Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Политехнический институт

(институт)

Тепловые электрические станции

(кафедра)

Отчет о практической работе №1

Определение выбросов газообразных загрязняющих веществ

(тема)

Преподаватель				В.В. Криворучко
		Подпись, дата		Фамилия, инициалы

Студент	ФЭ13-01Б		071311329				Е.С. Кащеева
	номер группы		номер зачетной книжки		подпись, дата		инициалы, фамилия

Красноярск 2016

Содержание

Y

ВВЕДЕНИЕ 3

1 Описание установки 4

2 Расчет выбросов оксидов азота 4

3 Расчет высоты дымовой трубы 6

4 Мероприятия по снижению выбросов оксидов азота. 8

5 Водопотребление станции 11

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 13

Введение

При сжигании углеводородных топлив в топливосжигающих устройствах ГТУ в продуктах сгорания образуются токсичный соединения, влияние которых вредит человеку и окружающей среде.

Целью данной практической работы является определение выбросов газообразных загрязняющих веществ ГТУ.

1. Описание установки

Предметом расчета является проектируемая парогазовая установка мощностью 450 МВт, расположенная в республике Татарстан, в западной части России.

Исходные данные для расчета представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные

Параметр	Единица измерения	Значение
Электрическая мощность	МВт	145,8
Температура газов перед газовой турбиной, tc	С	1300
Температура воздуха на входе в компрессор, ta	˚С	15
Степень сжатия в компрессоре		16
Коэффициент использования теплоты топлива в камере сгорания		0,995
КПД ГТУ,

2. Расчет выбросов оксидов азота

Состав топлива, %							, кДж/кг
CH4	С2H6	C3H8	C4H10	C5H12	CO2	N2
53,6	22,8	6,1	0,9	0,2	0,9	5,3		40610

Суммарное количество оксидов азота NO_x в пересчете на NO₂, поступающих в атмосферу с отработавшими газами газотурбинных установок вычисляют по соотношению:

( )

где - концентрация оксидов азота в отработавших газах в пересчете на NO₂, мг/нм³;

V_cг - объем сухих дымовых газов за турбиной, нм³/кг топлива (нм³/нм³ топлива), вычисляемый по формуле:

( )

где - теоретический объем газов, нм³/кг топл. (нм³/нм³ топл.);

V⁰ - теоретически необходимый объем воздуха, нм³/кг топл. (нм³/нм³ топл.);

_от - коэффициент избытка воздуха в отработавших газах за турбиной;

- теоретический объем водяных паров, нм³/кг топл. (нм³/нм³ топл.);

В - расход топлива в камере сгорания, т/ч (тыс. нм³/ч) или т (тыс. нм³); при определении выбросов в граммах в секунду B берется в т/ч (тыс. нм³/ч); при определении в тоннах В берется т (тыс. нм³);

k_n - коэффициент пересчета; при определении выбросов в г/с k_n =0,278·10^-3.

При использовании в энергетических ГТУ высокофорсированных камер сгорания с последовательным вводом воздуха в зону горения и микрофакельных камер сгорания с подачей всего воздуха через фронтовое устройство концентрация оксидов азота в мг/нм³ приближенно вычисляется по формуле:

( )

где а - коэффициент, зависящий от вида топлива и равный для высокофорсированных камер сгорания при сжигании природного газа 1,8;

k_т - коэффициент, отражающий влияние температуры газов перед турбиной (Т_гт) на образование NO_x. Зависимости k_т от Т_гт для камер сгорания обоих типов представлены на рисунках Д2 и Д3 (Приложение Д)[1].

k_p - коэффициент, отражающий зависимость концентрации оксидов азота от давления в камере сгорания:

( )

где p_в - давление воздуха в камере сгорания, МПа.

Для расчета объема сухих газов определим:

(5)

(6)

(7)

Коэффициент избытка воздуха:

(8)

где – энтальпия воздуха перед газовой турбиной;

- энтальпия воздуха после компрессора;

- энтальпия продуктов сгорания.

(9)

(10)

(11)

(12)

, ,

Расход топлива на газовую турбину:

Тогда суммарное количество оксидов азота NO_x в пересчете на NO₂: