dnes je 29.6.2022

Input:

Výpočty produkce emisí

17.3.2010, , Zdroj: Verlag Dashöfer

8.4.2.11
Výpočty produkce emisí

Ing. Vítězslav Šťastný, CSc. a kolektiv

Emise tuhých částic je při spalování určena obsahem popela v palivu a jeho výhřevností. Emise oxidů síry jsou určeny obsahem spalitelné síry v palivu, výhřevností paliva a retencí síry v ohništi na tuhých zbytcích po spalování. Emise CO2 jsou určeny obsahem uhlíku v palivu a výhřevností paliva. Emise CO závisí na seřízení spalovacího zařízení a způsobu provozu. Emise NOx je ovlivněna složením paliva, konstrukcí spalovacího zařízení a řízením spalovacího procesu.

Emisní limit

Pro emisní limity platí vztah

kex = ksn· Cex [g/GJ]

kde Cex [mg/m3 n] je limit emisí (koncentrace škodlivin) v suchých spalinách.

je objem suchých spalin (při podmínkách určených zákonem) vztažený na teplo v palivu, Qn [MJ/kg MJ/m3 n], výhřevnost paliva ve spalovaném stavu.

Emise tuhých částic

kde Ar % je hmotnostní obsah popela ve spalovaném palivu, ηpop [1] účinnost odlučovacího zařízení, kkt [1] poměrný úlet popílku ve spalinách (kkt = [1] – kz), kz [1] poměrné zachycení škváry, strusky, popílku v kotli (při spalování na roštech je kz = 0,6 až 0,7; u fluidních kotlů (FK), 0,35 až 0,5; práškové ohniště, ventilátorové mlýny , 0,15 až 0,18).

Koncentrace popílku ve spalinách

kde Vsns je objem suchých spalin z 1 kg spalovaného paliva za normálního stavu.

Emise SO2

kde Sr pch [%] je hmotnostní obsah spalitelné síry v palivu, r [1] součinitel retence síry v ohništi, ηs [1] účinnost odsíření.

Pro určení koncentrace SO2 v neodsířených spalinách s uvažováním retence síry

Koncentrace SO2 odsířených spalin s uvažováním retence síry

kde r [1] retence síry, Sr pch [kg/kg] spalitelná síra v palivu, Vsns [m3 /kg] objem suchých spalin přepočítaný ze skutečného provozního stavu (podle měření O2 za poslední teplosměnnou plochou kotle) na ω O 2 ref, definované zákonem č. 309

Emise CO2

Kromě SO2 se tvoří při spalování též SO3.

kde Cr je hmotnostní obsah uhlíku v palivu, Qn [MJ/kg;MJ/m3 n] výhřevnost paliva.

Pro posouzení míry produkce CO2 v energetických zařízeních je vhodné využít výpočet měrné produkce CO2 (mCO 2) na výrobu 1 kWh energie [kg/kWh] podle vztahu

mCO 2 = μ i· Cpv· mpv [kg/kWh]

Měrná produkce CO2 z uhlíku v palivu μc se určí ze vztahu μc = MCO 2 [kg/kWh]· mc [kg/kgC], kde MCO 2 je hmotnost CO2 při dokonalém spálení, mc obsah uhlíku v uhlí.

Ze stechiometrických vztahů (C + O2 = CO2) je měrná produkce μc = 3,66 kg/kg C; mc = 1,85 m3 /kg C; u tuhých a kapalných paliv se uvažuje obsah C [kg] v jednotkovém hmotnostním množství paliva

Cpv = μc / Mpv [kg/kg]

Mc [kg] obsah uhlíku v uhlí, Mpv [kg] množství spotřebovaného paliva pro výrobu energie.

Měrná spotřeba paliva na výrobu 1 kWh

mpv = 1/ Qn· μc [kg/kWh]

kde Qn [kWh/kg] výhřevnost paliva, μc [1] celková účinnost uvažovaného procesu výroby energie z paliva.

Emise NOx

Závisí na typu spalovacího zařízení, paliva a způsobu provozu.

Oxidy dusíku vznikají při spalování fosilních paliv oxidací dusíku chemicky vázaného v palivu a molekulárního dusíku obsaženého ve vzduchu. Takto vzniklé oxidy jsou tvořeny oxidem dusnatým NO a oxidem dusičitým NO2, které jsou zpravidla označovány jako NOx.

Velké množství

Partneři




 


Nahrávám...
Nahrávám...