Додаток А

(довідковий)

Визначення об’єму сухих димових газів

Питомий об’єм сухих димових газів, які утворюються під час повного згоряння палива, визначається на підставі даних про масовий елементний склад робочої маси палива та витрати повітря для його спалювання відповідно до стехіометричних співвідношень між паливом та повітрям. Для газоподібного палива перерахунок об’ємного вмісту його компонентів (індивідуальних газів) у масовий вміст хімічних елементів горючої маси наведено у додатку Б. Формули перерахунку характеристик палива з робочої маси палива на суху та горючу (суху беззольну) і навпаки наведено у додатку В. За відсутності інформації про елементний склад палива можна використовувати дані додатка Г або відповідну довідкову літературу.

Під час спалювання палива можливе його неповне згоряння, у першу чергу механічний недопал, внаслідок чого до викидів твердих частинок та шлаку потрапляють горючі речовини, головним чином вуглець.

Масовий вміст вуглецю C ^взг, який згоряє, % на робочу масу, виражається через масовий вміст вуглецю в паливі C ^r за формулою

, (А.1)

де e _C – ступінь окислення вуглецю палива;

C ^r – масовий вміст вуглецю в паливі на робочу масу, %.

Ефективність процесу горіння визначає ступінь окислення вуглецю палива e _C. При повному згорянні палива ступінь окислення дорівнює одиниці, але за наявності недогоряння палива його значення зменшується. Ступінь окислення вуглецю палива e _C в енергетичній установці розраховується за формулою

, (А.2)

де A ^r – масовий вміст золи в паливі на робочу масу, %;

C ^r – масовий вміст вуглецю в паливі на робочу масу, %;

a _вин – частка золи, яка видаляється у вигляді леткої золи;

G _вин – масовий вміст горючих речовин у виносі твердих частинок, %;

G _шл – масовий вміст горючих речовин у шлаку, %.

Для природного газу рекомендоване значення e _C становить 0,995, для мазуту – 0,991⁾.

Вміст золи A ^r в паливі та горючих речовин у шлаку G _шл і викидах твердих частинок G _вин визначається технічним аналізом палива (ГОСТ 27313¾95), а також шлаку та твердих частинок, які виходять з енергетичної установки. Частка золи a _вин, яка виноситься з енергетичної установки у вигляді леткої золи, залежить від технології спалювання палива. Вона визначається для енергетичної установки за паспортними даними та при проведенні її випробувань. За відсутності такої інформації значення a _вин визначаються за даними таблиці Д.1 (додаток Д).

Під час спалювання 1 кг робочої маси палива з урахуванням механічного недопалювання питомий об’єм сухих димових газів , нм³/кг (за відсутності в них кисню) визначається за формулою1⁾.

, (А.3)

де C ^взг – масовий вміст вуглецю палива, що згорів, на робочу масу, %;

S ^r – масовий вміст сірки в паливі на робочу масу, %;

N ^r – масовий вміст азоту в паливі на робочу масу, %;

– питомий об’єм азоту повітря, необхідного для горіння палива, нм³/кг.

Питомий об’єм азоту , нм³/кг, в повітрі, яке необхідне для спалювання палива, визначається за формулою

, (А.4)

де – питомий об’єм кисню, необхідного для проходження стехіометричних реакцій окислення, нм³/кг.

Питомий об’єм кисню , нм³/кг, необхідного для проходження стехіометричних реакцій окислення,

, (А.5)

де C ^взг – масовий вміст вуглецю палива, що згорів, на робочу масу, %;

H ^r – масовий вміст водню в паливі на робочу масу, %;

S ^r – масовий вміст сірки в паливі на робочу масу, %;

O ^r – масовий вміст кисню в паливі на робочу масу, %.

Константи в рівняннях (А.3) – (А.5) є стереометричними множниками.

Густина сухих димових газів визначається як відношення питомої маси сухих димових газів до питомого об’єму сухих димових газів (під час спалювання 1 кг робочої маси палива). Питома маса сухих димових газів визначається за відсутності в них кисню та водяної пари, яка утворилася в результаті випарювання вологи палива та окислення водню.

Густина сухих димових газів , кг/нм³, визначається за формулою

, (А.6)

де – питома маса сухих димових газів, кг/кг;

– питомий об’єм сухих димових газів, нм³/кг.

Питома маса сухих димових газів , кг/кг, вираховується за формулою

, (А.7)

де C ^взг – масовий вміст вуглецю палива, що згоряє, на робочу масу, %;

N ^r – масовий вміст азоту в паливі на робочу масу, %;

S ^r – масовий вміст сірки в паливі на робочу масу, %;

– питомий об’єм кисню, необхідного для проходження стехіометричних реакцій окислення, нм³/кг.

Одержане значення за відсутності кисню в димових газах (коефіцієнт надлишку повітря a = 1) може бути приведене до стандартного вмісту кисню в димових газах, наприклад, до 6 %, за допомогою рівняння

, (А.8)

де v _дг – питомий об’єм сухих димових газів, приведений до стандартного вмісту кисню в димових газах, нм³/кг;

– питомий об’єм сухих димових газів при O₂ = 0 %, нм³/кг;

O_2ст – стандартний об’ємний вміст кисню в сухих димових газах, %.

Перерахунок значення виміряної концентрації в показник емісії j -ї забруднювальної речовини для конкретного джерела викиду здійснюється за формулою

, (А.9)

де k_j – показник емісії j -ї забруднювальної речовини, г/ГДж;

с ´ _j – виміряна масова концентрація j -ї забруднювальної речовини в сухих димових газах, приведена до нормальних умов та стандартного вмісту кисню, мг/нм³;

v_дг – питомий об’єм сухих димових газів, приведений до стандартного вмісту кисню, нм³/кг;

Q_i^r – нижча робоча теплота згоряння палива, МДж/кг.