Задача 1. Визначити викиди токсичних речовин теплоелектростанції при спалюванні 2300000 т/рік органічного палива. Зольність вугілля – 18 %, очищення димових газів – мокрі золоуловлювачі. Зміст сірки в вугіллі – 1,3%, зміст азоту – 1,5 %. Продуктивність котла – 100 т/рік.
Рішення:
При спалюванні вугілля у повітря потрапляють наступні шкідливі речовини: пил (тверді частки), оксиди сірки, азоту та вуглецю.
Розрахунок викидів твердих часток, що викидаються в атмосферу з димовими газами при спалюванні твердого палива і мазуту, ведеться за балансовим рівнянням
Птв=В Ар x (1-s)
де Птв – кількість викидів твердих часток, г/с;
В – витрата палива, г/с;
А р – зольність палива, %;
х – допоміжна величина, що залежить від виду палива (для твердого палива – 0,0023, для мазуту – 0,010);
s – частка твердих часток, що уловлюються в золоуловлювачах (електрофільтри – 0,997, батарейні циклони – 0,93, мокрі золоуловлювачі – 0,975).
Перерахунок Вз (т/рік) в (г/с):
В=2300000·1000×1000/365×24×3600=72932,5 (г/с);
Птв=72932,5·18·0,0023·(1 – 0,975)=37,7 (г/с).
Розрахунок викидів оксидів сірки в перерахуванні на оксид сірки (IV) виконуємо за балансовою формулою
Пso2=0,02В×Sр×(1-y)×(1-z),
де S р – кількість сірки в паливі, %;
y – частка оксидів сірки, що зв'язуються золою в котлі (для вугілля – 0,1, для мазуту – 0,02, для природного газу – 0);
z – частка оксидів сірки, що уловлюються в золоуловлювачах (електрофільтри, батарейні циклони – 0, мокрі золоуловлювачі – 0,03).
Пso2=0,02×72932,5·1,3(1 – 0,1)×(1 – 0,03)=1655,4 (г/с).
Розрахунок викидів оксиду вуглецю робимо за формулою
ПСО=9×10-7 В q3 R Qn (1 – q4/100),
де Q n – нижча теплота згоряння палива, кДж/кг;
q 3, q 4 – збитки теплоти від хімічної та механічної неповноти згоряння палива, % (табл. 32);
R – коефіцієнт, що враховує втрати теплоти, обумовлені змістом СО у продуктах згоряння (табл. 32).
Таблиця 32 – Характеристика процесу горіння палива
| Паливо | Qn, кДж/ кг | q3 | q4 | R |
| Вугілля | 0,7 | 3,5 | 1,0 | |
| Мазут | 0,5 | 0,5 | 0,65 | |
| Природний газ | 0,15 | 0,5 | 0,5 |
ПСО=9×10-7×72932,5×0,7×1×34000(1 – 3,5/100)=1507,5 (г/с).
Розрахунок викидів оксидів азоту робимо в перерахуванні на оксид азоту (IV):
= 0,13×10-7 В К Qn b1 (1 – q4/100),
де К – коефіцієнт, що характеризує вихід оксидів азоту, кг/т умовного палива;
b1 – коефіцієнт, що враховує вплив змісту азоту в паливі на вихід оксидів азоту.
Коефіцієнт К визначаємо за формулами:
– для котлів паропродуктивністю більш 70 т/рік
К = 12×Р/(200 + Р);
– для котлів продуктивністю, яка дорівнює чи менше 70 т/рік
К = Р/20,
де Р – номінальна паропродуктивність котла, т/рік.
Значення коефіцієнта b1 залежить від виду палива: при спалюванні мазуту 0,9; при спалюванні природного газу 0,8; при роботі на твердому паливі визначається за формулою
b1 = 0,178 + 0,47 Nр,
де N р – вміст азоту в паливі, %.
= 0,13·10-7×72932,5×4×34000×0,883 (1 – 3,5/100) = 109,87 (г/с);
К=12·100/(200 + 100) = 4;
b1 = 0,178 + 0,47·1,5 = 0,883.
Задача 2. Визначити кількість викидів оксиду ванадію при спалюванні 2000000 т мазуту на рік. Вміст сірки в паливі – 2 %.
Рішення:
При спалюванні рідкого палива (мазуту) димові гази містять домішки оксидів ванадію. Розрахунок викидів оксидів ванадію в перерахуванні на оксид ванадію (V) виконуємо за формулою
= 4×10-8 В (95,4×Sp – 31,6),
де S р – вміст сірки в мазуті, %.
