Расчет пылеуловительной установки

Федеральное агентство по образованию РФ

Брянский Государственный Технический Университет

Брянск 2009

Задание: Рассчитать высоту дымовой трубы для ТЭЦ

Исходные данные:

§ ТЭЦ расположена в районе города Хабаровска;

§ номинальная мощность ТЭЦ Nэ=30 МВт;

§ ТЭЦ работает на угле Ургальского месторождения;

§ максимальная выработка теплоты на ТЭЦ ;

§ частные КПД ТЭЦ по выработке электроэнергии и теплоты: ;

§ средний коэффициент улавливания электрофильтров

§ местность в районе ТЭЦ - равнинная;

§ показатель А=200;

§ средняя температура наиболее жаркого месяца

§ температура газов на выходе из дымовой трубы .

Расчет:

1. Определяем расход условного топлива на ТЭЦ:

2. По справочнику для угля Ургальского месторождения определяем:

§ теплота сгорания на рабочую массу топлива

§ зольность Ар=29,6%;

§ содержание серы

§ удельный объем продуктов сгорания без избытка воздуха:

3. Определяем расход натурального топлива на ТЭЦ:

4. Рассчитываем выход летучей золы:

5. Рассчитываем количество сжигаемой серы:

6. Определяем выход диоксида серы:

7. Рассчитываем выход диоксида азота:

§ к - коэффициент, характеризующий выход оксида азота, к=3,5 кг/т усл. топл.;

§ q4 - потеря от механической неполноты сгорания, для каменных углей q4=1%;

§ 1 - поправочный коэффициент, учитывающий влияние на выход оксида азота качества сжигаемого топлива, , где Nр=0,6% (процентное содержание азота в топливе);

§ 2 - коэффициент, учитывающий конструкцию горелок, 2=1 (для вихревых); 2=0,85 (для прямоточных);

§ 3 - коэффициент, учитывающий вид шлакоудаления, при жидком шлакоудалении 3=1,4, в остальных случаях 3=1;

§ 1 - коэффициент, учитывающий рециркуляцию дымовых газов;

§ r - степень рециркуляции дымовых газов, принимаем r=0;

8. Определяем ПДК вредных веществ:

9. Рассчитываем безразмерные комплексы :

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе:

§ F=2 для золы;

§ F=1 для оксида серы и азота;

Дальнейший расчет высоты дымовой трубы производится по выбросу вредного вещества, для которого значение комплекса имеет наибольшее значение, т.е. диоксид серы.

10. Определяем полный объем продуктов сгорания:

где - коэффициент избытка воздуха, принимаем равным 1,5.

11. Определяем скорость газов на выходе из трубы:

, где D - принимаем равным 4,2 м (по стандартному ряду диаметров дымовых труб на ТЭЦ)

12. Определяем среднюю температурную разность между газами и атмосферным воздухом:

13. Высоту дымовой трубы определяем по формуле:

, где

m и n - коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника.

,

,

Vм - вспомогательная скорость, определяемая по формуле:

,

если то n=1;

если

если .

Дальнейший расчет проводим табличным способом.

По полученным данным строим график. На этом же графике строим биссектрису координатного угла.

По графику определяем высоту дымовой трубы: Н=72,5 м. Я округляю значения Н=73м.

Для этой высоты пересчитываем значение коэффициентов: f=1,18; m=0,878; n=1.

14. Проверяем правильность решения, определяем максимальную концентрацию золы, диоксида серы и азота в воздухе при высоте дымовой трубы 73 м:

,

,

ПДК для каждого вредного вещества обеспечена, следовательно высота дымовой трубы выбрана правильно.

15. Вычисляем опасную скорость ветра, при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ:

Vм - рассчитывается по приведенной выше формуле, в которую подставляется выбранная высота дымовой трубы.

Vм=4,39 следовательно .

16. Вычисляем безразмерный коэффициент d:

В данном случае:

17. Определяем расстояние Хм от источника выбросов, на котором приземная концентрация вредных веществ при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения:

18. Рассчитываем приземную концентрацию вредных веществ в атмосфере по основанию факела выбросов на различных расстояниях Х от источника выбросов при опасной скорости:

Данные расчета представлены в таблицах:

По полученным данным строим график зависимости приземной концентрации вредных веществ (диоксида серы, диоксида азота, золы) от расстояния от источника выбросов при опасной скорости.