4.2. Расчет рассеивания нагретых выбросов из одиночного источника

1. Максимальная приземная концентрация вредных веществ С_м для выброса нагретой газовоздушной смеси из одиночного (точечного) источника с круглым устьем при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Х_м (м) от источника определяется по формуле:

(3)

где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ и атмосферном воздухе; размерность –

М – количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, г/с;

F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе;

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

η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на I км, η = 1)

Н – высота источника выброса над уровнем земли, м;

ΔТ – разность между температурой, выбрасываемой газо-воздушной смеси Т_г, и температурой окружающего атмосферного воздуха Т_в, град.;

V₁ – объем газовоздушной смеси (м³/с), определяемый по формуле:

(4)

где D – диаметр устья источника выброса, м;

W₀ – средняя скорость выхода газо-воздушной смеси из устья источника выброса, м/с (прил. 1).

2. Коэффициент А принимается: для Нижнего Поволжья, Кавказа, Сибири, Дальнего Востока и остальных районов Средней Азии – 200; для Севера и Северо – Запада европейской территории России, Среднего Поволжья и Урала – 160; для Центральной части европейской территории России – 120.

3. Величина М должна быть пересчитана из величины млн кг в год (прил. 2) в г/сек.

Например, мощность ТЭЦ составляет 700 МВт. Вид топлива уголь. Выброс окислов серы в год составляет 139 млн кг (приложение 2). Выбросы окислов серы (г/сек) составят:

М=

Примечания: В расчете должны приниматься наиболее неблагоприятные величины М реально наблюдающиеся в течение года при установленных (обычных) условиях эксплуатации.

При сжигании топлива с различным содержанием серы и золы, а также при использовании сырья с различным содержанием выбрасываемых в атмосферу вредных веществ в расчетах следует принимать наибольшие количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу.

4. Величина Т (°С) определяется по формуле

Т = Т_г – Т_в,

где Т_в принимается равной средней температуре наружного воздуха в 13 ч. наиболее жаркого месяца года (прил. 4); Т_г – определяется экспериментально или по действующим для данного производства нормативам (прил. 1).

5. Значения безразмерного коэффициента F принимаются:

а) для газообразных вредных веществ (сернистого ангидрида, сероуглерода, окиси углерода, окиси азота и т. п.) и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т. п., скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю) – 1,0;

б) для пыли и золы (кроме указанных в п. 3.2.5. а), если средний коэффициент очистки равен: не менее 90% – 2,0; от 75 до 90% – 2,5: менее 75% – 3,0.

6. Безразмерный коэффициент m определяется по формуле:

(5)

(6)

7. Значение безразмерного коэффициента n определяется по формулам (7) – (9) в зависимости от параметра V_м вычисляемого по формуле 10.

(7)

(8)

(9)

(10)

8. Максимальная приземная концентрация вредных веществ (С_м) при неблагоприятных метеорологических условиях достигается по оси факела выброса на расстоянии Х_м (м) от источника выброса.

Когда безразмерный коэффициент F = 1, величина Х_м определяется по формуле:

(11)

где d – безразмерная величина, определяемая по формулам:

(12)

(13)

Когда безразмерный коэффициент F ≥ 2, величина Х_м определяется по формуле:

(14)

9. Опасная скорость ветра И_м м/с на уровне флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой имеет место наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе С_м принимается:

(15)

(16)

(17)

10. Максимальная приземная концентрация вредного вещества С_ми (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра И, отличающейся от опасной скорости И_м, определяется по формуле:

(18)

где r – безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения И/И_м по формуле:

(19)

(20)

11. Расстояние от источника выброса Х_ми (м), на котором при скорости ветра И и неблагоприятных метеорологических условиях приземная концентрация вредных веществ достигает максимального значения С_ми (мг/м³), определяется по формуле:

(21)

где ρ – безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения И/И_м по формулам:

(22)

(23)

(24)

12. Значения приземных концентраций вредных веществ С в атмосфере по оси факела выброса на расстоянии Х от источника выброса определяется по формуле:

(25)

где S₁ – безмерная величина, определяемая при опасной скорости ветра в зависимости от отношения Х/Х_м по формулам:

(26)

(27)

(28)

(29)

Примечания.

1. Аналогично определяются значения концентраций токсико-химических веществ на различных расстояниях по оси факела при других значениях скоростей ветра И и неблагоприятных метеорологических условиях. По формулам (18) и (21) определяются значения величин С_ми и Х_ми. По отношению Х/Х_ми находится значение S₁ по формулам (26) – (29). Искомая концентрация вредного вещества определяется умножением С_ми на S₁.

2. С наветренной стороны источника выброса (Х<0) значения концентрации вредных веществ С принимается равным нулю.

13. Приземные концентрации вредных веществ в атмосфере С_у на расстоянии У по перпендикуляру от оси факела выброса определяется по формуле:

(30)

где S₂ – безразмерная величина, определяемая в зависимости от скорости ветра И (м/с) и отношения У/Х по значению аргумента t_у:

t_у= при И5 (31)

t_у= при И5 (32)

(33)

14. Предельно допустимые выбросы (ПДВ), г/сек по значению ПДК_м.р. для нагретой газовоздушной смеси из одиночного источника с круглым устьем определяется по формуле для каждого токсиканта:

(34)

15. Если М>ПДВ, то необходима очистка токсико-химических выбросов, (%)

Z % (35)

где М – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с.