1 Газ турбиналық қондырғының зиянды шығысын есептеу

1.1 Азот оксидінің зиянды шығысын есептеу

Атмосфераға лақтырылатын газ турбиналы қондырғыда жұмыс атқарған газдың суммалық азот оксиді көлемін (NO және NO₂) мына (M), г/с формуламен анықталады:

мұнда В – отынның жану камерасындағы шығыны, кг/с;

I_NOx – NO_x, г/кг отынның шартты шығысын мына формуламен анықтаймыз:

мұнда – қалыпты жағдайда жұмыс істеген газдагы азот оксидініңNO_х, г/м³ концентациясы;

V_r – турбинадан кейінгі құрғақ түтіндік газдардың көлемі, м³/кг тең:

мұнда V– теориялық газ көлемі, м/кг;

V– теориялық қажетті ауа көлемі, м/кг;

–турбинадан кейінгі жұмыс істеген газдың артық ауа коэффициенті;

V– теориялық су буы көлемі, м/кг.

Сәйкесінше және Скоэффициенттер тең:

= 3,3; С_NOx = 0,16 г/м.

Турбинадан кейінгі құрғақ түтіндік газдардың көлемін анықтау үшін қалыпты жағдайдағы таблицаны қолданайық:

V = 9,82 мм;V = V/ρ_г = 9,82/0,77 = 12,75 м/кг,

V_г = 10,12 мм;V_г= V_г/ρ_г = 10,12/0,77 = 13,143 м/кг,

V_H2O = 2 мм;V_Н2О= V_Н2О/ρ_г = 2/0,77 = 2,6 м/кг.

= 10,195+0,984·12,75·(3,3 – 1) – 2,6 = 40,435 м/кг.

Шартты шығысы NO:

I = 0,16·40,435 = 6,47 г/кг.

Отын шығыны: B = 3,7 кг/с,

Онда азот оксиді шығысы (NO и NO) азод диоксидімен қоса мынаған тең:

M= 6,47·3,7 = 23,94 г/с.

1.2 Көміртегі оксидінің және жанбаған көмір сутегінің зиянды шығысын есептеу

Атмосфераға лақтырылатын газ турбиналы қондырғыда жұмыс атқарған газдың суммалық көміртегі оксиді және жанбаған көмір сутегінің көлемін мына (Ми М), г/с формуламен анықталады:

,

,

мұнда В – ГТУ жану камерасындағы отын шығыны, кг/с;

- СО және CH₄ шартты шығысы:

,

,

мұнда q – отынның химиялық толық жанбауынан жылу шығыны, %;

, ,n, n – коэффициенттер, жағатын отын түріне байланысты анықталады.

Ілеспе газдар үшін:

=10,92; n=0,6

=1,618; n=1,2.

Жұмыстық режим үшін q₃ =0,5%.

Онда шартты шығыс:

I_CO= 10,92·0,005² = 0,455 г/кг отын,

I_CH4 = 1,618·0,005^1,2 = 0,0028 г/кг отын.

Олай болса, көміртегі оксиді және жанбаған көмір сутегінің көлемі мынадай:

М_CO = 0,455·3,7= 1,6835 г/c,

М_CH4 = 0,0028·3,7 = 0,01036 г/с.

2 Түтін мұржасын таңдау және есептеу

ГТЭС жұмысында қоршаған ортаны қорғау областінің басты бағыты атмосфераға улы заттардың шығуларын төмендету болып табылады.

Зиянды шығыстардан атмосфераны қорғау жүйесінде маңызды роль атқаратын құрылғы газды шығаратын – түтін мұржасы.

ПДК мәніне сәйкес зиянды заттар концентациясы адам демалуына зиянды дәрежеден аспас үшін, сәйкесінше түтін газдарындағы зиянды заттар концентациясы азайту қажет.

Түтін мұржасының биіктігі газдың шығарылу және құрамындағы азот окиді және басқа зиянды қоспалардың таралу шартына байланысты таңдалады.

Түтін мұржасының биіктігі мына формуламен анықталады:

мұнда р_п – көп трубалық мұржа үшін түзету коэффициенті, мұржадағы труба санына байланысты, бір трубалық мұржа үшін р_п=1,0;

m – мұржадан газ–ауа қоспасының шығу шартын ескеретін коэффициент, w_o=4,5 м/с болғанда m = 1,8;

A – атмосфера стратификациясының температурасына байланысты коэффициент, біздің өңір үшін А=200;

М – азот оксидінің шығысы;

F – атмосферада зиянды заттардың таралу жылдамдығы ескеретін өлшемсіз коэффициент, F=1;

С_ф – газ шығысының фондық концентрациясы, С_ф = 0,74;

ПДК – ең жоғары бiр жолғы азот диоксидтiң барынша ықтимал шоғырлануы, ПДК = 0,085 мг/м³;

Z – мұржа саны, Z=1;

V – түтін газының суммалық көлемі, V=113 м³/с;

t – шығар газ температурасы t мен қоршаған ауа температурасының tайырымы

t = 510 °С – газ турбинасынан кейін орналасқан түтін мұржасы үшін;

газ турбинасынан кейін орналасқан түтін мұржасының биіктігі:

Мұржаның ішкі диаметрін анықтаймыз:

Мұржа биіктігі мен диамертін сәйкесінше Н_тр=15м және D₀=4м деп аламыз.