г. SO₂)/(кг. топл.)  20000 (мг/кг)SO₂=m

C_SO2=m/V_г - концентрация SO₂;

C_SO2=20000/4,94=4454,34 мг/нм³.

Приведём к нормальным условиям: α=1,4; t=0⁰C; p_атм.:

C_SO2=4454,34α_ух/1,4=4454,341,23/1,4=3913,46 мг/нм³.

ГОСТ Р 50831-95:

SO₂; бурый уголь; D<400 т/ч; S<0,045; сухой газ: C_SO2=700 мг/нм³:

КПД фильтра:

η_{устройства}=(C_{SO2 получ.}-C_{SO2 норма})/C_{SO2 получ.}=(3913,46-700)/3913,46=0,82.

η_{устройства}=82%.

21. Расчёт бункера

Бункер сырого угля выбирается для 8 часов работы котла.

V^min_бун.=B_к/(k_запγ_{пл. нас.}z_бун.),

где V^min_бун. – миниамальный объём бункера, т.;

z – число часов работы котла; z=8 ч.;

B_к – масса угля на 8 часов работы, т.;

B_р – расчётный расход топлива, т/ч; B_р=62,42 т/ч;

B_к=z B_р=862,42=500 т.;

k_зап – коэффициент запаса; k_зап=0,8;

z_бун. – число бункеров; z_бун.= z_мел.=2 шт.;

γ_{пл. нас.} – насыпная плотность топлива, т/м³ ;

γ_{пл. нас.}=0,35γ_ист.+0,004R₉₀,

где γ_ист. – истинная плотность топлива, т/м³;

R₉₀ – тонкость пыли, %; R₉₀=60%; [2];

γ_ист.=(100γ_opt)/[100-A^d(1-(γ_opt/2,9))];

γ_opt – оптимальная плотность топлива, т/м³;

γ_opt=100/(0,034С^г+4,25H^г+23);

γ_opt=100/(0,03465,54+4,254,95+23)=100/46,266=2,16 т/м³;

С^г=100С^r/[100-(A^r+W^r)]=10029,1/[100-(29,6+26)]=65,54%;

H^г=100H^r/[100-(A^r+W^r)]=1002,2/[100-(29,6+26)]=4,95%;

γ_ист.=(1002,16)/[100-40(1-(2,16/2,9))]=299,9/101,366=2,41 т/м³;

γ_{пл. нас.}=0,352,41+0,00460=1,0835 т/м³;

V^min_бун.=500/(0,81,08352)=288,42 м³;

Конструкция бункера:

V^min_бун.=V_пир.+V_пр.=288,42 м³,

где V_пр. – объём призматической части бункера, м³;

V_пир. – объём пирамидальной части бункера, м³;

V_пир.=(1/3)h_пир.(S₁+S₂+(S₁S₂)^0,5);

h_пир. – высота усечённой пирамиды, м.; h_пир.=1,5/tg 25⁰=3,2 м.;

S₁ – площадь основания пирамиды, м²; S₁=1 м²;

S₂ – площадь верха пирамиды, м²; S₂=16 м²;

V_пр. – призматическая часть бункера, м.;

h_пр. – высота призматической части, м.;

V_пир.=(1/3)3,2(1+16+(116)^0,5)=22,4 м³;

V_пр.=V^min_бун. -V_пир;

V_пр.=288,42-22,4=266,02 м³;

H_min – минимальная высота призматической части, м.; H_min=V_пр./S₂;

H_min=266,02/16=16,62 м.;

H – полная высота призматической части с запасом по высоте, м.;

H=H_min+1,5=16,62+1,5=18,12 м.;

H_б – полная высота бункера, м.;

H_б=H+h_пир.=18,12+3,2=21,32 м.

Рисунок 9. Бункер

22. Расчёт дымовой трубы

22.1. По газообразным выбросам

Минимальная высота трубы , м

где А- коэффициент, зависящий от температурной стратифакции атмосферы при неблагоприятных метеорологических условиях и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосфере, для Северо-Запада А=160 с^2/3·град^1/3[8] ;

F-безразмерный коэффициент, F=1[8] ;

∆Т=t_ух-27=140-27=113⁰С;

ПДК_SO2-предельно допустимая концентрация в атмосфере SO_2, ПДК_SO2=0.5 мг/м³;

ПДК_NO2 -предельно допустимая концентрация в атмосфере NO2,ПДК_NO2=0.085 мг/м³;

С_{ф SO2}-фоновая загазованность SO₂ , С_{ф SO2}=0,1· ПДК_SO2=0,1·0,5=0,05 мг/м³;

С_{ф NO2}-фоновая загазованность NO₂, С_{ф NO2}=0,1·ПДК _NO2=0,09·0,085=0,00765 мг/м³;

V- суммарный объем дымовых газов, от всех котлов станции;

V_г = V_ухB_р(t_ух+273)/273- объем дымовых газов, от одного котла

V_ух – объём уходящих газов: V_ух = 4,9 м³/кг;

t_ух – температура уходящих газов: t_ух = 140⁰С;

V_г = V_ухB_р(t_ух+273)/273=4,9·17,34(140+273)/273=129 м³/с

М_SO2-количество окислов серы М _SO2=5,56·S^r·В·(1-η’_SO2)

S^r – содержание серы на рабочую массу, S^r = 1,0%,

η’_SO2- доля окислов серы, улавливаемых летучей золой в газоходах парового котла, η’_SO2=0,1 [8];

М _SO2=5,56·S^r·В·(1-η’_SO2)=5,56·1,0·62,75·(1-0,1)=314г/с;

М_NO2- секундный выброс NO₂,г/с .

М_NO2=0,034·β·κ·В·Q^r_i(1-q₄/100)

β- коэффициент, учитывающий влияние на выход окислов азота качества сжигаемого топлива, β=0,7[8];

κ-коэффициент, характеризующий выход окислов азота на одну тонну сожженного условного топлива, кг/т;

D – паропроизводительность котла: D = 320т/ч;

κ=12·D/(200+D)=12·320/(200+320)=7,39 кг/т

М_NO2=0,034·β·κ·В·Q^r_i(1-q₄/100)=0,034·0,7·7,39·62754·13,448·(1-0,5/100)/3600=41 г/с

N-число труб, принимаем N=2;

m- безразмерный коэффициент

m=1/(0,67+0,1·f^0.5+0.34·f^1/3)

f=10³·ω₀²·D₀/(h²·∆Т)- безразмерный параметр

ω₀- скорость в устье дымовой трубы, принимаем ω₀=35 м/с [8,с.192];

h- высота дымовой трубы, принимаем h=300м;

D₀-диаметр устья дымовой трубы,м

D₀=1,13·(V/(N· ω₀))^0.5=1.13·(15·129/(2·35))^0,5=6м;

f=10³·ω₀²·D₀/(h²·∆Т)= 10³·35²·6/(300²·113)=0,72;

m=1/(0,67+0,1·f^0.5+0.34·f^1/3)=1/(0,67+0,1·0,72^0.5+0.34·0,72^1/3)=0,944

м