Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

25 страниц

Купить РД 34.02.304-88 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Методические указания распространяются на паровые котлы паропроизводительностыо 75 т/ч и выше и водогрейные котлы мощностью 50 Гкал/ч и больше, сжигающие твердое, жидкое и газообразное топливо в факельных топочных устройствах, и устанавливают порядок и методы расчета выбросов окислов азота при проектировании новых и реконструкции действующих котлов

 Скачать PDF

Оглавление

Общие положения

Расчет выбросов окислов азоте

Расчет удельных выбросов окислов азота для пылеугольных котлов

Расчет концентрации окислов при сжигании газа и мазута

Расчет удельных выбросов или концентраций при совместном сжигании угля с мазутом или газом

Приложение 1 (справочное). Величина воздушной окиси азота, кг/ГДж

Приложение 2 (справочное). Пример расчета удельных выбросов и концентрации окислов азота при сжигании твердого топлива

Приложение 3 (рекомендуемое). Подпрограмма расчета на ЭВМ удельных выбросов окислов азота для пылеугольных котлов

Приложение 4 (справочное). Примеры расчета концентрации окислов азота при сжигании газа и мазута (при номинальной нагрузке)

Приложение 5 (рекомендуемое). Программа расчета на ЭВМ содержание окислов азота для газомазутных котлов

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25

A*

\.ЛГ >>& <&' 40**

:#>

>0

#V

> .-ДСч

Министерство тяжелого энергетического и транспортного машиностроения СССР

Тех уттр каление

Министерство газояоб промышленности СССР Техулраалеиие

Министерство энергетики и электрификации СССР

Главтехупраалеиие

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ ВЫБРОСОВ ОКИСЛОВ АЗОТА С ДЫМОВЫМИ ГАЗАМИ КОТЛОВ

РД 34.02.304-88

Ьсесоюзным Дважды Ц^дспо а р^диои! v Красного Знамени теплотехническим научно-исследовательским институтом им. ФЭ.Дзержннского (ВТИ им. Ф.Э.Дэер-жинского), Научно-производственным объединением Центральный котло-турбинный институт нм. И.И.Ползунова (НПО ЦКТИ). Среднеазиатским филиалом Всесоюзного научно-исследовательского института газовой промышленности (САФ ВНИИПромгаэ), Харьковским филиалом ЦКБ ВО «Союзэнергоремонт»

РАЗРАБОГАНЫ

ИСПОЛНИТЕЛИ

В.И Бабий.А.Д.Горбаненко. Ю.П.Енякин, В.Р.Котлер, |т.Ь.ЭФендиев| (ВТИ им. Ф.Э.Дзержинского); Л.Н.Гусев, Н.Г.Жме-рик, Н.С.Шестаков (НПО ЦКТИ); В.П.Васнльев, П.А.Кадыров, Н.В.Тимо-шнн, Л-М.Цирульников (САФ ВНИИ-Промгаз); М.М.Левин (ХФ ЦКБ СЭР)

УТВЕРЖДЕНЫ

Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации Минэнерго

СССР «20» июля 1988 г.

Заместитель начальника    А.П.Берсенев

Техническим управлением Министерства тяжелого энергетического и транспортно-

на ЭВМ содержания окислов азота для газомазутных котлов приведена в рекомендуемом приложении 5.

5. РАСЧЕТ УДЕЛЬНЫХ ВЫБРОСОВ ИЛИ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПРИ СОВМЕСТНОМ СЖИГАНИИ УГЛЯ С МАЗУТОМ ИЛИ ГАЗОМ

5.1.    При проектировании новых котлов, рассчитанных на сжигание у г.1я и природного газа или угля и мазута, расчет выбросов окислов азота должен выполняться для случая работы котла с номинальной нагрузкой полностью на худшем в экологическом отношении топливе. Приведенное содержание азота на I ГДж у всех марок углей выше, чем у мазута, а у природного газа связанный азот вообще отсутству-

Следовательно, для котлов, которые проектируются на несколько видов топлива, включая уголь, расчет выбросов окислов азота следует выполнять по формулам раздела 3.

5.2.    В действующих котлах часто сжигаются одновременно уголь н мазут или уголь н газ. В этом случае расчет удельных выбросов Кно,

(кг/ГДж) или концентрации окислов азота Cno, (г/м*) проводится по следующим формулам:

KScb=qi(KNO,)i+q»(^o,h+... ;    (2®)

C?To,=qi(CNo,)i+qj(CNO,)*+-» «    (21)

где qi, q2,... — доля каждого из видов топлива по тепловыделению в топке, т.е.

„_B,.(QS),    „_В^а (QE) *

Я.--q— , Я»--

т.д..

где В,|. Вр2, ... — расчетный расход каждого нз видов топлива на котел, кг/с; (Q£)i, (Qf!)*... — теплота сгорания каждого из видов топлива, МДж/кг; Q, — суммарное тепловыделение в топке, МВт; (Кйо,)|, (Kno)i— удельные выбросы окислов азота в пересчете на НО* кг/1 Дж, рассчитанные исходя из предположения, что котел работает только на одном виде топлива. Соответственно, при сжигании угля величина Kno, определяется по формуле (5), а при сжигании газа или мазута — по формуле (13); (Cno,)i. (Cno,)* — концентрации окислов азота в пересчете на NO* в г/м1, рассчитанные исходя из предположения, что котел работает на одном виде топлива. Соответственно, при сжигании угля величина Cno, определяется по формулам р.З, а при сжигании газа или мазута — по формуле (13).

5.3. По усредненным таким образом удельным выбросам КЗЗо,, или концентрации окислов азота Сир, можно рассчитать секундный

выброс окислов азота М\о„г/с. Для этого пользуются формулами (1) или (2), подставляя условно усредненные значения QS) (МДж/кг), vr3/кг) и суммарный расход топлива В (кг/с):

В=(ВР)|+(ВР),+...;    (22)

(Qb»j (OS)»* (Bp)i-j-...

^    (В,),+(В,;,+...    '    (23)

»г=и?+(а —l)v°.    (24)

Для определения условно усредненного объема дымовых газов необходимо рассчитать условные расходы дымовых газов и воздуха при стехиометрическом сжигании каждого вида топлива

“0_ (V?)|* (Bp),-|-(v?)2* (Вр)2•

(25)

(Bp)i + (Bp)j+... ’

-« <»0).<В,), + <»°)»<Вр)1+...

(26)

(Вр)| + (Вр)»...

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное

Таблица 2

Величина иоадушиых окисло* азота К“£} иг/ГД ж

а*г

ы

1.06

t.to

1.15

1.20

1.25

1.30

1.35

1.40

1.45

1800

0,005

0,007

0,009

0,010

0,011

0,012

0,013

0,014

0,014

1820

0,006

0,011

0,013

0,015

0,017

0,018

0,019

0,020

0,021

1840

0,012

0,017

0 020

0,023

0,025

0,026

0,028

0,029

0,031

1860

0.018

0,024

0,029

0,033

0,036

0,039

0,041

0,043

0,045

1880

0,026

0,036

0,043

0.048

0,053

0,057

0,060

0,063

0,066

1900

0,037

0,051

0,062

0,70

0,077

0,062

0,067

0,092

0,095

1920

0,054

0,074

0,069

0.J00

0,110

0,118

0.125

0,131

0,137

1940

0,076

0,105

0,127

0,143

0,157

0,168

0.178

0.187

0,195

1960

0,106

0,149

0.179

0,203

0,222

0,238

0,252

0,265

0,276

I960

0,152

0,210

0,252

0,285

0,312

0,335

0,355

0,372

0,388

2000

0,212

0,292

0,351

0.417

0,435

0,467

0.495

0,520

0,542

2020

0,294

0,405

0,487

0,551

0.603

0.648

0,687

0,721

0,751

ю

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

Таблица 3

Промер расчета удельных амбросоа в аомцемтрацин окислов амта арм сжагаава гаер дог о тоалава

БК.131(И«0Ф

PMCiaTMMiail icinaNa    ми    <А..о*1и»г    ■    ■    ■    ■■■■■    ■    ■■    ■■ ■    6KJ    140    )    TfIII ill

ДО (кммструмаа    иемдг    ргаиш    *р)*циа

Марка угля

Тех эадаиис на котел или эксплуатационные данные

11 ром продукт кузнецкого камеииого утли

Экибастузский Доип'кий

СС ГСШ

Содержание азота в топливе N». %

То же

1.6

1.6

0.8

1.0

Теплота сгорания топлива 0!. МД ж/кг

То же

20.95

20.95

15.87

20.94

Содержание азота в топливе N.. кг/ГДж

I0NVQ8

0.76

0.76

0.501

0.48

Тип горелок

Описание котла

Прямоточные

Вихре

out

Коэффициент избытка воздуха в горелках «*.

Тепловой расчет котла или зкеплуатациомиые данные

М2

0.95

1.20

1.15

Доля первичного воздуха а.

То же

0.24

0.24

0.3

0,26

Степень реииркуляции дымовых газов через горелки г,. %

Тепловой расчет котла или вксплуатаииоииые данные

4

4

0

0

Рипииммн МПН1


ВКЭ-310 1«0Ф »•    ГТУ7,",“    леем


6K3 4KVI40 S


ТПП-31}


Температура за эежоб По Рукоаадащаы уинти активного горения    «Проектирование    топок    с

тг,. к

твердый юл а коу дался нем»

(Л.: НПО UKTH. вмп.42, IMI)

1700

1700

1030

1930

Отношение с корост HI а выходном сечении горелок »|/W|

Тсоаоао* расчет ветла кая аксклуатваеокеые данные

10

1.0

1.40

1.4

Прнсосм а топка Да, и третичное лупе Да»

То же

0.Ю

0.10+0.17

0

0.05

Коэффициент избытка воздуха а зот актявиого горении о*.

«,+Аа*/2+Ао«

1.17

1.17

1.2

1.175

Влияние коэффициента избытка воздуха а горелке 1ц,

(ОЛДец'" 4-0.1*)*

«ив^-мм)1

0.500

0.309

0.67

0.639

Влияние доли первичного воздуха Ря(

1.73а,+0.4*

0.096

0.096

1.0

0.930

Влияние рециркуляции газов через горелки fc.

1-O.OIBVr

0.960

0.960

1.0

0.965

Влияние температуры яа образование топливных N0. fi.

0.1 lyffb-1100

0.929

0.929

0.99

1.033

Влияние смесеобразования а корне факела 0см

(0.9*вг»/нг. —0.47) - яры 0.4(«г/»|)*+0Л2 — вжр

1.49

1.294

1.196

1.104


Топливные окислы азота

К^кт/Гйж

♦врыуд* (•)

0.325

0.215

0.2*

0.22

Воздушные окислы азота

♦орегула (0) кая ^

0.022

0,114

0.0

0.0

*** азота*КмОпИг/ГД*

KS5.1-K3S5,

0,328

0.215

0.302

0.334

Коицемтрацяя смыслов азота в дымовых газах С но* г/м*, при нормальных условиях я а=1.4

KMO.QC/V.,

0.99

0.64

0.*4

0.93


ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Рекомендуемое

ПОДПРОГРАММА РАСЧЕТА НА ЭВМ УДЕЛЬНЫХ ВЫБРОСОВ ОКИСЛОВ АЗОТА ДЛЯ ПЫЛЕУГОЛЬНЫХ КОТЛОВ

Подпрограмма написана на языке Фортран применительно к машине БЭСМ-6 н является дополнением к Программе ТКЗ-ЦКТИ для позонного расчета горения и теплообмена в топочных камерах.

Кроме принятых в этой программе использованы следующие параметры:

Таблица 4

Наименование параметра

Обозначение • методике

Обозначение на печати

Размерность

Содержание азота в топливе

N,

PNT

кг/ГДж

Коэффициент, учитывающий влияние доли первичного воздуха в горелке

Pal

PSIL1

Коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов в первичный воздух

PSIRG

Коэффициент, учитывающий влияние коэффициента избытка воздуха в горелке

Ра,

PSILG

_

Коэффициент, учитывающий смесеобразование в корне факела

PSISM

Коэффициент, учитывающий влияние температуры на начальном участке факела

PSIV

Коэффициент избытка воздуха, в зоне активного горения

а.,

PLAG

Температура на выходе из зоны активного горения

т;.

TAG

К

Теплота сгорания топлива, низшая

Qi

QRN

МДж/кг

Объем дымовых газов при нормальных условиях и избытке воздуха а= 1.4

14

Vr

VG

_ м3/кг

SUBROUTINE AZOT-REAL KN02TR, KN02B3, KN02 DIMENSION ZH (17, 12)

READ 5, TIR GOR, PLG, PL1, PC, WIW2, DLT, DL3, DLSBR, NZ, VOG, VO 5 FORMAT (8F5, 2, 15, 2F5.2)

TAG=ZH (8NZ)+273

IF (0.9. LE. PLG. AND. PLG. LE. 1.3) GO TO 10 PRINT 215.

PRINT9, PLG

9    FORMAT (70X, 'АГР=', F8.3)

10    IF (8.24.LE.PL1.AND.PL1.LE.041) GO TO 20 PRINT 215.

PRINT 19, PL1.

19    FORMAT (70X, 'АПВ=; F8.3)

20    IF (8. LE. RG. AND. RG. LE. 30) GO TO 30 PRINT 215

PRINT 29, RG

29    FORMAT (70X, 'РГ=', F8.3)

30    IF (TAG. LT. 1250.) GO TO 35 IF (2050. LT. TAG.) GO TO 45 GO TO 40

35 PRINT 39

39    FORMAT ('Внимание! Вследствие ТАГ меньше 1250 счет остановлен')

GO ТО 95 PRINT 215

45    PRINT 46, TAG

46    FORMAT (70X ,'ТАГ=', F8.3)

40    PNT = 10, * PNP/ORN VG=VOG+0.4 *”VO

PLAG = PLG + DLT/2. + DL3 + DLSBR PSIL1 =>= 1.73 * PL1+0.48 PSIRG=1.-0.016 * SQRT(RG)

IF(TIPGOR.LT. 0.5) GO TO 50

IF(1.0. LE. WIW2. AND. WIW2. LE. 1.7)GO TO 55

PRINT 54, WIW2

54    FORMAT (70X, 'OC = ', F8.3)

55    RS!LG= (0.35 * PLG+0.4) * * 2 PS1SM=0.4 * WIW2 • * 2+0.32 GO TO 60

50 IF( 1.5. LE. WIW2. AND. WIW2. LE. 2.4)GO TO 57 PRINT 215 PRINT 56, WIW2

56    FORMAT (70X. 'OC=', F8.31

57    PSILG = (0.53 * PLG+0,12) * • 2

PSISM=0.98 *    W1W2-0.47

PSIV=0.1I • (TAG-1100) • * (1./3)

KNO2TR=0,7 • PNT * PSIL1 • PSIRG * PSILG * PSISM • PSIV

IF (TAGLT. 1800) GO TO 70    .

KN02B3=1.54D16 * SQRT ((PLAG-1.)/ PLAG) *

EXP Г-6.7Е4/ TAG /SQRT(TAG))

GO TO 80 KNO2B3=0

KN02= KN02TR + KN02B3 KN02 = CN02 • QRN/VG PRINT 100

i FORMAT (42X. 'исходные данные д ля расчета окислов азота'//) IF(TIPGOR. LE. 0.5) GO ТО ПО.

PRINT 105

i FORMAT(47X, 'тип горелки — вихревая'//)

GOTO 118 1 PRINT 115

» FORMAT (47Х, 'тип горелки — прямоточная'//)

1 PRINT 120    .    .

) FORMAT (25Х, 77 (25Х, 77('-'))

PRINT 125

> FORMAT (27Х, ТТ', 5Х, 'АГР', 4Х, 'АПВ', 4Х,

'РГ. 5Х, 'ОС', 5Х. 'AT', 5Х, 'ATP', 4Х,

'АСБ', 4Х, 'НЗ', 5Х, 'ОГ', 5Х. 'ОВ')

PRINT 120 PRINT 130

О FORMAT (25Х, '3(3X, '-ЗХ)' ЗХ, ЗХ,

5(ЗХ, '-ЗХ). 2(1Х, 'НМ3/КГ))

PRINT 120

PRINT 135, TIP GOR, PLG, PL1, PC, W1W2, DLT, DL3, DLSBR, N3.VOG, VO 5 FORMAT (25X, 8F 7.3, 2X, 12, 3X, 2F7.3)

PRINT 120 DO 140 1 = 1,5 О PRINT 145 5 FORMAT (128X)

PRINT 150

Ю FORMAT (47X, 'сводная таблица расчетных величин'//) PRINT 160.

50 FORMAT (32X, 63('-'))

PRINT 165

i5 FORMAT (34X, 'N наименование', 17X, 'обознач. размерн. значение'/)

PRINT 170

Ч) FORMAT (ЗЗХ, 'п/п расчетных величин', Э0Х, 'величин') PRINT 160

PRINT 175, KNOTR 175 FORMAT (34X, 'I топливные окислы азота', 9X, 'КТП КГ/ГДЖ', F8.3)

PRINT 180, KN02B3 180 FORMAT (34X, '2 воздушные окислы азота', 9Х, 'КВЗ КГ/ГДЖ', F8.3)

PRINT 185, KN02 185 FORMAT (34Х, '3 суммарные окислы азота', 9Х, 'КСМ КГ/КДЖ', F8.3)

PRINT 190, CN02 190 FORMAT (34Х, '4 концентрация окислов азота', 9Х,

'CNO г/м1', F8.3)

CONTINUE PRINT 160 DO 195, 1 = 1,5 195 PRINT 200 200 FORMAT (128X)

PRINT 205

205 FORMAT (115X, 12 ('-')    /    115X,    'факел')

PRINT 210.

210 FORMAT (T 126('-').    'I')

215 PRINT 220

220 FORMAT ('Внимание! За пределы проверенного диапазона' * IX, 'выходит исходный параметр')

RETURN

END

Прч г*шщ*рату**


<авга»вв гжьл и шяжута (в*.

<kuee У» *


Оша


а Т*а а а* «а b

• -I0S ■е/в*

»»• «4«<и миги •

Cibmhm

MBI

• «амя> ?•

За* а и •Bmmbi

г

*•

Смг«а |«*иа чиа угавитм

»и

H»>fT

Ю0

1.015

03$

6

Г.»

КС

1.005

4

ТГМП 314

1.020

о.зв

16

0025

ма»ут

т

1.020

0 3S

4

Мнут

1.Ю

ом

4

Ма»ут

и»

I.0IS

0.4

12

0.02

Маэут

ТГМП-ЮТ

и»

1.02

0.4

15

0.00

Гм

1»7

1.015

..

4.5

0.02

Гм

1»7

1.02

14

0.02

Ммут

вкз-зао

¥Н

1.0»

0.5

0

Ммут

тгм-м

564

1.01

о.з

10

0.025

Ммут

П1Ю

(/Ж

1.07

0.3

3

0 025

Матут

ПК 41

МО

1 06

0 77

0

_

Maivr

ПК 41

мл

1.02

0.77

0

_

Meiyr

ПК 41

660

1.06

0.77

17.5

0.025

Meiyr

ПК 41

МО

1 06

0.77

16.0

0025

Нефть

ПК 41

Мб

1.06

ом

0

_

Нефть

ПК-41

655

1.03

0.55

10

0.025

Mem

ПК-41

659

1.03

0.77

17.5

0.025

Метут

ПК 41

«Л

1.06

0.72

0

_

Ма»,т

ПК 41

661

1.»

0.77

0

Га»

ПК 47

♦42

1.00

••

0

Гм

ПК 47

♦42

1.134

0

Ммут

ПК 47

507

Ml*

047

0

Сред вег

•»

i

*

1

0,42017

— —— -0.0I750&—0.1«31 mi 1 Х*%

Пр*

rfevpef,t*f

NMM

а Т— аваа

Симакм

ИЧ.П

«•- • * 1 «•••

• -I «в

cso

Ч*

К

Гм

ИТВМ 100

673

1.03

0

18



feiMaa t*aii


И»>'Ив'«

к.

*-

А

с

с*

С-С,

ft- -fT

*°ч

но.,

в*/.*1

I F ]

■Г/В-

\ /

096

0.65

601

67

0.01 »3

1.04

0.90

760

-26

0.0014

0.02

1.00

0.Ы)

436

370

ы.

0 031813

1.00

0.90

653

719

66

00CIU4?

090

W

1077

-1»

0.016193

0%

0.76

109

760

29

0.001362

1.00

0.70

776

603

-107

0.014664

096

096

0.9!

1123

1100

73

0.0004 T7

1.00

0.77

925

ко

75

0.007963

0.7»

1.12

1 00

472

-40

0.007341

о.г

0.91

0.75

347

345

2

0.000026

0,»7

1.29

0 92S

72S

67»

47

0.004772

0.92

175

1.00

759

719

40

OOCCOCIS

0.92

1.00

1.00

«IS

657

-52

0.0061 78

092

1.25

ом

475

329

96

0.065714

0.92

1.20

0.U)

4X7

370

67

0.032971

0.92

1.20

1.00

774

616

IM

0.0Э0666

0.97

1.06

0.75

♦АЛ

S54

-м.

0.014147

0.97

1.06

0.56

Ж?

Г*

59

0ЛП6295

0.92

1.20

1.0

779

863

134

0,024733

0.97

133

1 0

т

1077

91»

0.045141

0.77

0.79

100

V#

256

13

0.002527

0.77

1.124

1.00

363

351

»

0.006076

0.77

1.77

1.00

495

431

64

0.021974 Z—0.42012

еоДОуяо левее ХА» К

14+в.м-а.

Л*|М*ии

1«аа«в шеллу

(Яа«1мман

чо«аа!

• *4«/* а а

-** рвапаяавеа

*а'**

-г—

•■**'*•

—^ »-*»•••

«аааа

•а и»»еи>4

•а—•

■-

к.

^МО.»

С-чо,

с--*-.

c

•f/B*

mfm*

шЧш1

0.7

106

066

346

МО

— 4

-0.011

IQ


ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Рекомендуемое

Программа расчета на ЭВМ содержания окисло* азота для газом аз утлых котлов

Программа написана на языке Фортран применительно к машине ЕС СМ-1420.

В программе употребляются параметры, приведенные в табл. 6.

Таблица 6

Наименование параметра    Обозначение    Размерность

в методике на печати

Номинальная паролроизводительность котла

D.

DN

кг/с

Фактическая паролронзводнтельность котла

D

D

c *

Низшая располагаемая теплота сгорания топлива

QS

QPH

МДж/мэ МД ж/кг

Располагаемый расход топлива

вр

BP

м5/с; кг.

Ширина толки (в свету)

Зщ

AT

м

Глубина толки (в свету)

ВТ

« »

Число ярусов горелок

Znp

Z

Расстояние между осями соседних горелок (по высоте)

Ьяр

H

м

Температура воздуха перед горелками

т.

ТВ

К

Коэффициент избытка воздуха в конце толки

а

ALFA

Степень (доля) рециркуляции дымовых газов

г

R

%

Коэффициент, зависящий от места ввода рециркуляции

Зрец

AR

Доля воздуха, подаваемая во вторую ступень горения

б

DELTA

%

Коэффициент, учитывающий место подачи вторичного воздуха

art

ACT

_

Водотопливное отношение при подаче маги в зону горения

g

G

%

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ ВЫБРОСОВ ОКИСЛОВ АЗОТА

РД 34.02.304-А*

ВЗИКЯ;

МУ 34-70-061-83

С ДЫМОВЫМИ ГАЗАМИ КОТЛОВ

Срок действия установлен с 01.12.88 до 01.12.98

Настоящие Методические указания распространяются на паровые котлы паропроизводительностью 75 т/ч и выше и водогрейные котлы мощностью 50 Гкал/ч и больше, сжигающие твердое, жидкое и газообразное топливо в факельных топочных устройствах, и устанавливают порядок и методы расчета выбросов окислов азота при проектировании новых и реконструкции действующих котлов.

Наименование параметра


Размерность


в методике


Коэффициент, учитывающий место

ввода влаги

В*л

АВ

Содержание азота, связанного в топливе (мазуте)

N'

NP

%

Тепловая нагрузка лучевоспринимеющей поверхности

Я-г

QLG

МВт/м*

Концентрация окислов азота при коэффициенте избытка воздуха 1,02

С'

^ N0,

CN

мг/м3

Коэффициент, учитывающий тепловую производительность топки

К.

км

Коэффициент, учитывающий температуру воздуха, поступающего в горелки

Кт.

КТВ

Коэффициент, учитывающий величину избытка воздуха

Ко

КА

Коэффициент, учитывающий рециркуляцию

к.

KR

Коэффициент, учитывающий ступенчатое сжигание

К«

кст

Коэффициент, учитывающий подачу влаги

к*.

кв

Коэффициент, учитывающий действительную нагрузку котла

KN

KN

На печать выведены следующие параметры:

Коэффициент избытка воздуха в конце толки

а

ALFA

Тепловая нагрузка лучевосприннмающей поверхности зоны активного горения

q-r

QLG

МВт/м*

Степень (доля) рециркуляции дымовых газов

г

R

%

Температура воздуха перед горелками

т.

ТВ

К

Фактическая нагрузка котла

D

D

кг/с

Концентрация окислов азота

г

'"'NO,

CNOX

мг/м3


Сжигание топлива на тепловых электростанциях и в котельных приводит к выбросу в атмосферу продуктов сгорания органического топлива, содержащих токсичные окислы азота (главным образом окись азота и в меньшей степени — двуокись).

Количество образующихся окислов азота зависит от характеристики топлива и от конструктивного исполнения топочной камеры, поэтому на стадии проектирования котлов необходимо провести расчет ожидаемых выбросов окислов азота и предусмотреть меры по снижению их до величин, максимально приближающихся к санитарным нормам допустимой загазованности атмосферного воздуха.

В топках при горении топлива образуется 95-99% окиси азота NO и 1-5% более токсичной двуокиси азота N& В атмосфере происходит неконтролируемое превращение NO в N02, в связи с чем расчет ведется условно на NOj. Для расчета доли двуокиси азота в суммарном содержании NO. в атмосферном воздухе при нормировании выбросов ТЭС применяется коэффициент 0,8.

Источниками окислов азота являются молекулярный азот воздуха, используемого в качестве окислителя при горении, и азотсодержащие компоненты топлива. В связи с этим принято делить окислы азота на воздушные и топливные. Воздушные, в свою очередь, можно разделить на термические, образующиеся при высоких температурах за счет окисления молекулярного азота атомарным кислородом (механизм Зельдовича) и так называемые «быстрые» окислы азота, образующиеся в зоне сравнительно низких температур в результате реакции углеводородных радикалов с молекулой азота и последующего взаимодействия атомарного азота с гидроксилом ОН.

2. РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ОКИСЛОВ АЗОТА

Ммо,= Вр • QS • Кио,; Mno,= Вр • Vc.r • Сна.

2.1. Количественные значения выбросов окислов азота Ммо, (г/с) рассчитывают по удельным выбросам или по концентрации окислов азота:

(1)

(2)

где В, — расчетный расход топлива, кг/с (м3/с):

Кчп. — удельный выброс окислов азота в пересчете на двуокись, Кг/ГДж;

OS — теплота сгорания топлива, МДж/кг (МДж/м3);

Смо, — концентрация окислов азота, г/м3, в сухой пробе газа при стандартных условиях и при определенном коэффициенте избытка воздуха а (рекомендуется все расчеты концентрации N02 при сжигании твердого топлива пересчитывать на а=1,4, а при сжигании газа и мазута — наа=1,)67);

Vc.r — объем сухих дымовых газов, м3/кг (м33),при том же коэффициенте избытка воздуха а, что и Cno,

Vc.r=V?+0,984(a-i)V°-V8^,    (3)

где V°,    и Vh,o — с ответственно, объем воздуха, дымовых газов и

водяных паров при стехиометрическом сжигании 1 кг (или 1 м3) топлива, м3/кг (м33).

Соотношение между удельными выбросами и концентрацией окислов азота определяют по формуле:

Kno,=Cno, Ve.r/QS    (4)

3. РАСЧЕТ УДЕЛЬНЫХ ВЫБРОСОВ ОКИСЛОВ АЗОТА ДЛЯ ПЫЛЕУГОЛЬНЫХ КОТЛОВ

3.1.    Исходные данные, необходимые для расчета удельных выбросов:

np — содержание азота в топливе в % на рабочую массу;

QS — теплота сгорания топлива, МДж/кг;

тип горелок (вихревые, прямоточные с подачей пыли высо кой концентрации);

са, — коэффициент избытка воздуха в горелках;

он — дошя первичного воздуха по отношению к теоретически необходимому;

г, — степень рециркуляции дымовых газов через горелки,%; •v2/W| — отношение скоростей в выходном сечении горелок;

А о,— рисосы в топке;

Даэ— третичный воздух, подаваемый в топку помимо горелок;

Досвр — сбросной воздух при транспорте пыли к горелкам горячими воздухом;

Т" — температура за зоной активного горения, К.

3.2.    Удельные выбросы окислов азота Кмо, (кг/ГДж) складываются нз топливных к£о, и воздушных К5о, окислов азота:

KnO>= KnOj + Kno,    (5)

3.3.    Топливные окислы азота подсчитывают по формуле:

KjlS,=0.7.Nx-Pa.-p„-P4, k-fc.    (6)

(7)

3

где N, — содержание азота в топливе, кг/ГДж:

NT= 10N/7QS.

Значения коэффициентов формулы (6) приведены в табл.1:

Таблица 1

Фактор, который учитывается коаффицигктом

Зависимость

Диапазон пригодности зависимости

Влияние коэф.избытка воздуха в вихревой горелке

(0,35a,-f-0,4)*

0.9<«г<1,3

Влияние коэф.избытка воздуха в прямоточной горелке

(0.53а,-М).12)*

0.9<а,.< 1.3

Влияние доли первичного воздуха в горелке Рл,

1.73а,+ 0.48

0.15 < а, <0,55

Влияние рециркуляции дымовых газов в первичный воздух (без учета снижения температуры в зоне активного горения) рГг

l-0.0lfr/r'r

0<г<30%

Влияние максимальной температуры на участке образования топливных окислов азота

о.пугс-поо

1250<Т;;^2050 К

Влияние смесеобразования в корне факела вихревых горелок

0,4 (w*/w,)* + 0.32

1.0< w,/w,<l.6

Влияние смесеобразования в корне факела прямоточных горелок pJT

0.98wj/wi — 0,47

l,4<w2/wi< 4.0

3.4.    При транспорте пыли к горелкам высокой концентрации значение КмК\ подсчитанное по формуле (6), умножают на коэффициент 0,8. При этом долю первичного воздуха ct| и отношение W2/W1 принимают равными тем значениям, которые были бы выбраны при обычной подаче пыли к горелкам первичным воздухом.

3.5.    Воздушные окислы азота образуются в зоне максимальных температур, то есть там, где поля концентраций, скоростей и температур отдельных горелок уже выровнялись. Следовательно, К5о. определяется в основном не особенностями горелок, а интегральными параметрами топочного процесса.

Для подсчета Кйо, используют зависимость, учитывающую известное уравнение Зельдовича:

_ -6700

Ш.= 1.54- lO'W^1 -е ~ Л/Tir.    (8)

Otar

где air — коэффициент избытка воздуха в зоне активного горения, условно принимаемый как сумма организованно подаваемого воздуха и присосов через нижнюю часть топочной камеры, т.е.

a?r=ar-f ^ Дат + ^а^р + Даз ,    (9)

Таг — температура на выходе из зоны активного горения, К.

Уравнение (8) справедливо в диапазоне коэффициентов избытка воздуха 1,05^а?г^1,4 и до температуры Т"г=2050 К. При Т"г<1800 К величиной Kn<$, можно пренебречь.

В табл.2 справочного приложения 1 приведены значения КЯо, при различных значениях а£'г и Т£, а на черт. 1,2 и 3 — номограммы для приближенного расчета количества выбросов топливных и воздушных окислов азота КЯо, и КЯо,, а также их концентраций СЯо, и СЯо, в пересчете на коэффициент избытка воздуха а= 1,4 (Ог=6%)

Температуру в конце зоны активного горения Т1'г рассчитывают по Руководящим указаниям «Проектирование топок с твердым шлакоудалением» (Ленинград. НПО ЦКТИ, вып.42, 1981/,

3.6. Величина воздушных окислов азота КУ£ может быть снижена за счет уменьшения Т"г, причем эффективность любых мероприятий в этой отпасти будет тем больше, чем выше исходное значение температуры.

Снижение величины топливных окислов азота КЯо, может быть осуществлено путем изменения нескольких параметров, влияние которых учитывают приведенными выше безразмерными коэффициентами.

Номограмма для расчета выбросов и концентраций топливных окислов азота при установке вихревых горелок

'10 tfl 1.6 il 10 АД йб an 02"

I — каменные уми; г — АШ ■

Черт. I

В качестве примера в табл.З справочного приложения 2 приведены расчеты для котлов с жидким и твердым шлакоудалением (БК$-210-140Ф на промпродукте кузнецких каменных углей, БКЗ-420-140-5 на экибастузском СС и ТПП-312 на донецком ГСШ). Программа расчета на ЭВМ удельных выбросов окислов азота для пылеугольных котлов приведена в рекомендуемом Приложении 3.

о.гч    o.j6    ом або о.гг о.оч ыг

сланцы: 3 - бурые угли.

Номограмма для расчета выбросов и концентраций топливных окислов азота при установке прямоточных горели»


с”.у(6 16 1.4 t2 Ю ОМ 06 0» "?//Д*.кУр.

03SQSOQ45.

0.12    №    0J6    О.Чб    0.60    072    0. 84    Ыг. к    '/ГД*

I — каменные угли; 2 — АШ и сланцы; 3 — бурые угли,

Черт.2



Wz2 20 сл г.б и 1.0 о.в о.б ом 02 1800 го чо оо во 7900 го чо to во 2000 К


т "

'or


I — каменные угли. 2 — АШ н сланцы. 3 — бурые угли,

Черт.З


б


4. PACUFT KOHUfch1РАЦПП wvynv^ivr^ ______

ПРИ СЖИГАНИИ ГАЗА И МАЗУТА

4.1. Исходные данные, необходимые для расчета концентрации окислов азота в дымовых газах энергетических котлов:

Ощ — номинальная паропроизводигельность котла, кг/с;

£). — фактическая паропроизводительность котла, кг/с;

Q; — низшая располагаемая теплота сгорания топлива, МДж/м3 (МДж(кг);

Вр — располагаемый расход топлива, м3/с (кг/с Геометрические размеры зоны активного горения:

Зтл — ширина топки (в свету), м(при наличии двусветного экрана — ширина одной ячейки);

Вт — глубина топки (в свету), м;

Z„p — число ярусов горелок,

h — расстояние между осями соседних горелок (по высоте), м; Тв — температура воздуха перед горелками. К; а — коэффициент избытка воздуха в конце топки; г — степень (доля) рециркуляции дымовых газов, у0 (не более 20%),

а^ — коэффициент, зависящий от места ввода рециркулируемых газов: в под топки — 0,0025, в шлицы под горелки — 0,01, вокруг амбразуры горелки — 0,02, в дутьевой воздух и вокруг амбразуры горелки со скоростью, равной выходной скорости воздуха — 0,025;

б — ноля воздуха, подаваемого во вторую ступень горения (не более 30% от общего расхода воздуха);

аот — коэффициент, учитывающий место подачи вторичного воздуха: навстречу факелу — 0,015, под горелками — 0,007, над горелками — 0,018;

g — водотопливное отношение при подаче влаги в зону горения [не более 10%);

ам — коэффициент, учитывающий место ввода влаги: в корень факела через горелки — 0,025, в пристенную зону — 0,015;

Np— содержание азота, связанного в топливе (мазуте), %.

4.2. На основании геометрических размеров топки определяем тепловую нагрузку лучевоспринимающей поверхности зоны активного горения

q.r=57-.    'У':8’    ,    с-• МВт/м*.    '10)

2(3тп Вт*) Znphup— 1,5згя*Втп

Примечание: при наличии в толке двусветного экрана Вр принимается на одну ячейку.

Для топок с однорядным расположением горелок (единичной мощностью от 30 до 60 МВт) Z,ph„p = 3 м. При подовой компоновке горелок — единичной мощностью от 50 до 100 МВт Z„ph,p = 7,5 м. Для горелок 101-160 МВт — Z*ph„p=I0 м.

4.3. Рассчитываем концентрацию окислов азота (мг/м3) при коэффициентах избытка воздуха 1,02 — при номинальной нагрузке — без применения каких-либо мероприятий по снижению вредных выбросов по формулам (при цлг в пределах 0,5<q„r<3,0 МВт/мг). При сжигании газа

СЬо,=^=613-ч£?    (II)

При сжигании мазута

СЬ0.= —=632&?+1000(Np-0,25) (а-0,8).    (12)

Примечание: второй член учитывает «топливные» окислы азота.

4.4. Полученные результаты дополняем коэффициентами, учитывающими:

тепловую производительность топки, К„:

температуру воздуха, поступающего в горелки. Кг, (при

Т„<620 К);

коэффициент избытка воздуха, К»; рециркуляцию. К,; ступенчатое сжигание, Кп', подачу влаги, К«; действительную нагрузку котла, Kn.

СыО.= СмО.К*Кг,КаКгКлКал-Kn.    (13)

4.5. Коэффициенты вычисляются по формулам:

K.= l-expl-l^±^l,Q = B,.QS;

(14)

К,.;= 1-0,001 (620-Т,);

(15)

К. = 1,35—43t<x — 1,09)2 + 2(<х -1,09);

(16)

К/= 1—Яре.-г;

(17)

Кл= 1 — асг-6;

(18)

Км== \ — Зм * g',

(19)

Kn=(°p/d J,m

(20)

Примеры расчета концентрации окислов азота при сжигании газа и мазута приведены в (справочном приложении 4. Программа расчета 8