Расчет количества и состава продуктов сгорания и топлива

Пыль

Выход пыли Вп, г/с определяется по формуле

Вп = Gc ∙ A ∙ χ ∙ (1 - η), (1)

где Gc - расход угля на сжигание, г/с;

А - зольность угля, масс %;

χ - константа, зависящая от типа топки и качества используемого угля;

η - доля твердых частиц пыли, улавливаемых в золоуловителях, принимают по техническим данным используемых золоуловителей (η = 0,1 ÷ 0,4), принимаем η = 0,2.

Вп = 944,4 ∙ 0,30 ∙0,002 ∙ (1 - 0,2) = 0,45 г/с.

Теоретическая концентрация пыли, улавливаемых в выхлопных (дымовых) газах , г/м3, энергосиловых установок определяется по формуле

= Вп/Vд.г. , (2)

где Vд.г - объем дымовых газов, образующихся при сжигании угля, м3/ч.

Для упрощения расчетов примем, что органическая часть угля содержит только углерод (С - 100%), а при сжигании угля образуется диоксид углерода.

Сжигание угля в потоке воздуха описывается стехиометрическим уравнением:

C + O2 + N = CO2 + N2 + QC

Для сжигания 1 г-м угля (С) требуется 1 г-м кислорода и 3,76 г-м азота (79/21 = 3,76), 21 и 79 - концентрация, соответственно, кислорода и азота в атмосферном воздухе, % объемн. Таким образом, при сжигании 1 г-м угля образуется 4,76 г-м (СО2 + N2) дымовых газов, а при сжигании G, г/с, угля образуется объем, Vд.г., м3/с., дымовых газов составляющий

Vд.г. = 0,0224 ∙ GCO2/M CO2 ∙ 4.76 , (3)

где 0,0224 м3 - объем занимаемый 1 г-м углерода при нормальных условиях 22,4 л (0,0224 м3);

GCO2 = GC ∙ M CO2/МС, г/с; (4)

где МС и M CO2 - молярная масса углерода и диоксида углерода, г.

GCO2 = 1305,56 ∙ 44/12 = 4787,05 г/с,

Vд.г. = 0,0224 ∙4787,05 /44 ∙ 4.76 = 11,6 м3/с.

По формуле (4) определяют теоретическую концентрацию пыли в дымовых газах.

= 0,987 /11,6= 0,085 г/м3

Практическая концентрация пыли , г/м3, в дымовых газах после энергосиловых установок составляет:

= / αв, (5)

где αв - коэффициент избытка воздуха, принимаем равным 1,5.

= 0,085 / 1,1 = 0,077 г/м3

Монооксид углерода

Выход монооксида углерода ВСО, г\с, при сжигании угля определяется по формуле

ВСО = 0,001RCO · GC ·(1 - q1/100), (6)

где RCO - выход монооксида углерода при сжигании топлива, г/с, определяется по формуле

RCO = q2 · R ·, (7)

где q2 - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, % ;

R - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленной наличием в продуктах сгорания монооксида углерода: значение R принимают в зависимости от вида используемого топлива, для твердого топлива (мазута) R = 1;

- низшая теплота сгорания топлива, принимаем равной 16,39 МДж/кг;

q1 - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, %.

Значения q1 и q2 в зависимости от характеристик топок энергосиловых установок принимают равными: q1 = 10% и q2 = 0,5%

RCO = 0,005·0,65·29,73 = 0,0966 г/с

ВСО = 0,001 · 0,0966 · 1305,56·(1 - 0,5/100) = 0,125 г/с

Затем определяем теоретическую концентрацию монооксида углерода , г/м3 в дымовых газах:

Еще статьи по экологии

Особо охраняемые природные территории РФ
Принято считать, что один из самых ранних заповедников в мире был создан еще в III веке до н. э. на острове Шри-Ланка. И в тот же период местным императором был впервые принят закон по защит ...

Экологические проблемы озер Беларуси
Конституция Республики Беларусь в совокупности с иными нормативными правовыми актами составляет правовую основу для формирования и реализации государственной политики в области охраны окружающей среды ...

Основные мероприятия по предотвращению или сведению к минимуму загрязнения водной среды при эксплуатации нефтеналивных судов
Распределение мировых запасов нефти и газа на нашей планете весьма неравномерно. Кроме того, они часто удалены от основных промышленных районов. Это ведет к непрерывному росту танкерного фл ...