Расчет нормативов предельно допустимых выбросов в атмосферу (ПДВ) для котельной

 

Окончание табл. 2

Наименование вещества	Выбросы загрязняющих веществ
	г/с	мг/м3	т/год
Твердые в-ва	0,03	0,01185	0,55
CO	0,06	0,01114	1,28
NO2	0,03	0,00582	0,67
SO2	0,04	0,07496	0,86

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.

1. Геоэкологическое проектирование и экспертиза: методические указания к курсовому проекту. – Вологда: ВоГТУ, 2010. – 40 с.;
2. Эстеркин, Р. И. Промышленные котельные установки: Учебник для техникумов / Р. И. Эстеркин. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985.-400 с.;
3. ПДВ нормативная документация [Электронный ресурс] – Режим доступа  http://www. ecology.su/pdv;
4. Золоуловители (батарейные циклоны) БЦ-512 [Электронный ресурс] – Режим доступа http://www.teplokomplekt.com/batareinye_cyklony _zolouloviteli.shtml.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

• Расчет загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу  от предприятия

1. Валовый выброс твердых частиц  в дымовых газах котельной:

Mт= gт×m×χ×1- λ100, т/год

где g_т - зольность топлива, в %;

m - количество израсходованного топлива за год. т.

χ - безразмерный коэффициент;

λ - эффективность золоуловителей, %.

Максимально разовый выброс:

Gт=gт×m1×χ×1- λ100×106n×24×3600, г/с

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

n - количество дней в самом холодном месяце этого года.

MT=13,2×120×0.0023×(1-(85/100))=0,546т/год

GT= (13,2×15×0.0023×(1-(85/100)))/31×24×3600=0.0255 гс

2. Валовый выброс оксида углерода:

MCO= CCO×m×1- g1100×10-3, т/год

где g₁ - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания, %;

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

С со - выход окиси углерода при  сжигании топлива, кг/т, кг/тыс. м3.

CCO=g2×R×Q,

где g₂ - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, %;

R - коэффициент, учитывающий долю потери  теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива:  для твердого топлива R = 1;

Q - низшая теплота сгорания натурального топлива.

 

Максимально разовый выброс оксида углерода:

GCO=CCO×m1×1- g1100×103n×24×3600 , г/с

MCO=11,265×120×(1-(5/100))*10^-3= 1,284 т/год

GCO=11,256*15*(1-(5/100)*10^-3= 0,599 г/с

3. Валовый выброс оксидов азота:

MNO2=m×Q×KNO2×1- β×10-3, т/год

где K - параметр, характеризующий количество окислов азота, образующихся на один ГДж тепла, кг/ГДж);

β - коэффициент, зависящий от степени снижения выбросов окислов азота в результате применения технических решений. Для котлов производительностью до 30 т/час β = 0. NO₂.

Максимально разовый выброс:

GNO2=m1×Q×KNO2×1- β×103n×24×3600, г/с

MNO2=120*22,53,0,248*1*10^-3 =0,670  т/год

GNO2=(15*22,53*0,248*1*10^-3)/2678400=0,03129 г/с

4. Валовый выброс оксидов серы:

MSO2=0.02×m×S×1- ζSO21×1- ζSO22, т/год

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

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

золоуловителей принимается равной 0; для мокрых – 0,25.

Максимально разовый выброс:

GSO2= 0,02×m1×S×1- ζSO21×1- ζSO22×106n×24×3600, г/с

MSO2=0,02*120*0,4*(1-0,1)(1-0) = 0,864 т/год

GSO2=108000/2678400 = 0,04 г/с

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

• Расчет выбросов загрязняющих веществ автотранспортом

Интенсивность движения 3500 авт./час: из них легковые РЛА (расчетный легковой автомобиль) — 40%; грузовые и автобусы — 60%, в т.ч.

РГАБ (расчетный грузовой автомобиль с бензиновым двигателем)  –  36 %;

РГАД (РГА с дизельным двигателем) – 14 %;

РАБ (расчетный автобус с бензиновым двигателем) – 4 %;

РАД (расчетный автобус с дизельным  двигателем) - 6 %.

Скорость движения – 45-60 км/час.

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

M= L3600ikMkin×Gk

где Mⁿ_ki (г/км) - пробеговый выброс i - того вредного вещества автомобилями k - й группы для городских условий эксплуатации;

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;

13600 - коэффициент пересчета «час» в «сек».

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

Порядок определения удельных выбросов загрязняющих веществ расчетными автомобилями

Значения удельных выбросов загрязняющих веществ расчетными автомобилями отражают распределение автомобилей различных моделей в транспортном потоке, характерное для крупных городов:

Интенсивность движения (авт/час):

РЛА с объемом двигателя:

< 1300 – 42; 1300-1800 – 1078; >1800 –  280;

РГАБ с грузоподъемностью (тонн):

<2 – 202; 2-5 – 352; 5-8 – 630; 8-46 – 76;

РГАД с грузоподъемностью (тонн):

2-5 – 15; 5-8 – 34; 8-16 – 304; >16 –  137;

РАБ класса:

Малого – 49; Среднего – 15; Большого – 76;

РАД класса:

Большого – 34; Особо большого – 176.

Выбросы CO:

РЛА: M=0,2/3600*(352,8+10348,8+2940) = 0,758473г/с

РГАБ: M= 0,2/3600* (6161+18515,2+51660+7600) = 4,6668527  г/с

РГАД: M= 0,2/3600* (60+1436,4+1550,4+794,6) = 0,2135874 г/с

РАБ: M=0,2/3600* (2352+1020+9424) = 0,7114576 г/с

РАД: M=0,2/3600* (190,4+1020,8) = 0,0673427 г/с

М_СО =0,758473+0,2135874+4,666853+0,711457+0,067342 = 6,4177134 (г/с)

Выбросы NO₂:

РЛА: M=0,2/3600* (5,46+194,04+64,4) = 0,0146728 г/с

РГАБ: M=0,2/3600* (42,42+144,32+504+64,4) = 0,0419969 г/с

РГАД: M=0,2/3600* (2,76+311,22+33,44+17,81) = 0,0203068 г/с

РАБ: M=0,2/3600* (24,5+12,3+72,2) = 0,0060604 г/с

РАД: M=0,2/3600* (30,6+165,44) = 0,0108998 г/с

М_NO2 = 0,0146728+0,020307+0,041996+0,006060+0,0108998 = 0,093936 (г/с)

Выбросы SO₂:

РЛА: M=0,2/3600* (1,848+70,07+22,96) = 0,0052752 г/с

РГАБ: M=0,2/3600* (30,3+63,36+138,6+22,8) = 0,0141813 г/с

РГАД: M=0,2/3600* (4,4+410,4+456+232,9) = 0,0613657 г/с

РАБ: M=0,2/3600* (10,29+4,35+28,12) = 0,0023775 г/с

РАД: M=0,2/3600* (47,6+281,6) = 0,0183035 г/с

М_SO2 = 0,0052752+0,061366+0,014181+0,002378+0,018304 = 0,1015032 (г/с)

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

• Расчёт загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника

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

CM=A×M×F×m×n×ηH2×3V1×∆T

где А - коэффициент, зависящий от температурной  стратификации атмосферы (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);

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

AT (^оС) - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой окружающего атмосферного воздуха;

V₁ - расход газовоздушной смеси, определяемый по формуле:

V1=πD24w0, м3с

где D - диаметр устья источника выброса;

Wo(м/с) - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса.

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

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.

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

f=1000w02DH2∆T; vM=0,653V1∆TI; vM1=1,3w0DH; fc=800vм1³.

Коэффициент m определяется в зависимости от f по формуле:

m=10.67+0.1f+0.343f при f<100

Для f_c<f< 100 значение коэффициента m вычисляется при f = f_c Коэффициент n при f< 100 определяется в зависимости от у_м по формуле:

n=0.532vM2-2.13vM+3.13 при 0.5<vM<2;

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:

xM=5-F4dH,

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

d=4.95vM1+0.283f  при 0,5<vM<2;

Значение опасной скорости и_м(м/с) на уровне флюгера (10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ см, в случае  f< 100 определяется по формуле:

uM=vM при 0.5<vM<2

При опасной скорости ветра им приземная концентрация вредных веществ с (мг/м)в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях х (м) от источника выброса определяется по формуле:

c=s1cM

где s₁ - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения х/х_ми коэффициента Fпо формуле:

s1=3xxM4-8xxM3+6xxM2 при xxM<1

w0=4V1πD2=(4*3,4)/(3,14*1,8²)=1,336793мс

f=1000*((1,3368)²*1,8)/(24²*16) = 0,000349

vM=0,65*1,31360 = 0,85384

vM1= 1,3*((1,679*1,8)/24) = 0,130337

fc=800*(0,130337)³ = 1,7713042

m= 1 / (0,67+0,0018682+0,0239394) = 1,4924377

n= 0,3878507-1,8186792+3,13 =1,6991715

Cмтв= (160*0,0255*2,5*1,49244*1,69917*1)/21,5216 = 0,0118534 мгм3

CмNO2= (405,74522*0,0312917)/2182,5216 = 0,0058173 мгм3

CмCO= (405,74522*0,0599336)/2182,526 = 0,0111421 мгм3

CмSO2= (405,74522*0,40322581)/2182,5216 = 0,074962 мгм3

xMтв=((5-1)/4)*4,3098328*24 = 103,43599

xMгаз=((5-2,5)/4)*4,3098328*24 = 64,647494

d=4,2265*0,8*1,0197148 = 4,3098328

uM=0,85384

xxмгаз=0,7734252; xxмтв=0,4833907

s1газ=1,0734814-3,7012204+3,5891192 = 0,9613802

s1тв=0,1638002-0,9036184+1,40202 = 0,6622018

Cтв=0,6622018*0,0118534 = 0,0078493 мгм3

CCO=0,9613802*0,0111421 = 0,0107118 мгм3

CNO2=0,9613802*0,0058173 = 0,0055926 мгм3

CSO2=0,963802*0,074962 = 0,072067 мгм3

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

• Использование критериев качества атмосферного воздуха при нормировании выбросов вредных веществ в Атмосферу

При нормировании выбросов вредных  веществ в атмосферу для каждого

j-го вещества, выбрасываемого источниками предприятия (или другого объекта, для которого устанавливаются нормативы выбросов), в первую очередь, проверяется условие:

gсум.j=gпр.j+gф.j=Cпр.j+Cф.jПДКj<1

где C_прj - приземная концентрация j-го вредного вещества, создаваемая выбросами рассматриваемого предприятия, рассчитанная по утверждённой Минприроды РФ методике расчёта, в частности, с помощью программы для ЭВМ, согласованной в установленном порядке;

С_ф.j - фоновая концентрация этого вещества, определённая в соответствии с методикой по определению выбросов от автотранспорта на улицах городов;

ПДК_j - предельно допустимая концентрация рассматриваемого (j-го) вещества в атмосферном воздухе, утверждённая Минздравом РФ.

Gтв=0,1654094

gCO=0,0028969

gNO2=0,0889705

gSO2=0,1949012

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

• Определение категории предприятия с точки зрения воздействия его выбросов вредных веществ на качество атмосферного воздуха с целью рационализации разработки предложений предприятияпо нормативам ПДВ (ВСВ)

Определение категории предприятия  с точки зрения возможного влияния  его выбросов на качество атмосферного воздуха проводить в соответствии с излагаемой ниже схемой.

К четвёртой категории предприятий рекомендуется относить те, для которых выполняется следующее условие для параметра Фпр, позволяющего дать предварительную оценку воздействия выбросов предприятия на качество атмосферного воздуха прилегающих территорий и рассчитываемого по формуле:

Фпр.j=MAXФj<1

где j - номер вещества или группы веществ, обладающих эффектом суммации совместного действия;

Фj - рассчитывается по данным о выбросах вредных веществ в атмосферу  следующим образом:

Для отдельного вредного вещества, выбрасываемого предприятием, по формуле:

Фj=0.2Mj×A×FjHmin×ПДКj

Здесь Мj (г/с) - суммарное значение выброса от всех источников предприятия, соответствующее наиболее неблагоприятным  из установленных условий выброса.

где N - число источников выброса вредных веществ в атмосферу на предприятии, при этом полагается, что для источников, не выбрасывающих j-е вещество, Mj. k= 0;

H_min- минимальное значение высоты источника предприятия; в том случае, когда это значение оказывается меньше 2-х метров, полагается H_min= 2;

Fj - параметр, характеризующий оседание выброшенной в воздух примеси; на этапе определения категории предприятия принимается:

F = 1 - для газообразных примесей;

F = 3 - для веществ, выбрасываемых в твёрдом и жидком виде.

А - коэффициент, зависящий от температурной  стратификации атмосферы; его значение для Европейской территории РФ, в соответствии с ОНД-86 = 160.

Фтв=0,2×((0,03×160×3))/((24×0,15))=0,8

ФCO=0,2×((0,06×160×1))/((24×5,0))=0,016

ФNO2=0,2×((0,03×160×1))/((24×0,085))=0,47