Расчет известкового метода очистки дымовых газов
Состав топлива
Дано: Уголь бурый подмосковный, Новомоскосвского месторождения.
Таблица 4.1 Состав топлива
| 35,0 | 31,0 | 1,0 | 5,3 | 68,5 | 20,1 | 3,5 | 26,75 |
Описание основного оборудования
Турбина К - 200 - 130 с параметрами:
- давление свежего пара р0=12.75 МПа;
- температура свежего пара t0=565 С0;
- промышленный перегрев - есть;
- давление пара в конденсаторе турбины рк=0.034 МПа;
- расход охлажденной воды 22000 м3/ч;
- температура охлаждающей воды tов=10 С0 ;
температура питательной воды tпв=240 С0 ;
расход пара в голову турбины D0=151.623 кг/с.
Котел Еп - 640 - 140Ж (БКЗ 640*140ПТ - 1) с характеристиками:
шлакоудаление - жидкое;
- коэффициент избытка воздуха 
;
температура уходящих газов tух=110 С0 ;
топка - полуоткрытая;
компоновка топки П-образная;
энтальпия свежего пара h0=3488,01 кДж/кг;
энтальпия питательной воды hпв=1047.7 кДж/кг;
КПД котла ŋкотла=0.925.
Определение расходов топлива
Определим расход топлива на котел
, (4.1)
Расход топлива по станции
(4.2)
где n=3 - количество блоков.
Расход рабочего тепла
(4.3)
где 
доля теплоты, теряемая от механического недожога.
Расчет объемов уходящих газов
Теоретический объем воздуха необходимого для горения
, (4.4)
Объем трехатомных газов
(4.5)
Теоретический объем азота
|
|
|
(4.6)
Теоретический объем водяных паров
, (4.7)
Объем полных продуктов сгорания
(4.8)
Объем уходящих газов
, (4.9)
.
Расчет вредных выбросов
Расчет твердых частиц
Суммарное количество твердых частиц выбрасываемых в атмосферу в единицу времени, рассчитывается по формуле:
, (4.10)
где 
доля золы уносимая из котла, которая зависит от вида топки (для открытой камеры с жидким шлакоудалением равно 0,85);
доля твердых частиц улавливаемых в золоуловителях;
.
Расчет выбросов оксидов серы
Количество оксидов серы 
в пересчете на 
, уходящих в
атмосферу в единицу времени
, (4.11)
где 
доля оксидов золы, связанной летучей золой в котле, принимаем равной 0,1;
доля оксидов серы, улавливаемых в мокрых золоуловителях, попутно с улавливанием твердых частиц, принимаем равной нулю, так как мокрые золоуловители отсутствуют;
доля серы, улавливаемая сероочистительной установкой, принимаем равной нулю, так как сероочистительная установка не стоит;
- длительность работы сероочистительной установки;
- длительность работы котла;
.
Расчет выбросов оксидов азота. Суммарное количество оксидов азота 
, выбрасываемых в атмосферу, рассчитывается по формуле:
|
|
|
, (4.12)
где К - коэффициент, характеризующий выход оксидов азота;
для котла 
:
(4.13)
Где 
коэффициент, учитывающий влияние на выход оксидов азота качества топлива, сжигаемого в топке (для α >1,05 равен единице);
коэффициент, учитывающий конструкцию горелок (для вихревых
горелок равен единице);
коэффициент, учитывающий вид шлакоудаления (для жидкого шлакоудаления равен 1,6);
коэффициент, учитывающий снижение выбросов азота при подаче воздуха помимо основных горелок при условии сокращения общего избытка воздуха котлом, зависит от δ (δ=20% - доля воздуха, подаваемого помимо основных горелок), 
=0,38;
коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркуляции газов в зависимости от условий подачи их в топку при низкотемпературном сжигании топлива; 
=0, так как отсутствует рециркуляция;
доля оксидов азота, улавливаемых в установках очистки дымовых газов от оксидов азота, 
=0, так как эти установки отсутствуют;
Для расчета загрязнения атмосферы величины диоксида азота 
и оксида азота 
в суммарном содержании в выбрасываемых в атмосферу дымовых газов, вычисляют по формулам:
|
|
|
(4.14)
(4.15)
Внешние газоходы и дымовые трубы являются замыкающими элементами газовоздушного тракта, и дымовые газы удаляются при сравнительно низких температурах. В этих условиях агрессивные компоненты, содержащиеся в удаляемых газах, оказывают наибольшее влияние на ограждающие конструкции и вызывают разрушение их. Поэтому основным требованием к внешним газоходам и дымовым трубам является высокая надежность их работы в течение всего срока эксплуатации ТЭС.
Назначением дымовой трубы является уменьшение загрязнения атмосферы вредными примесями, выбрасываемыми через эти трубы, путем рассеивания. Этому способствует уменьшение числа дымовых труб на электростанции и увеличение их высоты, а также скорости газов на выходе из устья трубы, что препятствует отклонению потока дымовых газов вниз.
При большой высоте труб дымовые газы, вынесенные в высокие слои атмосферы, продолжают распространяться в них, вследствие чего резко снижается концентрация вредных примесей в приземном слое воздуха. При этом в неблагоприятных атмосферных условиях дымовой факел может прорваться через верхний слой инверсионной зоны атмосферы и, таким образом, в известной мере окажется изолированным от контакта с нижними ее слоями. Размеры дымовых труб унифицированы. Шаг по высоте принят равным 30 м, при этом стандартизированы следующие высоты дымовых труб: 180, 210, 240, 270, 300, 330, 360, 390, 420, 450. Диаметры устья рекомендуется при этом принимать следующими, ДУо=6.0; 7.2; 8.4; 9.6; 10.8; 12.0; 13.8.
|
|
|
Расчет геометрических размеров дымовой трубы
Высота трубы при наличии фоновой загазованности 
рассчитывается по формуле:
(4.16)
Где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы при неблагоприятных метеорологических условиях и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосфере, для города Тамбов А=160; - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе (для пыли F=2);
- предельно допустимая концентрация диоксида серы; 
- предельно допустимая концентрация диоксида азота;
∆Т - разность между температурой выбрасываемых газов Т и средней температурой воздуха Тв, оС, под которой принимается средняя температура самого жаркого месяца в 14 часов, Тв=21 оС;
∆Т=110-21=89 оС; (4.17)
z - число одинаковых дымовых труб;- объем дымовых газов, м3/с;- безразмерный коэффициент, учитывающий условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса,
для 
=10,8 м, 
=300 м, z=1 шт:
(4.18)
где
(4.19)
(4.20)
- количество блоков;
- скорость газов на выходе из трубы, м/с;
- диаметр устья трубы, м;- безразмерный коэффициент, зависящий от скорости выходящих газов из трубы ,
, (4.21)
2,
следовательно 
.
- фоновая концентрация загрязняющего вещества, обусловленная суммарной работой предприятий и транспорта включая ТЭС;
.
Таким образом, значение высоты трубы для блока мощностью 200 МВт принимаем H=270 м, D=9,6 м.
Следовательно, на этой высоте будут благоприятные для рассеивания выбросов метеорологические условия.
Количество сжигаемой серы.
(4.22)
Выход диоксида серы.
(4.23)
Количество диоксида серы, идущее на установку.
(4.24)
Концентрация SO2 на входе в установку:
(4.25)
Количество диоксида серы на выходе из установки.
Так как, эффективность установки 0,98 %, то получаем:
(4.26)
Концентрация SO2 на выходе из установки
(4.27)
По ПДК максимальная концентрация диоксида серы составляет 0,5 мг/м3, что больше полученного значения с установки.
Количество реагента, необходимого для удаления диоксида серы
СаO + SO2 + 1/2 O2 CaSO4
М(СаO)=56 кг/моль
М(SO2)=64 кг/мольвх = 0,012 кг/с
Мреагента = M(СаO)* Mвх/ M (S02) =56*0,012/64 = 0,0105 кг/с.
Количество реагента, используемое установкой
Мр = 0,0105*0,98 = 0,01 кг/с.
Расстояние от источника выбросов, на котором приземная концентрация Сmax
, (4.28)
где d - безразмерный коэффициент при f < 100 находим по формуле
;
.
Для данной станции достаточно мокрой известковой сероочистки для удаления оксидов серы.
Заключение
Примеси, заключающиеся в дымовых газах, загрязняя атмосферный воздух, оказывают при определенных концентрациях весьма вредное влияние на человеческий организм и растительный мир, а также увеличивают износ механизмов, интенсифицируют процессы коррозии металлов, разрушающе действуют на строительные конструкции зданий и сооружений.
Главной санитарной инспекцией России утверждена норма предельно допустимых концентраций (ПДК) основных выбросов, загрязняющих атмосферу отходящими газами предприятий в атмосферном воздухе на уровне дыхания человека.
Предельно допустимой признана такая концентрация, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного и неприятного действия, не снижает работоспособности, не влияет на его самочувствие.
Проектирование и сооружение электростанций должно удовлетворять этим требованиям. Это обеспечивается на электростанциях, сжигающих пылевидное топливо, установкой эффективных золоуловителей и сооружением дымовых труб большой высоты, создающих более благоприятные условия для рассеивания дымовых газов, включая и рассеивание окислов серы и азота.
Список используемой литературы
1. В.Я. Путилов «Экология энергетики», Москва, Издательство МЭИ, 2003 год, 715 с.
. А.И. Абрамов, Д.П. Елизаров «Повышение экологической безопасности ТЭС», Москва, Издательство МЭИ, 2002 год, 377 с.
. Б.С. Белосельский «Технология топлива и энергетических масел», Москва, Издательство МЭИ, 2003 год, 340 с.
4. Рыжкин В. Я. Тепловые электрические станции. - М.: Энергия, 1976. - 448с.
. Стерман Л.С., Лавыгин В.М., Тишин С.Г. Тепловые и атомные электрические станции. - М.: Энергоатомиздат,1995. - 416с.
Дата добавления: 2021-04-24; просмотров: 75; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!