ОДИНОЧНОГО ИСТОЧНИКА
Под одиночным (точечным) источником рассеивания понимается дымовая труба ТЭС или котельной. Порядок расчета загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника приводится по методике [10], которая позволяет рассчитать концентрацию вредных примесей в составе выбрасываемых газов в двухметровом слое (на уровне земли), а также в вертикальном и горизонтальном сечении дымового факела на расстоянии не более 100 км от источника. Рассчитанные по методике [10] значения концентрации вредных примесей относятся к так называемым «неблагоприятным метеорологическим условиям»[1], продолжительность которых не превышает 1 – 2 % (86 – 150 ч) в течение года. Таким образом, на протяжении года подавляющее число фактически наблюдаемых значений концентрации вредных примесей будет значительно ниже расчетных. Фактически измеренная среднегодовая концентрация вредных примесей в 30 – 40 раз ниже рассчитанной. Основной исходной величиной для расчета загрязнения атмосферы выбросами является высота источника выброса над уровнем земли Н, м, которая для наземных источников при расчетах принимается равной 2 м. Расчет производится в следующем порядке. 1) Для каждого из вредных веществ, выбрасываемых при сгорании топлива в атмосферу в единицу времени, определяется его масса М, г/с (см. работу [1, разд. 2] и разд. 1 настоящих методических указаний). На практике на предприятии для ускорения и упрощения расчетов приземных концентраций рассматриваются те из выбрасываемых вредных веществ, для которых выполняется условие:
где М - суммарное значение выброса от всех источников предприятия, соответствующее наиболее неблагоприятным из установленных условий выброса, включая вентиляционные источники и неорганизованные выбросы, г/с;
где ПДК - максимальная разовая предельно допустимая концентрация, мг/м3, значения ПДК приведены в прил. 1; Ф = 0,01 где
2) Принимается по табл. 1 значение климатического коэффициента А, зависящего от температурной стратификации[2] атмосферы и определяющего ее рассеивающие свойства при неблагоприятных метеорологических условиях. Таблица 1 Значения коэффициента А
3) Определяется безразмерный коэффициент F, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе: для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т. п., скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю) - 1 (условие выполняется для малозольного топлива, например, мазута, или для установок с глубокой очисткой газов от золы, когда степень улавливания золы более 90 %); для мелкодисперсных аэрозолей (кроме указанных выше) при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90 % - 2; от 75 до 90 % - 2,5; менее 75 % и при отсутствии очистки - 3. Вне зависимости от глубины очистки значение коэффициента F принимается равным трем при расчете концентрации пыли в атмосферном воздухе для производства, в котором содержание водяного пара в выбросах достаточно для того, чтобы в течение всего года наблюдалась его интенсивная конденсация сразу же после выхода в атмосферу. В энергетике это явление проявляется при сжигании влажных, высоководородных видов топлива и «мокрых» способах очистки от золы или окислов серы. 4) Определяется расход газовоздушной смеси на срезе трубы от каждого котла, м3/с, по формуле:
где
По полученным значениям расхода газовоздушной смеси от котлов находится суммарное значение расхода газовоздушной смеси от котельной в дымовую трубу. 5) В зависимости от исходных данных через расход газовоздушной смеси на срезе трубы из выражения
где D - диаметр устья источника выброса, м;
определяется при известном значении диаметра устья источника выброса - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса; при заданном значении скорости выхода газовоздушной смеси - диаметр устья источника выброса. Значение скорости выхода газовоздушной смеси рекомендуется принимать при естественной тяге равным 15 - 20 м/с; при искусственной тяге и высоте трубы до 100 м - 20 – 30 м/с, при высоте трубы 100 – 180 м – 35 – 40 м/с. Рассчитанный диаметр округляется до нормируемой величины: 1,2; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7; 3,0; 3,3; 3,6 м и далее - через 0,6 м [11]. Минимальный диаметр трубы должен быть не менее 1,2 м для кирпичных труб (в свету по футеровке) и 3,6 м - для монолитных железобетонных. Диаметр стальных труб допускается уменьшать до 0,4 м при высоте их до 45 м. 6) Определяется безразмерный коэффициент h, учитывающий влияние рельефа местности; в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высоты, не превышающим 50 м на 1 км, h равен единице. Значение поправки на рельеф, отличное от единицы, вводится, если местность является пересеченной (размещение источника выброса на высоком берегу реки, в углублении типа каньона, при наличии горного кряжа на пути факела и т. п.), и указанные препятствия удалены от источника не более чем на 50 высот труб, но не менее 2 км. Порядок расчета коэффициента h для пересеченной местности приведен в методике [10]. 7) Определяется разность между значениями температуры выбрасываемой газовоздушной смеси
При определении значения Для котельных, работающих по отопительному графику, допускается при расчетах принимать значение 8) Вычисляются параметры f,
9) Рассчитываются коэффициенты m и n, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса: а) коэффициент m определяется в зависимости от значения f по формуле: при f < 100 -
при f > 100 -
Для б) коэффициент n при f < 100 определяется в зависимости от значения при
при 0,5
при
10) Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества, мг/м3, при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем, достигаемое при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии для горячих выбросов при
для холодных выбросов при
в формуле (2.13б) n определяется по формулам (2.12а) - (2.12в) при в случае предельно малой опасной скорости ветра при f < 100 и
где при f < 100 и
при f ³ 100 и
11) Рассчитывается безразмерный коэффициент d: а) при f < 100 значение d находится по формуле: при
при
при
б) при f > 100 или при
при
при
12) Определяется расстояние, м, от источника выбросов, на котором приземная концентрация при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения:
13) Рассчитывается значение опасной скорости ветра, м/с, на уровне флюгера (10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ. При больших и меньших значениях скорости ветра концентрация снижается: а) для горячих источников (при f < 100) значение опасной скорости ветра определяется по формуле: при
при
при
б) для холодных источников (при при
при
при
Значения величин, рассчитанные в п. 1 – 13 данного раздела, сводятся в таблицу, подобную табл. 2, составленной на примере расчета концентрации диоксида серы. Таблица 2 Результаты расчета концентрации диоксида серы в атмосферном воздухе в районе источника выброса при неблагоприятных метеорологических условиях
14) Определяется приземная концентрация вредных веществ, мг/м3, в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях x, м, от источника выброса при опасной скорости ветра по формуле:
где при
при
при F £ 1,5 и
при F > 1,5 и
Для низких и наземных источников (
Расчет выполняется для нескольких характерных значений х. Результаты расчета сводятся в табл. 3, и на основании данной таблицы строится графическая зависимость
Таблица 3
|