Додаток И

(довідковий)

Приклади розрахунків

Загальні дані

Розглядається енергоблок з котлом, призначеним для факельного спалювання вугілля з високим вмістом летких, типу газового або довгополуменевого, з рідким шлаковидаленням. Номінальна паропродуктивність котла енергоблока становить 950 т/год, а середня фактична паропродуктивність – 760 т/год. На ньому застосовується ступенева подача повітря та рециркуляція димових газів. Пароперегрівачі котла очищуються при зупинці блока. Для уловлювання твердих частинок використовується електростатичний фільтр типу ЕГА з ефективністю золовловлення 0,985. Установки для очищення димових газів від оксидів азоту та сірки відсутні. За звітний період використовувалось таке паливо:

- донецьке газове вугілля марки ГР ¾ 1 096 363 т;

- високосірчистий мазут марки 40 ¾ 70 945 т;

- природний газ із газопроводу Уренгой-Ужгород ¾ 84 762 тис. м³.

За даними елементного та технічного аналізу склад робочої маси вугілля такий, %:

вуглець (C ^r) – 52,49;

водень (H ^r) – 3,50;

кисень (O ^r) – 4,99;

азот (N ^r) – 0,97;

сірка (S ^r) – 2,85;

зола (A ^r) – 25,20;

волога (W ^r) – 10,00;

леткі речовини (V ^r) – 25,92.

Нижча теплота згоряння робочої маси вугілля становить 20,47 МДж/кг. Технічний аналіз уловленої золи та шлаку показав, що масовий вміст горючих речовин у леткій золі G _вин дорівнює 1,5 %, а в шлаці G _шл – 0,5 %.

За даними таблиці Г.3 (додаток Г) склад горючої маси мазуту такий, %:

вуглець – 85,50;

водень – 11,20;

кисень та азот – 0,80;

сірка – 2,50.

Нижча теплота згоряння горючої маси мазуту дорівнює 40,40 МДж/кг, вологість робочої маси палива ¾ 2,00 %, зольність сухої маси ¾ 0,15 %, вміст ванадію (V) ¾ 333,3 мг/кг (= 2222 ´ 0,15).

За даними таблиці Г.3 (додаток Г) об’ємний склад сухої маси природного газу становить, %:

метан (CH₄) – 98,90;

етан (C₂H₆) – 0,12;

пропан (C₃H₈) – 0,011;

бутан (C₄H₁₀) – 0,01;

вуглекислий газ (CO₂) – 0,06;

азот (N₂) – 0,90.

Об’ємна нижча теплота згоряння газу дорівнює 33,08 МДж/м³, густина – 0,723 кг/м³ при нормальних умовах.

Перерахована теплова потужність при номінальній паропродуктивності 950 т/год становить 950/1,35 = 704 МВт (додаток Ж) при середній фактичній паропродуктивності 760 т/год – 760/1,35 = 563 МВт.

Викиди під час спалювання вугілля

При використанні вугілля потрібно розраховувати викиди оксидів азоту, сірки і вуглецю, твердих частинок та важких металів, а також N₂O та CH₄.

Валовий викид оксидів азоту

Узагальнений показник емісії оксидів азоту k _{NO x} розраховується за формулою (12):

, г/ГДж.

Показник емісії оксидів азоту кам’яного вугілля без урахування заходів зі зменшення викидів (k _{NO x} )₀ становить 250 г/ГДж (таблиця Д.5 додатка Д). Як видно з таблиці Д.6 (додаток Д), відповідний емпіричний коефіцієнт для розрахунку ступеня зниження викиду NO_x під час роботи на низькому навантаженні z = 1,15. Відповідно до початкових даних та згідно з таблицею Д.7 додатка Д ефективність первинних заходів зі зменшення викиду оксидів азоту h _I становить 0,40. Азотоочисної установки на енергетичній установці немає, тому ефективність h_II та коефіцієнт роботи b дорівнюють нулю. Показник емісії k _{NO x} оксидів азоту

г/ГДж.

Тоді за формулою (7) валовий викид

т.

Валовий викид сірчистого ангідриду

Показник емісії оксидів сірки (у перерахунку на діоксид сірки SO₂), які надходять у атмосферу з димовими газами за проміжок часу P, є специфічним і розраховується за формулою (11):

Ефективність зв’язування оксидів сірки золою або сорбентом у енергетичній установці h _I (таблиця Д.2 додатка Д) становить 0,05. Сіркоочисна установка відсутня, тому ефективність h _II та коефіцієнт роботи b дорівнюють нулю. Показник емісії оксиду сірки

г/ГДж.

Тоді за формулою (7) валовий викид

т.

Валові викиди оксидів вуглецю

За даними таблиці Е.1 додатка Е показник емісії оксиду вуглецю k _CO становить 11,4 г/ГДж. Тоді за формулою (7) валовий викид оксиду вуглецю E _CO

т.

Показник емісії вуглекислого газу при спалюванні органічного палива визначається за формулою (20)

, г/ГДж.

У цьому прикладі при рідкому шлаковидаленні частка золи, яка видаляється у вигляді леткої золи a _вин становить 0,8 (таблиця Д.1 додатка Д). У котлі відбувається неповне згоряння палива, у першу чергу через механічний недопал. Ступінь окислення вуглецю для робочої маси палива e_C в енергетичній установці розраховується за формулою (А.2):

,

Показник емісії вуглекислого газу

г/ГДж

Тоді за формулою (7) валовий викид

т.