Расчет выброса в окружающую атмосферу веществ при сжигании угля на котельной

Размещено на http://www.allbest.ru/

Промышленная котельная расположена на промплощадке предприятия (ровная, открытая местность, Луганская область) и работает на твердом топливе (угле). В результате сжигания угля через цилиндрическую трубу в атмосферный воздух выбрасываются: оксид углерода (СО), диоксид серы (SO₂), диоксид азота (NO₂) и пыль. Определить максимальное значение приземной концентрации каждого из этих вредных веществ при выбросе в атмосферу газовоздушной смеси, достигаемое при неблагоприятных метеорологических условиях, расстояние от источника выбросов, на котором приземная концентрация достигает максимального значения. На основании полученных результатов сделайте выводы по каждому загрязняющему веществу путем сравнения с ПДК.

Исходные данные:

Решение

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества (мг/м³) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Х_m (м) от источника и определяется по формуле:

 (1)

где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы;

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

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере;

m и n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

з - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности; приземный выброс атмосфера сера

Н - высота источника выброса над уровнем земли, м;

V₁ - расход газовоздушной смеси, м³/с;

ДТ - разность между температурой газовоздушной смеси Т_г и температурой окружающего воздуха Т_в, °С.

Значение безразмерного коэффициента А, соответствующее неблагоприятным метеоусловиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосфере максимальна, принимается равным:

180 -- для расположенных на Украине источников высотой менее 200 м в зоне от 50° до 52° северной широты;

200 -- для расположенных на Украине источников высотой менее 200 м в зоне южнее 50° северной широты.

Поскольку Красный Луч располагается на широте 48'08” то коэффициент А примем равным 200.

Значение коэффициента М для каждого из выбрасываемых вредных веществ берется из исходных данных.

Величина коэффициента F принимается равным:

а) для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю - 1;

б) для мелкодисперсных аэрозолей (пыль, сажа, зола и т.п.) при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов Э_оч

не менее 90% - 2,0

75-90% - 2,5

менее 75% - 3,0

Значение коэффициента F принимается также равным 2,5 поскольку .

Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров величину которых можно установить с помощью следующих выражений:

(2)

где щ - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с;

Д - диаметр устья источника выброса, м.

(3)

(4)

(5)

(^оС).

.

(м³/с).

(м³/с).

Поскольку , то:

(6)

Значение коэффициента n определяется в зависимости от по формулам:

при (7)

при 0,5 < < 2 (8)

при < 0,5 (9)

Поскольку , то:

.

Значение коэффициента з в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км принимается равным 1.

Произведем расчет для СО:

(мг/м³).

Произведем расчет для SО₂:

(мг/м³).

Произведем расчет для NО₂:

(мг/м³).

Произведем расчет для пыли:

(мг/м³).

Расстояние от источника выбросов вредных веществ, на котором приземная концентрация их при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения, определяется но формуле

(10)

где d - безразмерный коэффициент, который при находится по формулам:

при (11)

при 0,5 < < 2 (12)

при > 2 (13)

Рассчитаем для газообразных веществ CO, SO₂, NO₂ растояние:

(м).

Рассчитаем расстояние при котором концентрация осевшей пыли максимальна:

(м)

В соответствии с полученными результатами изобразим графически источник выбросов в виде цилиндрической трубы и характер распространения газообразных и пылеобразных вредных веществ на расстоянии (рис. 1).

Рисунок 1. Распространение газовых и пылевых веществ.

Таблица 1. Сравнение ПДК с расчетными данными.

Вывод

В ходе решения задачи были вычислены выбрасываемые в окружающую атмосферу концентрации таких веществ как оксид углерода (CO), диоксид серы (SO₂), диоксид азота (NO₂), пыль которые образуются при сжигании угля на котельной. Сравнение расчетных данных выбросов с ПДК таблица 1, показало что данная котельная не превышает допустимые нормами концентрации выбрасываемых веществ.

Размещено на Allbest.ru