Модернизация Алматинской ТЭЦ-2 путём изменения водно-химического режима системы подготовки подпиточной воды с целью повышения температуры сетевой воды до 140–145 С (стр. 14 из 21)
MNO2=0,34 * 10-7 * 7,355 * 42535,388 * 18171 * (1 - 1,5 / 100) * 1,0 * (1-0,005*0,25) * 0,85 * 1,4 * 0,65 = 147,1 г/с;
Суммарное количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу:
М∑ = (МSO2 + ПДКSO2 / ПДКNO2 * МNO2) + МЗ = (МSO2 + 5,88 * МNO2) + МЗ. = (6 + 5,88 * 147,1) + 19,493 = 890,44 г/с;
Расчет высоты дымовой трубы:
Высота дымовой трубы определяется по формуле:
Н = [(2 * А * М * η * m * n)1/2 * N1/6 ] / (Vг * ∆Т)1/6 ,
где А – коэффициент температурной стратификации атмосферы (распределение температуры воздуха по вертикали) при неблагоприятных метеорологических условиях, А = 200 – для Казахстана;
η = 1 – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности;
m и n – безразмерные коэффициенты, зависящие от скорости выхода газов из устья трубы, m = 0,9; n = 1; N = 2 – число дымовых труб;
Vг. – объем дымовых газов, выбрасываемых из трубы;
Vг. = В * [ Vго + (αг – 1) * Vо ] * Тух. / 273 К,
Vго = VRO2 + VN2o + VН2Оо;
где VRO2 = 0,79 м3/кг – объем трехатомных газов;
VN2o = 3,38 м3/кг – теоретический объем азота;
VН2Оо = 0,49 м3/кг – теоретический объем водяных паров;
Vго = 0,79 + 3,38 + 0,49 = 4,66 м3/кг;
αг. = 1,2 – коэффициент избытка воздуха в топке;
Vо = 4,28 м3/кг – теоретическое количество сухого воздуха;
Тух. = 120оС – температура уходящих газов;
Vг = 42,535 * [ 4,66 + (1,2 – 1) * 4,28 ] * 393 / 273 = 337,754 м3/с;
ΔТ = Тух. – Тв. = 120 – 27,6 = 92,4оС;
Тв. = 27,6 – средняя температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца;
Н = [(2 * 200 * 890,44 * 1 * 0,9 * 1)1/2 * 21/6 ] / (337,754* 92,4)1/6 = =113,26 м;
Диаметр устья дымовой трубы:
Д =( 4 * Vг. / π * wo )1/2 = (4 * 337,754 / 3,14 * 19)1/2 = 4,76 м;
wo = 19 м/с – скорость выхода дымовых газов из трубы;
Основываясь на данных типоразмеров железобетонных дымовых труб, устанавливаем: 2 трубы, Н = 120 м, Д = 4,8 м.
Величина максимальной приземной концентрации вредных веществ:
См. = (А * М * F * m * n * η) / Н2 * (Vг. * ΔТ)1/3,
где F = 2,5 – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость осаждения твердых частиц золы в атмосфере;
См. = (200 * 890,44 * 2,5 * 0,9 * 1 * 1) / 1202 * (337,754 * 92,4)1/3 = =0,88 г/м3;
7.12 Задачи сейсмостойкого проектирования ТЭЦ
Возникающие во время землетрясения хаотичные перемещения грунтов основания вызывают в конструкциях зданий и фундаментах под оборудованием низкочастотные затухающие колебания.
Колебания этих сооружений и их элементов, действуя на установленное на них оборудование и аппараты, в свою очередь вызывают в них свои колебания, возможно в другом диапазоне частот. Благодаря резонансным явлениям, колебания отдельных элементов зданий, конструкций, оборудования усиливаются, особенно при большой высоте вибрирующих объектов и на верхних отметках зданий, и могут достигать разрушительной силы.
Во время сейсмического воздействия обычное оборудование получает дополнительные инерционные нагрузки, на которые оно при конструировании не рассчитывалось.
Во время сейсмического толчка оборудование может подвергнуться механическому повреждению, может опрокинуться и сместиться. Повреждение сварных соединений, потеря теплоносителя, реагентов на химводоочистке, повреждение патрубков насосов или паропроводов парогенераторов, смещение крупных узлов оборудования, повреждение подшипников и лопаток турбоагрегатов, механическое повреждение, поломка, опрокидывание, выход из строя электрического оборудования – все эти явления недостаточно исследованы и поэтому не всегда могут быть правильно учтены при проектировании. Тем не менее, они должны в определенной степени быть учтены для обеспечения безопасной и надежной работы электростанции во время землетрясения.
Решение проблем сейсмостойкости ТЭЦ для обеспечения надежной ее эксплуатации, должны рассматриваться с учетом технико-экономических факторов, т.е. основываться на разумном сочетании требований надежности и экономики.
Основными задачами сейсмостойкого проектирования при разработке технологических частей проекта для ТЭЦ, строящихся в сейсмических условиях, является обеспечение:
безопасности обслуживающего персонала;
сохранности дорогостоящего оборудования;
надежности работы ТЭЦ.
7.13 Предложения по разработке сейсмических мероприятий
Все оборудование, коммуникации и системы, отнесенные к источникам повышенной опасности, должны быть проверены и раскреплены с учетом дополнительных сейсмических нагрузок соответствующих девяти бальному землетрясению.
Паровые котлы Барнаульского котельного завода, в соответствии с данным проектом, изготовляются в сейсмическом исполнении.
Трубопроводы высокого давления, сетевой воды, трубопроводы оборудования пожаротушения рассчитываются и законструированы только с учетом высокой бальности сейсмического воздействия. Однако указанные мероприятия не могут полностью гарантировать исключения аварии. Предлагается рассмотреть вопрос автоматического отключения теплофикационной системы, а так же сброс пара в атмосферу, чтобы уменьшить возможные последствия при аварии паропроводов.
Резервуары большой емкости необходимо законструировать в соответствии с “Рекомендациями по расчету резервуаров и газгольдеров на сейсмические воздействия”.
Схема останова ТЭЦ при сейсмических толчках более 4 баллов должна обеспечивать автоматический останов без вмешательства обслуживающего персонала. Оборудование и приборы, действующие в останове, должны быть сейсмоустойчивы.
7.14 Мероприятия по охране воздушного бассейна
В целях снижения выбросов вредных веществ в атмосферу на АТЭЦ – 2 предусмотрены эффективные золоулавливающие установки – скрубберы с вертикальными трубами Вентури (МВ-ВТИ) с интенсивным орошением труб Вентури водой.
Дымовые газы от котлов выбрасываются через две дымовые трубы высотой Н=129 м , диаметром устья Dу=6 метров(1 труба), и диаметром устья Dу=6.6 м (2труба). К трубе №1 подключены котлы 1-4, к трубе №2 подключены котлы 5-7.
Контроль за выбросами вредных веществ на АТЭЦ-2 осуществляется расчетным путем ежемесячно. Концентрация в дымовых газах Nох и Со2 определяется химическим путем.
7.14.1 Предельно-допустимые концентрации вредных веществ
Расчет выбросов и их рассеивание в атмосфере от котлов ТЭЦ
| Диоксид ванадия | Оксид азота | Диоксид азота | Пятиокись ванадия | Оксид углерода |
| NO2 | NO | SO2 | V2O5 | CO |
| 0.085 | 0.4 | 0.5 | 0.002 | 5.0 |
Расчет производим по методическому указанию Сулеева Н.Г. и Кибарина А.А., Расчет рассеивания вредных выбросов в атмосферу для тепловых электростанций и котельных на ПЭВМ: Методические указания к выполнению дипломного проекта, Алматы, АЭИ, 1995
7.14.2 Выброс золы
МТВ=0,01*В*(аУН*АР+q4УН*
)*(1-h)МТВ=0,01*140000*(0,95*38,0+1,5*
)*(1–0,97)=1548,905 г/сВ = В*8=17,5*8=140 кг/с=140000 г/с – расход натурального топлива;
АР=38,0 %-зольность топлива на рабочую массу,
q4УН=1,5 % -потеря теплоты от механического недожога топлива
аУН=0,95–доля частиц уносимая из топки,
h=0,97–КПД золоуловителя с трубой Вентури,
7.14.3 Выброс сернистого ангидрида
МSO 2=0.02*B*SP*(1-h¢SO 2)*(1–h¢¢SO 2)
МSO 2=0.02*140000*0.9*(1–0.2)*(1–0.02)=1975.68 г/с
В=140000 г/с–расход натурального топлива,
SP=0,9 %-содержание серы в топливе на рабочую массу,
h¢SO 2=0,2 – доля сернистого ангидрида, улавливаемого летучей золой в газоходах котла, (для топок с твердым шлакоудалением),
h¢¢SO 2= 0,02 – доля сернистого ангидрида, улавливаемого в мокрых золоуловителях, (щелочность воды 7,5 мг-экв/л).
7.14.4 Количество выбросов оксидов азота
МNO x=0.34*10-7*K*B*QHP*(1–
)*(1-E1*r)*b1*b2*b3*E2МNOx=0.34*10-7*140000*7.355*16965*(1–
)*(1–0)*0.83*1*1*1= 487.332 г/с 
коэффициент, характеризующий выход оксидов азота на 1т сожжённого топлива, кг/т, D=420 т/ч –номинальный,
DФ=380 т/ч–фактический
b1=0,178+0,47*1,5=0,833–безразмерный коэффициент, учитывающий
влияние на выход оксидов азота качества сжигаемого угля.
Исходная формула b1 =0,178*0,47*NГ, где NГ=1,5 %.
b2 – коэффициент учитывающий конструкцию горелок (для вихревых горелок БКЗ–420 b2=1)
b3 – коэффициент учитывающий вид шлакоудаления (т.к. шлакоудаление твердое , то b3=1). На котле БКЗ–420–140 отсутствует рециркуляция воздуха, следовательно ε1–коэффициент рециркуляции, равен нулю. Кроме того нет и подачи части воздуха помимо основных горелок, т.е. ε2=1–коэффициент характеризующий снижение выбросов оксидов азота при двухступенчатом сжигании топлива.
Выбросы диоксида азота рассчитываются по формуле:
МNO 2=0,8*МNO x=0,8*487,332=389,86 г/с
МNO =0,13*МNO x=0,13*487,332=63,35 г/с
7.14.5 Количество выбросов оксидов ванадия
Выбросы происходят только при растопке котла для поддержания постоянства величины факела. Для растопки 1-го котла предусмотрены 6 механических мазутных форсунок, производительностью по 0,8 т/ч.