ргії. Для котла-утилізатора в даному випадку до транзитної ексергії відносяться ексергії потоків живильної води і повітря, а також фізична ексергія потоку газів, що відходять сажі виробництва.
У випадку, коли відсутня "вторинна" утилізація, тобто не використовуються потенціали працездатності продуктів згоряння, що йдуть з казана,, теплоти зовнішнього охолодження і теплоти згорання продуктів неповного окислення, останні можуть розглядатися як втрати ексергії. Тоді формула (7.27) перетвориться до виду
. (7.28)
8. РОЗРАХУНОК димаря
Продукти згоряння видаляються з котла в атмосферу через димову трубу. Необхідна висота димової труби при природній тязі повинна забезпечувати вирішення двох завдань - досягнення певної швидкості руху продуктів згоряння по газоходах котла, від якої залежить ефективність теплообміну в елементах котла, і винесення продуктів згоряння в більш високі шари атмосфери.
У сучасних промислових котельних установках за допомогою труби вирішується, як правило лише друге завдання, оскільки для отримання необхідних швидкостей потоків в газових і повітряних трактах можуть використовуватися дуттьові вентилятори і димососи. Вибір останніх здійснюється на основі результатів аеродинамічного розрахунку котельної установки, який в даній роботі не розглядається.
При евакуації продуктів згоряння з висотних димових труб їх концентрація може бути знижена до нормативних значень за рахунок турбулентного перемішування з великими обсягами навколишнього повітря.
Особливу небезпеку становлять шкідливі (токсичні) домішки. Для газоподібного палива при повному згорянні основними токсичними складовими є оксиди сірки SО 2 , SО 3 і оксиди азоту NО, NО 2 . Близько 99% оксидів сірки становить SО 2 і в розрахунках викидів умовно приймається, що вся сірка переходить в SО 2 .
Оксиди азоту утворюються в зоні високих температур (в ядрі факела полум'я) у предтопке в результаті окислення азоту, що входить до складу як суміші горючих газів, так і що подається. На виході з димової труби NО становить до 95% від суми NО + NО 2 . Однак у процесі поширення димового факела в атмосфері відбувається доокисление NО в NО 2 киснем повітря. Тому масовий викид оксидів азоту з котлів розраховується за NО 2 .
Висота димової труби повинна забезпечувати таке розсіювання токсичних речовин в атмосфері, при якому їх концентрація біля поверхні землі буде менше граничної допустимої санітарними нормами. Разова гранично допустима концентрація (ГДК) в атмосферному повітрі населених місць не повинна перевищувати за SО 2 - 0,5 мг/м 3 , по NО 2 - 0,085 мг/м 3 .
Мінімально допустима висота труби, при якій виконується зазначена вище вимога, розраховується за формулою (без урахування фонової загазованості від інших джерел):
Н min Ві, (8.1)
де - Коефіцієнт, що враховує характер атмосферних течій (для Нижнього Поволжя приймають = 200); - безрозмірний коефіцієнт, що враховує швидкість осадження забруднюючих речовин в атмосфері (для газоподібних речовин = 1);, - безрозмірні коефіцієнти, що враховують умови виходу димових газів з гирла труби;, - масові викиди шкідливих речовин, г/с; - максимальна разова гранично допускаемая концентрація діоксиду сірки, мг/м 3 ; - обсяг усіх продуктів, що викидаються згоряння, м 3 /с:; - Різниця між температурою викидаються з труби продуктів згоряння і температурою атмосферного повітря.
Масовий викид окислів азоту в м/с (в перерахунку на NО 2 ) розраховується за наближеною формулою
, (7.2)
де - Нижча теплота згоряння суміші горючих газів, КДж/м 3 ; - сумарний витрата вказаної суміші, м 3 /с; b - Поправочний коефіцієнт, що враховує вид палива та особливості спалювання (у даному випадку приймається b = 1); - вихід NО 2 на 1МДж теплоти, що виділяється при згорянні, г/МДж. Значення при спалюванні газоподібного палива визначаються за формулами:
для котлів паропродуктивністю = 20 ... 265 кг/с
, (7.3)
для котлів паропродуктивністю = 8 ... 20 кг/с
, (7.4)
При спалюванні газового палива SО 2 утворюється в ході реакції окислення Н 2 S. У даному випадку останній компонент присутній тільки в складі відхідних газів, тому обсяг в розрахунку на 1м 3 суміші газів, що відходять з природним становить
, (7.5)
Об'ємний викид діоксиду сірки в одиницю часу, м 3 /с:
. (7.6)
Масовий викид діоксиду сірки, г/с:
, (7.7)
де - Атмосферний тиск; - універсальна газова постійна;
- Молекулярна маса SO 2 . br/>
8.1 Р...
