Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«петербургский государственный университет путей сообщения ИМПЕРАТОРА АЛЕКСАНДРА I»

Кафедра «Техносферная и экологическая безопасность»

Рабочая тетрадь

к

ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

(практической работе)

«Определение уровня загрязнения атмосферы по результатам анализа загрязнений атмосферы выбросами от котельной»

В а р и а н т № 6

ВЫПОЛНИЛ:

ФИО студента:

№ группы:

№ варианта исходных данных: 6

ПРОВЕРИЛ:

(должность, ФИО)

Санкт-Петербург

2025

Цель работы: расчет суммарной приземной концентрации загрязняющего вещества от группы источников расчетно-аналитическим методом; определение наибольшей концентрации каждого загрязняющего вещества в расчетных точках (на промышленной площадке); определение расстояний от источников выброса, на которых приземные концентрации загрязнителей достигают максимального значения; предложение мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ.

Расчёт выбросов загрязняющих веществ, от котельных

Перевод B (расхода топлива) из т/сут в г/с:

9000 т/сут = 104167 г/с

Расчёт выбросов т в ё р д ы х ч а с т и ц, г/с, производится по формуле:

П_ТВ = B ∙ A^r ∙ æ ∙ (1 – η)= B*31,0*æ*(1-0,1)=104167*31,0*0,0023*(1-0,1)=6684,39639

где B – расход топлива, г/с (Прил. 1 в МУ согласно № варианта);

A^r – зольность топлива, % (Табл. 1 в МУ исходя из исходных данных № варианта);

æ – коэффициент, учитывающий зависимость доли золы топлива в уносе от содержания горючего в уносе (Табл. 1 в МУ исходя из исходных данных № варианта);

η – доля твёрдых частиц, улавливаемых в золоуловителе (при отсутствии очистки η = 0).

Значения A^r, æ принимаются по фактическим средним показателям, а при отсутствии этих данных по характеристикам сжигаемого топлива (Табл. 1 в МУ исходя из исходных данных № варианта).

Расчёт выбросов о к с и д о в с е р ы (в пересчёте на SO₂), г/с, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоагрегатов в единицу времени, выполняется по формуле:

=0,02*104167*3,2*(1-0,1)=6000,0192

где B – расход топлива, г/с (Прил. 1 в МУ согласно № варианта);

S^r – содержание серы в топливе, % (Табл. 1 в МУ исходя из исходных данных № варианта);

– доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива (Табл. 1 в МУ исходя из исходных данных № варианта);

– доля улавливаемых в системах очистки оксидов серы ( ).

Значения S^r, представлены в табл. 1 в МУ исходя из исходных данных № варианта.

Расчёт выбросов о к с и д а у г л е р о д а в единицу времени, т/год, г/с, выполняется по формуле:

=0,001*35,08*104167* =3398,38587

где C_CO – выход оксида углерода при сжигании топлива;

B – расход топлива, г/с (Прил. 1 в МУ согласно № варианта);

q₄ – потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, % (Табл. 1 в МУ исходя из исходных данных № варианта).

= 2,0*1,0*17,54=35,08

где q₃ – потери теплоты вследствие химической неполноты, сгорания топлива, % (Табл. 1 в МУ исходя из исходных данных № варианта);

R – коэффициент потери теплоты от неполного сгорания топлива, % (Табл. 1 в МУ исходя из исходных данных № варианта);

– низшая теплота сгорания натурального топлива, МДж/кг (Табл. 1 в МУ исходя из исходных данных № варианта).

Значения , R, q₃ и q₄ приведены в Табл. 1 в МУ.

Количество о к с и д о в а з о т а (в пересчете на NO₂), выбрасываемых в единицу времени, т/год, г/с, рассчитывается по формуле:

=0,001*104167*17,54*0,15*(1-0)=274,063377

где B – расход топлива, г/с (Прил. 1 в МУ согласно № варианта);

– теплота сгорания натурального топлива, МДж/кг (Табл. 1 в МУ исходя из исходных данных № варианта);

– параметр, характеризующий количество оксидов азота, образующихся на 1 ГДж тепла, кг/ГДж (Табл. 1 в МУ исходя из исходных данных № варианта);

β – коэффициент, учитывающий очистку выбросов (β=0).

Значения , принимаются по Табл. 1 в МУ исходя из исходных данных № варианта.

Исходные данные для расчёта									Результаты расчёта
Топливо котельной	Расход топлива B, т/сут	Тип топки (по табл.1)	, МДж/кг	Ar, %	Sr, %			R		Выбросы загрязняющих веществ (Пi), г/с
										твёрдые частицы	SO2	CO	NO2
Интауголь	9000	Неподвижная решетка	17,54	31,0	3,2	0,1	0,15	1,0		6684,39639	6000,0192	3398,38587	274,063377

Полученные по результатам расчётов данные о выбросах загрязняющих веществ (П_i) используются для Расчёта уровня загрязнения атмосферы (часть №2 - M_i), по результатам которого делается вывод о допустимости рассчитанных выбросов загрязняющих веществ.

2. Расчет основных параметров выбросов загрязняющих веществ от промышленного объекта

Значение максимальной суммарной концентрации С_м (мг/м³) от N расположенных на площадке близко друг от друга одиночных источников, имеющих равные значения высоты, диаметра устья, скорости выхода в атмосферу и температуры газовоздушной смеси, определяется по формуле:

где A – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы (Прил. 1 в МУ);

М - суммарная мощность выброса всеми источниками в атмосферу, г/с (результат расчета части 1);

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания ЗВ (газообразных и аэрозолей, включая твердые частицы) в атмосферном воздухе. Значения безразмерного коэффициента F принимаются:

для газообразных веществ (SO₂, NO₂, CO) F = 1;

для твёрдых частиц F = 3 (если нет очистки);

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

η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (Прил. 1 в МУ);

Н - высота источника выброса, м (Прил. 1 в МУ);

N - Число дымовых труб, шт (Прил. 1 в МУ согласно номеру варианта);

ΔT – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси T_Г и температурой атмосферного воздуха T_В, °С (Прил. 1 в МУ):

ΔT = T_Г – T_В = 355-21 = 334

V (м³/с) – суммарный расход выбрасываемой всеми источниками газовоздушной смеси, определяемый по формуле:

V = V₁ · N =71,639*3=214,917

где V₁ – расход газовоздушной смеси, м³/с, определяемый по формуле:

где D – диаметр устья источника, м (Прил. 1 в МУ);

ω₀ – скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника, м/с (Прил. 1 в МУ).

Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, V_m, V`_m, f_c по формулам:

Коэффициент m определяется в зависимости от f по формулам (выбрать одну формулу для расчета m согласно условиям по МУ):

или

=

Коэффициент n определяется в зависимости от V_m по формулам (выбрать одну формулу для расчета n согласно условиям по МУ):

при V_m ≥ 2;

= при 0,5 ≤ V_m < 2;

= при V_m < 0,5.

Расстояние, м, от источника выброса:

где d – безразмерный коэффициент, вычисляется (выбрать одну формулу для расчета d):

при V_m ≤ 0,5

при 0,5 < V_m < 2

при V_m > 2

Проверка:

Вывод:

Благодаря расчету суммарной приземной концентрации загрязняющего вещества от группы источников расчетно-аналитическим методом, определению наибольшей концентрации каждого загрязняющего вещества в расчетных точках (на промышленной площадке) и определению расстояний от источников выброса, на которых приземные концентрации загрязнителей достигают максимального значения, мы можем сделать вывод о том, что на предприятии «Интауголь» ПДК выброса твердых веществ и суммарный выброс SO₂ и NO₂ превышают установленные нормы (полученные коэффициенты >1), исходя из чего можно сделать вывод, что требуется установка дополнительных систем очистки выбросов для твердых веществ и SO₂ и NO₂.

7