Пример выполнения задания 1
Рассмотрим котельную с одиночным источником выбросов. Котельная, работающая на мазуте, производит вредные выбросы, представленные оксидом углерода (СО).
Котельная имеет одну дымовую трубу диаметром устья D =1,4 м и высотой Н= 40 м. Скорость выхода газовоздушной смеси w составляет 7 м/с, ее температура Тг=125°С. Степень очистки пылегазоочистного оборудования Э=80%.
Котельная расположена в Московской области, местность ровная с перепадом высот менее 25м. Средняя температура самого жаркого месяца года Тв равна +25°С.
Фоновые концентрации Cф загрязняющих веществ и климатические характеристики района предоставлены ГУ «Московский ЦГМС-Р». Фоновая концентрация СО = 2 мг/мг3. ПДКМР оксида углерода приведены в табл.1. ПДКмр = 5,0 мг/м3.
В районе расположения котельной среднегодовая повторяемость направления ветров (при восьмиугольной розе ветров) составляет: C-17%, СВ-17%, В-16%, ЮВ-12%, Ю-10%, ЮЗ-7%, З-9%, СЗ-12%.
Решение
1.Определение величины ПДВ для оксида углерода (СО)
Разница температур:
DТ = Тг-Тв =125-25 = 100°С;
расход газовоздушной смеси:
;
Коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса:
при 
А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, А =140 (для Московской области);
F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе, F =1 так как СО - легкий газ, у которого скорость упорядоченного осаждения в воздухе равна 0;
h - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, h=1 так как местность ровная, с перепадом высот менее 50м.
Предельно-допустимый выброс равен:
2. Определение максимальной концентрации СО.
Замеренное количество выбрасываемого вещества составило 60% от величины ПДВ
М = 0,6 ×ПДВ = 0,6×348,3 = 209,0 г/с
Максимальная концентрация оксида углерода равна:
Проверим, соблюдается ли требование по охране воздуха:
Сmax + Сф £ ПДК
1,80 + 2,0 = 3,8 мг/м3 < ПДК (5,0 мг/м3)
Расстояние от источника загрязнения, где наблюдается максимальная концентрация оксида углерода:
При 
аэродинамический коэффициент равен
3. Построение кривой распределение концентрации СО в приземном слое атмосферы.
Для упрощения расчетов величина l принимается равной 1/3, 2/3, 1,33 и 1,66 от lmax т.е.
| l1= 1/3× lmax = 1/3×467 = 156 м l2= 2/3× lmax = 2/3×467 = 311 м | l3= 1,33× lmax = 1,33×467 = 621 м l4= 1,66× lmax = 1,66×467 = 775 м |
концентрация СО равна:
С1 = S1 × Сmax = 0,41×1,8 =0,74 мг/м3
С2 = S2× Сmax = 0,89×1,8 =1,6 мг/м3
концентрация СО равна
С3 = S3× Сmax = 0,96×1,8 =1,73 мг/м3
С4 = S4× Сmax =0,83×1,8=1,49мг/м3
По полученным данным строим кривую распределения концентрации СО по оси факела (рис. 1).
 |
Рис.1 Кривая распределения концентраций СО
в приземном слое атмосферы
Пространство под факелом по мере удаления от источника выброса можно условно разделить на три зоны:
– зону переброса факела, характеризующуюся сравнительно невысоким содержанием вредных веществ;
– зону задымления с максимальным содержанием вредных веществ, которая распространяется на расстоянии 10…49 высот трубы;
– зону постепенного снижения концентрации вредных веществ.
4. Определение размеров СЗЗ и ее корректировка с учетом розы ветров. Согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 котельная относится к V классу предприятий с нормативным размером СЗЗ 50 метров от центра дымовой трубы.
В том случае, когда расчет показывает что Сmax + Сф ³ ПДК, за размер СЗЗ принимается расстояние от источника выброса до дальней границы зоны максимального задымления, где величина загрязнения равна 0,8Сmax.
В данном случае Сmax + Сф < ПДК. Размер СЗЗ по различным румбам составляет:
Если расчетная величина l оказалась менее 50м, то принимается l равная минимальному значению СЗЗ, т.е. 50 м. По полученным данным строим СЗЗ (рис.2) 
Рис.2 Размер СЗЗ с учетом розы ветров района расположения котельной Таблица 4
Исходные данные для задания 1
| Перечень данных | Последняя цифра учебного шифра | |||||||||
| Высота трубы Н, м | ||||||||||
| Диаметр устья трубы D, м | 1,5 | 1,5 | 1,4 | 1,4 | 1,3 | 1,3 | 1,2 | 1,2 | 1,1 | 1,1 |
| средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса w, м/с | ||||||||||
| Температура газовоздушной смеси Тг, °С |
| Перечень данных | Предпоследняя цифра учебного шифра | |||||||||
| Температура Окружающего воздуха Тв, °С | ||||||||||
| Загрязняющее вещество* | сажа | оксид углерода (СО) | Оксид азота (NO2) | диоксид серы (SO2) | Пятиокись Ванадия (V2O5) | сажа | оксид углерода (СО) | оксид азота (NO2) | диоксид серы (SO2) | пятиокись ванадия (V2O5) |
| Фоновые концентрации Сф, мг/м3 | 0,01 | 2,0 | 0,03 | 0,02 | 0,0005 | 0,01 | 2,0 | 0,03 | 0,02 | 0,0005 |
*Значение ПДК для загрязняющих веществ приведены в табл.1
Продолжение таблицы 4
Исходные данные