Минимально допустимая высота дымовой трубы определяется по формуле
H |
AMF |
|
м, |
(3.34) |
||
|
|
|
||||
ПDK3 V t |
||||||
|
|
|
|
|||
|
1 |
|
|
|
||
где А коэффициент, зависящий от метеорологических условий местности. Для Сибири и Дальнего Востока А=200; для Севера, Урала А=160;
для центральной европейской части РФ А=120; t tг tнар ; tнар средняя температура воздуха самого жаркого месяца года, принимается по[8].
F M |
|
F MSO2 |
|
F MNO2 |
|
, |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|||||
ПDK |
|
ПDKSO2 |
|
ПDKNO2 |
|
|
|
|
|
|
|
если выполняетсянеравенство(3.29).
F M F M3 ,
ПDK ПDK3
если не выполняетсянеравенство(3.29).
По формуле (3.31) находят предварительное значение высоты дымовой трубы. Для получения окончательной величины Н необходимо повторнымирасчетами уточнитьзначение поформуле (3.37).
Для этогопонайденномуHi подсчитываются величины:
fi 10 |
3 |
|
|
02 Dy |
; |
|
|
(3.35) |
||
|
|
Hi2 ti |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Vмi 0,65 |
|
|
V1i ti |
|
, |
(3.36) |
||||
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
Hi |
|
|
|
|
По полученным значениям fi и Vмi находят коэффициенты mi, ni по соотношениям
1
mi 0,67 0,1
fi 0,343
fi ; ni =3, если Vmi<0,3;
|
|
|
|
ni 3 |
Vмi 0,3 4,36 Vмi , если0,3< Vмi <2,0; |
(3.37) |
|
ni=1, если Vmi >2,0.
Далеепоформуле
Hi 1 Hi |
mi |
ni |
|
|
м |
(3.38) |
|
m |
1 |
n |
|
|
|||
|
i |
i |
1 |
|
|||
61
находится значение Н последующих приближений до тех пор, пока не будетвыполняться условие
H i 1 Hi 100% 5%.
Hi
При этом m0=1;n0=1. В качестве окончательногозначения Нследует принять ближайшее из табл. 3.3, где приведенавысота дымовых труб для промышленных котельных, принимаемая в соответствии с существующими санитарными нормами проектирования промышленных предприятий.
|
Таблица 3.3 |
Рекомендуемаявысотадымовыхтруб котельных |
|
|
|
Среднесуточный расходтоплива,т/ч |
Высота трубы, м |
До 5 |
30 |
5-15 |
45 |
15-50 |
60 |
50 - 100 |
80 |
Пример3.3.
Произвести расчет высоты дымовой трубы для котельной, оборудованной котлоагрегатами ДКВР - 20 -13. Число котлоагрегатов п= 2. Рабочее топливо для котлов малосернистый мазут марки 100, SРл =0,3%. Месторасположение котельной Сибирь. Температура наружного воздуха самого жаркого месяца tнар= 30 °С. Данные, необходимые для расчета, принять из примеров (3.1), (3.2): расчетный расход топлива котло-
агрегатом ВР= 0,334 кг/с; объем дымовых |
газов за котлоагрегатом |
Vг Vг =16,73 м3/кг; объем дымовых газов при α=1 Vг0=11,4 м3/кг; тем- |
|
|
|
пературагазовнавходе в дымовую трубу tг 1 =160 °С. Температуру газов на выходе из дымовой трубы в первом прибли-
жении принимаемом равной150 °С; tг =150 °С.
Объемный расход газов, выходящих из дымовой трубы [см. форму-
лу(3.28)],
V1 2 0,334 16,73 273 150 17,3 м3/с.
273
Выходную скорость газов 0 принимаем равной 20 м/с. Тогда требуемый диаметр устья дымовойтрубыбудетравен [см.формулу(3.27)]
62
Dу |
4 17,3 |
1м. |
|
3,14 20 |
|||
|
|
Суммарныйвыброс SO2 [см. формулу (3.30)]
MSO2 103 2 0,334 0,3 64 4 г/с. 100 32
Суммарный выброс окислов азота[см.формулу(3.32)]
MNO2 2 0,334 11,4 0,05 10,5 0,45 3,58 г/с.
Так как при сжигании мазута выбросов золы нет, то минимально допустимую высотутрубы определяемпосумме выбросов SO2 и NO2 :
FM |
|
FMSO2 |
|
FM NO2 |
|
1 4 |
|
1 3,58 |
62,12. |
ПDK |
ПDKSO2 |
ПDKNO2 |
|
|
|||||
|
|
0,5 |
0,085 |
|
|||||
Минимально допустимая высота трубы в первом приближении [см. формулу(3.34)]
|
|
|
H1 |
|
200 16,12 |
31,2 м, |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
17,3 120 |
|
|
здесь t tг |
tнар |
150 30 120°С. По найденному H1 |
уточняем тем- |
||||
пературугазов на выходеизтрубыи объемныйрасход газов: |
|||||||
|
t |
|
|
0,3H1 160 0,3 31,2 150,6 |
°С; |
||
|
г |
tг |
|||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
V1 2 0,334 16,73 273 150,6 17,34м3/с. 273
Далеенаходим
t1 tг1 tнар 150,6 30 120,6°С.
Затем подсчитываемвеличиныf1 и Vмi [см. формулы (3.35), (3.36)]:
|
3 |
|
202 1 |
|
|
|||
fi 10 |
|
|
|
|
3,4 м/с·К; |
|||
|
|
|
|
|||||
|
|
31,2 2 120,6 |
|
|
||||
Vмi 0,65 |
|
17,34 120,6 |
|
2,64м/с. |
||||
|
31,2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||
Находим коэффициентыm1 и n1 из формулы (3.37):
m1 |
|
1 |
|
0,732; |
n1=1. |
0,67 0,1 |
3,4 |
0,343 3,34 |
Вычисляем высоту трубы во втором приближении [см. формулу
(3.38)]
H2 31,2 |
0,732 1 |
26,7 м, |
здесь m0=n0=1. |
|
|||
|
1 1 |
|
|
63
Аналогично находим высоту трубы в третьем и четвертом приближении. Результаты расчета представлены в табл. 3.4.
Таблица 3.4
Результаты расчета высоты трубы
Приближение |
|
|
Расчетные величины |
|
|
|
|||
tг , |
V1, |
t , |
f |
Vм, м/с |
|
m |
n |
Н, м |
|
|
°С |
м3/с |
°С |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Третье |
152 |
17,4 |
122 |
4,60 |
2,79 |
|
0,69 |
1 |
25,9 |
Четвертое |
152,2 |
17,4 |
122,2 |
4,88 |
2,82 |
|
0,68 |
1 |
25,7 |
Результаты расчетов третьего и четвертого приближений практически не различаются. Ориентируясь на данные табл. 3.4, окончательнопринимаемк установке для котельной дымовую трубувысотой30 м.
3.6. Определение стоимости израсходованного топлива одним котельным агрегатом
Расход топлива, которое сжигается в одном котельном агрегате (при номинальной нагрузке), следует рассчитать для двух вариантов:
a)котельный агрегат оборудован водяным экономайзером; б) котельный агрегат работает без водяного экономайзера.
Для упрощения расчета затраты на топливо АТ приближенно можно определить из выражения
AT BГОД вТ руб./год, |
(3.39) |
где вТ стоимость топлива в руб./кг или руб/м3; ВГОД годовой расход топлива, кг/год.
Годовой расход топлива можно определить по соотношению
ВГОД 3600 6600 ВР кг/год.
64
Библиографический список
1. Мелентьев Л.А. Топливно-энергетический баланс СССР (основные вопросы экономики и планирования)/ Л.А. Мелентьев, М.А. Стырикович, Е.О. Штейнгауз. – М.: Госэнергоиздат, 1962.
2.Электрификация СССР / ред. П.С. Непорожний.– М.: Энергия, 1968.
3.Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий / Б.Н. Голубков, О.Л. Данилов, Л.В. Зосимовский и др.; ред.Б.Н. Голубков.– М.: Энергия, 1979.
4.Бузников Е.Ф. Производственные и отопительные котельные/ Е.Ф. Бузников, К.Ф. Роддатис, Э.Я. Берзиньш.– М.: Энергия, 1974.
5.Шубин Е.П. Проектирование теплоподготовительных установок ТЭЦ и котельных / Е.П. Шубин, Б.И. Левин.– М.: Энергия, 1970.
6.СНиП П-Г, 10-62. Тепловые сети, нормы проектирования.– М.: Стройиздат, 1964.
7.Соловьев Ю.П. Проектирование крупных центральных котельных для комплекса тепловых потребителей / Ю.П. Соловьев.– М.: Энергия, 1976.
8.СНиП П-А.6-72. Строительная климатология и геофизика.– М.: Изд-во литературы по строительству, 1973.
9.Рихтер Л.А. Тепловые электрические станции и защита атмосферы/ Л.А. Рихтер.–М.: Энергия, 1975.
10.СНиП 350-66. Указания по проектированию котельных установок.– М.: Госстройиздат, 1967.
11.Вукалович М.П. Таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара/ М.П. Вукалович.– М.: Энергия, 1965.
12.Тепловой расчет котельных агрегатов: нормативный метод/ ред.: Н.В. Кузнецов, В.В. Митор, И.Е. Дубовицкий и др.– М.: Энергия, 1973.
13.Ицкович А.М. Котельные установки малой мощности/ А.М. Ицкович.– М.: Машгиз, 1958.
14.Бахмачевский Б.И. Теплотехника / Б.И. Бахмачевский. – М.: Металлургиздат, 1963.
15.Соловьев Ю.П. Проектирование теплоснабжающих установок для промышленных предприятий / Ю.П. Соловьев.– М.: Энергия, 1978.
16.Гольстрем В.А. Справочник энергетика промышленных предприятий / В.А. Гольстрем, А.С. Иваненко.– Киев: Техника, 1977.
17.Федеральный закон №261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ» 23.11.2009.– Режим доступа: www/rg/ru/2009/11/27/energodok.html
18.Роддатис К.Ф. Справочник по котельным установкам малой производительности / К.Ф. Роддатис, А.Н. Полтарецкий; ред. К.Ф. Роддатис.– М.: Энергоатомиздат, 1989.
65