9.4 Экологичность проекта.

Увеличение отпуска теплоты для покрытия возросших тепловых нагрузок на базе комбинированной выработки тепловой и электроэнергии позволяет на 20 – 25 % сократить расход топлива и снизить капиталовложения путем отказа от строительства неэкономичных мелких отопительных установок, являющихся источниками загрязнения воздушного бассейна. Снижение технологических потерь тепла с охлаждающей водой в конденсаторах паровых турбин является одним из эффективных методов уменьшения удельных расходов топлива на отпущенных киловатт-час и экономии топливно-энергетических ресурсов.

Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу выполнен для угля хоронорского месторождения.

Расчет сделан в сравнительной форме, с целью показать количество выбросов на котлах работающих с турбиной до и после модернизации:

Расчетные данные (среднее по штабелю за 1997):А^р= 20%, W^р= 29.3%, Q_н = 3169 ккал/кг, S^р= 0.2 %, O^p= 12.5 %, C^p= 37.5 %, N^г= 0.5 %.

Тепловые потери: q₂, q_3, q_4, q₅ (данные взяты из испытаний котлоагрегатов).

Расчеты производится для котла БКЗ - 220 для вариантов :

a). до модернизации;

b). после модернизации.

Расчет выбросов в атмосферу частиц золы и недожога.

М_тв= В  (А^р/(100-Гун)  а_ун)  (1-)

a). 7917  (20/(100-4.9)  1)  (1-0.97) = 50 г/с;

b). 7848  (20/(100-4.9)  1)  (1-0.97)= 48 г/с;

где :

- В - расход натурального топлива на парогенератор, г/с;

- А^р - зольность топлива на рабочую массу, %;

- а_ун - доля золовых частиц и недожога, уносимых из котла = 1.00;

-  - доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителях = 0.97;

- Гун – содержание горючих в уносе, %.

Расчет выбросов в атмосферу окислов серы.

Количество окислов серы, поступающих в атмосферу с дымовыми газами в пересчете на SO₂, г/с

Мso₂ = 0.02  В  S^p  ( 1 - so₂ ) =

a). 0.02  7917  0.2  ( 1- 0.2 ) = 26 г/с;

b). 0.02  7848  0.2  ( 1 - 0.2 ) = 25 г/с;

где:

- В - расход натурального топлива на парогенераторы, г/с;

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

- so₂ - доля оксидов серы, связываемых летучей золой в газоходах парогенераторов, зависит от зольности топлива и содержания окиси кальция в летучей золе = 0.2.

Расчет выбросов в атмосферу окислов азота.

Количество окислов азота поступающих в атмосферу с дымовыми газами в пересчете на NO₂, г/с

МNO₂ = 0.34  10^-7  К  В  Q_н     ( 1- 0.01  q₄ ) =

a). 0.34  10^-7  6  7917  13.2  0.413 0.85  ( 1 - 0.01  3.5) = 0.007 г/с;

b).0.34  10^-7  6  7848  13.2  0.413   ( 1 - 0.01  3.5 ) = 0.007 г/с;

где:

- Q_н - теплота сгорания натурального топлива, МДж / кг;

- - коэффициент, учитывающий конструкцию горелок (для прямоточных = 0.85);

- В - расход натурального топлива на парогенераторы, г/с;

- q₄- потери теплоты с уносом от механической неполноты сгорания топлива, %;

- К - коэффициент, характеризующий выход оксидов азота, кг/т условного топлива;

К=12 Dф/(200+D)

К=12 210/(200+220)=6

где:

- DиDф- номинальная и фактическая паропроизводительность котла, т/ч;

- - коэффициент, учитывающий содержание азота в топливе на выход оксидов азота;

 N^г

 0.5=0.413

где:

- N^г- содержание азота в топливе, %;

Расчет выбросов в атмосферу оксидов углерода.

Расчет выбросов оксидов углерода производится по формуле, г/с:

Мсо = 0.001  В  Ссо  ( 1- 0.01  q₄ ) =

a). 0.001  7917  0.13  ( 1- 0.01 2.87 ) = 0.10 г/с;

b). 0.001  7848  0.13  ( 1- 0.01 3.5 ) = 0.99 г/с;

где:

- В - расход натурального топлива на парогенераторы, г/с;

- q₄ и q₃ – потери тепла от механического и химического недожога, %;

- Ссо – выход оксидов углерода при сжигании твердого, кг/т;

Ссо= q₃  R  Qн/1000

Ссо= 0.01  1  13278/1000=0.13

где:

- Qн – теплота сгорания низшая топлива, кДж/кг;

- R – коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленной содержанием оксида углерода в продуктах сгорания =1.0.

Вывод:

И так, расчет показал, что перевод турбины на режим работы с постоянным противодавлением дает снижение выбросов загрязняющих веществ по всем показателям. Это связано с экономией топлива на данном режиме работе. Таким образом модернизация позволяет не только повысить технико-экономические показатели ТЭЦ, но и благоприятно сказывается на экологической обстановке окружающей среды.

Перевод турбины на работу с противодавлением без пропуска пара через ЧНД в конденсатор позволяет повысить экономичность уста­новки за счет:

1) полного исключения потерь тепла в конденсаторе с циркуля­ционной водой;

2) уменьшения расхода электроэнергии на собственные нужды ТЭЦ (на привод циркуляциионных и конденсатных насосов);

3) исключения подачи рабочего пара на основной эжектор;

4) сокращения объема работ по ремонту и обслуживанию турбоустановки (в связи с отключением из работы конденсатора, эжектора, насосов и др.).

Расчет экономической эффективности выполнен по методике / 1/ путем сравнения годовых приведенных затрат на выработку одинакового количества тепловой и электрический энергии в вариантах до и после модернизации турбины. Расчетная формула имеет вид:

; (1)

где 3₁, З₂- годовые приведенные затраты на выработку тепловой и электрической энергии в сравниваемых вариантах;

И₁, И₂ - годовые издержки производства в сравниваемых ва­риантах (годовые расходы на топливо в денежном выражении, затраты на текущие и средние ремонты, амортизационные отчисления, общестанционные рас­ходы и др.);

К₁, К₂ - капитальные затраты в сравниваемых вариантах;

- годовая экономия на издержках производства после модернизации;

- дополнительные капитальные затраты в варианте модернизации;