Три задача матвей

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

________________________________________________________________________________

Наименование института ЭНИН

Наименование специальности Теплоэнергетика и теплотехника

Наименование выпускающей Автоматизация теплоэнергетических

кафедры процессов

ЗАДАЧА 1

ЗОЛОУЛОВИТЕЛИ

По дисциплине «Природоохранные технологии в теплоэнергетике»

Вариант 10

Исполнитель, студент группы 5Б1В ________ Опарин А.О.

Руководитель ________ Матвеева А.А.

подпись

Томск – 2014

Задача 1

Для энергетического блока мощностью N_э(МВт), с удельным расходом тепла на выработку электроэнергии q_э (кДж/кВт*ч). Известны: состав сжигаемого топлива, дисперсионный состав золы и температура уходящих из котла дымовых газов (таб. 1.1,1.2,1.3).Определить: фракционные - Ƞ_i и полную - Ƞ эффективность золоулавливания батарейного циклона; количество уловленной золы М_ул (г/с) и выброшенной в атмосферу золы М_з (г/с); концентрацию золы на входе С_вх (мг/м³) и выходе С_з (мг/м³) из золоуловителя. Сравнить с НУВ, построить зависимости: 1)Эффективность золоуловителя от диаметра; 2) проскока от диаметра. Принять: скорость дымовых газов в золоуловителе 4 м/с, коэффициент избытка воздуха α=1.4, коэффициент учитывающий тип циклона k=0.5

Из таблицы 1.1 – Исходные данные:

Вариант	Тип блока	Мощность блока , МВт	Удельный расход тепла , кДж/кВт	Температура дымовых газов oС
10	К-300-240	300	7720	170

Из таблицы 1.2 – Месторождение и состав топлива:

П/п	Месторождение	Марка	W р	A р	S р	С p	Н р	N р	O р	Q н р
			%	%	%	%	%	%	%	МДж/кг
10	Томьусинское	2СС	10,О	14,4	О,4	66,5	3,4	1,7	3,6	25,4

Из таблицы 1.3 – Фракционный состав золы, %:

П/п	Размеры частиц, d i  , мкм
	1,0	3,0	5,0	10,0	20,0	30,0	>40,0
10	25,0	26,0	14,0	10,0	6,0	5,0	14,0

Решение:

1) Параметр золоулавливания:

, где k=0.5 и скорость газов u=4 м/с

Расчет проскока ε_i от П_i по таблице 2.

2) Фракционная эффективность:

3) Полная эффективность золоуловителя.

4) Расход топлива.

5) Масса золы на выходе.

6) Масса уловленной и выброшенной золы.

7) Объем дымовых газов перед золоуловителем.

, где – теоретическое количество сухого воздуха, необходимого для полного сгорания топлива рассчитывается по формуле:

– теоретический объем азота.

– теоретический объемтрехатомных газов.

– объемводяных паров.

– удельный объем дымовых газов.

8) Концентрация золы перед золоуловителем и выброшенной золы на выходе.

9) Приведенное содержание золы.

Рисунок 1 - Зависимость эффективности золоуловителя от диаметра.

Рисунок 2 - Зависимость проскока от диаметра.

Вывод по первой части: Сравнивая значение с НУВ – нормативом удельных выбросов в атмосферу твердых частиц для котельных установок при концентрация золы в дымовых газах . что не совпадает с полученным значением концентрации выброшенной золы на выходе золоуловителя . Загрязнение окружающей среды не произойдет.

Из графика 1 видно, что чем больше диаметр частиц, тем меньше проскок, так как большие частицы лучше улавливаются. Из графика 2 видно ,что чем больше диаметр частиц, тем больше фракционная эффективность золоуловливания.

Задача 2

Выбрать количество и типоразмер мокрого золоуловителя с трубой Вентури типа МС-ВТИ для очистки дымовых газов. Объёмный расход и температуру дымовых газов принять из решения задачи 1. Оптимальную скорость газов в горловине трубы Вентури принять 50-70 м/с. Допустимый удельный расход воды принять по табл. 4.3.

Определить:

- эффективность золоула­вливания электрофильтра; количество выброшенной в атмосферу золы (, г/с); концентрацию золы на выходе (, мг/м³ ) из золоуловителя. Сравнить с НУВ.- расход воды G_в, т/ч.

- На сколько процентов изменится количество выбрасываемой в атмосферу золы, если эффективность золоуловителя в результате установки на трубе Вентури акустического резонатора увеличилась на 1%.

Решение

Дано:

1. Определение расчетной площади проходного сечения трубы Вентури.

2. Выбираем типоразмер и справочную площадь горловины трубы Вентури

3. Определение фактической скорости в горловине трубы Вентури

4. Определение удельного расхода воды по табл. 4.3

5. Определение параметра П

6. Определение показателей эффективности золоулавливания

7. Определение расхода воды

8. Массовый выброс золы в атмосферу

1. Концентрация выброшенной золы на выходе

Приведенное содержание золы

Вывод по второй части: Сравнивая значение с НУВ - нормативом удельных выбросов в атмосферу твердых частиц для котельных установок при концентрация золы в дымовых газах что не совпадает с полученным значением концентрации выброшенной золы на выходе золоуловителя . Загрязнение окружающей среды не произойдет.

Задача 3

Выбрать количество и типоразмер электрофильтров для энергетического блока мощностью [МВт], с удельным расходом тепла на выработку электроэнергии [МДж/кВт.ч]. Состав сжигаемого топлива, дисперсионный состав золы и температуру уходящих из котла дымовых газов принять по варианту из решения задачи 1.

Определить:

- фракционные _– и полную _– эффективность золоула­вливания электрофильтра; количество выброшенной в атмосферу золы (, г/с); концентрацию золы на выходе (, мг/м³ ) из золоуловителя. Сравнить с НУВ.

- Рассчитать периодичность встряхивания для каждого поля.

1. Коэффициент учитывающий электрофизические свойства золы:

Томьусинское месторождение:

2. Определение расчетной площади проходного сечения

3. По площади проходного сечения выбираем тип электрофильтра

ЭГА 2-48-12-6-3

f_спр=135 м²

L=3,84 м

4. Уточняем фактическую скорость дымовых газов

входит в диапазон 1,6-1,8 м/с

5. Определяем скорость дрейфа частиц диаметром d_i

Коэффициент уноса

6. Эффективность работы электрофильтра

Параметр золоулавливания

Фракционная эффективность

Полная эффективность золоуловителя:

Приведеное содержание золы

7. Период встряхивания полей

Вывод по третей части: Сравнивая значение с НУВ - нормативом удельных выбросов в атмосферу твердых частиц для котельных установок при концентрация золы в дымовых газах что не совпадает с полученным значением концентрации выброшенной золы на выходе золоуловителя. Загрязнение окружающей среды не произойдет.

Вывод по работе: В ходе практической работы были рассчитаны 3 золоуловителя: циклонный, мокрый и электрофильтр.

Самый экологически чистый вариант при большей концентрации выброшенной золы получился при расчете электрофильтра , больше золы уловлено чище воздух. Полная эффективность циклонного золоуловителя , мокрого , электрофильтра . Лучше всего эффективность улавливания получилась у электрофильтра.