Охрана атмосферного воздуха. Методические указания к практическим работам - Позаченюк Е.А., Алексашкин И.В.. Охрана атмосферного воздуха. Методические указания к практически. Методичні вказівки до практичних робіт з курсу Охорона атмосферного повітря
 Скачать 7.47 Mb.
|
|
Для источников выброса, расположенных в зоне влияния нескольких изолированных припятствий, определяются значения для каждого препятствия и используется максимальное из них. Примечание: В случае более сложного рельефа местности или переносов высот более 250 м на 1 км из указаний по учету рельефа следует обращаться в территориальные органы Госкомгидромета или в Главную геофизическую обсерваторию им. А.И.Войкова, приложив к запросу соответствующий картографический материал.  3. Учет влияния рельефа местности при определении расстояния, где достигается максимум приземной концентрации, осуществляется путем умножения коэффициента d в формуле (1) на отношение Рис.1.  4. Расчет приземных концентраций по оси факела на различных расстояниях от источника производится по формуле (2). При этом для расстояний x от источника, удовлетворяющих неравенству  (здесь  - значение  для рассматриваемого источника в условиях ровной или слабопересеченной местности, т.е. при  =1), отношение x/ определяется с использованием , вычисленного в соответствии с п.3. Для больших значений x при вычислении отношения x/ используется значение  Примечание: 1. При других скоростях ветра расчет проводится аналогичным образом, причем вместо используется значение  величины  определенной в соответствии с п.2.11 для условий ровной или слабо пересеченной местности.2.Если источник выбросов располагается в долине шириной L и его высота H менее 2/3 глубины долины, то расчеты по формуле (2) для направления ветра вдоль долины производятся до расстояния x, удовлетворяющих условия  . Для больших расстояний функция S умножается на величину  5. Расчет загрязнения воздуха на промплощадке с учетом влияния рельефа местности проводится в соответствии с рекомендациями Приложения 2 при этом значение  и  определяются по п.1-4, а безмерный коэффициент S1 - с учетом рекомендаций п.4.6. В районах, где может происходить длительный застой примеси при сочетании слабых ветров с температурными инверсиями ( например: в глубоких котловинах, в районах частого образования туманов, в том числе ниже плотин гидроэлектростанций и вблизи прудов-охладителей электростанции в районах с суровой зимой, а также в районах возможного возникновения смогов), не следует размещать промышленные предприятия с выбросами вредных веществ; при необходимости строительства в таких районах следует принимать дополнительные меры по охране воздушного бассейна от загрязнения, согласованные с Госкомгидрометом и Минздравом. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2 ТЕМА: Методика расчета концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе, содержащихся в выбросах промышленных предприятий Цель: Овладеть основными приемами расчета мощности выброса вредного вещества, выделяемого промышленным предприятием Задание: Определить мощность выброса вредного вещества единичным источником выброса в соответствие с данными индивидуального задания Литература: №№ 7, 11, 13, 14 согласно списка МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 1.Расчет выбросов твердых частиц летучей золы и недогоревшего топлива Мтв в тоннах за год, в граммах за секунду, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоагрегатов при сжигании твердого топлива и мазута, выполняется по формуле Мтв= ВА2 f (1-з) (1) где В - расход топлива , т/ год, г/с; А2 - зольность топлива на рабочую массу, з - доля твердых частиц , улавливаемых в золоуловителях;   - доля золы топлива в уносе,  - содержание горючих в уносе.Значение А2, , , з принимаются по фактическим средним показателям; при отсутствии этих данных А2 определяется по характеристикам сжигаемого топлива; - по техническим данным применяемых золоуловителей.2. Расчет выбросов окислов серы в расчете на SO2 в тоннах за год, выбрасываемых в атмосферу с газами котлоагрегатов в единицу времени, выполняется по формуле  (2)где В – расход, т/год, т/ч, г/с (твердого и жидкого топлива ); тыс. м / год, тыс.м /ч., л/с (газообразного топлива); S2 - cсодержание серы в топливе на рабочую массу, (для газообразного топлива в кг/100м3); ήSO2 – доля окислов серы, связываемых летучей золой топлива, принимается при сжигании углей – 0,1; мазута - 0,02;газа-0,0;  - доля окислов серы, улавливаемых в золоуловителе, принимается равной нулю для сухих золоуловителей, для мокрых- в зависимости от щелочности орошающей воды.При наличии в топливе сероводорода расчет выбросов дополнительного количества окислов серы в пересчете на SO2 МSO2 выполняется по формуле МSO2 = 1,88 · 10-2 (3) где (H2S) - содержание сероводорода в топливе, % 3. Расчет выбросов оксида углерода (II) в единицу времени МСО выполняется по формуле Мco = 0,001 Сco В (1-g4 /100) (4) где В - расход топлива, т/год, тм3 / год, г/с, л/с; Cco - выход окиси углерода при сжигании топлива, в кг на тонну или на тыс. м3, Рассчитывается по формуле Сco = gзRQ1 (5) где gз - потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, R - коэффициент ,учитывающий долю потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную наличием в продуктах неполного сгорания окиси углерода, принимается для твердого топлива – 1,0; газа – 0,5; мазута – 0,65; Q1 - низшая теплота сгорания натурального топлива, мДж/кг, МДж/м3, g4 - потери тепла механической неполноты сгорания топлива, %. Ориентировочная оценка выброса окиси углерода Мco в тоннах за год проводится по формуле Мco = 0,001 В Q12 Кco ( 1 - g4 /100 ) (6) где К - количество окиси углерода, образующееся на единицу тепла, выделяющегося при горении топлива, кг/гдж; 4. Расчет выбросов оксидов азота. Количество окислов азота (в пересчете на NO2), выбрасываемых в единицу времени МNO2, рассчитывается по формуле  (7)где В - расход натурального топлива за рассматриваемый период времени, т/год, тыс.м3/год, г/с,л/с;  - теплота сгорания натурального топлива, мДж/кг, МДж/м3 - параметр, характеризующий количество окислов азота, образующихся на 1 ГДж тепла, кг/ГДж - коэффициент, учитывающий степень снижения выбросов окислов азота в результате применения технических решений. Значение определяется по графикам для различных видов топлива в зависимости от номинальной нагрузки котлоагрегатов. При нагрузке котла, отличающейся от номинальной следует умножать на  или на  , где - соответственно номинальная и фактическая теплопроизводительность, кВт, 1кал; (  ) - соответственно номинальная и фактическая паропроизводительность, ф/ч.ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3 ТЕМА: Методика расчета концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе, содержащихся в выбросах промышленных предприятий Цель: Овладеть основными приемами расчета максимальной приземной концентрации вредных веществ, выделяемого промышленным предприятием Задание: Определить значение максимальной приземной концентрации См (мг/м3) вредного вещества при выбросе газовоздушной смеси единичным источником в соответствие с данными индивидуального задания (см. Приложение 1, 2). Литература: №№ 7, 11, 14 согласно списка МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 1. Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См (мг/м3) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Хм (м) от источника (рис. 1) и определяется по формуле:  (1)где: А - коэффициент зависящий от температурной стратификации атмосферы; М – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в ед. времени; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника; H (м) – высота источника выброса над уровнем земли (для наземных источников принимается Н = 2м); - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на км, = 1; Т (С) – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тг и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв; V1 (м3/с) - расход газовоздушной смеси, определяемый по формуле:  (2)где D (м) – диаметр устья источника выброса;  (м/с) – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса. Рис.1. Распределение приземной концентрации загрязняющего вещества в атмосфере на оси факела выброса точечного источника 2. Значение коэффициента А, соответствующее неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимается равным: а) 250- для районов Средней Азии южнее 40 с.ш.; б) 200 – для европейской территории СССР, южнее 50 с.ш.; в) 180 – для Европейской территории СССР от 50 до 52 с.ш., за исключением Украины; г) 160 – для Европейской территории СССР севернее 52 с.ш., а также для Украины (для расположенных на Украине источников высотой менее 200 м в зоне от 50 до 52 с.ш. – 180, а южнее 50 с.ш. - 200). Примечание. Для других территорий значение коэффициента А должны приниматься соответствующими значениями коэффициента А для районов СССР со сходными климатическими условиями турбулентного обмена. 3. Значения мощности выброса М (г/с) и расхода газовоздушной смеси V1 (м3/с) при проектировании предприятий определяются расчетом в технологической части проекта или принимаются в соответствии с действующими для данного производства нормативами. В расчете принимаются сочетания М и V1 реально имеющие место в течение года при установленных условиях эксплуатации предприятия, при которых достигается максимальное значение. Примечание. Значение М следует относить к 20-30 минутному периоду осреднения, в том числе и случаях, когда продолжительность выброса менее 20 минут. Расчеты концентраций, как правило, проводятся по тем веществам, выбросы которых удовлетворяют требованиям. 4. При определении значения Т (С) следует принимать температуру окружающего атмосферного воздуха Тв (С) наиболее жаркого месяца года по СНиП 2.01.01-82, а температуру выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси Тг (С) – по действующем для данного производства технологическим нормативам. Примечание. 1. Для котельных работающих по отопительному графику, допускается при расчетах принимать значения Тв равным средним температурам наружного воздуха в самый холодный месяц по СНиП 2.01.01-82. 2. При отсутствии данных по Тв в СНиП 2.01.01-82 они запрашиваются в территориальном управлении Госкомгидромеота по месту расположения предприятия. 5. Значение безразмерного коэффициента F принимается: а) для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей – 1; б) для мелкодисперсных аэрозолей при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90% - 2; от 75 до 90% - 2,5; менее 75% и при отсутствии очистки – 3. 6. Значение коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, Vm, Vm и fe:  (3)Коэффициент m определяется в зависимости от f по рис. 2 или по формулам:   (4) Рис. 2.  Рис. 3. Для fe < f < 100 значение коэффициента m вычисляется при f = fe. Коэффициент f < 100 определяется в зависимости от Vm по рис. 3 или формулам  (5)При f 100 или T 0 при расчете См используется формула:  (6)где  (7)Аналогично при f < 100 и Vm < 0.5 или f 100 расчет Cm производится по формуле:  (8)где  (9)ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4 ТЕМА: Методика расчета концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе, содержащихся в выбросах промышленных предприятий Цель: Овладеть основными приемами расчета расстояния от единичного источника выбросов, на котором приземная концентрация при неблагоприятных метеорологических условиях достигнет максимального значения Задание: Определить расстояния от единичного источника выбросов, на котором приземная концентрация при неблагоприятных метеорологических условиях достигнет максимального значения выброса газовоздушной смеси в соответствие с данными индивидуального задания (см. Приложение 1, 2) Литература: №№ 7, 11, 14 согласно списка МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 1. Расстояние Хм (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация С (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения См (рис. 1) , определяется по формуле:  (1)где безразмерный коэффициент d при f < 100 определяется по формулам:  (2)При f > 100 или T 0 значение d находится по формулам:  (3)2. Значение опасной скорости Um (м/с) на уровне флюгера (обычно 10 м от уровня моря), при которой достигается наибольшее значение приземистой концентрации вредных веществ в случае f < 100 определяется по формулам:  (4)При f 100 или T 0 при расчете Um используются формулы:  (5) Рис. 1. Схема размещения расчетных точек при определении приземной концентрации загрязняющего вещества в атмосфере под факелом выброса точечного источника 3. Максимальное значение приземистой концентрации вредного вещества Смu (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра U (м/с), отличающейся от опасной скорости ветра Um (м/с), определяется по формуле: Cmu = rCm (6) где r – безразмерная величина, определяемая в зависимости от ношения U/Um по рис.2 или по формулам:  (7)Примечание. При проведении расчетов не используются значения скорости ветра U < 0.5 м/с, а также скорости ветра U > U*, где U* - значение скорости ветра, превышаемое в данной местности в среднем многолетнем режиме в 5% случаев.  Рис. 2. 4. Расстояние от источника выброса Хmu (м), на котором при скорости ветра U и неблагоприятных метеорологических условиях концентрация вредных веществ достигает максимального значения Сmu (мг/ м3), определяется по формуле: Хmu=pXm (8) где p – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от ношения U/Um по рис.1 или по формулам:  (9)5. При опасной скорости ветра Um приземная концентрация вредных веществ Сх (мг/м3)атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях х (м) от источников выброса определяется по формуле Сх = S1Cм, при Uм = 3 м Сх = S1Cмu (10) где S1 - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения х/хм и коэффициента по рис.3 или формулам:     (11) Рис.3. Для низких и наземных источников высотой Н не более 10 м при значениях  величина S в формуле С = S1Cм заменяется на величину  , определяемую в зависимости от х/хм и Н по рис. 4 или по формуле (12)При 2 ≤ Н ≤ 10  Рис.4. 6. Значение приземной концентрации вредных веществ в атмосфере  (мг/м3) на расстоянии у (м) по перпендикуляру к оси факела выброса определяется по формуле : (13)Где  - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от скорости ветра u (м/с) и отношения у/х по значению  :  (14)по рис. 5 или по формуле (15)  (15) Рис.5. 7. Максимальная концентрация  (мг/м3), достигавшаяся на расстоянии от источника выброса на оси факела при скорости ветра  , определяется по формуле :  (16)где безразмерный коэффициент  находится в зависимости от отношения  по формулам или по рис. 6:        Скорость ветра при этом рассчитывается по формуле: , (17)где безразмерный коэффициент  определяется в зависимости от отношения по формулам: (18)    Рис. 6. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5 |