Природоохранные технологии на ТЭС

 

Министерство  образования  Российской  Федерации

Иркутский государственный  технический университет

Кафедра теплоэнергетики 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Природоохранные технологии на ТЭС 

Курсовая  работа 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                    Выполнил: ст. гр. УЭСТ-05

                                                                                                Соколовская Я.  И.

             

                                                                      Проверил: доцент

                                                                                                Бочкарев В.А.                                                                               
 

         
 
 
 
 

Усолье-Сибирское

2009 

Содержание: 

1. Исходные данные…                                     стр. 3    
2. Расчёт валового выброса вредных веществ в атмосферу                          стр.        4      1)Расчёт выбросов в атмосферу частиц золы и недожога          стр. 4

2)Расчёт выбросов  в атмосферу окислов серы            стр.        4

3)Расчёт выбросов  в атмосферу окиси углерода                стр .       4

4)Расчёт выбросов  в атмосферу окислов ванадия           стр .        5            5) Расчёт выбросов в атмосферу оксидов азота                                          стр.         5

6) Расчёт выбросов  в атмосферу бенз(а)пирена                                         стр.         5

2.Расчёт высоты  дымовой трубы              стр.   6

3.Определение  платы                                                                                         стр .        7

4.Литература                                                                                                    стр .       9                

 

Вариант №24 

Исходные  данные: 

• Место расположения котельной или ТЭС – г. Омск;
• Вид сжигаемого топлива – Мазут высокосернистый,
• Марка котлов – Е-420-140;
• Число котлов – 4 шт.;
• Вид горелок – турбулентные;
• Расход топлива ТЭС или котельной:
• часовой при ном. нагрузке – 33,78  кг/с или 121,6 т/ч;
• годовой – 864000 т/год;
• Температура уходящих газов - К;
• Тип золоуловителей и их КПД –нет;
• Температура воздуха:
• средняя самого жаркого месяца года - К;

Расчётные характеристики сжигаемого топлива:

Мазут высокосернистый

- влажность на рабочую массу %;

- зольность на рабочую  массу  %;

- сера на рабочую  массу  %;

- водород на рабочую  массу  %;

• углерод на рабочую массу %;
• азот на рабочую массу %;
• кислород на рабочую массу %;
• азот на горючую массу %;
• теплота сгорания Мдж/кг.

 

1.Расчёт валового  выброса вредных  веществ в атмосферу 

1) Расчёт выбросов в атмосферу частиц золы и недожога 

    

    

 т/год, 

- доля золовых  частиц и недожога, уносимых из котла  (табл. 1.1. /1/ при камерном  сжигании);

%- потери теплоты с уносом от механической неполноты сгорания топлива (табл. 1.1. /1/). 

2) Расчёт выбросов  в атмосферу окислов  серы 

    М_SO2=0,02  В^.S^p.(1-ή_SO2)^.(1-η''_SO2)^.(1-η^с

),

    

    

 т/год 

где - доля окислов серы, связываемые летучей золой в газоходах парогенераторов

(табл. 1.3. /1/);

- доля окислов  серы, улавливаемых  в золоуловителе  попутно с улавливанием  твёрдых частиц (для  сухих золоуловителей  – электрофильтры, БЦ);

- доля окислов  серы, улавливаемых  в сероочистной  установке;

, - длительность работы сероулавливающей установки и котла, ч/год;

- содержание  серы в топливе на рабочую массу,  %. 

      3) Расчет выбросов в атмосферу окиси углерода 

   M_CO = 0,001^. C_co^.В^.(1-0,01^.q₄),

   

т/год,

   где С_{СО –} выход окиси углерода при сжигании твердого, жидкого или газообразного топлива (кг/т, кг/тыс.м³), определяется по формуле

   

,

   

   где q₃ - потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива,  %;

      R - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную содержанием в продукта неполного сгорания окиси углерода. Для мазута R=0,65. При α ≥ 1,05 принимать q₃ = 0,5. 
 

   4) Расчет выбросов в атмосферу окислов ванадия

   M

= 10^-6. G ^.B^.(1-η_oc)^.(1-η_у),       

т/год,

   где   G – содержание оксидов ванадия в жидком топливе в пересчете на V₂O₅,  г/т;

   η_oc - коэффициент оседания оксидов ванадия на поверхностях нагрева парогенераторов.

   η_у - доля твердых частиц продуктов сгорания жидкого топлива, улавливаемых в устройствах для очистки газов мазутных парогенераторов.

      При отсутствии результатов  анализа топлива  содержание оксидов  ванадия (G ) в сжигаемом топливе определяется ориентировочно по эмпирической формуле  

G

=4000^. А^р

г/т

    5)Расчёт  выбросов в атмосферу  оксидов азота

     

    M

=10^-3.K^.B_y(1-0.01^.q₄)^.β₁^.(1-ε₁^.τ)^. β₂^.β₃^. ε₂^.(1- _аз ^.   ),

    

кг/с,

    

т/год.

   Расход  условного топлива  определяется

 кг/с,

 т/год, где 

 - коэффициент,  характеризующий  снижение выброса  оксидов азота  при подачи части  воздуха помимо  основных горелок ( при двухступенчатом сжигании);

 - коэффициент,  характеризующий  эффективность воздействия  рециркулирующих  газов в зависимости  от условий подачи  их в топку парогенератора ( );

β₁ =1 - коэффициент, учитывающий влияние на выход окислов азота качества сжигаемого топлива ( );

- коэффициент,  учитывающий конструкцию  горелок  (для турбулентных);

- коэффициент,  учитывающий вид шлакоудаления (при твёрдом);

- доля оксидов  азота, улавливаемых  в азотоочистной  установке;

коэффициент , где - паропроизводительность котла, т/ч. 

         

6)Расчёт  выбросов в атмосферу бенз(а)пирена 

    

 т/год,  где

объём сухих дымовых  газов

, где

;

, где

;

;

- концентрация  бенз(а)пирена в  сухом дымовом  газе,

 мкг/м³ где

   q_ЛГ  - теплонапряжение поверхности зоны активного горения, МВт/м²;

   q_V - теплонапряжение топочного объема, КВт/м³ (является проектной величиной, определяется из технической документации на котел);

    -коэффициент  избытка воздуха  в дымовых газах  на выходе из  топки. При   >1,08 принимаем 

   Кr=1 – коэффициент, учитывающий  влияние рециркуляции;

   Кq=1 – коэффициент, учитывающий  нагрузку котла;

   К_CT=1 – коэффициент, учитывающий ступенчатое сжигание топлива;

   К_ВЛ=1 – коэффициент, учитывающий подачу влаги;

   К_ОЧ – коэффициент, учитывающий увеличение выброса БП при очистке конвективных поверхностей нагрева на работающем котле (принимается                по табл.6/1); 
 

2. Расчёт  высоты дымовой трубы

 

    

 

    Выбираем 1 дымовую трубу 150 м, т.е. .

    А=200 – коэффициент, зависящий  от температурной  стратификации  атмосферы  для неблагоприятных  метеорологических  условий, определяющий условия вертикального  и горизонтального  рассеивания вредных  веществ в атмосферном  воздухе                     (г. Омск).

    F=1 – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе.

    N=1 – количество дымовых труб.

     - безразмерный  коэффициент, учитывающий  влияние рельефа,  местности (в случае  ровной или слабопересечённой местности с  перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км).