3.3. Расчеты выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сгорании топлива на тепловых электрических станциях

Основной задачей таких расчетов является определение количества вредных веществ, которые могут поступить от данного источника в окружающую среду за единицу времени (секунду, час, сутки, месяц, квартал, год). Необходимо также определить предельно допустимые выбросы при данных условиях, сравнить их с ожидаемыми и фактическими и оценить плату за загрязнение среды.

На основе этих расчетов делают вывод о необходимости очистки выбросов и дают технико-экономическую оценку вариантов систем очистки. Рассчитывают рассеивание выбросов в атмосфере, а также определяют вредные вещества в приземном слое и уточняют границы санитарно-защитной зоны.

Если речь идет о сжигании топлива, то исходными данными для расчета являются:

• вид топлива;

• его расход, В;

• теплотворность, Q_i;

• его элементный состав, Х₁ (процентное содержание C,H,N,S,O и т.д.);

• параметры Y, характеризующие организацию процесса сжигания и конструктивные характеристики агрегатов, Z.

Далее для каждого вещества расчет ведут по полуэмпирическим зависимостям, которые функционально выглядят таким образом, г/с:

М₁ = f (B_l, Q_i , X₁, Z).

Например, зависимость для определения массы выбросов сернистого газа SO₂ при работе котельной:

где S^p – содержание серы в топливе, %;

–доля SO₂, связанная с золой (зависит от вида топлива);

–доля SO₂, улавливаемая с золой в пылеуловителе, если есть;

В – расход топлива, т/с.

При работе технологического оборудования массы выбросов М_ij определяются для i-го вещества через удельные выбросы на единицу типовой продукции или на единицу оборудования для i операции g, чаще всего в час.

М_{i j} = m_{i j} ∙ K ∙ N , г/ч;

M _{I j} = g _{i j} ∙ P , г/ч,

где m – выбросы i-го вещества на единицу типовой (деловой) продукции;

К – коэффициент подобия – пересчета реальной единицы продукции на условную (по габаритам, массе и т.д.);

N – объем выпускаемой продукции в час;

j_i – удельный выброс на единицу оборудования, г/ч;

Р – количество единиц оборудования, шт.

Например, выбросы при сварочных работах определяют по массе расходуемых электродов, а для красильного цеха расходом красителей на 1 м² ткани или 100 м² и т.д.

Количество удельных выбросов берётся из справочников: в некоторых случаях удельные выбросы даны не на единицу времени, а на основную величину, характеризующий процесс.

Для каждого вредного вещества после расчетов определяют валовые выбросы в сутки, квартал, год по условиям работы (2-3-х сменная, без выходных и т.д.). М_iå =∑M_Ij ∙ T; где Т – годовой фонд работы оборудования, ч; М_ij − масса выбросов (г, кг, т).

В табл. 3.8 даны максимально допустимые и среднесуточные концентрации загрязняющих веществ атмосферного воздуха.

Таблица 3.8. Максимально допустимые концентрации загрязнения воздуха, мг/м³