Тема контрольной работы: Предельно допустимые выбросы (ПДВ) вредных веществ в воздушный бассейн

Тема:
Предельно допустимые выбросы (ПДВ) вредных веществ в воздушный бассейн.

Постановка
задачи

Требуется рассчитать:

а)   максимальные
приземные концентрации (C_м
) для SO₂, NO₂, СО и сажи;

б)  расстояние (Х_м ) по оси факела, на
которой они достигаются. Полученные значения (С_м+С_ф) сравнить с величиной ПДК_м.р.;
в слу­чае превышения ПДК_м.р. необходимо рассчитать расстояние (Х) (в метрах), на котором (С_м+С_ф) будет равно
ПДК или количество цик­лонов или необходимую высоту трубы котельной;

в)   ежегодные
платежи в региональный экологический фонд при фактических выбросах и ПДВ.

Исходные
данные для котельной:

(расчета и
оформления для варианта № 9 )

Место
расположения:  Медногорск

Высота
трубы Н= 19м

Диаметр
устья источника D= 1,5м

Температура
отходящих газов Тг=170°С

Объем
отходящих газов V₁=6,5 м³/с

Расчет массы выброса в атмосферу по каждому из вредных ве¬ществ производится по формуле (1.4)

М so2 = CSO2 *V1*10-3, г/с
М SO2 = 590 * 6,5 * 10-3 = 3,835 ,г/с
М NO2 = CNO2*V1 * 10-3, г/с
М NO2 = 98 * 6,5 * 10-3 = 0,637,г/с
M CO = CCO*V1*10-3, г/с
M CO = 300 *6,5*10-3 = 1,95,г/с
M сажи = Ссажи*V1*10-3, г/с
M сажи = 98 * 6,5 * 10-3 = 0,637,г/с

Расчет ∆T (разности температур)
Т=ТГ-ТВ
где ТГ - температура отходящего газа, ТГ =170°С (по заданию);
ТВ температура окружающего воздуха; для расчета принята сред¬няя температура наружного воздуха в 13 часов наиболее жаркого месяца года; для г.Медногорска ТВ =25.8° С.
∆T =170-25,8 = 144,2 °С
Расчет средней скорости выхода газовоздушной смеси (отходя¬щих газов) из устья источника выброса производится по формуле (1.5)
W0= , м /с,

Расчет параметра, f, производится по формуле (1.7)
f = 103

f = 103 ;

Расчет безразмерного параметра , m производится по формуле (1.6)
m =

m =

Расчет параметра vм производится по формуле (1.9) .
vм =
vм = = 2,384 м/с.
Расчет безразмерного параметра n производится по одной из трех формул (1.8) и в нашем примере, когда vм >2, n = 1.
Расчет максимальной приземной концентраций вредных веществ производится по формуле (1.3)

См=
где Fгазов =1, а Fсажи =3,
ŋ=1 -для случая ровной или слабо пересеченной местности с перепадом, не превышающим 50 м/км (ОНД 86)

СмSO2 = ,

СмNO2 =

СмСО=

Смсажи=

Из перечня вредных веществ, выбрасываемых из трубы котель¬ной, эффектом суммации действия обладают диоксид азота и диок¬сид серы.
Определяем приведенную к диоксиду азота концентрацию этих веществ, так как диоксид азота относится к наибольшему (второму) классу опасности (формула 1.10)

С м прив NO2=CNO2м+(CSO2м ) , мг/м3
C м привNO2=0.031+(0.186* )=0.063 , мг/м3

Проверяем условие

С м прив NO2+ СфNO2=0,063+0,013=0,076, мг/м3 ПДКм.рNO2 = 0,085 мг/м3
С м СО+ СфCO = 0,094+1,2=1,29 , мг/м3 ПДК м.р. CO =3.0 мг/м3
С м сажи+Сфсажи=0,093+0,080=0,173 , мг/м3 ПДК м.р.сажи =0,15 мг/м3
Расчет ПДВ
В нашем примере условие соблюдения ПДВ не выполняется сажи.
ПДВСажи=МСажи=0,637г/с=20т/год
или (0,637 г/с  3600 секунд  24 часа  365 дней): 106 = 20 т/год.

Мероприятия по достижению ПДКм.р. на границе санитарно-защитной зоны по саже, диоксиду серы и диоксиду азота могут быть технологическими, санитарно-техническими, архитектурно-плани¬ровочными.
Технологические мероприятия:

- соблюдение технологических норм расхода электроэнергии и пара на единицу продукции.
- очистка сырья от вредных примесей (например, удаление серы из топлива), использование малосернистого мазута с содержанием серы 2 % и менее; перевод котельной с угля на мазут или природный газ; перевод предприятия на централизованное теплоснабжение с закрытием местной котельной.
- создание малоотходных технологических процессов (количество отходов меньше 10 % от количества сырья); применение рециркуля¬ции отходящих газов (до 100 %) в технологическом процессе.
-использование вторичных энергоресурсов (ВЭР): установка экономайзеров, утилизация тепла вытяжного воздуха в системах вен¬тиляции для подогрева приточного воздуха. Общее (валовое) количество загрязняющих веществ, выбрасываемых объектом в атмосферу, тн./год уменьшается приблизительно в 6 раз. В связи с этим не требуется установка дорогостоящего газоочистительного оборудования.
- оснащение котельных автоматизированными системами диспетчерского управления (АСДУ), обеспечивающими работу котельной без эксплуатационного персонала (безлюдная технология). Где выводится на экраны диспетчерского пункта достоверная и своевременная технологическая информация для ведения оперативного контроля и управления процессом теплоснабжения, а также вывод ретроспективной технологической информации для возможности анализа, оптимизации и планирования работ по эксплуатации оборудования котельной и его ремонтов
В данном примере решения задачи рассматривается организа¬ция санитарно-защитной зоны в зависимости от результатов рассе¬ивания для диоксида азота и санитарно-технические мероприятия по снижению выбросов сажи. С целью уменьшения массы выбросов сажи подбираем по каталогам пылеулавливающих аппаратов циклоны типа ЦН-24, с производительностью очистки 2.5 тыс.м3/час отходящих газов.
Количество циклонов составит