3.2 Оксиды серы

Суммарное количество оксидов серы , выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами (г/с, т), вычисляют по формуле

, (3.8)

где В - расход натурального топлива за рассматриваемый период, г/с (т);

S^г - содержание серы в топливе на рабочую массу, %;

- доля оксидов серы, связываемых летучей золой в котле;

- доля оксидов серы, улавливаемых в мокром золоуловителе попутно с улавливанием твердых частиц;

- доля оксидов серы, улавливаемых в сероулавливающей установке;

n_о и n_к - длительность работы сероулавливающей установки и котла соответственно, ч/год.

Ориентировочные значения при факельном сжигании различных видов топлива приведены ниже.

Топливо

торф…………………………………………………………..…….0,15

сланцы эстонские и ленинградские………………………………0,8

сланцы других месторождений…………………………………..0,5

экибастузский уголь…………………….………...…………….…0,02

березовские угли Канско-Ачинского бассейна

для топок с твердым шлакоудалением……………………...….0,5

для топок с жидким шлакоудалением…………...…………….…0,2

другие угли Канско-Ачинского бассейна

для топок с твердым шлакоудалением……………………...…..0,2

для топок с жидким шлакоудалением………….……...…...……..0,05

угли других месторождений……………………………..………..0,1

мазут…………………………………………………………………0,02

газ…………………………………………………………………….0

Доля оксидов серы , улавливаемых в сухих золоуловителях (электрофильтрах, батарейных циклонах), принимается равной нулю. В мокрых золоуловителях МС и MB эта доля зависит от общей щелочности орошающей воды и от приведенной сернистости топлива S^пр.

. (3.9)

Где Q_i^г - низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

При принятых на тепловых электростанциях удельных расходах воды на орошение золоуловителей 0,1-0,15 дм³/нм³ определяется по графику рисунка Приложения 6.

При совместном сжигании топлива различных видов выбросы оксидов серы рассчитываются отдельно для топлива каждого вида и результаты суммируются.

Примечание - При разработке нормативов предельно допустимых и временно согласованных выбросов (ПДВ и ВСВ) следует применять балансово-расчетный метод, позволяющий более точно учесть выбросы диоксида серы. Это связано с тем, что сера распределена в топливе неравномерно. При определении максимальных выбросов в г/с используются максимальные значения содержания серы в топливе S^г за прошедший год. При определении валовых выбросов в т/год используются среднегодовые значения S^г.

Пример

Найти годовой выброс сернистого ангидрида и оксидов азота (в пересчете на NO₂) от котельной установки с одним паровым котлом номинальной тепловой производительностью 60 т. пара в час. Котел оборудован прямоточными горелками, твердым шлакоудалением. Фактическая производительность котла 56 т пара в час.

Расход топлива 2000 тыс. т. экибастузского каменного угля в год. Коэффициент избытка воздуха α_m равен 1,3; коэффициент потери тепла от механической неполноты сгорания топлива q₄ - 4,5. Котел оборудован системой двухступенчатого сжигания топлива для сокращения образования оксидов азота, часть воздуха _в = 7,5 % поступает помимо основных горелок. Содержание серы в топливе на рабочую массу, S^г = 3,5 %; содержание азота в топливе на горючую массу N^г=3%. Щелочность орошающей мокрый золоуловитель воды воды, равна 6мг-экв./дм³:

Решение

1. Расчет выбросов оксидов азота ведем по формуле 3.1

Для парового котла данной паропроизводительности (60т/час) применяем формулу

При этом в связи со сжиганием твердого топлива значение D_ф заменяем на D_н.

К_NO2 = 7,5 • 60/50+60 = 4,09

Величину β₁ для α_m=1,3 вычисляем по формуле (5)

₁ = (0,178+0,47 N^г)_т/1,25 = (0,178 + 0,47•3)•1,3/1,25 = 1,65

В связи с отсутствием рециркуляции топочных газов и установки очистки газов от оксидов азота принимаем величины r и ŋ_аз равными нулю.

Величина β₂ для прямоточных горелок равна 0,85; величина β₃ для твердого шлакоудаления равна 1.

По графику приложения 5 находим величину έ₂ как функцию от _в = 7,5 %. По графику №2, соответствующему твердому топливу, находим значение έ₂ равным 0,8.

Подставляя исходные данные и найденные значения параметров в расчетную формулу находим выброс оксидов азота.

М_NO2 = 2000•4,09•(1- 4,5/100)•1,65•(1-0)•0,85•1,0•0,8•(1-0)•10^-3=8,765 т/год.

2. Расчет выбросов сернистого ангидрида ведем по формуле

_{Величина ŋ}^' _{SO2 для экибастузского угля равна 0,02. Величину ŋ}^'' _{находим из графика 6. Приведенная сернистость экибастузского угля рассчитывается делением сернистости (3,5% по условию задачи) на теплоту сгорания, равную для экибастузского угля 18,94 МДж/кг. Получаем 3,5:18,94= 0,185}

_{В связи с отсутствием сероочистки последний сомножитель принимает единичное значение.}

При щелочности орошающей воды 6мг-экв./дм³ и содержании серы на приведенную массу 0,185 по графику рис А2 приложения А находим _ŋ^'' _{= 3%=0,03}

Подставляя исходные данные и найденные значения параметров в расчетную формулу находим выброс оксидов азота.

М_SO2 = 0,02•2000•(1-0,02)•(1-0,03)=38,02 т/год

Задание 3А

Найти выброс оксидов азота и сернистого ангидрида расчетным методом. Исходные данные по приложению 7.