
- •Учебно-методический комплекс по дисциплине
- •Специальность/направление 280101 «Безопасность жизнедеятельности в техносфере»
- •Москва 2011 г.
- •Рабочая программа учебной дисциплины
- •Специальность/ направление: 280101 «Безопасность жизнедеятельности в техносфере»
- •Цели и задачи дисциплины
- •Требования к уровню освоения дисциплины.
- •Объем дисциплины и виды учебной работы
- •Содержание курса. Содержание теоретического курса.
- •Раздел 1. Защита атмосферы.
- •Тема 1.1. Производственно-отопительные котельные и тепловозы как основные источники выбросов на предприятиях железнодорожного транспорта.
- •Тема 1.2. Выбросы тепловых энергоустановок. Общие сведения.
- •Распределение часов по темам и видам учебной работы.
- •Темы практических занятий
- •Лабораторные работы
- •Курсовая работа
- •Самостоятельная работа студентов
- •Учебно-методическое обеспечение дисциплины. Учебная литература
- •Материально-техническое и информационное обеспечение дисциплины.
- •Методические рекомендации (материалы) для преподавателей
- •Материалы текущего, промежуточного и итогового контроля знаний студентов
- •Задание на курсовую работу
- •Вариант № ..
- •Условия образования и свойства основных загрязняющих веществ, образующихся при сжигании топлива.
- •Направления вредного воздействия на окружающую среду загрязняющих веществ, образующихся при сжигании топлива.
- •Определение объёмов воздуха и продуктов сгорания.
- •Выбор типа и расчет золоуловителя.
- •Групповой циклон цн-15 х 4уп.
- •Определение выбросов загрязняющих веществ.
- •Определение минимально необходимой высоты дымовой трубы
- •Расчет концентраций и суммарных токсичностей загрязняющих веществ в газах за котлом и золоуловителем.
- •1) Массовая концентрация:
- •2)Токсичность выбросов за котлом за золоуловителем (в устье трубы):
- •3) Объемная концентрация за котлом:
- •Возможные мероприятия по снижению выбросов.
- •Кафедра: «Теплоэнергетика железнодорожного транспорта»
- •Задание на курсовой проект
- •Вариант № 1
- •Условия образования и свойства основных загрязняющих веществ, образующихся при сжигании топлива.
- •Направления вредного воздействия на окружающую среду загрязняющих веществ, образующихся при сжигании топлива.
- •Расход топлива
- •Определение объёмов воздуха и продуктов сгорания.
- •Выбор типа и расчет золоуловителя.
- •Групповой циклон цн-15 х 4уп.
- •Выбросы газообразных загрязняющих веществ.
- •Определение выбросов твёрдых загрязняющих веществ.
- •Расчет минимально необходимой высоты дымовой трубы
- •Расчет концентраций и токсичности загрязняющих веществ в газах за котлом.
- •1) Массовая концентрация:
- •2)Токсичность выбросов за котлом и в устье трубы
- •3) Объемная концентрация за котлом:
- •Возможные мероприятия по снижению выбросов.
Выбор типа и расчет золоуловителя.
Объемный расход дымовых газов от одного котла при номинальном режиме
(Па - динамический коэффициент вязкости уходящих дымовых газов.
(кг/м3) – кажущаяся плотность частиц уноса.
Количество твёрдых продуктов сгорания (летучей золы и коксового остатка) на выходе из котла, т.е. до золоуловителя, г/с:
,
где - зольность топлива на рабочую массу, % ;
- доля золы, уносимой газами из котла (доля золы топлива в уносе);
32,68- теплота сгорания углерода, МДж/кг;
(г/с).
Концентрация твёрдых веществ перед золоуловителем:
(мг/м3)
= 8,2 г/м3
Расход газов через золоуловитель при температуре уходящих газов
(м3/с)
В качестве золоуловителя принимаю группу из = 4= 2х2 циклонов ЦН-15, работающих на сеть. Паспортные характеристики и параметры испытаний приведены в таблице
ЦН-15 |
Wопт, м/с |
ξ500 |
d50т, мкм |
lgση |
3,5 |
155 |
4,5 |
0,352 |
|
Wт = 3,5 м/с; Дт = 0,6 м; ρчт = 1930 кг/м3; μт = 22,2∙10-6 Па∙с |
Групповой циклон цн-15 х 4уп.
Рис. График
Оценим диаметр циклонов
м.
Принимаю типовую конструкцию ЦH-15-400 х 4СП (диаметр циклонов 400 мм, рабочий объем бункера 0,54 м3).
Скорость газов в циклоне уточненная
м/с
Аэродинамическое сопротивление золоуловителя
По справочным данным :
= 35.
К1 = 0,98 – поправка на диаметр.
К2 = 0,944 – поправка на запыленность.
Удельная масса дымовых газов
Их
плотность при НФУ
кг/м3
Плотность
при температуре уходящих газов
Аэродинамическое сопротивление золоуловителя
Для учета реальных условий эксплуатации уточняют параметр циклона по формуле:
мкм.
Если размеры частиц, подлежащих улавливанию, на входе в аппарат распределены по нормально – логарифмическому закону с параметрами dm и , то степень очистки газов можно найти как:
по
таблице нормальной функции распределения
Ф (Х) = 0.967 = ηМАХ
– максимальная степень очистки.
Среднеэксплуатационная степень очистки не превышает обычно 85% максимальной
Выбросы газообразных загрязняющих веществ.
Оксиды серы.
Суммарное количество оксидов серы МSO2 в г/с, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлов, вычисляют по формуле:
,
где
-
содержание серы в топливе на рабочую
массу, % ;
-
доля оксидов серы, связываемых летучей
золой в котле ( ориентировочное значение
при сжигании углей составляет 0,1);
-
доля оксидов серы, улавливаемых в мокром
золоуловителе попутно с улавливанием
твёрдых частиц ( для сухих золоуловителей
принимаем равным нулю);
(г/с)
– от одного котла.
кг/год
Оксид углерода.
Количество выбросов оксида углерода в г/с определяется по соотношению:
,
где
-
выход оксида углерода на единицу топлива,
г/кг;
Здесь q3 - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, %;
R-доля потери теплоты q3, обусловленная наличием в продуктах неполного сгорания оксида углерода (принимают для твёрдого топлива 1,0 );
(г/кг)
(г/с)
кг/год
Расчёт выбросов оксидов азота при слоевом сжигании твёрдого топлива.
Для
котлов, оборудованных топками с
неподвижной, цепной решёткой, с
пневмомеханическим забрасывателем и
для шахтных топок с наклонной решёткой
суммарное количество оксидов азота
в
пересчёте на NO2
в г/с, выбрасываемых в атмосферу с
дымовыми газами, определяется по формуле:
,
где
-
удельный выброс оксидов азота, г /МДж;
-
безразмерный коэффициент, учитывающий
влияние рециркуляции дымовых газов при
подаче их в смеси с воздухом. При
отсутствии рециркуляции равен =0;
При слоевом сжигании твёрдого топлива:
,
где
- коэффициент избытка воздуха в топке;
R6 - остаток на сите с размером ячеек 6 мм, % (характеристика гранулометрического состава угля ) принимают по сертификату на топливо.
(г
/МДж)
(г/с)
кг/год
г/с
кг/год
г/с
кг/год