Нормируемые расчетные величины

Показатель	Буквенное обозначение	Единица измерения	Приближенный расчет	Уточненный расчет	Принятая величина
Удельный расход топлива (заданный)	Ву	г/с	-	300	300
Общий расход то­плива	В	т/год	-	7500	7500
Теоретический объем воздуха для сжигания	V0	м3/кг	10,48	10,14	10,48
Теоретический объем продуктов сгорания		м3/кг	-	10,90	10,90
Расход дымовых газов в атмосферу	Vат	м3/с	3,01	5,54	5,54
Нормируемый вы­брос газов	ПДВ	г/с	-	70,12	70,12

Результаты расчетов выбросов в атмосферу твердых частиц (взвешенные вещества), диоксида азота, серы, оксида углерода запишем в табл.1 (графы 5, 6) и установим уровни выброса ЗВ на пятилетнюю перспективу работы предприятия (графы 7, 8).

Аварийный и залповый выбросы загрязняющих веществ в атмосферу могут превышать ПДВ в два-три раза и больше. Причинами сверхнормативного выброса могут быть отказы в работе и неисправность котельного оборудования, природные явления (удар молнии, ураганный ветер, высокая температура окружающей среды), мораль­ный износ оборудования, нарушение правил технической эксплуатации и другие. За сверхнормативный выброс ЗВ в атмосферу предприятие платит взнос экологическому фонду администрации города (рай­она), превышающий нормативно согласованный в 5-10 раз.

4. Разработка проекта нормативов предельно допустимых выбросов в атмосферу

4.1. Расчетная схема распределения приземной концентрации загрязняющего вещества в атмосфере

Поток дымовых газов от точечного источника непрерывного действия, после выброса из трубы, движется вместе с воздушными массами, перемещаемыми ветром; турбулентные вихри изгибают, раз­рывают поток и перемешивают его с окружающими воздушными мас­сами.

По высоте температура нижнего слоя атмосферы может колебаться в широких пределах. Каждому типичному случаю температурной стратификации соответствует определенная форма струи, выбрасываемой из устья трубы (рис. 3). Конусная форма струи часто наблюдается во влажном климате днем или ночью. Облачная и ветреная погода благоприятствует рассеиванию загрязняющих веществ; конусная струя касается земли на большем расстоянии от трубы, чем волнообразная.

На участке приземной концентрации ЗВ можно выделить три характерные зоны: аэродинамической тени (зона переброса факела), высокого задымления и постепенного снижения уровня загрязнения (рис. 4). В зоне задымления приземная концентрация достигает наибольшей величины С_м. В направлении смежных участков от С_мприземная концентрация ЗВ снижается. Аналогичное явление наблюдается и в перпендикулярном направлении к оси факела. Задача состоит в том, чтобы определить величину максимальной приземной концентрации С_ми построить кривые изменения C_x=f (x) и С_у=f(у).

Форма газовоздушной струи, вытекающей из устья трубы, зависит в основном от вертикального градиента температуры вблизи трубы. Различают три основные формы струи дымовых газов, исходящих из устья трубы: волнообразную, конусную и веерообразную (рис. 3). Волнообразная струя образуется при большом вертикальном градиенте температуры (∆t /∆Н ≥ 1°С) в случае неустойчивого состояния атмосферы воздуха (рис. 3,а). Такая форма струи наблюдается летом в дневное время и при слабом ветре.

Выбрасываемые в атмосферу загрязняющие вещества хорошо рассеиваются. В этом случае загрязнение атмосферы ниже расчетного уровня.

Рис. 3. Форма струи газового факела, вытекающей из устья дымовой трубы:

а) – волнообразная; б) – конусная с горизонтальной осью; в) – веерообразная горизонтальная; г) – веерообразная приподнятая и приземленная

Если падение температуры меньше 1°С на 100 м высоты, то состояние атмосферы устойчивое. В таких атмосферных условиях газовый факел имеет форму конуса с горизонтальной осью рассеивания (рис. 3,б). Расчетная концентрация загрязняющих веществ в этом случае близка к фактической.

Веерообразная струя образуется при температурной инверсии или температурном градиенте, близком к изотермическому - слабое вертикальное перемешивание слоев воздуха (рис. 3, г). Образованию веерообразной струи благоприятствуют слабые ветры, безоблачное небо и снежный покров. Если высота дымовой трубы меньше 100 м, а инверсионный слой значительный по высоте, то наблюдается большая концентрация ЗВ вблизи поверхности земли на близком расстоянии от трубы. Нормальное рассеивание загрязняющих веществ затруднено, и большие их массы попадают в приземный слой воздуха. Указанное распределение загрязняющих веществ в атмосфере принято за основу в составлении расчетной схемы распределения приземной концентрации ЗВ атмосфере (ри. 4, 5).

Рис. 4. Распределение приземной концентрации ЗВ в атмосфере на оси факела выброса точечного источника

Рис. 5. Схема размещения расчетных точек в определении приземной концентрации ЗВ в атмосфере под факелом выброса точечного источника