Расчет котельной установки
Оптимизация процесса сжигания топлива. Очистка выходящих газов от загрязняющих веществ. Снижение выбросов оксида азота в атмосферу. Определение максимальной приземной концентрации золы. Расчет минимальной высоты дымовой трубы, теплового баланса котла.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 17.03.2014 |
Размер файла | 292,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Введение
При работе энергоустановок должны приниматься меры 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 определенных концентраций элементов для человека, животных и растений.
Основными элементами, загрязняющими атмосферный воздух, являются СО, оксид азота, оксид серы и твердые частицы.
Основным источником выбросов СО является автомобильный транспорт, значительное место занимают и отопительные котельные, которые выбрасывают в атмосферу СО в двадцать раз больше, чем промышленные. Источником выбросов оксида азота в первую очередь являются котельные установки, на которое приходится более половины всех технологических выбросов. До 80% выбросов оксидов серы и около 50% твердых частиц также приходятся на долю выбросов котельных установок.
Существуют четыре направления с загрязнениями 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 оксида азота можно обеспечить при работе котлов с 50-60% загрузкой. Зависимость оксидов азота определяется типом горелочного устройства и единичной теплопроизводительности котла.
Огромное значение в оздоровлении атмосферы имеет перевод малых отопительных котельных с твердого на жидкое, а в лучшем случае - на газообразное топливо.
Все котельные, работающее на твердом топливе, должны быть оборудованы системой газоочистки. В качестве золоуловителей используются: блоки циклонов ЦТКИ; батарейные циклоны с коэффициентом очистки не ниже 85-92%.
Для рассеивания вредных выбросов а атмосферном воздухе используются дымовые трубы.
Трубы обеспечивают распространение загрязняющих веществ в окружающем воздухе, тем самым снижают их опасное воздействие в приземной зоне. Дымовые трубы не снижают количество выбросов, а позволяют разбросать на большую площадь, уменьшая концентрацию.
На эффективность рассеивания влияют следующие факторы: состояние атмосферы, скорость ветра, мощность выбросов, их скорость и состав, высота дымовой трубы. Необходимое условие - скорость выхода дымовых газов было в два раза выше скорости ветра.
Исходные данные
Для работы котельной установки необходимо подавать воздух в топку и отводить продукты сгорания.
Задачей дымовой трубы является отвод продуктов сгорания от котла и их рассеивание в пространстве и обеспечение нормального функционирования котла.
Тяга, которую создает дымовая труба может быть искусственной и естественной. Естественная тяга при помощи дымовой трубы осуществляется обычно при небольшом газовом сопротивлении котельной, когда высота трубы получается не больше 60 м.
Высоту дымовой трубы определяют исходя из допустимой концентрации вредных выбросов в атмосферу. Для каждого вида выбросов (золы, оксидов серы, углерода, оксидов азота) рассчитывается высота трубы.
В данной контрольной работе рассматривается котельная, расположенная в г. Симферополе, топливом является уголь Чульмаканского месторождения.
Вр= 5,0427 т/час
?зу = 90%
q4= 3%
Ар= 23,1 %
Sp = 0.3%
= 23,33 МДж/кг
Q, Qн = 30 Гкал/ч
Vрт = 182,2 м3/с
Wвых =25 м/с
А = 160
Дt = 110
Определение выброса золы (г/с)
М зол = .
Где, Вр - расчетный часовой расход топлива всеми котлами, работающими на дымовую трубу т/час;
?зу - КПД золоуловителя, % ;
q4 - потеря теплоты от механической неполноты горения, %; Ар = зольность топлива на рабочую массу, %.
М зол = . = 32,33 г/с
Определения Выброса SO2 (г/с)
=
котёл дымовой труба загрязняющий
Где Sp - содержание серы в рабочей массе топлива, %
, s - молекулярная масса SO2 и S.
=
Определение выброса оксидов азота, рассчитываемый по NO2 (г/с)
M NO2 = 0,034
где 1 - поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества сжигаемого топлива на выход оксидов азота;
где 2 - поправочный коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих продуктов сгорания;
r - степень рециркуляции продуктов сгорания;
k - коэффициент, характеризующий выход оксидов азота на т. Сожженного топлива, определяется по формуле:
M NO2 =
k = = = 4,05
где Qн Q - номинальная и действительная теплопроизводительность котла, Гкал/ч.
Определение диаметра устья дымовой трубы (м)
гдеVтр объемный расход продуктов сгорания чрез трубу, м3/с;
Wвых - скорость продуктов сгорания на выходе из дымовой трубы.
Действительный диаметр устья 3 м, Wвых = 25,7 м/с
= 3,05
Определение предварительной минимальной высоты дымовой трубы (м)
Н =
где - А коэффициент, зависящий от метеорологических условий местности;
ПДКSO2, ПДКNO2 - предельно допустимые концентрации SO2 NO2;
Z - число дымовых труб;
Дt - разность температуры выбрасываемых газов и средней температуры воздуха ;
Н = = 61м
Определение коэффициентов f, vм m и n:
f = 103
f = 103 = 4,84
vм = 0,65
vм = 0,65 4,48
m =
m = = 0,68
т.к. vм 2, то n=1
Определение минимальной высоты дымовой трубы (м) во втором приближении
Н1 = Н
Н1 = 61 = 50,3 м
т.к. разница между Н1 и Н превышает 5% необходимо выполнить второй уточняющий расчет.
Второй уточняющий расчет
Пересчитываем поправочные коэффициенты при Н1.
f1 = 103 = 103 = 8,15
vм1 = 0,65 = 0,65 = 4,78
m1 = = 0,61
Вычисляем высоту трубы в третьем приближении
Н2 = Н1
Н2 = 50,3 = 47,6 м
Принимаем дымовую железобетонную трубу 60 метров высотой.
Определение максимальной приземной концентрации (золы, SO2, NO2)
Пересчитываем поправочные коэффициенты при Н2
f3 = 103 = 103 = 9,1
vм1 = 0,65 = 0,65 = 4,87
m1 = = 0,59
Определяем максимальную приземную концентрацию
CNO2 = = = 0,038
CSO2 = = = 0,05
Cзол = = = 0,056
Проверка условия, при котором безразмерная суммарная концентрация не должна превышать 1:
+ + 0,83 1
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет выброса и концентрации загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котельных агрегатах и высоты источника рассеивания. Определение системы подавления вредных веществ и системы очистки дымовых газов в зависимости от вида топлива.
реферат [54,3 K], добавлен 16.05.2012Описание реконструкции котла КВ-ГМ-50 для сжигания угля. Выполнение теплового расчета котельной установки и вентиляции котельного зала. Краткая характеристика топлива. Определение количества воздуха, продуктов сгорания и их парциальных давлений.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 20.05.2014Построение для котельной с водогрейными котлами графика температур. Расчет газового тракта котельной. Выбор диаметра и высоты дымовой трубы. Определение производительности насосов, мощности и числа оборотов электродвигателей. Выбор теплового контроля.
курсовая работа [229,5 K], добавлен 07.06.2014Проведение экологической политики на ТЭС. Технологическое регулирование выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Глубокая очистка продуктов сгорания от летучей золы. Нормативы предельных выбросов диоксида серы. Использование мокрых золоуловителей.
реферат [723,2 K], добавлен 14.08.2012Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания котельной установки. Определение коэффициентов избытка воздуха, объемных долей трехатомных газов и концентрации золовых частиц. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Расчет поверхностей нагрева котла.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 04.05.2015Характеристика котельной, параметры работы котла и топлива. Требования к автоматизации и контролю золоулавливающей установки. Выбор оптимальной системы золошлакоудаления для котельной, сжигающей твердое топливо. Расчет себестоимости очистки газов.
курсовая работа [514,3 K], добавлен 23.07.2011Типы топок паровых котлов, расчетные характеристики механических топок с цепной решеткой. Расчет необходимого объема воздуха и объема продуктов сгорания топлива, составление теплового баланса котла. Определение температуры газов в зоне горения топлива.
методичка [926,6 K], добавлен 16.11.2011Расчет необходимого объема воздуха и объема продуктов сгорания топлива. Составление теплового баланса котла. Определение температуры газов в зоне горения топлива. Расчет геометрических параметров топки. Площади поверхностей топки и камеры догорания.
курсовая работа [477,7 K], добавлен 01.04.2011Краткое описание теории горения топлива. Подготовка твердого топлива для камерного сжигания. Создание технологической схемы. Материальный и тепловой баланс котлоагрегата. Продукты сгорания твердого топлива. Очистка дымовых газов от оксидов серы.
курсовая работа [8,9 M], добавлен 16.04.2014Описание конструкции котлоагрегата, его поверочный тепловой и аэродинамический расчет. Определение объемов, энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Расчет теплового баланса и расхода топлива. Расчет топочной камеры, разработка тепловой схемы котельной.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.01.2016Описание тепловой схемы, ее элементы и структура. Расчет установки по подогреву сетевой воды. Построение процесса расширения пара. Баланс пара и конденсата. Проектирование топливного хозяйства, водоснабжение. Расчет выбросов и выбор дымовой трубы.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.12.2013Выбор типа и количества турбин и котлов. Составление и описание принципиальной тепловой схемы электростанции. Определение часового расхода топлива энергетических и водогрейных котлов. Определение выбросов ТЭЦ в атмосферу, расчет и выбор дымовой трубы.
дипломная работа [505,3 K], добавлен 15.01.2015Основы проектирования котельных, выбор их производительности и типа. Тепловой расчет агрегата, определение количества воздуха, необходимого для горения, состава и количества дымовых газов. Конструктивный расчет экономайзера, проверка теплового баланса.
дипломная работа [339,0 K], добавлен 13.12.2011Составление расчётно-технологической схемы трактов парового котла. Определение расчётного расхода топлива. Выбор схемы его сжигания. Конструкторский расчет пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя и сведение теплового баланса парогенератора.
курсовая работа [316,3 K], добавлен 12.01.2011Принципиальное устройство парового котла ДЕ-6,5-14ГМ, предназначенного для выработки насыщенного пара. Расчет процесса горения. Расчет теплового баланса котельного агрегата. Расчет топочной камеры, конвективных поверхностей нагрева, водяного экономайзера.
курсовая работа [192,0 K], добавлен 12.05.2010Описание конструкции котла. Расчет продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов и концентраций золовых частиц в газоходах котла. Определение расхода топлива. Коэффициент полезного действия котла. Расчет температуры газов на выходе из топки.
курсовая работа [947,7 K], добавлен 24.02.2023Определение основных параметров процесса сжигания топлива при заданных температурных условиях печи. Режим сжигания, состав и объем продуктов сгорания. Методика и этапы конструирования ограждений печи. Расчет теплового баланса, сожигательного устройства.
курсовая работа [213,9 K], добавлен 22.10.2012Характеристика и виды паровых котлов. Тепловая схема установки. Принципы определения конструктивных размеров топки. Составление предварительного теплового баланса и определение расхода топлива. Экономические показатели котла. Сущность работы экономайзера.
курсовая работа [611,4 K], добавлен 29.03.2015Методы расчета сжигания и расхода топлива, КПД, теплового и эксергетического балансов котельного агрегата. Анализ схем установки экономайзера, воздухоподогревателя, котла-утилизатора с точки зрения экономии топлива и рационального использования теплоты.
курсовая работа [893,0 K], добавлен 21.06.2010Расчет горения топлива. Тепловой баланс котла. Расчет теплообмена в топке. Расчет теплообмена в воздухоподогревателе. Определение температур уходящих газов. Расход пара, воздуха и дымовых газов. Оценка показателей экономичности и надежности котла.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 10.01.2013