ЭКОЛОГИЯ задачи / ekologia2

где D – паропроизводительность котла, т/ч.

1 - безразмерный коэффициент, учитывающий температуру воздуха, подаваемого для горения. Он определяется по формуле

1 1 0,002 (tГ ,В 30) =

При подаче холодного воздуха 1 =1.

При подаче нагретого до 130 150° воздуха 1 1,2.

- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние избытка воздуха на образование оксидов азота при сжигании мазута. Для котлов малой мощности =1,11.

р - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов через горелки на образование оксидов азота.

При подаче газов рециркуляции в смеси с воздухом

р 0,17 r =

где r - степень рециркуляции дымовых газов, %.

При отсутствии рециркуляции дымовых газов р = 0.

б - безразмерный коэффициент, учитывающий ступенчатую подачу воздуха в топочную камеру.

б 0,018 =

где - доля воздуха, подаваемого в промежуточную зону факела, в процентах от общего количества воздуха.

При одноступенчатом подводе воздуха = 0 и б = 0.

В связи с установленными раздельными ПДК для NO2 и NO и с учётом трансформаци оксид азот в атмосфере суммарные выбросы оксидов азота разделяются с учётом различия в молекулярной массе на составляющие

M NO2 0,85 M NOX =

где Bк - расход топлива, г/с;

q3 - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, %;

R - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты в результате химической неполноты сгорания топлива. При

сжигании мазута он принимается равным R =0,65; Qнр - низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

q4 - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, %. Для мазутов принимается q4 = 0,1%.

Суммарное количество мазутной золы М м з (г/с) с учётом того, что она представляет сложную смесь, состоящую в основном из оксидов металлов, расчётным путём определяют в пересчёте на ванадий, так как по содержанию которого в золе установлен санитарно-гигиенический норматив (ПДК).

Количество мазутной золы в пересчёте на ванадий (г/с), поступающей в атмосферу с дымовыми газами при сжигании мазута, определяется по формуле

М мз Gван Вк (1 ос ) (1 з. у. ) =

где Gван - количество ванадия в 1 т мазута (г/т)

где А р - содержание золы в мазуте на рабочую массу в %.

Вк - расход топлива в котле. При определении выбросов в (г/с) согласно формулы (7.9) Вк принимается в (т/ч).

ос - доля ванадия, осевшего с твёрдыми частицами на

поверхности нагрева мазутных котлов.

Для котлов малой производительности ос = 0,05.

з. у. - степень очистки дымовых газов от мазутной золы в золоулавливающих установках в долях.

При использовании для очистки от мазутной золы батарейных циклонов (в пересчёте на ванадий)

з. у. 0,076 ( общ )1,85 2,32 общ =

где 0,076 и 2,32 – эмпирические коэффициенты

1,85 – эмпирический показатель степени.

общ - общая эффективность улавливания твёрдых частиц,

образующихся при сжигании мазута в котлах, %.

Зависимость (7.11) действительна при выполнении условия 65% < общ < 85%.

Таблица 1.Расчитанные параметры

Нр =

Ор =

S p =

W p =

A p =

N p =

Для паровых котлов малой паропроизводительности, работающих в основном для целей теплоснабжения, что характерно для предприятий железнодорожного транспорта, энтальпии пара и питательной воды при решении задачи можно принять iп = 2800 кДж/кг, iпв = 300 кДж/кг.

Для дальнейших расчётов полученную величину Qнр в кДж/кг следует перевести в размерность МДж/кг.

Qнр МДж/кг = 10-3 Qнр =

Массовый выброс оксидов азота с дымовыми газами при сжигании газообразного топлива определяется по формуле

M NOx Bк Qнр K NOГ 2 к t (1 p ) (1 б ) =

где

Вк - расчётный расход топлива (кг/с) или (нм3/с);

Qнр - низшая теплота сгорания топлива, принимаемая соответственно для единицы массы или объёма газа (МДж/кг) или (МДж/нм3);

K NOГ 2 - удельный выброс оксидов азота при сжигании газа, г/МДж.

к - безразмерный коэффициент, учитывающий принципиальную конструкцию горелки. Для дутьевых горелок напорного типа, т.е. при наличии дутьевого вентилятора к =1,0.

t - безразмерный коэффициент, учитывающий температуру воздуха, подаваемого для горения.

- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние избытка воздуха на образование оксидов азота. Его можно принять

р - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции

дымовых газов через горелки на образование оксидов азота. При подаче газов рециркуляции в смеси с воздухом

б - безразмерный коэффициент, учитывающий ступенчатый ввод воздуха в топочную камеру.

Для паровых котлов K NOГ 2 0,01D =

где D - производительность котла, т/ч.

t 1 0,002 (tгв 30) =

где tгв - температура горячего воздуха.

Суммарное количество оксидов серы M SO2 (г/с), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами определяется по формуле

M SO2 0,02 Bк S p =

где Bк - расход газообразного топлива на котёл, г/с;

S p - содержание серы в топливе на рабочую массу, %.

Так как в газообразном топливе сера представлена в виде сероводорода H2 S , то содержание серы определяется:

S p 0,94 H 2 S p =

Суммарное количество оксидов углерода СО (г/с), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами, определяется по формуле

где Вк - расход газа на сжигание в котле, г/с; (нм3/с)

q3 - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, %. Для природного газа q3 =0,2%, для искусственного q3 =1%.

R - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную наличием в продуктах неполного сгорания оксида углерода; принимается для газообразного топлива R = 0,5.

Qнр - низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг; (МДж/нм3)

q4 - потери теплоты от механической неполноты сгорания; для газообразного топлива q4 0 .

Таблица1.Рассчитанные параметры

Задача №25. Определить основные размеры нефтеловушки в

оборотной системе водоснабжения промывочно-пропарочной станции

Условие

Для очистки сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, при концентрациях более 100 мг/л применяют нефтеловушки, которые представляют собой прямоугольные, вытянутые в длину резервуары. В них происходит разделение нефти и воды за счёт разности их плотностей. Нефть и нефтепродукты всплывают на поверхность, а содержащиеся в сточной воде взвешенные примеси оседают на дно. Принципиальная схема нефтеловушки представлена на рис.25.1. В горизонтальной нефтеловушке нефть всплывает на поверхность очищаемой воды в отстойной камере. Длина отстойной камеры ограничена нефтеудерживающий перегородкой (5). Удаление нефти с поверхности воды в нефтесборный лоток (4) осуществляется с помощью скребкового транспортёра (6). С его помощью происходит и удаление

осевшей на дно взвеси в приямок для осадка (7). Работа нефтеловушки характеризуется следующими параметрами:

-скорость движения воды в отстойной зоне нефтеловушки рекомендуется принимать от 5 до 10 мм/с;

-глубина отстаиваемого слоя воды 1 1,5 м;

-ширина нефтеловушки (одной секции) 2 3 м; рекомендуется принимать не менее двух секций.

Расход воды через одну секцию нефтеловушки определяется по формуле:

Gсекц · B · h · We =

где В , м – ширина секции нефтеловушки;

h, м – глубина слоя воды в отстойной зоне нефтеловушки;

Wв , м/с – скорость перемещения воды в отстойной зоне нефтеловушки.

Число секций нефтеловушки определяется:

где Gв , м3/с – расход очищаемой воды.

Применительно к оборотной системе водоснабжения промывочно-

пропарочной станции расход очищаемой воды можно определить по формуле:

GGцист N Kн =

в24 3600