11. Выбор высоты дымовой трубы

Одним из основных средств уменьшения загрязнения атмосферы вредными примесями, выбрасываемыми через дымовые трубы тепловых электростанций, является улучшения рассеивания дымовых газов. Этому способствует уменьшение числа дымовых труб на электростанции (источников выбросов) и увеличение их высоты, а также скорости газов на выходе из устья трубы, что препятствует отклонению потока дымовых газов вниз.

Вид топлива: Экибастузский, марка СС;

Низшая удельная теплота сгорания заданного топлива: Q_н^р=18.88 МДж/кг;

Зольность: А^р=35 %;

Содержание серы S^р=0,6 %.

Выброс золы на энергоблок определяем по формуле (11.1) [12, 190]:

, г/с;

где: =1,5% – потери от механического недожога;

=0,95 – степень золоулавливания;

=0,99 – степень очистки;

В₍₁₎ =28,08 кг/с – расход топлива энергоблок

г/с.

Выброс SO₂ на энергоблок определяем по формуле (11.2) [12, 191]:

=20S^PВ₍₁₎(1- )(1- ), г/с;

где: =0,1 – доля SO₂, улавливания летучей золой;

=0,015÷0,025 – доля SO₂, улавливания мокрой образовавшейся H₂SO₄.

=200,628,08(1-0,1)(1-0,015)=298,72 г/с.

Выброс NO₂ на энергоблок определяем по формуле (11.3) [12, 191]:

=0,034  В₍₁₎К (1- ), г/с;

где: =1,4 – коэффициент, влияющий на выход NO₂;

K – коэффициент, характеризующий выход NO₂ на 1 тонну сожженного условного топлива;

;

=0,0341,428,089,718,88(1- )=241,11 г/с.

Расход дымовых газов на энергоблок:

, м³/с;

где: =160С – температура уходящих газов;

=1,55 – коэффициент избытка воздуха уходящих газов.

=7,831 м³/кг – расчетный удельный расход.

м³/с.

Температура окружающего воздуха (средняя наиболее холодного месяца):

t_возд= -20С (принимаем).

Разность температур:

=t_{дым газ}-t_атм=160-(-20)=180С.

Предположим скорость газов на выходе из трубы: =35 м/с по [12, 192].

Предполагаемая высота трубы Н=270 м принята по рекомендации [12, 196].

Предполагаемое количество дымовых труб на станции: n=2 [12, 194],

Расчётный диаметр устья трубы для 3 энергоблоков:

= м.

Параметр, учитывающий аэродинамическое всплытие газового факела из устья трубы:

.

Безразмерный коэффициент, учитывающий влияние скорости выхода газов из трубы:

.

Суммарное количество выбросов газообразных примесей (М_SO2, М_NO2) с энергоблока:

=М_(1)SO2+5,88М_(1)NO2=298,72+5,88241,11=1716,44 г/с.

Высота трубы, при которой обеспечивается необходимое рассеивание газообразных примесей (М_SO2, М_NO2) определяем по формуле (11.4) [12, 191]:

, м;

где: А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы для неблагоприятных метеорологических условий, определяющих условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосфере.

Для северо-запада европейской части России А=160 [6, 30].

F – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние скорости осаждения примесей вредных веществ в атмосфере воздуха (для газообразных примесей F=1)

ПДК для SO₂ – 0,05 мг/м³.

Расчёт:

м.

Высота трубы, при которой обеспечивается необходимое рассеивание золы ( ):

, м;

где: ПДК для золы – 0,05 мг/м³;

М_(1)З=95,66 г/с – суммарный выброс золы на энергоблок;

F=2 – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние скорости осаждения примесей вредных веществ в атмосфере воздуха (для частиц пыли, золы).

Расчёт:

м.

Из двух значений и выбираем наибольшие значения по [12, 196] ближайшую стандартизованную высоту трубы:

- для трубы на 3 энергоблока Н=180 м;

Оптимальная скорость выхода газов 30-35 м/с.

Диаметр устья железобетонной дымовой трубы выбираем по таблице 11.5 [12, 197]:

- для трубы на 3 энергоблока Н=8,6 м.