Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Практична робота №4






Tема: Розрахунок забруднень атмосферного повітря при спалюванні палива в котельнях.

 

Мета роботи: Вивчення методики і набуття навичок розрахунку валових і максимально разових викидів забруднюючих речовин, що потрапляють до атмосфери при спалюванні палива в котельнях.

1. Теоретичні відомості

Об'єкти енергетики є одними з основних техногенних джерел забруднення атмосфери. Великі обсяги газових потоків, продуктів згоряння палива, що відходять, ускладнюють ефективне використання апаратів очищення.

Будівництво високих димарів дозволяє розсіювати шкідливі речовини на великій території, зменшуючи приземну концентрацію забруднюючої речовини, однак це не знижує забруднення атмосфери вцілому.

При розрахунках забруднення атмосферного повітря котельнями необхідно знати основні забруднюючі речовини, а також загальні обсяги продуктів згоряння палива.

Основними, забруднюючими атмосферне повітря, речовинами при спалюванні палива є:

1. тверді частки

2. оксиди сірки

3. оксиди вуглецю

4. оксиди ванадію

5. оксиди азоту


1.1. Паливо і його горіння

Паливо, що застосовується в теплотехніці, поділяють за агрегатним станом на тверде, рідке і газоподібне. Розрізняють паливо органічне і ядерне. При використанні органічного палива теплота виділяється в результаті реакцій з'єднання пальних елементів палива з окислювачем, яким зазвичай є кисень повітря. Ядерне паливо при реакціях розпаду атомних ядер деяких ізотопів важких елементів (природного U235, штучних U233 і Рu239) виділяє теплоти в мільйон разів більше, ніж краще органічне паливо. Паливо за походженням поділяють на природне і штучне. До природного твердого палива відноситься антрацит, кам'яне і буре вугілля, торф, горючі сланці, деревина; до штучного – кокс, деревне вугілля, відходи збагачення. Природним рідким паливом є нафта. До штучного рідкого палива відносяться продукти переробки нафти: бензин, гас, дизельне паливо, мазут і ін. Природне газоподібне паливо – природний і супутній нафтовий гази.

Паливо — це горюча речовина, яку економічно доцільно використовувати для одержання значної кількості теплоти.

Властивості коксу значно впливають на процес горіння палива і визначають області його використання. Згоряючий кокс володіє великою механічною міцністю, і тому паливо, що утворює такий кокс, застосовують головним чином у металургії.

1.2. Види органічного палива

Тверде паливо. Розглянемо характеристики найбільш розповсюджених видів твердого палива.

Буре вугілля, відрізняється великим виходом летучих речовин (V' = 40-60%), високими зольністю (Ар = 15-30 %) і вологістю (WР= 30-40%) Теплота згоряння невисока (Qрн = 10-17 МДж/кг).

Кам'яні вугілля по складу і властивостям різноманітні. Вони володіють порівняно невисокими зольністю (Ар = 5-25%) і вологістю (Wр = 5-10%) при широкому діапазоні виходу летких речовин (V'= 10-40%). Основна маса кам'яних вугіль спалюється. Теплота згоряння Qр = 23-27 МДж/кг. Кам'яне вугілля класифікують за виходом летких речовин і характером коксового залишку (довгополум’яний – Д, газовий – Г, жирний – Ж, коксовий – К, що згоряє – З, тонкий – Т, антрацит – А) та за величиною шматків (великий – К, горіх – О, дрібний – М, насіння – С, штиб – Ш, рядовий – Р).

Антрацити відрізняються від іншого твердого палива щільною структурою, високим вмістом вуглецю (С' = 93-96%), малим виходом летких речовин (V'= 3-5 %), малою зольністю (Ар = 13-17%) і вологістю (Wр = 5-7 %), високою теплотою згоряння (Qpн = 30-35 МДж/кг).

Горючі сланці характеризуються великою зольністю (Ар = 50-60%) і високим виходом летких речовин (V' = 80-90%); вологість їх невелика (Wp = 15-20%), вони мають найнижчу для твердих палив теплоту згоряння (Qpн= 5, 7-10 МДж/кг)

Деревина відрізняється дуже малою зольністю (Ар < 1 %) та великим виходом летких речовин (V' = 85%). Значна вологість деревини (Wр = 40-60%) визначає досить низьку теплоту згоряння (Qpн = 10-12 МДж/кг).

Торф – наймолодший вид твердого органічного палива. Він має великий вихід летких речовин (V' = 70%), високу вологість (Wр = 30 -г- 50%) і малий вміст золи (Aр = 5 -10%). Теплота згоряння торфу невелика (Qpн = 10-13 МДж/кг).

Рідке і газоподібне паливо. Природне рідке паливо – нафта одночасно є основним джерелом одержання штучного рідкого палива. Вона складається з різних вуглеводнів з домішкою кисневих, азотних і сірчистих сполук. Природну нафту як паливо, не застосовують. Рідке штучне паливо поділяють на рідке дистилятне, важке дистилятне та залишкове паливо.

Детонаціясупроводжується хиткою роботою двигуна, втратою потужності, приводить до руйнування деталей двигуна. Для кожного дистилятного палива існує визначений ступінь стиску, при якому виникає детонація. Чим вище октановое число, тим менше схильність палива до детонації.

Октановое число автомобільних бензинів складає 66-95.

Основними характеристиками важких дистилятних палив є в'язкість, температури застиганя і спалаху, процентний вміст коксу, що визначає схильність палива до нагароутворення.

Залишкове паливо, наприклад, мазут спалюють в топках парових котлів і печей. Мазут характеризується високою теплотою згоряння (Qpн = 40 – 42 МДж/кг) і являє собою в’язку рідину, яку необхідно підігрівати при транспортуванні по трубах до 310-320 K, а при спалюванні – до 350-390 К.

Природний газ являє собою суміш різних вуглеводнів переважно метану (90-98%) з невеликою кількістю СО2 (0, 1-0, 2%), N2 (1, 2-5%) і ін. У газах нафтових родовищ метану трохи менше (50-85%), але більше вищих вуглеводнів СmНn. Теплота згоряння природних газів = 35-37 МДж/м3.

Генераторний газ одержують газифікацією різних твердих палив за допомогою кисню чи водяної пари, які вводяться з повітрям. З пальних газів у генераторному газі містяться переважно СО (27-37%) і Н2 (13-50%).

Теплота згоряння генераторного газу = 5-7 МДж/м3. Доменний газ одержують при виплавці чавуну в доменних печах. Основний горючий компонент доменного газу - СО (28-30%). Теплота згоряння доменного газу невисока (Qpн = 3-4 МДж/м3).

Рідкі вуглецеві гази являють собою суміш вуглеводнів (бутан С4Н10, пропан С3Н8, етан С2Н4, пропілен С3Н6), які при нормальних умовах (тиск 1-1, 5 МПа) знаходяться в рідкому стані. Теплота згоряння рідких газів = 95 МДж/м3. Горіння супроводжується сумішоутворенням, дифузією, загорянням, теплообміном і іншими процесами.

Детонація– вибуховий процес горіння паливної суміші в циліндрі карбюраторного двигуна (що швидко наближається), при якому різко (у сто разів) збільшується швидкість поширення полум'я.

Горіння хімічний процес з'єднання палива з окислювачем, що супроводжується інтенсивним тепловиділенням і різким підвищенням температури продуктів згоряння.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.