Аэродинамический расчет газовоздушного тракта.

7.1. Расчет выбросов в атмосферу загрязняющих веществ:

Расчет выбросов окиси углерода.

Массовое количество окиси углерода, г/с:

M_СО = 0, 001·С_СО· В ·(1 – q ₄/100),

где С_СО – выход окиси углерода при сжигании топлива, г/м³, В – расход топлива, м³/с.

С_СО = q ₃· R · Q ^Р_Н/(100· Q _СО2)

где размерность Q ^Р_Н выражается в кДж/кг, Q _СО2 = 10, 13 МДж/кг (12, 66 МДж/м³), R – безразмерная доля q ₃, обусловленная наличием продукта неполного сгорания окиси углерода, для газа R = 0, 5.

С_СО = 0, 5·0, 5·47, 4·10³/(100·12, 66) = 9, 36 г/м³,

M_СО = 0, 001·9, 36·1.12 м³/с·(1 – 0/100) = 0, 01 г/с.

Расчет выбросов окислов азота.

Массовое количество окиси азота (в пересчете на NO₂), г/с:

M_NO2 = 0, 001· В · Q ^Р_Н· K _NО2·(1 – β)·(1 – q ₄/100),

где K _NO2 – количество окислов азота, образующихся на 1 ГДж тепла, кг/ГДж, в зависимости от вида сжигаемого топлива и номинальной производительности котельной установки, определяем по графику на рис. 2 [17], при нагрузке, отличающейся от номинальной следует вводить поправку, равную (Q_ФАКТ/Q_НОМ)^{0, 25}; β – коэффициент, учитывающий степень снижения выбросов окислов азота в результате применения технических решений. В настоящее время для малых котлов β = 0.

K _NО2 = 0, 094 кг/ГДж.

M_NO2 = 0, 001*1.12·47, 4*10³·0, 094·(1 – 0)·(1 – 0/100) = 5.35 г/с.

7.2. Расчет объема дымовых газов.

V _Г = B ·[ V ⁰_Г + (α – 1)· V ⁰]·(273 + t _Г)/273,

где V ⁰_Г – теоретический удельный объем продуктов сгорания, нм³/м³; V ⁰ – теоретический удельный объем воздуха для полного сгорания топлива, нм³/м³; α – коэффициент избытка воздуха в уходящих газах, при сжигании природного газа α = 1, 4; t _Г – температура дымовых газов, °С.

V _Г = 1.12·[10, 75 + (1, 4 – 1)·9, 72]·(273 + 140)/273 = 24.8 м³/с.

7.3. Предварительное значение устья дымовой трубы в зависимости от ПДК загрязняющих веществ.

Для оксида углерода.

где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, значение коэффициента, соответствующее неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна принимается согласно п. 2.2 [19], для Владимирской области А =140;
С ^СО_ПДК – максимальная разовая предельно допустимая концентрация оксида углерода в атмосферном воздухе, С ^СО_ПДК = 5 мг/м³; t _АВ – средняя максимальная температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца года, для Владимира t _АВ = 23, 3 °С [7]; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе, для газообразных вредных веществ согласно п. 2.5 [19] принимаем F = 1; η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, принимается в соответствии с п. 4 [19], в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающем 50 м на 1 км, η = 1.

м

Для оксидов азота.

где – максимальная разовая предельно допустимая концентрация оксидов азота в атмосферном воздухе, .

Таким образом, минимальная высота устья дымовой трубы составляет 25 м.

7.4. Максимальные значения приземной концентрации вредных веществ.

Для оксида углерода:

где Н – высота источника выброса над уровнем земли, м; m, n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газо-воздушной смеси из устья источника выброса.

Согласно значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f,

где w ₀ – средняя скорость выхода газо-воздушной смеси из устья источника выброса, м/с; D – диаметр устья источника выброса, м. Принимаем D = 1.5 м,

4

=3.15

Коэффициент m определяется в зависимости от f:

Коэффициент n при f < 100 определяется в зависимости от :

n = 1 при

мг/м³

Для оксидов азота:

мг/м³

7.5. Тяга дымовой трубы.

где h _БАР – барометрическое давление, для Владимирской области согласно [7] h _БАР = 7, 5 гПа = 750 Па = 5, 63 мм рт. ст.

Список литературы.

1. «Аэродинамический расчет котельных установок (нормативный метод)».

2. «Тепловой расчет котлов (нормативный метод)». Издание 3-е. СПб, ОАО НПО ЦКТИ, ОАО «ВТИ», РАО «ЕЭС России», 1998 г.

3. СН и П II-35-76* «Котельные установки».

4. СН и П 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

5. СН и П 2.08.02-89 «Общественные здания и сооружения».

6. СН и П 23-01-99 «Строительная климатология».

7. МДК 4-05.2004 «Методика определения потребности в топливе, энергетической энергии и воды при производстве и передаче тепловой энергии и теплоносителей в системах коммунального теплоснабжения».

8. Лебедев В. И., Пермяков Б. А., Хаванов П. А. «Расчет и проектирование теплогенерирующих установок систем теплоснабжения». М., Стройиздат. 1992 г.

9. Александров А. А., Григорьев Б. А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: Справочник. М., МЭИ, 1999 г.

10. Информационно-справочный каталог «Водоподготовительное оборудование». Выпуск 1. Саратовский завод энергетического машиностроения. Фильтры параллельноточные ФИПа. Техническое описание.

11. РД 34.37.526-94 Методические указания по применению ионитов на водоподготовительных установках тепловых электростанций.

12. Эстеркин Р. И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование: Учеб.пособие для техникумов. Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1989 г.

13. Двойнишников В. А., Деев Л. В., Изюмов М. А. Конструкция и расчет котлов и котельных установок: Учебник для техникумов по специальности «Котлостроение». М.: Машиностроение, 1988 г.

14. Методические указания по расчету выбросов загрязняющих веществ в атмосферу с дымовыми газами отопительных и отопительно-производственных котельных. АКХ им. К. Д. Памфилова. М., 1991 г.

15. СО 153-34.02.317-2003 «Методические рекомендации по оценке выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от вспомогательных производств теплоэлектростанций и котельных».

16. ОНД-86 «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий».