Пример расчета поля концентраций

Исходные данные:

4 котла Е-75-40

Топливо: бурый уголь Артемовского месторождения,

г. Владивосток.

Дымовая труба: Н = 150 м; D ₀ = 4,2 м; ;

м/с; мг/м³; X _м = 1583 м.

1. Определим изменение концентрации при опасной скорости ветра при

м/с > 2 по формуле (7.3)

м/с.

Так как S ₁ изменяется в 2-х диапазонах в зависимости от

(от 0 до 1 и от 1 до 8), то зададимся значениями отношения = 0,25 0,5; 0,75; 1; 2; 4; 6; 8; 10 и рассчитаем S ₁ по формулам (7.5, 7.6, 7.8), принимая F = 2,5 для золовых выбросов. Данные занесем в табл. 1.

 

Произведем расчет поля концентраций в направлении опасной скорости ветра, приняв другие скорости ветра: U ₂ = 0,5 U _M и U ₃ = 1,5 U _M.

Расчеты при опасной скорости ветра U _M и скоростях U ₂ и U ₃ сведем в табл. 1.

 

Строим график С ₁= f(x), показанный на рис. 1.

 

2. Изменение концентрации при других скоростях ветра при и , то есть меньшей и большей, чем опасная скорость.

Определим безразмерные коэффициенты r и p по формулам (7.14, 7.15, 7.18, 7.19)

;

;

;

.

Максимальные концентрации при скоростях ветра, отличающихся от опасной по формуле (7.13)

= 0,428∙0,585 = 0,25 мг/м³;

= 0,428 ∙ 0,9 = 0,385 мг/м³.

Расстояния от источника, на которых будут наблюдаться максимальные концентрации, определим по формуле (7.16)

= 1583 ∙1,263 = 1999 м;

= 1583∙1,16 = 1836 м.

Изменение коцентрации по оси факела при двух скоростях ветра, отличных от опасной, и на различных расстояниях от источника выброса находим по формуле (7.20) C ₂= C_MU∙S₁.

 

Результаты расчетов заносим в табл. 1. Добавим графики С ₂= f(x), С ₃= f(x) на рис. 1.

 

Таблица 1. Поле концентраций при различных скоростях ветра.

 

	S 1	U м=3,77 м/с	U 2 = 1,89 м/с	U 3= 5,66 м/с
С 1= S 1Cм	x	С 2	x	С 3	x
0,5 0,75	0,688 0,949	0,294 0,406	791,5	0,172 0,237	299,5	0,265 0,365
		0,428		0,250		0,385
	0,743 0,367 0,199 0,121 0,059	0,318 0,157 0,085 0,052 0,025		0,186 0,092 0,050 0,030 0,015		0,286 0,141 0,077 0,047 0,023

 

Рис. 7.1 Распределение концентраций по оси факела при разных скоростях ветра.

 

3. Определим изменение концентрации вредных веществ по перпендикуляру к оси факела при опасной скорости ветра U _M в точке Х _м.

Аргумент t_y и безразмерный коэффициент S ₂ определим по формулам (7.10, 7.12) при U _м= 3,77 м/с; Х _м= 1583 м

.

Расчет приземной концентрации C _y при опасной скорости ветра проводим по формуле (7.9) с учетом t_y и S ₂. Результаты заносим в табл. 10.2.

Аналогично выполняем расчеты при скоростях ветра, отличных от опасной: м/с, м/с. Результаты заносим в табл. 10.2

Таблица 10.2- Изменение концентрации по перпендикуляру к оси факела

	Y, м
U 1	ty	0,000	0,015	0,060	0,135	0,241	0,376
S 2	1,0000	0,8604	0,547	0,258	0,090	0,024
Cy,, мг/м3	0,4280	0,368	0,234	0,110	0,039	0,010
U 2	ty		0,0047	0,019	0,043	0,076	0,118
S 2	1,000	0,954	0,8275	0,653	0,469	0,306
Cy,, мг/м3	0,250	0,238	0,207	0,163	0,117	0,077
U 3	ty		0,015	0,059	0,133	0,237	0,371
S 2	1,000	0,862	0,552	0,263	0,093	0,025
Cy,, мг/м3	0,385	0,332	0,213	0,101	0,036	0,010

 

 

Строим график C _y= f(Y) при трех скоростях ветра, который показан

на рис. 7.2.

 

Рис. 7.2. Изменение концентрации по перпендикуляру к оси факела при опасной скорости ветра.

Литература

1. Тепловой расчет котлов. Нормативный метод (издание третье, переработанное и пополненное). - СПб., ВТИ, НПО ЦКТИ, 1998. - 256 с.

2. РД 34.02.305 – 98 Методика определения валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от котельных установок ТЭС. М.: АООТ ВТИ, 1998. – 22 с.

3. Методика определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн пара в час или менее 20 Гкал в час (с учетом методического письма НИИАтмосфера №335/33-07 от 17 мая 2000г.). М.: НИИАтмосфера, 1999. -47с.

4. СО 153-34.02.304 – 2003. Методические указания по расчету выбросов оксидов азота с дымовыми газами котлов тепловых электростанций

5. Внуков А.К. Защита атмосферы от выбросов энергообъектов. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1992. – 176 с.

6. РД 153-34.1-02.316 – 99. Методика расчета выбросов бенз(а)пирена в атмосферу паровыми котлами электростанций. М.: ВТИ, 1999.

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

 

Таблица А1 - Характеристика топок котлов малой мощности [3]

Вид топок и котлов	Топливо	q3, %	q4, %	Примечание
С неподвижной решеткой и ручным забросом топлива	Бурые угли	2,0	8,0
Каменные угли	2,0	7,0
Антрациты AM и АС	1,0	10,0
Топки с цепной решеткой	Донецкий антрацит	0,5	13,5/10	Большие значения q4 - при отсутствии средств уменьшения уноса; меньшие значения q4 - при остром дутье и наличии возврата уноса, а также для котлов производительностью 25 - 35 т/ч
Шахтно-цепные топки	Торф кусковой	1,0	2,0
Топки с пневмомеханическим забрасывателем и цепной решеткой прямого хода	Угли типа кузнецких	0,5 - 1,0	5,5/3
Угли типа донецкого	0,5 - 1,0	6/3,5
Бурые угли	0,5 - 1,0	5,5/4
Топки с пневмомеханическими забрасывателями и цепной решеткой обратного хода	Каменные угли	0,5 - 1,0	5,5/3
Бурые угли	0,5 - 1,0	6,5/4,5
Топки с пневмомеханическими забрасывателями и неподвижной решеткой	Донецкий антрацит	0,5 - 1,0	13,5/10
Бурые угли типа:
подмосковных,	0,5 - 1,0	9/7,5
бородинских	0,5 - 1,0	6/3
Угли типа кузнецких	0,5 - 1,0	5,5/3
Шахтные топки с наклонной решеткой	Дрова, дробленые отходы, опилки, торф кусковой
Топки скоростного горения	Дрова, щепа, опилки		4/2
Слоевые топки котлов паропроизводительностью более 2 т/ч	Эстонские сланцы
Камерные топки с твердым шлакоудалением	Каменные угли	0,5	5/3
Бурые угли	0,5	3/1,5
Фрезерный торф	0,5	3/1,5
Камерные топки	Мазут	0,2	0,1
Газ (природный, попутный)	0,2
Доменный газ	1,0