Расчет расхода топлива на котельную

Расход топлива на котельную рассчитывается для различных временных промежутков:

§ расход секундный, (м 3 /с, кг/с);

§ расход часовой, (м 3 /ч, кг/ч);

§ расход годовой, (тыс. м 3 /год, т/год).

Максимальный секундный расход топлива (м 3 /с - газообразного, г/с - твердого и жидкого) необходим для определения максимально разовой (секундной) массы выброса загрязняющих веществ, которая используется в расчетах рассеивания выбросов.

Годовой расход топлива (тыс. м 3 /год - газообразного, т/год - твердого и жидкого) используется при расчете валового выброса загрязняющих веществ, т/год, и в дальнейшем для расчета платы за загрязнение атмосферного воздуха.

При известных марке и рабочих параметрах котла максимальный расход топлива В (часовой, секундный) подсчитывается по следующим формулам.

Для парового котла B, кг/ч, м 3 /ч (кг/с, м 3 /с)

где D, Dпр – соответственно расходы пара и продувочной воды (кг/ч, кг/с) (принять Dпр = 10 % = 0,1D);

Qн p – теплота сгорания топлива кДж/кг, кДж/м 3 ;

h – коэффициент полезного действия котлоагрегата;

h", h', hпв – энтальпия соответственно пара, кипящей воды, питательной воды, кДж/кг;[3]

где С – удельная теплоемкость воды, кДж/(кг ∙°С);

tпв – температура питательной воды, °С (принять 70 - 80 °С).

Для водогрейного котла

где Qк – часовая (секундная) теплопроизводительность котла, кДж/ч, кДж/с.

Максимальный часовой (секундный) расход топлива на котельную Вкот, м 3 /ч, кг/ч (м 3 /с, кг/с),

в зимний период ,

в летний период ,

где N1 и N2 – число работающих котлов в зимний, летний период.

Годовой расход топлива Вгод, 10 3 м 3 /год, т/год, подсчитывается по формуле:

где n – число часов использования установленной мощности котельной. Если n неизвестно по данным заказчика, то можно принять

n = 5500 ч – для паровой котельной;

n = n1 × 0,7 – для водогрейной котельной,

где n1 - число часов отопительного периода, 0,7 - коэффициент одновременной работы котлов.

4.2.2. Определение расхода выбросов (объёма уходящих газо-воздушных выбросов)

Расход выбросов технологической установки можно определить расчетным, расчетно-экспериментальным и экспериментальным методами.

Экспериментальный и расчетно-экспериментальный методы используются при инвентаризации выбросов на действующих предприятиях.

При экспериментальном методе расход выбрасываемых газов определяется объемным счетчиком.

Расчетно-экспериментальный метод заключается в экспериментальном определении скорости потока (м/с), а затем по известному сечению D, м 2 , рассчитывается расход Vух, м 3 /с.

расчетный метод определения расхода выбрасываемых газов используется при проектировании.

Расход газо-воздушной смеси определяется по формуле:

где D – диаметр устья источника выброса, м;

Wo – средняя скорость выхода газо-воздушной смеси из устья источника выброса, м/с.

Расчет загрязнения атмосферы при выбросах газо-воздушной смеси от источника с прямоугольным устьем (шахты) производится при средней скорости Wo и значениях D = DЭ и Vух = VухЭ.

Эффективный диаметр устья DЭ, м, рассчитывается по формуле:

где L и b – соответственно длина и ширина устья, м.

Эффективный расход выходящей в атмосферу в единицу времени газо-воздушной смеси VухЭ, м 3 /с рассчитывается по формуле

Для источников с квадратным устьем (L = b) эффективный диаметр DЭ равняется длине стороны квадрата.

При отсутствии расчетных данных расход выбросов Vух, м 3 /с, можно принять ориентировочно:

§ по производительности оборудования, транспортирующего выброс;

§ по известному выходному сечению трубы, шахты S, м 2 , задавшись скоростью выхода газо-воздушной смеси Wо , м/с

Скорость выхода газо-воздушной смеси, Wо, из устья источника можно принять:

§ для систем с естественной вытяжкой Wо= 1-3 м/с;

§ для напорных систем Wо = 6-12 м/с и выше - в зависимости от параметров дымососа или вентилятора.

При сжигании топлив объем уходящих продуктов сгорания Vух, м 3 /с, можно рассчитать по известным характеристикам топлива (Vо в , Vо г ) и коэффициенту избытка воздуха в уходящих газах

где В – расход топлива, м 3 /с, кг/с;

Vо г – теоретический объем газов, образующихся при сжигании единицы топлива (a= 1), м 3 /кг, м 3 / м 3 ;

Vо в – теоретически необходимый объем воздуха для сжигания единицы топлива), м 3 /кг, м 3 / м 3 ;

tух – температура газов на срезе дымовой трубы.

При отсутствии технологических данных следует принять

aух =1,4 -1,5 (топливо - газ, мазут);

aух = 1,6 - 1,7 (твердое топливо);

tух = 120 - 130 °С (топливо - природный газ)

160 - 210 °С (топливо - уголь)

Если значения Vо г , Vо в в характеристике топлива не приведены, значение Vсум можно рассчитать по известному элементному составу топлива.

4.2.3. Определение массы загрязняющих веществ

Предприятия, относящиеся к различным отраслям промышленности, содержат в выбросах вредные вещества, различающиеся по воздействию на организм человека.

Спектр загрязняющих веществ настолько широк, а их концентрации в выбросах так значительно зависят от специфики отрасли, что для большинства отраслей имеются свои конкретные методики расчета.

Масса загрязняющих веществ определяется, как правило, для двух временных промежутков – годовой (валовый) выброс, т/год и секундный (максимальный разовый) выброс, г/с. Годовой выброс, загрязняющих веществ необходим для экономических расчетов, в том числе платы за загрязнение, а секундный – для расчетов рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере.