Федеральне агентство з освіти РФ
Брянський Державний Технічний Університет
Варіант 17
Студент групи 05-ПТЕ
Тимошенко О.С.
Викладач, к.т.н., доц.
Лагерева Е.А.
Брянськ 2009
Завдання: Розрахувати висоту димаря для ТЕЦ
Вихідні дані:
§ ТЕЦ розташована в районі міста Хабаровська;
§ номінальна потужність ТЕЦ N е = 30 МВт;
§ ТЕЦ працює на вугіллі Ургальского родовища;
§ максимальна вироблення теплоти на ТЕЦ ;
§ приватні ККД ТЕЦ з вироблення електроенергії і теплоти: ;
§ середній коефіцієнт уловлювання електрофільтрів
§ місцевість в районі ТЕЦ - рівнинна;
§ показник А = 200 ;
§ середня температура найбільш жаркого місяця
§ температура газів на виході з димової труби .
Розрахунок:
1. Визначаємо витрату умовного палива на ТЕЦ:
2. За довідником для вугілля Ургальского родовища визначаємо:
§ теплота згоряння на робочу масу палива
§ зольність А р = 29,6%;
§ вміст сірки
§ питома обсяг продуктів згоряння без надлишку повітря:
Брянський Державний Технічний Університет
Кафедра «Промислова теплоенергетика»
Розрахунково-графічна робота № 2
Розрахунок пилеуловітельной установкиВаріант 17
Студент групи 05-ПТЕ
Тимошенко О.С.
Викладач, к.т.н., доц.
Лагерева Е.А.
Брянськ 2009
Завдання: Розрахувати висоту димаря для ТЕЦ
Вихідні дані:
§ ТЕЦ розташована в районі міста Хабаровська;
§ номінальна потужність ТЕЦ N е = 30 МВт;
§ ТЕЦ працює на вугіллі Ургальского родовища;
§ максимальна вироблення теплоти на ТЕЦ
§ приватні ККД ТЕЦ з вироблення електроенергії і теплоти:
§ середній коефіцієнт уловлювання електрофільтрів
§ місцевість в районі ТЕЦ - рівнинна;
§ показник А = 200
§ середня температура найбільш жаркого місяця
§ температура газів на виході з димової труби
Розрахунок:
1. Визначаємо витрату умовного палива на ТЕЦ:
2. За довідником для вугілля Ургальского родовища визначаємо:
§ теплота згоряння на робочу масу палива
§ зольність А р = 29,6%;
§ вміст сірки
§ питома обсяг продуктів згоряння без надлишку повітря:
3. Визначаємо витрату натурального палива на ТЕЦ:
4. Розраховуємо вихід летючої золи:
5. Розраховуємо кількість спалюваного сірки:
6. Визначаємо вихід діоксиду сірки:
7. Розраховуємо вихід діоксиду азоту:
§ к - коефіцієнт, що характеризує вихід оксиду азоту, к = 3,5 кг / т ум. палив.;
§ q 4 - втрата від механічної неповноти згоряння, для кам'яного вугілля q 4 = 1%;
§ b 1 - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив на вихід оксиду азоту якості палива, що спалюється,
§ b 2 - коефіцієнт, що враховує конструкцію пальників, b 2 = 1 (для вихрових); b 2 = 0,85 (для прямоточних);
§ b 3 - коефіцієнт, що враховує вид шлаковидалення, при рідкому шлаковидалення b 3 = 1,4, в інших випадках b 3 = 1;
§ e 1 - коефіцієнт, що враховує рециркуляцію димових газів;
§ r - Ступінь рециркуляції димових газів, приймаємо r = 0;
8. Визначаємо ГДК шкідливих речовин:
9. Розраховуємо безрозмірні комплекси
F - безрозмірний коефіцієнт, що враховує швидкість осідання шкідливих речовин в атмосферному повітрі:
§ F = 2 для золи;
§ F = 1 для оксиду сірки та азоту;
Подальший розрахунок висоти димової труби проводиться по викиду шкідливої речовини, для якої значення комплексу має найбільше значення, тобто діоксид сірки.
10. Визначаємо повний обсяг продуктів згоряння:
де - Коефіцієнт надлишку повітря, приймаємо рівним 1,5.
11. Визначаємо швидкість газів на виході з труби:
, Де D - приймаємо рівним 4,2 м (По стандартному ряду діаметрів димових труб на ТЕЦ)
12. Визначаємо середню температурну різницю між газами і атмосферним повітрям:
13. Висоту димової труби визначаємо за формулою:
, Де
m і n - коефіцієнти, що враховують умови виходу газоповітряної суміші з устя джерела.
,
,
10. Визначаємо повний обсяг продуктів згоряння:
де
11. Визначаємо швидкість газів на виході з труби:
12. Визначаємо середню температурну різницю між газами і атмосферним повітрям:
13. Висоту димової труби визначаємо за формулою:
m і n - коефіцієнти, що враховують умови виходу газоповітряної суміші з устя джерела.
V м - допоміжна швидкість, яка визначається за формулою:
,
якщо то n = 1;
якщо
якщо .
Подальший розрахунок проводимо табличним способом.
За отриманими даними будуємо графік. На цьому ж графіку будуємо бісектрису координатного кута.
За графіком визначаємо висоту димаря: Н = 72,5 м. Я округлюють значення Н = 73м.
Для цієї висоти перераховуємо значення коефіцієнтів: f = 1,18; m = 0,878; n = 1.
14. Перевіряємо правильність рішення, визначаємо максимальну концентрацію золи, діоксиду сірки та азоту в повітрі при висоті димової труби 73 м:
,
,
ГДК для кожного шкідливої речовини забезпечена, отже висота димаря вибрана правильно.
15. Обчислюємо небезпечну швидкість вітру, при якій досягається найбільше значення приземної концентрації шкідливих речовин:
V м - розраховується за наведеною вище формулою, в яку підставляється обрана висота димаря.
V м = 4,39 отже .
16. Обчислюємо безрозмірний коефіцієнт d:
якщо
якщо
якщо
Подальший розрахунок проводимо табличним способом.
Н, м | H, м | m | f | Vм | n |
40 | 65,43708 | 0,711092 | 3,951179 | 5,373173 | 1 |
50 | 68,26378 | 0,773854 | 2,528754 | 4,988012 | 1 |
60 | 70,4663 | 0,824596 | 1,756079 | 4,693899 | 1 |
70 | 72,24539 | 0,866759 | 1,290181 | 4,458801 | 1 |
72 | 72,56186 | 0,874369 | 1,2195 | 4,417128 | 1 |
80 | 73,721 | 0,902528 | 0,987795 | 4,26469 | 1 |
За графіком визначаємо висоту димаря: Н = 72,5 м. Я округлюють значення Н = 73м.
Для цієї висоти перераховуємо значення коефіцієнтів: f = 1,18; m = 0,878; n = 1.
14. Перевіряємо правильність рішення, визначаємо максимальну концентрацію золи, діоксиду сірки та азоту в повітрі при висоті димової труби 73 м:
ГДК для кожного шкідливої речовини забезпечена, отже висота димаря вибрана правильно.
15. Обчислюємо небезпечну швидкість вітру, при якій досягається найбільше значення приземної концентрації шкідливих речовин:
V м - розраховується за наведеною вище формулою, в яку підставляється обрана висота димаря.
V м = 4,39 отже
16. Обчислюємо безрозмірний коефіцієнт d:
У даному випадку:
17. Визначаємо відстань Х м від джерела викидів, на якому приземна концентрація шкідливих речовин при несприятливих метеорологічних умовах досягає максимального значення:
18. Розраховуємо приземную концентрацію шкідливих речовин в атмосфері по підставі факела викидів на різних відстанях Х від джерела викидів при небезпечній швидкості:
Дані розрахунку подані в таблицях:
За отриманими даними будуємо графік залежності приземної концентрації шкідливих речовин (діоксиду сірки, діоксиду азоту, золи) від відстані від джерела викидів при небезпечній швидкості.
17. Визначаємо відстань Х м від джерела викидів, на якому приземна концентрація шкідливих речовин при несприятливих метеорологічних умовах досягає максимального значення:
18. Розраховуємо приземную концентрацію шкідливих речовин в атмосфері по підставі факела викидів на різних відстанях Х від джерела викидів при небезпечній швидкості:
Дані розрахунку подані в таблицях:
x | X / Xm | cSO2 | cNO2 | S1 |
100 | 0,031163 | 0,009575 | 5,40 * 10 ^ -7 | 0,005587 |
200 | 0,062326 | 0,035489 | 5,00 * 10 ^ -6 | 0,021415 |
500 | 0,155814 | 0,166098 | 7,00 * 10 ^ -6 | 0,117174 |
800 | 0,249303 | 0,204064 | 9,00 * 10 ^ -6 | 0,260542 |
1000 | 0,311628 | 0,243 | 1,10 * 10 ^ -5 | 0,368862 |
1500 | 0,467442 | 0,314 | 1,27 * 10 ^ -5 | 0,637146 |
2000 | 0,623256 | 0,396 | 1,40 * 10 ^ -5 | 0,846544 |
3208 | 0,999703 | 0,4961146 | 1,60305 * 10 ^ -5 | 1 |
3500 | 1,090699 | 0,321492 | 1,37195 * 10 ^ -5 | 0,978651 |
5000 | 1,558141 | 0,202515 | 8 * 10 ^ -5 | 0,858914 |
10000 | 3,116282 | 0,106427 | 2 * 10 ^ -6 | 0,499457 |
X | C З | X / Xm | S1 |
100 | 0,01010005 | 0,04155 | 0,009794 |
200 | 0,02000004 | 0,083101 | 0,036987 |
500 | 0,0290003 | 0,207752 | 0,19282 |
800 | 0,0380002 | 0,332403 | 0,405754 |
1000 | 0,0429999 | 0,415504 | 0,551407 |
1500 | 0,0540000 | 0,623256 | 0,846544 |
2000 | 0,0950001 | 0,831009 | 0,983142 |
2406 | 0,10345112 | 0,999703 | 1 |
2500 | 0,10000000 | 1,038761 | 0,990991 |
5000 | 0,04537985 | 2,077521 | 0,723852 |
10000 | 0,01161916 | 4,155043 | 0,348296 |