РАСЧЕТ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ НА РАССЕИВАНИЕ В АТМОСФЕРЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
Расчет дымовой трубы на рассеивание в атмосфере загрязняющих веществ состоит в проверке высоты трубы на рассеивание в атмосфере золы, оксидов азота и диоксида серы SO2 (IV). Высота дымовой трубы должна обеспечивать такое рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере, при котором их концентрация у поверхности земли будет меньше предельно допускаемой санитарными нормами. Предельно допускаемая концентрация (п.д.к.) не должна превышать для золы и диоксида серы значения 0,5·10-6 кг/м3.
Концентрация загрязняющих веществ (кг/м3) у поверхности земли определяется по формуле
. (2.61)
где А — коэффициент стратификации атмосферы, С2/3·град1/3; М — масса загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу из дымовой трубы, кг/с; F — коэффициент, учитывающий скорость осаждения загрязняющих веществ в атмосфере; т — коэффициент, учитывающий условия выхода продуктов сгорания из устья дымовой трубы; Н — высота дымовой трубы, м; V — объем продуктов сгорания, проходящих через дымовую трубу, м3/с; Δt=θ - tв — разность между температурой газов на выходе из дымовой трубы θ и температурой окружающего воздуха tв, °C; Сф — фоновая концентрация загрязняющих веществ в атмосфере, кг/м3.
Масса золы (кг/с), выбрасываемой в атмосферу из дымовой трубы,
М=0,01пВраунАр, (2.62)
где п — число котлоагрегатов, подсоединенных к трубе; Вр — расчетный расход топлива, кг/с; аун — доля золы топлива, уносимая дымовыми газами.
Масса диоксида серы (кг/с), выбрасываемого в атмосферу из дымовой трубы,
М=0,01пВрS , (2.63)
где М =64, MS=32 — относительные молекулярные массы диоксида серы и серы.
Задача 2.105. Определить концентрацию диоксида серы у поверхности земли для котельной, в которой установлены два одинаковых котлоагрегата, работающих на высокосернистом мазуте состава: Сp=83%; Нр=10,4%; S =2,8%; Op=0,7%; Aр=0,1%; Wp=3,0%, если известны высота дымовой трубы Н=31м, расчетный расход топлива Вр=0,525 кг/с, температура газов на входе в дымовую трубу θдm=180°С, температура газов на выходе из дымовой трубы θ =186°С, коэффициент избытка воздуха перед трубой αдm=1,5, температура окружающего воздуха tв=20°С, барометрическое давление воздуха hб=97·103 Па, коэффициент, учитывающий скорость осаждения диоксида серы в атмосфере, F=1,0, коэффициент, учитывающий условия выхода продуктов сгорания газов из устья дымовой трубы т =0,9, коэффициент стратификации атмосферы А=120 с2/3·град1/3 и фоновая концентрация загрязнения атмосферы диоксидом серы Сф=0,03·10-6 кг/м3.
Решение: Теоретически необходимый объем воздуха определяем по формуле (1.27):
V0=0,089Cp+0,226Hp+0,033(S -Op)=0,089·83+0,266·10,4+0,033(2,8-0,7)=10,2 м3/кг.
Теоретический объем продуктов полного сгорания находим по формуле (1.36):
V =0,0187(CP+0,375S ) +0,0124(9Hp+Wp)+0,0161V0=
=0,0187(83+0,375·2,8)+0,79·10,2+0,0124(9·10,4+3,0)+0,0161·10,2=10,99 м3/кг.
Объем дымовых газов, проходящих через дымовую трубу, определяем по формуле (2.57):
= =29 м3/с.
Массу диоксида серы, выбрасываемого в атмосферу из дымовой трубы, находим по формуле (2.63):
М=0,01пВрS =0,01·2·0,525·2,8·64/32=0,059 кг/с.
Концентрацию оксида серы у поверхности земли определяем по формуле (2.61):
=0,45·10-6 кг/м3.
Задача 2.106.Определить концентрацию диоксида серы у поверхности земли для котельной, в которой установлены три одинаковых котлоагрегата, работающих на донецком угле марки Т состава: Cp= 62,7%; Нр=3,1%; S =2,8%; Np=0,9%; Op=1,7%; Ар=23,8%; Wp=5,0%, если известны высота дымовой трубы Н=32м, расчетный расход топлива Bр=0,35 кг/с, температура газов на входе в дымовую трубу θдm=180°С, температура газов на выходе из дымовой трубы θ =185°С, коэффициент избытка воздуха перед трубой αдm=1,7, температура окружающего воздуха tв=20°С, барометрическое давление воздуха hб=97·103 Па, коэффициент, учитывающий скорость осаждения диоксида серы в атмосфере, F=1,0, коэффициент, учитывающий условия выхода продуктов сгорания из устья дымовой трубы, m=0,9, коэффициент стратификации атмосферы А=120с2/3·град1/3 и фоновая концентрация загрязнения атмосферы диоксидом серы Сф=0,03·10-6 кг/м3.
Ответ: С=0,5·10-6 кг/м3.
Задача 2.107.Определить концентрацию золы у поверхности земли для котельной, в которой установлены два одинаковых котлоагрегата, работающих на кузнецком угле марки Д состава: Ср=58,7%; Нр=4,2%; S =0,3%; Np=1,9%; Op=9,7%; Aр=13,2%; Wp=12,0%, если известны высота дымовой трубы Н=32 м, расчетный расход топлива Bp=0,225 кг/с, температура газов на входе в дымовую трубу θдm=182°С, температура газов на выходе из дымовой трубы θ =188°С, коэффициент избытка воздуха перед трубой αдm=1,75, температура окружающего воздуха tв=20°С, барометрическое давление воздуха hб=97·103Па, доля золы топлива, уносимая дымовыми газами аун=0,85, коэффициент, учитывающий скорость осаждения золы в атмосфере, F=1,0, коэффициент, учитывающий условия выхода продуктов сгорания из устья дымовой трубы, т=0,9, коэффициент стратификации атмосферы А=120 с2/3·град1/3 и фоновая концентрация загрязнения атмосферы золой Сф=0,02·10-6 кг/м3.
Ответ: С=0,49·10-6 кг/м3.
Задача 2.108.Определить высоту дымовой трубы котельной, в которой установлены три одинаковых котлоагрегата, работающих на донецком угле марки А состава: Ср=63,8%; Нр=1,2%; S =1,7%; Np=0,6%; Ор=1,3%; Ap=22,9%; Wp=8,5%, если известны расчетный расход топлива Bр=0,63 кг/с, температура газов на входе в дымовую трубу θдm=178°С, температура газов на выходе из дымовой трубы θ =184°С, коэффициент избытка воздуха перед трубой αдm=1,7, температура окружающего воздуха tв=20°С, барометрическое давление воздуха hб=97·103 Па, коэффициент, учитывающий скорость осаждения диоксида серы в атмосфере, F=1,0, коэффициент, учитывающий условия выхода продуктов сгорания из устья дымовой трубы, т=0,9, коэффициент стратификации атмосферы А=120 с2/3·град1/3, фоновая концентрация загрязнения атмосферы диоксидом серы Сф=0,03·10-6 кг/м3 и п.д.к. диоксида серы у поверхности земли С=0,5· 10-6 кг/м3.
Ответ: Н=30 м.
Задача 2.109.Определить высоту дымовой трубы котельной в которой установлены два одинаковых котлоагрегата, работающих на ангренском угле марки Б2 состава: Ср=39,8%; Нр=2,0%; S =1,3%; Np=0,2%; Ор=9,1%; Ар=13,1%; Wp=34,5%, если известны расчетный расход топлива Вр=0,21 кг/с, температура газов на входе в дымовую трубу θдm=179°C, температура газов на выходе из дымовой труб θ =183°С, коэффициент избытка воздуха перед трубе αдm=1,75, температура окружающего воздуха tв=20°С, барометрическое давление воздуха hб=97·103 Па, доля золы топлив уносимая дымовыми газами, аун=0,85, коэффициент, учитывающий скорость осаждения золы в атмосфере, F=1,0, коэффициент, учитывающий условия выхода продуктов сгорания из устья дымовой трубы, т=0,9, коэффициент стратификации атмосферы А=120 с2/3·град1/3, фоновая концентрация загрязнения атмосферы золой Сф=0,02·10-6 кг/м3 и п. д. к. золы у поверхности земли С=0,5·10-6 кг/м3.
Ответ: Н=34м.
Дата добавления: 2020-07-18; просмотров: 621;