Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу от котельной, работающей на природном газе

Определение расхода природного газа в котельной. Расчет выбросов окиси углерода и диоксида азота. Исследование концентрации вредных веществ в отходящих газах. Алгоритм расчета рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе для холодных газов.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Задача №1

Таблица 1. Исходные данные к расчёту

№ вар	Расход топлива по кварталам тыс. м3	D	H		ПДК СО	ПДК NO2
	1-ый	2-ой	3-ий	4-ый	м	м	град.	мг/м3	мг/м3
9	848	6,2	0	425	1,5	30	200	5	0,085

Заполняем таблицу 2, руководствуясь данными таблицы 1.

Таблица 2. Характеристика топлива

Вид топлива	Расход топлива, B	Теплота сгорания, Q	Удельный расход воздуха, V
	л/с	м3/ч	тыс. м3/год	Ккал/м3	МДж/м3	м3/м3
Природный газ	37	134	1279	8710	36,44	11,3

Таблица 3. Значения некоторых коэффициентов

	q4	Kco
1.2	0.5	0.25	0.075	0

Источник выброса вредных веществ в атмосферу - КОТЕЛЬНАЯ, работающая на природном газе.

Расчёт выброса окиси углерода.

, (1)

где B - расход топлива, г/с, т/год;

Q - теплота сгорания топлива, МДж/м3;

K_{co -} количество оксида углерода, образующегося на единицу тепла, кг/ГДж;

q₄ - потери тепла, вследствие неполноты сгорания топлива.

Расчет выброса диоксида азота.

, (2)

где - количество оксидов азота, образующихся на единицу тепла кг/ГДж;

- коэффициент, учитывающий снижение выброса оксидов азота в результате применения технических средств.

Количество отходящих газов.

(3)

где B - расход горючего газа, м³/ч;

V - удельный расход воздуха, м³/м³;

- коэффициент избытка воздуха.

м³/с

Концентрация вредных веществ в отходящих газах.

(4)

где M_{i -} выброс вредного вещества, г/с;

L - количество отходящих газов, м³/с



Таблица 4

Расход газа, Q, м3/ч	Диаметр устья трубы, D м	Сечение устья трубы, S, м2	Расход газа, V1м3/с	Коэффициент стратификации, А	Высота трубы, Н, м	Разность температур, Т, С	Коэффициент скорости оседания частиц, F	Концентрация вредного вещества, С, мг\м3	Масса выброса, М г\с	ПДК вредного вещества, СПДК, мг\м3	Код вредного вещества	Название вещества
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
134	1,5	0,5	0,037	200	30	200	1	0,184 0,122	0,335 0,1	5 0,085	0301 0309	СО NO2

Экологическая оценка источника выброса вредных веществ в атмосферу сводится к определению расчетной приземной концентрации вредности (См) и сравнение ее с максимально допустимой концентрацией (С_ПДК), т.е. должно соблюдаться условие

С_М C_ПДК (5)

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества (См) в мг/м³ при выбросе нагретой газовоздушной смеси от одиночного источника с круглым устьем определяют по формуле:

, (6)

где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы. Его выбирают для различных географических районов.

Таблица 5. Значение коэффициента А

	Географический район	А
А)	Для районов Средней Азии южнее 40 с.ш. Буряцкого округа и Читинской области	250
Б)	Для Европейской территории СНГ; для районов России южнее 50 с.ш. для остальных районов Нижнего Поволжья, Кавказа, Молдавии; для Азиатской территории Сибири и Средней Азии	200
В)	Для Европейской территории СНГ и Урала от 50 до 52 с.ш. за исключением попадающих в эту зону перечисленных выше районов Украины	180
Г)	Для Европейской территории СНГ и Урала севернее 52 с.ш. (за исключением Центра ЕТС), а также для Украины (для расположенных на Украине источников высотой менее 200 м в зоне от 50 до 52 с.ш. А=200)	160
Д)	Для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской, Ивановской областей	140

газ котельная выброс вредный атмосферный

М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, г/с;

а) Для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, подчиняющихся закону Стокса F = 1.

Если б < 75% F = 3

- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности. В случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот не превышающим 50м. на 1км. ?=1.

Значение коэффициентов “m” и “n” определяют в зависимости от параметров f, V_M, V_M, f_e. Каждая из этих величин определяется по формуле

(7)

где, W₀ средняя скорость выхода газообразной смеси из устья источника выброса, м/с;

(8)

(9)

(10)

Коэффициент “m”

при f < 100

(11)

Коэффициент “n” при f < 100

при

n = 4,4V_М (12)

n = 4,4•0,4=1,76

При f < 100 и

m¹=2,86 m (13)