Лабораторная работа: Расчет пылеуловительной установки

Федеральное агентство по образованию РФ

Брянский Государственный Технический Университет

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»

Расчетно-графическая работа №2

Расчет пылеуловительной установки

Вариант 17

Студент группы 05-ПТЭ

Тимошенко О.С.

Преподаватель, к.т.н.,доц.

Лагерева Э.А.

Брянск 2009

Задание: Рассчитать высоту дымовой трубы для ТЭЦ

Исходные данные:

-    ТЭЦ расположена в районе города Хабаровска;

-    номинальная мощность ТЭЦ N_э=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 А^р=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%;

-    b₁ – поправочный коэффициент, учитывающий влияние на выход оксида азота качества сжигаемого топлива, , где N^р=0,6% (процентное содержание азота в топливе);

-    b₂ – коэффициент, учитывающий конструкцию горелок, b₂=1 (для вихревых); b₂=0,85 (для прямоточных);

-    b₃ – коэффициент, учитывающий вид шлакоудаления, при жидком шлакоудалении b₃=1,4, в остальных случаях b₃=1;

-    e₁ – 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.

,

,

V_м – 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:

V_м – рассчитывается по приведенной выше формуле, в которую подставляется выбранная высота дымовой трубы.

V_м=4,39 следовательно .

16.      Вычисляем безразмерный коэффициент d:

В данном случае:

17.      Определяем расстояние Х_м 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.