Проект нормативов предельно допустимых выбросов в атмосферу для котельной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение таблицы № 2.

Наименование   вещества	Выбросы загрязняющих веществ
	СП
	г/с	мг/м3	т/год
19	20	21	22
NO2	0,02	0,51	0,4
C	0,04	0,007	0,9
SO2	1,1	0,04	5,8
CO	0,04	2,7	0,008

Примечание: СП – существующее положение (на момент разработки ведомственного тома ПДВ).

 

6 ПРОВЕДЕНИЕ РАСЧЁТОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАТИВОВ ПДВ.

6.1 Метеорологические характеристики и коэффициенты, определяющие условия рассеивания ЗВ в атмосферном воздухе города.

Таблица № 3 - Метеорологические характеристики и коэффициенты.

Наименование характеристик	Величина
Коэффициент, зависящий от стратификации  атмосферы, А	160
Коэффициент рельефа местности в  городе	1,0
Ср. мах t наружного воздуха наиболее жаркого месяца года, Т, º С	20
Ср. t наружного воздуха наиболее холодного месяца, Т, º С	-10,8
Среднегодовая роза ветров, %
С	10
СВ	5
В	8
ЮВ	14
Ю	19
ЮЗ	16
З	13
СЗ	15
Скорость ветра (по средним многолетним  данным), м/с	3,0

 

6.2 Расчёт выбросов ЗВ, поступающих от предприятия в атмосферу.

Котлоагрегаты котельной работают на каменном угле Печорского бассейна. Выбросы загрязняющих веществ зависят как от количества и вида топлива, так и от типа котлоагрегата.

Учитываемыми загрязняющим веществами, выделяющимися при сгорании топлива, являются: твёрдые частицы, оксид углерода, оксиды азота, сернистый  ангидрид (серы диоксид).

1. Валовый выброс твёрдых частиц в дымовых газах котельных:

M_T = g_т m χ (1 - ), т/год

где,  g_т – зольность топлива, в %;

m – количество израсходованного топлива за год. т.

χ – безразмерный коэффициент;

λ – эффективность золоуловителей, %;

M_T = 31*100*0,0023*(1-0,87) =0,93 т/год

Максимально разовый выброс:

                              G_т =

m¹ - расход топлива за самый холодный месяц года, т.;

n   - количество дней в самом холодной месяце года.

G_т = = 0,0415 г/с

2. Валовый выброс оксида углерода:

M_co = C_co·m·(1-10^-3, т/год

где - потери теплоты вследсвие механической неполноты сгорания, %

m – количество израсходованного топлива, т/год, тыс.м³/год;

C_co – выход окиси углерода при сжигании топлива, кг/т,

M_co = 8,77·100·(1 – 5/100) ·10^-3 = 0,008 т/год

                                            C_co = ₂·R·Q

 

g₁ – потери теплоты из-за химической неполноты сгорания топлива, %;

R – коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива: для твёрдого топлива = 1.

Q – низшая теплота сгорания натурального топлив.

                            C_co = 0,5 ·1·17,54 = 8,77кг/т

                                             G_co = _{, г/с,}

где  m¹ – расход топлива за самый холодный месяц, т.

G_co = = 0,0373 г/с.

 

3. Валовый выброс оксида азота:

M = mQK_NO2(1 – β)10^-3, т/год

где КNO₂ – параметр, характеризующий количество окислов азота, образующихся на один ГДж тепла, кг/ГДж (определяется по таблице для различных видов топлива в зависимости от производительности котлоагрегатов);

β – коэффициент, зависящий от степени снижения выбросов окислов азота в результате применения технических решений. Для котлов производительностью до 30 т/час = 0.

М = 100*17,54*0,228(1-0)10^-3 = 0,4 т/год.

Максимально разовый выброс:

                                     GNO₂ = , г/с

GNO₂  = = 0,018 г/с

4. Валовый выброс оксидов серы определяется только твёрдого и жидкого топлива:

М_SO2 = 0,02 m*S(1-ζ¹ SO₂)( 1-ζ² SO₂), т/год,

где, S – содержание серы в топливе, %

ζ¹ SO₂ - доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива. Для каменных углей – 0,1;

ζ² SO₂ - доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе. Для сухих – 0.

М_SO2 = 0,02*100*3,2(1-0,1)(1-0) = 5,76 т/год.

 
Максимально разовый выброс:

GSO₂ = ^{_{, г/с}}

GSO₂ = 1,075 г/с.

6.3 Расчёт фонового загрязнения: расчёт выбросов загрязняющих веществ автотранспортом.

Расчёт выбросов выполняется  для следующих вредных веществ, поступающих в атмосферу с  отработавшими газами автомобилей:

- оксид углерода (СО);

- оксиды азота, в пересчёте  на диоксида азота (NO₂);

- диоксид серы (SO₂);

- сажа (С).

Выброс  i – того загрязняющего вещества (г/с) движущимся автотранспортным потоком на автомагистрали (или ее участке) с фиксированной протяженностью L (км) определяется по формуле:

 

M = ᵢ·G_k;

Где Мⁿ_ki - пробеговый выброс i – того вредного вещества автомобилями k - й группы для городских условий эксплуатации, определяется по табл. 1-3 [ ];

k – количество групп автомобилей;

G_k - ( 1/час) – фактическая интенсивность движения, т. е. количество

автомобилей каждой из k групп, проходящих через фиксированное сечение

выбранного  участка автомагистрали в единицу  времени в обоих направлениях

по всем полосам  движения;

 – коэффициент пересчета  «час» в «сек».

L (км) - протяженность автомагистрали (или ее участка).

 

1. M_CO = г/с.
2. M_NO2 = 0,2/3600·(48·1,3+1232·1,8+320·2,3+230,4·2,1+403,2·4,1+720·8,0+             
   +86,4·8,5+16,8·6,9+39,2·9,1+347,2·10,7+156,8·13,1+56·5,0+17,6· 
   ·8,2+86,4·9,5+38,4·9,0+201,6·9,4 = 1,2 г/с.
3. M_SO = 0,2/3600( 48·0,0044+1232·0,065+320·0,082+230,4·0,15+403,2·0,18+ 
   +720·0,22+86,4·0,30+16,8·1,1+39,2·1,2+347,2·1,5+156,8·1,7+56·0,21+17,6· 
   ·0,29+86,4·0,37+38,4·1,4+201,6·1,6 = 0,09 г/с.
4. M_C = 0,2·3600(16,8·0,2+39,2·0,3+347,2·0,4+156,8·0,4+38,4·0,3+201,6·0,4 = = 0,02 г/с.

Расчёт загрязнения  атмосферы выбросами от автомобилей.

Максимальное  значение приземной концентрации вредного вещества С_м

(мг/м³) при выбросе газовоздушной выхлопной смеси от автотранспорта достигается при неблагоприятных метеорологичеких условиях на расстоянии Хм (м) [9].

С_М = ,   мг/м³

С_м(NO₂) = = 3,34 мг/м³;

С_м(SO₂) = 0,26 мг/м^3;

С_м(CO) = 17,59 мг/м³;

С_м(C) = 0,05 мг/м³.

А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации   
атмо-сферы (для Европейской территории Российской Федерации А = 160) ;

М (г/с) – масса  вредного вещества, выбрасываемого в  атмосферу в  
единицу времени;

F – безразмерный  коэффициент, учитывающий скорость  оседания 
вредных веществ в атмосферном воздухе;

m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной

смеси из устья  источника выброса;

Н (м) – высота источника выброса над уровнем  земли (для наземных  
источников при расчетах принимается Н = 2м);

ή – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние  рельефа  
местности (для условий Вологодской области ή = 1);

ΔT ( оС) – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной

смеси и температурой окружающего атмосферного воздуха;

V₁ - расход газовоздушной смеси, определяемый по формуле:

V₁ = w_o,        м³/с,

где D – диаметр  устья источника выброса;

      wo (м/с) – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья выброса.

Средняя скорость выхода газовоздушной смеси:

      Wo = = = 4,07 м/с

     При определении значения ΔT (^оС) следует принимать температуру окружающего атмосферного воздуха Тв, равной средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года по  
СНиП 2.01.01-82, а температуру выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси Тr – по действующим для данного производства технологическим нормативам.

ΔT = 10 °С

 Значение безразмерного коэффициента F принимается:

а) для газообразных вредных веществ – 1;

б) для мелкодисперсных  аэрозолей при среднем коэффициенте очистки выбросов не менее 90 % – 2; от 75 до 90 % – 2,5; менее 75 % и при отсутствии очистки – 3.

F = 3,0 т.к. очистка отсутствует.

Значения  коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, v_м, v¹_м и f_c:

f = 1000;       v_м = 0,65;     V¹_м = 1,3;        f_c = 800(v¹_м)³

f = 1000 = 66,44

v_м = 0,65 = 1,21

V¹_м = 1,3 = 1,06

f_c = 800(1,06)³ = 952,17

Коэффициент m определяется в зависимости от f по формуле.  Так как  
f ˂ 100, то m определяется по формуле:

m = = = 0,35

Коэффициент n при f ˂ 100 определяется в зависимости от v_м = 0,74

0,5˂ v_м˂2  =˃ n = 0,532( v_м)² – 2,13 v_м+3,13 = 0,532·(1,21)² – 2,13 ·  
·1,21 +3,13 = 1,33

Расстояние х_м (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация с (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения с_м, определяется по формуле:

                                                 х_м = dH;

где безразмерный коэффициент d при f ˂ 100 находится по формуле:

d = 4,95v_м(1+0,28) при 0,5˂ v_м˂2   =˃ d = 4,67

х_м = ·4,67·22 = 64,3

 

6.4 Расчёт загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника (котельной).

Максимальное  значение приземной концентрации вредного вещества С_м (мг/м³) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологичеких условиях на расстоянии Хм (м).

С_М = ,   мг/м³

С_М (NO₂) = = 0,51 мг/м³;

С_М (SO₂) = = 0,04 мг/м³;

С_М (С) = = 0,007 мг/м³;

С_М (СO) = = 3,0  мг/м³.

 

А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации   
атмо-сферы (для Европейской территории Российской Федерации А = 160) ;

М (г/с) – масса  вредного вещества, выбрасываемого в  атмосферу в  
единицу времени;

F – безразмерный  коэффициент, учитывающий скорость  оседания 
вредных веществ в атмосферном воздухе;

m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной

смеси из устья  источника выброса;

Н (м) – высота источника выброса над уровнем  земли (для наземных  
источников при расчетах принимается Н = 2м);

ή – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние  рельефа  
местности (для условий Вологодской области ή = 1);

ΔT ( оС) – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной

смеси и температурой окружающего атмосферного воздуха;

V₁ - расход газовоздушной смеси, определяемый по формуле:

V₁ = w_o,        м³/с,

где D – диаметр  устья источника выброса;

      wo (м/с) – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья выброса.

Средняя скорость выхода газовоздушной смеси:

      Wo = = = 2,7 м/с

     При определении значения ΔT (^оС) следует принимать температуру окружающего атмосферного воздуха Тв, равной средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года по  
СНиП 2.01.01-82, а температуру выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси Тr – по действующим для данного производства технологическим нормативам [9].

ΔT(°C) = T_B (на высоте – 20 метров в июле – 20 °С по СНиП).

ΔT = 28 °С – 20 °С = 8 °С

 Значение  безразмерного коэффициента F принимается:

а) для газообразных вредных веществ – 1;

б) для мелкодисперсных  аэрозолей при среднем коэффициенте очистки выбросов не менее 90 % – 2; от 75 до 90 % – 2,5; менее 75 % и при отсутствии очистки – 3.

F = 2,5, т.к. эффективность очистки твёрдых и жидких частиц пылеуловителем = 87%.

Значения  коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, v_м, v¹_м и f_c:

f = 1000;       v_м = 0,65;     V¹_м = 1,3;        f_c = 800(v¹_м)³

f (при h = 22) = 1000 = 0,96

v_м = 0,65 = 0,74

V¹_м = 1,3 = 0,22

f_c = 800(0,22)³ = 8,57

Коэффициент m определяется в зависимости от f по формуле.  Так как  
f ˂ 100, то m определяется по формуле:

m = = = 0,9

Коэффициент n при f ˂ 100 определяется в зависимости от v_м = 0,74

0,5˂ v_м˂2  =˃ n = 0,532( v_м)² – 2,13 v_м+3,13 = 1,8