Politechnika Wrocławska
Wydział Inżynierii Środowiska
Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska
Źródła i rozprzestrzenianie zanieczyszczeń w atmosferze
Temat: Ćwiczenie projektowe z Rozprzestrzeniania Zanieczyszczeń Nr 25.
Prowadzący:
mgr inż. Elżbieta Szmigielska Zuzanna Chudyk
Nr Albumu 206317
Ochrona Środowiska
Grupa piątek 09:15-11:00
1
1. Cel zadania projektowego
Celem zadania projektowego jest określenie wielkości emisji według kryterium
emisyjnego i imisyjnego.
2. Zakres zadania projektowego
Zakres zadania projektowego obejmuje:
- określenie prędkości wylotowej spalin,
- określenie emisji dopuszczalnej,
- obliczenie opadu pyłu,
- wyznaczenie wymaganej skuteczności.
3. Charakterystyka obiektu
Rodzaj obiektu: kotłownia
Źródło emisji: 2 kotły wodne z rusztem mechanicznym
Nominalna wydajność cieplna kotła:
Q
N
=
3,9 MW
Paliwo: węgiel kamienny
Wartość opałowa paliwa: W
d
=
19980 kJ / kg
Temperatura spalin na wylocie: Ts=436 K
W tab. 1 zamieszczono dane emitora
Tabela 1. Dane emitora
------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
------------------------------------------------------------------------
DANE EMITORÓW
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu ZUZC
Wybrane emitory: od: 1 do: 1
------------------------------------------------------------------------
| Emitor | Współrzędne | Wysokość| Wymiar |
lp. | Nr | x [m], y [m] | h [m] |d[m], a[m]| Typ
------------------------------------------------------------------------
1| 1 | kotlownia |
| | 0,0 0,0 | 26,0 | 0,70 | OTWARTY
------------------------------------------------------------------------
4. Charakterystyka otoczenia
Obszar oddziaływania: Bierutów
Zabudowa: średnia, budynek IV kondygnacyjny, 45m w kierunku S od emitora
Wartość współczynnika szorstkości zależnego od zabudowy: 2,0
Roczna temperatura otoczenia: 281,4 K
Na rys. 1 przedstawiono różę wiatrów, na rys. 2 rozkład prędkości wiatrów
2
Rysunek 1. Róża wiatrów
Rysunek 2. Rozkład prędkości wiatrów
5. Tło zanieczyszczeń
3
Tło zanieczyszczeń to ogólna zawartość zanieczyszczeń występujących w dolnej
warstwie powietrza na określonym obszarze, wyrażona w jednostce
mg
m
3
. Określa się je na
podstawie pomiaru emisji zanieczyszczeń przez okres co najmniej 1 roku.
Prace projektowe robione są w oparciu o Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 26
stycznia 2010r. w sprawie wartości odniesienia dla niektórych substancji w powietrzu.
W tab. 2 zamieszczono tło zanieczyszczeń dla rozpatrywanego obszaru
Tabela 2. Tło zanieczyszczeń
----------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
----------------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
----------------------------------------------------------------------------------
WARTOŚCI ODNIESIENIA
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC
---------------------------------------------------------------------------------
Substancja | Numer CAS | D1[ug/m3]| Da[ug/m3]|R[ug/m3] | Dp* Rp*
---------------------------------------------------------------------------------
70 ditl. azotu | 10102-44-0 | 200,0000| 40,0000| 26,4000 | - -
72 ditl. siarki | 7446-09-5 | 350,0000| 20,0000| 13,2000 | - -
137 pył zaw. PM10 | | 280,0000| 40,0000| 26,4000 | 200,00 20,000
150 tlenek węgla | 630-08-0 |30000,0000| - | - | - -
* - [g/m2*rok]
6. Obliczenia wstępne
6.1. Obliczenia emisji
Emisja jest to część unosu, która wprowadzana jest do powietrza atmosferycznego, czyli jest
to unos pomniejszony o masę zatrzymanych zanieczyszczeń w urządzeniach do oczyszczania.
6.1.1. Wydajność cieplna kotłowni dla poszczególnych wariantów emisji podanych w
temacie ćwiczenia projektowego
Wydajność cieplna źródła (kotła)
Q
k
=
Q
N
⋅
k
100
MW
Q
n
- nominalna wydajność kotła
k - obciążenie kotła, %
Q
k1
=
1⋅3,9⋅
70
100
=
2,73 MW
Q
k2
=
2⋅3,9⋅
70
100
=
5,46 MW
Q
k3
=
2⋅3,9⋅
100
100
=
7,8 MW
Wydajność cieplna kotłowni
Q
h
=
Σ
i
Q
ki
MW
4
Q
h
=
2,73+5,46+7,8=15,99 MW
6.1.2 Zużycie paliwa dla poszczególnych podokresów
B=
Q
W
d
⋅
η
kg
h
W
d
- wartość opałowa paliwa, kJ/kg
η - sprawność cieplna kotła,
Q - wydajność cieplna kotła, kW (1 MW=1000 kW)
B
1
=
2730
19980⋅0,79
⋅
3600=622,648
kg
h
B
2
=
5460
19980⋅0,79
⋅
3600=1245,296
kg
h
B
3
=
7800
19980⋅0,79
⋅
3600=1778,994
kg
h
6.1.3. Unos zanieczyszczeń dla wszystkich podokresów
Unos zanieczyszczeń jest to masa powstających zanieczyszczeń w trakcie określonego
procesu (np. spalania paliw) i wprowadzanych do przewodów odprowadzających.
S
N
=
Q
N
η
MW
Q
N
- nominalna wydajność kotła, MW
η - sprawność cieplna kotła,(nie % a liczba)
S
N
=
3,9
0,79
=
4,937 MW
Wskaźniki do obliczania emisji poszczególnych zanieczyszczeń
Wskaźniki unosu SO
2
ze spalania węgla kamiennego i koksu W
SO2
Paleniska z rusztem stałym – węgiel i koks
16kg/Mg%
Paleniska z rusztem mechanicznym – węgiel
S
N
< 12 MW
t
16 kg/Mg%
S
N
> 12 MW
t
17 kg/Mg%
Wskaźnik unosu NO
2
ze spalania węgla kamiennego i koksu W
NO2
Paleniska z rusztem stałym
-ciąg naturalny
węgiel
1,0 kg/Mg
koks
1,5 kg/Mg
-ciąg sztuczny
węgiel
1,5 kg/Mg
koks
2,0 kg/Mg
Paleniska z rusztem mechanicznym – węgiel
4,0 kg/Mg
Wskaźnik unosu CO ze spalania węgla kamiennego i koksu W
CO
Paleniska z rusztem stałym
-węgiel
5
Kotły parowe
45 kg/Mg
Kotły płomienicowe i pozostałe
100 kg/Mg
-koks
25 kg/Mg
Paleniska z rusztem mechanicznym – węgiel
S
N
≤ 3 MW
t
20 kg/Mg
S
N
< 12 MW
t
10 kg/Mg
S
N
≥ 12 MW
t
5 kg/Mg
Wskaźnik unosu pyłu całkowitego ze spalania węgla kamiennego i koksu W
p
Paleniska z rusztem stałym – węgiel i koks
-ciąg naturalny
1,5 kg/Mg% P=25% (węgiel) 5% (koks)
-ciąg sztuczny
2,0 kg/Mg% P=25% (węgiel) 5% (koks)
Paleniska z rusztem mechanicznym – węgiel
S
N
≤ 3 MW
t
2,0 kg/Mg% P=25%
3 < S
N
12 MW
t
2,5 kg/Mg% P=20%
S
N
≥ 12 MW
t
3,0 kg/Mg% P=15%
P- zawartość części palnych w pyle
Unos SO
2
U
SO2
=
B
h
⋅
s⋅W
skSO2
1000
kg
h
B- zużycie paliwa, kg/h
s- zawartość siarki w paliwie, %
U
SO2 I
=
622,648⋅1,8⋅17
1000
=
19,053
kg
h
U
SO2 II
=
1245,296⋅1,8⋅17
1000
=
38,106
kg
h
U
SO2 III
=
1778,994⋅1,8⋅17
1000
=
54,437
kg
h
Unos NO
2
U
NO2
=
B
h
⋅
W
skNO2
1000
kg
h
B- zużycie paliwa, kg/h
U
NO2 I
=
622,648⋅4
1000
=
2,49
kg
h
U
NO2 II
=
1245,296⋅4
1000
=
4,981
kg
h
U
NO2 III
=
1778,994⋅4
1000
=
7,116
kg
h
Unos CO
U
CO
=
B
h
⋅
W
skCO
1000
kg
h
B- zużycie paliwa, kg/h
6
U
CO I
=
622,648⋅10
1000
=
6,227
kg
h
U
CO I
=
1245,296⋅10
1000
=
12,453
kg
h
U
CO I
=
1778,994⋅10
1000
=
17,79
kg
h
Unos pyłu całkowitego
U
p
=
B
h
⋅
W
sk
⋅
A
r
1000
⋅
100
100− P
kg
h
B- zużycie paliwa, kg/h
P- zawartość części palnych w pyle, %
A
r
- zawartość popiołu w paliwie, %
U
p1
=
622,648⋅2,5⋅22
1000
⋅
100
100−20
=
42,807
kg
h
U
p2
=
1245,296⋅2,5⋅22
1000
⋅
100
100−20
=
85,614
kg
h
U
p3
=
1778,994⋅2,5⋅22
1000
⋅
100
100−20
=
122,306
kg
h
Unos poszczególnych frakcji pyłu
U
pi
=
μ
Ui
⋅
U
p
kg
h
μ
Ui
– udział frakcji w pyle całkowitym
Pierwszy podokres:
U
piI
=
0,16⋅42,807=6,849
kg
h
U
piII
=
0,12⋅42,807=5,137
kg
h
U
piIII
=
0,17⋅42,807=7,277
kg
h
U
piIV
=
0,25⋅42,807=10,702
kg
h
U
piV
=
0,16⋅42,807=6,849
kg
h
U
piVI
=
0,14⋅42,807=5,993
kg
h
Drugi podokres:
7
U
piI
=
0,16⋅85,614=13,698
kg
h
U
piII
=
0,12⋅85,614=10,274
kg
h
U
piIII
=
0,17⋅85,614=14,554
kg
h
U
piIV
=
0,25⋅85,614=21,404
kg
h
U
piV
=
0,16⋅85,614=13,698
kg
h
U
piVI
=
0,14⋅85,614=11,986
kg
h
Trzeci podokres:
U
piI
=
0,16⋅122,306=19,569
kg
h
U
piII
=
0,12⋅122,306=14,677
kg
h
U
piIII
=
0,17⋅122,306=20,792
kg
h
U
piIV
=
0,25⋅122,306=30,577
kg
h
U
piV
=
0,16⋅122,306=19,569
kg
h
U
piVI
=
0,14⋅122,306=17,123
kg
h
6.1.4. Emisja SO
2
, NO
x
, CO, pyłu ogółem i poszczególnych frakcji pyłu dla wszystkich
podokresów
Emisja w przypadku SO
2
, NO
x
, CO ze względu na brak instalacji oczyszczających dla gazów
odlotowych równa jest unosowi tych zanieczyszczeń. Obliczenia przeprowadzono tylko dla
poszczególnych frakcji pyłu.
Emisja frakcyjna pyłu
E
frakcji
=
unos
frakcji
⋅(
1−
η
frakcji
100
)
kg
h
8
η– skuteczność odpylania, %
Pierwszy podokres:
E
frakcji
=
6,849⋅(1−
15
100
)=
5,822
kg
h
E
frakcji
=
5,137⋅(1−
37
100
)=
3,236
kg
h
E
frakcji
=
7,277⋅(1−
49
100
)=
3,711
kg
h
E
frakcji
=
10,702⋅(1−
78
100
)=
2,354
kg
h
E
frakcji
=
6,849⋅(1−
99
100
)=
0,0685
kg
h
E
frakcji
=
5,993⋅(1−
99
100
)=
0,0599
kg
h
Drugi podokres:
E
frakcji
=
13,698⋅(1−
15
100
)=
11,643
kg
h
E
frakcji
=
10,274⋅(1−
37
100
)=
6,473
kg
h
E
frakcji
=
14,554⋅(1−
49
100
)=
7,423
kg
h
E
frakcji
=
21,404⋅(1−
78
100
)=
4,709
kg
h
E
frakcji
=
13,698⋅(1−
99
100
)=
0,137
kg
h
E
frakcji
=
11,986⋅(1−
99
100
)=
0,12
kg
h
Trzeci podokres:
E
frakcji
=
19,569⋅(1−
15
100
)=
16,634
kg
h
E
frakcji
=
14,677⋅(1−
37
100
)=
9,247
kg
h
9
E
frakcji
=
20,792⋅(1−
49
100
)=
10,604
kg
h
E
frakcji
=
30,577⋅(1−
78
100
)=
6,727
kg
h
E
frakcji
=
19,569⋅(1−
99
100
)=
0,196
kg
h
E
frakcji
=
17,123⋅(1−
99
100
)=
0,171
kg
h
Skuteczność całkowita odpylania
η
c
=
Σ
u
i
⋅
η
i
η
1
=
0,16⋅0,15=0,024
η
2
=
0,12⋅0,37=0,0444
η
3
=
0,17⋅0,49=0,0833
η
4
=
0,25⋅0,78=0,195
η
5
=
0,16⋅0,99=0,1584
η
6
=
0,14⋅0,99=0,1386
η
c
=
0,024+0,0444+0,0833+0,195+0,1584+0,1386=0,6437
6.2. Obliczenia parametrów frakcji pyłu
6.2.1. Udział frakcji w emitowanym pyle
E=
E
frakcji
E
ogółem
⋅
100 %
Udział procentowy frakcji dla każdego podokresu jest jednakowy, więc obliczenia wykonano
dla danych z pierwszego podokresu.
E
1
=
5,822
15,2514
⋅
100=38,17 %
E
2
=
3,236
15,2514
⋅
100=21,22 %
E
3
=
3,711
15,2514
⋅
100=24,73 %
E
4
=
2,354
15,2514
⋅
100=15,43 %
E
5
=
0,0685
15,2514
⋅
100=0,45 %
10
E
6
=
0,0599
15,2514
⋅
100=0,39 %
6.2.2. Prędkość opadania ziaren pyłu
Dynamiczny współczynnik lepkości powietrza w warunkach rzeczywistych
η
pow
=
η
0pow
⋅
273+C
T
ot
+
C
⋅(
T
ot
273
)
1,5
Pa⋅s
η
0pow
– dynamiczny współczynnik lepkości powietrza dla warunków normalnych,
η
0pow
= 17,04·10
-6
Pa·s
C- stała Sutherladna, dla powietrza C=112
T
ot
– temperatura otoczenia, K
η
pow
=
17,04⋅10
−
6
⋅
273+112
281,4+112
⋅(
281,4
273
)
1,5
=
17,453⋅10
−
6
Pa⋅s
Gęstość powietrza dla warunków rzeczywistych
ρ
pow
=
ρ
0pow
⋅
273
T
ot
kg
m
3
ρ
0pow
– gęstość powietrza dla warunków normalnych, dla powietrza suchego
ρ
0pow
=
1,293
kg
m
n
3
ρ
pow
=
1,293⋅
273
281,4
=
1,2544
kg
m
3
Liczba Archimedesa
A
r
=
d
p
3
⋅
ρ
pow
⋅
g⋅(ρ
p
−
ρ
pow
)
η
pow
2
d
p
- średnica ziarna pyłu, m
g- przyśpieszenie ziemskie, m/s
2
za przyśpieszenie ziemskie przyjęto g=10 m/s
2
ρ
p
- gęstość pyłu, ρ
p
=1999 kg/m
3
A
r1
=
(
5⋅10
−
6
)
3
⋅
1,2544⋅10⋅(1999−1,2544)
(
1,7453⋅10
−
5
)
2
=
0,018
A
r2
=
(
15⋅10
−
6
)
3
⋅
1,2544⋅10⋅(1999−1,2544)
(
1,7453⋅10
−
5
)
2
=
0,485
A
r3
=
(
30⋅10
−
6
)
3
⋅
1,2544⋅10⋅(1999−1,2544)
(
1,7453⋅10
−
5
)
2
=
3,877
11
A
r4
=
(
50⋅10
−
6
)
3
⋅
1,2544⋅10⋅(1999−1,2544)
(
1,7453⋅10
−
5
)
2
=
17,948
A
r5
=
(
80⋅10
−
6
)
3
⋅
1,2544⋅10⋅(1999−1,2544)
(
1,7453⋅10
−
5
)
2
=
73,515
A
r6
=
(
150⋅10
−
6
)
3
⋅
1,2544⋅10⋅(1999−1,2544)
(
1,7453⋅10
−
5
)
2
=
484,596
Szacunkowa liczba Reynoldsa
R e
psz
=
A
r
18+0,61⋅
2
√
Ar
ruch laminarny
Re
psz
≤ 2
⇒
R e
p
=
A
r
18
ruch przejściowy
2 < Re
psz
≤ 500
⇒
R e
p
=
0,152⋅A
r
0,715
ruch turbulencyjny
Re
psz
> 500
⇒
R e
p
=
1,74⋅A
r
0,5
R e
1sz
=
0,018
18+0,61⋅
2
√
0,018
=
9,955⋅10
−
4
R e
2sz
=
0,485
18+0,61⋅
2
√
0,485
=
0,0263
R e
3sz
=
3,877
18+0,61⋅
2
√
3,877
=
0,202
R e
4sz
=
17,948
18+0,61⋅
2
√
17,948
=
0,872
R e
5sz
=
73,515
18+0,61⋅
2
√
73,515
=
3,165
R e
6sz
=
484,596
18+0,61⋅
2
√
484,596
=
16,464
Prędkość opadania ziarna pyłu
u
p
=
R e
p
⋅
η
pow
d
p
⋅
ρ
pow
m
s
u
p1
=
9,955⋅10
−
4
⋅
1,7453⋅10
−
5
5⋅10
−
6
⋅
1,2544
=
2,77⋅10
−
3
m
s
12
u
p2
=
0,0263⋅1,7453⋅10
−
5
15⋅10
−
6
⋅
1,2544
=
0,024
m
s
u
p3
=
0,202⋅1,7453⋅10
−
5
30⋅10
−
6
⋅
1,2544
=
0,094
m
s
u
p4
=
0,872⋅1,7453⋅10
−
5
50⋅10
−
6
⋅
1,2544
=
0,243
m
s
u
p5
=
3,165⋅1,7453⋅10
−
5
80⋅10
−
6
⋅
1,2544
=
0,55
m
s
u
p6
=
16,464⋅1,7453⋅10
−
5
150⋅10
−
6
⋅
1,2544
=
1,527
m
s
Wszystkie dane dotyczące parametrów frakcji pyłu zostały zamieszczone w tab. 3 na stronie
12.
13
Parametry frakcji pyłu; tabela 3
frakcja
d
pi
Ar
i
Re
pszi
Re
pi
U
pi
μ
Ui
η
pi
μ
Ui
⋅
η
pi
U
pi
E
pi
podok
resy
podok
resy
1
2
3
1
2
3
-
-
-
m/s
-
-
-
kg/h
kg/h
-
0-10
5
0,018
0,00099
55
0,001
0,0027
7
0,16
0,15
0,024
6,849
13,698 19,569
5,822
11,643
16,634
10-20
15
0,485
0,0263
0,027
0,024
0,12
0,37
0,044
5,137
10,274 14,677
3,236
6,473
9,247
20-40
30
3,877
0,202
0,215
0,094
0,17
0,49
0,0833
7,277
14,554 20,792
3,711
7,423
10,604
40-60
50
17,948
0,872
0,997
0,243
0,25
0,78
0,195
10,702 21,404 30,577
2,354
4,709
6,727
60-100
80
73,515
3,165
3,283
0,55
0,16
0,99
0,1584
6,849
13,698 19,569 0,0685
0,137
0,196
>100
150
484,596
16,464
12,644
1,527
0,14
0,99
0,1386
5,993
11,986 17,123 0,0599
0,12
0,171
-
-
-
-
-
-
-
Σ
0,6437
Σ
42,809
Σ
85,614
Σ
122,307
Σ
15,2514
Σ
30,505
Σ
43,579
14
6.3. Określenie składu spalin suchych (przy braku analizy elementarnej paliwa)
6.3.1. Zawartość O
2
Korzystamy z formuły na obliczanie współczynnika nadmiaru powietrza:
λ =
21
21−O
2
⇒
O
2
=
21⋅(λ −1)
λ
%
współczynnik nadmiaru powietrza λ=1,6, wartość ta pochodzi z danych projektowych
zawartych w temacie ćwiczenia projektowego
O
2
=
21⋅(1,6−1)
1,6
=
7,875
%
6.3.2. Zawartość CO
2
CO
2
=
CO
2max
⋅(
1−
O
2
21
) %
CO
2 max
– maksymalna zawartość CO
2
w spalinach, CO
2 max
=18,7
CO
2
=
18,7⋅(1−
7,875
21
)=
11,6875 %
6.3.3. Zawartość N
2
N
2
=
100−O
2
−
CO
2
%
N
2
=
100−7,875−11,6875=80,4375
%
6.3.4. Określenie gęstości spalin w warunkach normalnych
ρ
ssn
=
O
2
100
⋅
ρ
O2
+
CO
2
100
⋅
ρ
CO2
+
N
2
100
⋅
ρ
N2
=
O
2
100
⋅
M
O2
22,4
+
CO
2
100
⋅
M
CO2
22,4
+
N
2
100
⋅
M
N2
22,4
kg
m
n
3
ρ
CO2
=
12+16⋅2
22,4
=
1,9643
kg
m
n
3
ρ
O2
=
16⋅2
22,4
=
1,4285
kg
m
n
3
ρ
N2
=
14⋅2
22,4
=
1,25
kg
m
n
3
15
ρ
ssn
=
7,875
100
⋅
1,428+
11,6875
100
⋅
1,9643+
80,4375
100
⋅
1,25=1,2362
kg
m
n
3
6.4 Obliczenia ilości powstających spalin, ich stężenia oraz obliczenie prędkości wylotowej
6.4.1. Określenie ilości powstających spalin przy spalaniu węgla kamiennego lub
brunatnego (przy braku analizy elementarnej paliwa)
Minimalne jednostkowe zapotrzebowanie powietrza (przy λ=1)
V
Pmin
=
1,012⋅W
d
4,19⋅10
3
+
0,5
m
3
kg
paliwa
W
d
- wartość opałowa paliwa, kJ/kg
V
Pmin
=
1,012⋅19980
4,19⋅10
3
+
0,5=5,33
m
3
kg
paliwa
Minimalna jednostkowa ilość powstających spalin wilgotnych
V
SWmin
=
0,89⋅W
d
4,19⋅10
3
+
1,65
m
3
kg
paliwa
V
SWmin
=
0,89⋅19980
4,19⋅10
3
+
1,65=5,89
m
3
kg
paliwa
Rzeczywista jednostkowa ilość spalin wilgotnych w warunkach normalnych
V
.
SW
=
V
SWmin
+(
λ−
1)⋅V
Pmin
m
3
kg
paliwa
V
.
SW
=
5,89+(1,6−1)⋅5,33=9,088
m
3
kg
paliwa
Strumień spalin wilgotnych w warunkach normalnych (dla poszczególnych podokresów
emisji podanych w temacie ćwiczenia projektowego)
V
.
SW
=
W
SW
⋅
B
h
m
n
3
h
V
.
SW1
=
9,088⋅622,648=5658,625
m
n
3
h
16
V
.
SW2
=
9,088⋅1245,296=11317,25
m
n
3
h
V
.
SW1
=
9,088⋅1778,994=16167,497
m
n
3
h
Strumień spalin wilgotnych w warunkach rzeczywistych (dla poszczególnych podokresów
emisji podanych w temacie ćwiczenia projektowego)
V
.
SWrzi
=
V
SWi
⋅
T
s
273
m
3
h
V
.
SWrz1
=
5658,625⋅
436
273
=
9037,218
m
3
h
V
.
SWrz2
=
11317,25⋅
436
273
=
18074,4359
m
3
h
V
.
SWrz3
=
16167,497⋅
436
273
=
25820,618
m
3
h
Strumień spalin suchych w warunkach normalnych (dla poszczególnych podokresów emisji
podanych w temacie ćwiczenia projektowego)
V
.
Si
=
V
.
SWi
1+
x⋅ρ
ssn
⋅
22,4
18
m
3
h
x- zawartość wilgoci w spalinach podana w temacie ćwiczenia projektowego,
we wzorze wartość ta ma jednostki g/kg
suchych spalin
– została ona podzielona przez 1000,
ponieważ jednostki mają być w mg
V
.
S1
=
5658,625
1+
0,041⋅1,2362⋅22,4
18
=
5322,89074
m
3
h
V
.
S2
=
11317,25
1+
0,041⋅1,2362⋅22,4
18
=
10645,781
m
3
h
V
.
S3
=
16167,497
1+
0,041⋅1,2362⋅22,4
18
=
15208,256
m
3
h
Strumień spalin suchych w warunkach normalnych przy zawartości 6% O
2
w spalinach (dla
poszczególnych podokresów emisji podanych w temacie ćwiczenia projektowego)
17
(
V
.
SSi
)
6
=
V
.
⋅
21−O
2
21−6
m
3
h
(
V
.
SS1
)
6
=
5322,89⋅
21−7,875
21−6
=
4657,529
m
3
h
(
V
.
SS2
)
6
=
10645,781⋅
21−7,875
21−6
=
9315,058
m
3
h
(
V
.
SS3
)
6
=
15208,256⋅
21−7,875
21−6
=
13307,224
m
3
h
6.4.2. Określenie stężeń zanieczyszczeń w spalinach w przeliczeniu na spaliny suche przy
zawartości 6% O
2
SO
2
:
(
S
SO2
)
6.i
=
E
SO2
(
V
.
SSi
)
6
mg
m
m
3
(
S
SO2
)
6.i
=
19,053⋅10
6
4657,529
=
4090,796
mg
m
m
3
(
S
SO2
)
6.i
=
38,106⋅10
6
9315,058
=
4090,796
mg
m
m
3
(
S
SO2
)
6.i
=
54,437⋅10
6
13307,224
=
4090,786
mg
m
m
3
CO:
(
S
CO
)
6.i
=
E
CO
(
V
.
SSi
)
6
mg
m
m
3
(
S
CO
)
6.i
=
6,227⋅10
6
4657,529
=
1336,975
mg
m
m
3
(
S
CO
)
6.i
=
12,453⋅10
6
9315,058
=
1336,868
mg
m
m
3
(
S
CO
)
6.i
=
17,79⋅10
6
13307,224
=
1336,868
mg
m
m
3
18
NO
2
:
(
S
NO2
)
6.i
=
E
NO2
(
V
.
SSi
)
6
mg
m
m
3
(
S
NO2
)
6.i
=
2,49⋅10
6
4657,529
=
534,618
mg
m
m
3
(
S
NO2
)
6.i
=
4,981⋅10
6
9315,058
=
534,726
mg
m
m
3
(
S
NO2
)
6.i
=
7,116⋅10
6
13307,224
=
534,747
mg
m
m
3
Pył :
(
S
p
)
SS6.i
=
E
p
(
V
.
SSi
)
6
mg
m
m
3
(
S
p
)
SS6.i
=
15,2514⋅10
6
4657,529
=
3274,569
mg
m
m
3
(
S
p
)
SS6.i
=
30,505⋅10
6
9315,058
=
3274,805
mg
m
m
3
(
S
p
)
SS6.i
=
43,579⋅10
6
13307,224
=
3274,838
mg
m
m
3
PM10 :
(
S
PM10
)
SS6.i
=
E
PM10
(
V
.
SSi
)
6
mg
m
m
3
(
S
PM10
)
SS6.i
=
5,822⋅10
6
4657,529
=
1250,019
mg
m
m
3
(
S
PM10
)
SS6.i
=
11,643⋅10
6
9315,058
=
1249,912
mg
m
m
3
(
S
PM10
)
SS6.i
=
16,634⋅10
6
13307,224
=
1249,99
mg
m
m
3
19
6.4.3. Prędkość wylotowa spalin (obliczenia wykonano dla poszczególnych wariantów emisji
podanych w temacie ćwiczenia projektowego)
ν
i
=
V
.
SWrz.i
Fe
=
4⋅V
.
SWrz.i
π
⋅
d
e
2
m
s
ν
1
=
4⋅9037,218
3600
3,14⋅0,7
2
=
6,506
m
s
ν
2
=
4⋅18047,4359
3600
3,14⋅0,7
2
=
13,033
m
s
ν
3
=
4⋅25820,618
3600
3,14⋅0,7
2
=
18,647
m
s
7. Parametry emisyjne przyjęte do obliczeń
Występują 3 warianty, w zależności od czasu pracy kotłów w ciągu roku:
1) Sezon letni: 1 kocioł – obciążenie średnie, czas pracy 3200 godzin
2) Sezon zimowy: 2 kotły – obciążenie średnie, czas pracy 2400 godzin
3) Sezon zimowy: 2 kotły – maksymalne, czas pracy 500 godzin
W tab. 4 zamieszczono wartości emisji zanieczyszczeń dla 3 wariantów
Tabela 4. Emisja w wariantach
-------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-------------------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
-------------------------------------------------------------------------------------
EMISJA W WARIANTACH
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC
Wybrane emitory: od: 1 do: 1
-------------------------------------------------------------------------------------
Emitor |War.| Czas trwania [h] | Substancja |
Nr | Nr | Zima Lato Rok | kod nazwa CAS | Emisja [kg/h]
-------------------------------------------------------------------------------------
1 | 1 | 0,0 0,0 3200,0 Vwyl[m/s]= 6,5, Tsp[K]= 436,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 2,3906000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 19,0530000
| | |137 pył zaw. PM10, | 4,4880000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 6,2270000
1 | 2 | 0,0 0,0 2400,0 Vwyl[m/s]=13,1, Tsp[K]= 436,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 4,9810000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 38,1100000
| | |137 pył zaw. PM10, | 9,0640000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 12,4530000
1 | 3 | 0,0 0,0 500,0 Vwyl[m/s]=18,6, Tsp[K]= 436,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 7,1160000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 54,4400000
20
| | |137 pył zaw. PM10, | 12,9100000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 17,7900000
W tab. 5 zamieszczono emisję średnią zanieczyszczeń
Tabela 5. Emisja średnia
---------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
---------------------------------------------------------------------------------------
EMISJA ŚREDNIA
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC
W - obliczona z wariantów, P - podana przez użytkownika
--------------------------------------------------------------------------------------
Emitor |Substancja, numer CAS | EmSr[kg/h] | EmSr[Mg/rok] |Tsp[K]|Vwyl[m/s]
--------------------------------------------------------------------------------------
1W| | | | 436,0| 9,32
| 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 29,45141 | 179,6536 | |
| 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 3,797101 | 23,16232 | |
|150 tlenek węgla , 630-08-0 | 9,624361 | 58,70860 | |
|137 pył zaw. PM10, | 6,449143 | 36,11520 | |
W tab. 6 zamieszczono ładunek substancji na emitorze
Tabela 6. Ładunek na emitorze
-------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-------------------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
-------------------------------------------------------------------------------------
ŁADUNEK SUBSTANCJI NA POSZCZEGÓLNYCH EMITORACH
( rok )
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC
------------------------------------------------------------------------------------
Nr | Substancja | Ładunek [Mg]
------------------------------------------
emitora | Kod i nazwa CAS |Gaz, pył zawieszony | Pył całkowity
------------------------------------------------------------------------------------
1| 70 ditl. azotu 10102-44-0| 23,162320 |
| 72 ditl. siarki 7446-09-5 | 179,653600 |
| 137 pył zaw. PM10 | 36,11520 | 132,375400
| 150 tlenek węgla 630-08-0 | 58,708600 |
W tab. 7 zamieszczono wartość stężenia i zasięgu emisji
Tabela 7. Wartości Smm i Xmm
-------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
-------------------------------------------------------------------------
EMITORY (Smm i Xmm)
Obliczenia dla wariantów emisji
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC
Wysokość anemometru: 14,0 Wektor szorstkości: 2,00000
Obszar: Obszar zwykły
sezon: ROK
Emitor | Smm[ug/m3] | Xmm[m] | St | Ua |Wariant| Hm[m] |
-------------------------------------------------------------------
70 ditl. azotu Nr CAS=10102-44-0
1 107,71983 138,77 2 1 3 51,96
21
-------------------------------------------------------------------
72 ditl. siarki Nr CAS=7446-09-5
1 824,09601 138,77 2 1 3 51,96
-------------------------------------------------------------------
137 zaw. PM10
1 97,71381 138,77 2 1 3 51,96
-------------------------------------------------------------------
150 tlenek węgla Nr CAS=630-08-0
1 269,29959 138,77 2 1 3 51,96
-------------------------------------------------------------------
8. Sprawdzenie warunków skróconego zakresu obliczeń oraz warunków kryterium
opadu pyłu
W tab. 8 przedstawiono obliczenia zakresu dla każdej substancji. Zakres skrócony
oznacza, że substancja nie powoduje przekroczeń 10% dopuszczalnego poziomu w powietrzu
lub 10% wartości odniesienia
Tabela 8. Zakres
-------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
-------------------------------------------------------------------------
ZAKRES OBLICZEŃ
Obliczenia dla wariantów emisji
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC
Wysokość anemometru: 14,0 Wektor szorstkości: 2,00000
Obszar: Obszar zwykły
sezon: ROK
------------------------------------------------------------------
Substancja | Nr CAS | Smm[ug/m3] | 0,1*D1 | Zakres
------------------------------------------------------------------
70 ditl. azotu 10102-44-0 107,71983 20,00000 pełny
72 ditl. siarki 7446-09-5 824,09601 35,00000 pełny
137 zaw. PM10 97,71381 28,00000 pełny
150 tlenek węgla 630-08-0 269,29959 3000,00000 skrócony
Zakres skrócony oznacza, że substancja nie powoduje przekroczeń
10% dopuszczalnego poziomu w powietrzu lub 10% wartości odniesienia
------------------------------------------------------------------
9. Siatka obliczeniowa
Projektując siatkę obliczeniową przyjęto, że siatka obliczeniowa stanowi obszar równy
pięćdziesięciu wysokościom emitora w każdym kierunku siatki która ma kształt kwadratu,
emitor w danych projektowych otrzymanych do ćwiczenia jest równy 26 metrów. Emitor na
siatce obliczeniowej ma współrzędne (0;0). Lewy dolny róg siatki ma współrzędne (-1100;-
1100), natomiast prawy górny (1100; 1100). Punkty obliczeniowe zostały naniesione przy
pomocy tzw. korku obliczeniowego, który wynosi w tym przypadku 81,25 metrów co daje
1089 punktów obliczeniowych na zaprojektowanej siatce obliczeniowej.
Zasięg siatki:
Z =50⋅h [m]
gdzie:
h – wysokość emitora, m
Z −50⋅26=1300 m
22
gdzie:
h – wysokość emitora, m
Iloraz dwóch długości zasięgu siatki oraz kroku obliczeniowego musi być liczbą naturalną:
2⋅Z
k
=
n
gdzie:
Z – zasięg siatki obliczeniowej, m
k – krok obliczeniowy, m
n – liczba naturalna
10. Podokresy obliczeniowe
Podokresy obliczeniowe dobrane są na podstawie wariantów pracy kotłowni. Ustalono
3 podokresy:
1) Dla sezonu letniego – 1 kocioł obciążenie średnie, 3200 godz.
2) Dla sezonu zimowego – 2 kotły obciążenie średnie, 2400 godz.
3) Dla sezonu zimowego – 2 kotły obciążenie maksymalne, 500 godz.
W tab. 9 przedstawiono wykaz podokresów na każdą substancję
Tabela 9. Podokresy na substancję
-----------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-----------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
-----------------------------------------------------------------
PODOKRESY NA SUBSTANCJĘ
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu ZUZC
Substancja: 70 ditl. azotu , 10102-44-0
----------------------------------------------
Podokres | Czas przyjęty | Emitor |Wariant
Nr |do obliczeń [h] | Nr | Nr
----------------------------------------------
R01 | 3200,0 | 1| 1
R02 | 2400,0 | 1| 2
R03 | 500,0 | 1| 3
Substancja: 72 ditl. siarki , 7446-09-5
----------------------------------------------
Podokres | Czas przyjęty | Emitor |Wariant
Nr |do obliczeń [h] | Nr | Nr
----------------------------------------------
R01 | 3200,0 | 1| 1
R02 | 2400,0 | 1| 2
R03 | 500,0 | 1| 3
Substancja: 137 pył zaw. PM10,
----------------------------------------------
Podokres | Czas przyjęty | Emitor |Wariant
Nr |do obliczeń [h] | Nr | Nr
----------------------------------------------
R01 | 3200,0 | 1| 1
R02 | 2400,0 | 1| 2
R03 | 500,0 | 1| 3
Substancja: 150 tlenek węgla, 630-08-0
----------------------------------------------
Podokres | Czas przyjęty | Emitor |Wariant
Nr |do obliczeń [h] | Nr | Nr
----------------------------------------------
R01 | 3200,0 | 1| 1
23
R02 | 2400,0 | 1| 2
R03 | 500,0 | 1| 3
11. Rozkład stężeń na poziomie terenu
W tab.10 przedstawiono przekroczenia stężeń poszczególnych substancji na poziomie
terenu.
Tabela 10. Przekroczenia
----------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
----------------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
----------------------------------------------------------------------------------
ANALIZA STĘŻEŃ UŚREDNIONYCH DLA 1 GODZINY
Punkty z przekroczeniami dopuszczalnych norm stężeń
dla wybranych substancji
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC Zbiór wyników: T01ZUZC.DBF
----------------------------------------------------------------------------------
Współrzędne St. maksymalne Stężenie średnioroczne Częstość
Z[m] X[m] Y[m] [µg/m3] [µg/m3] przekroczeń
----------------------------------------------------------------------------------
Współczynnik szorstkości z0 = 2,00000
------------------------------------------------------------------------------
70 ditl. azotu (gaz) D1=200,000 Obszar zwykły
CAS 10102-44-0 0,2%
Nie ma przekroczeń
------------------------------------------------------------------------------
72 ditl. siarki (gaz) D1=350,000 Obszar zwykły
CAS 7446-09-5 0,274%
0,0 0,0 -406,2 557,36884 (3) 6,84603 0,19
0,0 81,2 -406,2 547,42590 (3) 7,52609 0,19
0,0 162,5 -406,2 519,54974 (3) 7,85867 0,20
0,0 243,8 -406,2 523,72272 (3) 7,68104 0,12
0,0 325,0 -406,2 520,06952 (3) 7,61158 0,08
0,0 406,2 -406,2 507,22891 (3) 7,97395 0,10
0,0 487,5 -406,2 488,31586 (3) 7,54351 0,09
0,0 568,8 -406,2 464,50037 (3) 6,96962 0,08
0,0 -81,2 -325,0 646,92297 (3) 7,98901 0,28
0,0 0,0 -325,0 658,67297 (3) 9,37261 0,34
0,0 81,2 -325,0 646,92297 (3) 10,41938 0,33
0,0 162,5 -325,0 611,07959 (3) 10,75037 0,30
0,0 243,8 -325,0 557,36884 (3) 10,57193 0,22
0,0 325,0 -325,0 523,19934 (3) 10,94132 0,19
0,0 406,2 -325,0 520,06952 (3) 10,27241 0,14
0,0 487,5 -325,0 504,19467 (3) 9,08351 0,11
0,0 568,8 -325,0 481,04578 (3) 7,90531 0,08
0,0 650,0 -325,0 453,93884 (3) 6,83107 0,08
0,0 -162,5 -243,8 692,44391 (3) 7,97657 0,43
0,0 -81,2 -243,8 714,96039 (3) 10,85021 0,71
0,0 0,0 -243,8 715,67572 (3) 13,57466 0,92
0,0 81,2 -243,8 714,96039 (3) 15,48685 0,91
0,0 162,5 -243,8 692,44391 (3) 16,16626 0,65
0,0 243,8 -243,8 634,74738 (3) 16,18144 0,43
0,0 325,0 -243,8 557,36884 (3) 14,64475 0,31
0,0 406,2 -243,8 523,72272 (3) 12,36179 0,19
0,0 487,5 -243,8 514,89471 (3) 10,23578 0,13
0,0 568,8 -243,8 493,71695 (3) 8,55969 0,09
0,0 650,0 -243,8 466,36215 (3) 7,22120 0,08
0,0 -243,8 -162,5 692,44391 (3) 6,63621 0,28
0,0 -162,5 -162,5 712,68018 (3) 9,62912 0,66
0,0 -81,2 -162,5 814,05896 (3) 14,53191 1,26
0,0 0,0 -162,5 820,59753 (3) 20,28875 1,71
0,0 81,2 -162,5 814,05896 (3) 25,07893 1,82
0,0 162,5 -162,5 712,68018 (3) 26,60457 1,39
0,0 243,8 -162,5 692,44391 (3) 22,46375 0,86
24
0,0 325,0 -162,5 611,07959 (3) 17,54786 0,42
0,0 406,2 -162,5 519,54974 (3) 13,67340 0,27
0,0 487,5 -162,5 521,11072 (3) 10,89487 0,10
0,0 568,8 -162,5 502,68436 (3) 8,94937 0,11
0,0 650,0 -162,5 475,30777 (3) 7,50495 0,09
0,0 -325,0 -81,2 646,92297 (3) 7,22864 0,17
0,0 -243,8 -81,2 714,96039 (3) 8,99231 0,43
0,0 -162,5 -81,2 814,05896 (3) 11,55211 0,79
0,0 -81,2 -81,2 784,09009 (2) 14,96978 1,45
0,0 0,0 -81,2 618,93732 (3) 17,94011 1,21
0,0 81,2 -81,2 784,09009 (2) 42,50854 3,40
0,0 162,5 -81,2 814,05896 (3) 37,72653 2,40
0,0 243,8 -81,2 714,96039 (3) 25,94818 1,17
0,0 325,0 -81,2 646,92297 (3) 18,57072 0,44
0,0 406,2 -81,2 547,42590 (3) 14,09609 0,27
0,0 487,5 -81,2 522,67633 (3) 11,12648 0,11
0,0 568,8 -81,2 507,22891 (3) 9,04918 0,13
0,0 650,0 -81,2 481,04578 (3) 7,59690 0,10
0,0 -406,2 0,0 557,36884 (3) 7,41690 0,11
0,0 -325,0 0,0 658,67297 (3) 9,59208 0,20
0,0 -243,8 0,0 715,67572 (3) 13,08985 0,58
0,0 -162,5 0,0 820,59753 (3) 18,75540 1,19
0,0 -81,2 0,0 618,93732 (3) 17,63628 1,00
0,0 81,2 0,0 618,93732 (3) 31,39987 1,29
0,0 162,5 0,0 820,59753 (3) 33,93007 1,89
0,0 243,8 0,0 715,67572 (3) 23,77949 1,07
0,0 325,0 0,0 658,67297 (3) 17,34692 0,41
0,0 406,2 0,0 557,36884 (3) 13,32549 0,26
0,0 487,5 0,0 523,72278 (3) 10,64530 0,13
0,0 568,8 0,0 509,26190 (3) 8,75104 0,13
0,0 650,0 0,0 482,49112 (3) 7,35533 0,10
0,0 -487,5 81,2 522,67633 (3) 6,81621 0,05
0,0 -406,2 81,2 547,42590 (3) 8,79934 0,12
0,0 -325,0 81,2 646,92297 (3) 11,69675 0,22
0,0 -243,8 81,2 714,96039 (3) 16,56951 0,67
0,0 -162,5 81,2 814,05896 (3) 24,38146 1,45
0,0 -81,2 81,2 784,09009 (2) 28,88379 2,25
0,0 0,0 81,2 618,93732 (3) 14,01771 0,73
0,0 81,2 81,2 784,09009 (2) 21,27682 1,52
0,0 162,5 81,2 814,05896 (3) 22,50757 1,31
0,0 243,8 81,2 714,96039 (3) 18,06624 0,77
0,0 325,0 81,2 646,92297 (3) 14,25598 0,34
0,0 406,2 81,2 547,42590 (3) 11,43228 0,23
0,0 487,5 81,2 522,67633 (3) 9,48329 0,10
0,0 568,8 81,2 507,22891 (3) 8,05573 0,13
0,0 650,0 81,2 481,04578 (3) 6,80972 0,10
0,0 -487,5 162,5 521,11072 (3) 7,65294 0,07
0,0 -406,2 162,5 519,54974 (3) 9,81572 0,15
0,0 -325,0 162,5 611,07959 (3) 12,52822 0,24
0,0 -243,8 162,5 692,44391 (3) 15,96184 0,50
0,0 -162,5 162,5 712,68018 (3) 18,97918 0,84
0,0 -81,2 162,5 814,05896 (3) 18,58138 1,14
0,0 0,0 162,5 820,59753 (3) 14,43369 0,86
0,0 81,2 162,5 814,05896 (3) 13,82432 0,76
0,0 162,5 162,5 712,68018 (3) 13,76826 0,62
0,0 243,8 162,5 692,44391 (3) 12,78749 0,45
0,0 325,0 162,5 611,07959 (3) 10,98967 0,24
0,0 406,2 162,5 519,54974 (3) 9,21240 0,15
0,0 487,5 162,5 521,11072 (3) 7,97850 0,07
0,0 568,8 162,5 502,68436 (3) 6,88342 0,09
0,0 -487,5 243,8 514,89471 (3) 7,84700 0,10
0,0 -406,2 243,8 523,72272 (3) 9,40486 0,12
0,0 -325,0 243,8 557,36884 (3) 11,09208 0,18
0,0 -243,8 243,8 634,74738 (3) 12,37064 0,26
0,0 -162,5 243,8 692,44391 (3) 12,77495 0,42
0,0 -81,2 243,8 714,96039 (3) 11,88423 0,52
0,0 0,0 243,8 715,67572 (3) 9,68988 0,42
0,0 81,2 243,8 714,96039 (3) 9,12785 0,37
0,0 162,5 243,8 692,44391 (3) 8,92495 0,25
0,0 243,8 243,8 634,74738 (3) 8,69276 0,19
0,0 325,0 243,8 557,36884 (3) 8,56312 0,17
0,0 406,2 243,8 523,72272 (3) 7,61549 0,11
0,0 -487,5 325,0 504,19467 (3) 7,25204 0,09
0,0 -406,2 325,0 520,06952 (3) 8,18536 0,11
0,0 -325,0 325,0 523,19934 (3) 8,83732 0,12
0,0 -243,8 325,0 557,36884 (3) 8,91597 0,15
0,0 -162,5 325,0 611,07959 (3) 9,13640 0,20
0,0 -81,2 325,0 646,92297 (3) 8,15493 0,18
25
0,0 0,0 325,0 658,67297 (3) 6,84079 0,14
0,0 -243,8 406,2 523,72272 (3) 6,93845 0,09
0,0 -162,5 406,2 519,54974 (3) 6,94730 0,13
------------------------------------------------------------------------------
137 pył zaw. PM10(pył) D1=280,000 Obszar zwykły
CAS 0,2%
Nie ma przekroczeń
------------------------------------------------------------------------------
150 tlenek węgla (gaz) D1=30000,0 Obszar zwykły
CAS 630-08-0 0,2%
Nie ma przekroczeń
W żadnym punkcie stężenie nie przekracza
10% wartości odniesienia
Na rys. 3 przedstawiono izolinie na których wystąpiły przekroczenia średnich stężeń
ditlenku siarki, na rys. 4 przedstawiono izolinie na których wystąpiły przekroczenia
maksymalnychstężeń ditlenku siarki
Rys. 3 Przekroczenia średnich stężeń ditlenku siarki
26
Rys. 4 Przekroczenia średnich stężeń ditlenku siarki
27
Rys. Średnie stężenie CO
Rys. Maksymalne stężenie CO
28
Rys. Średnie stężenie SO2
Rys. Maksymalne stężenie SO2
29
Rys. Średnie stężenie NO2
Rys. Maksymalne stężenie NO2
30
Rys. Średnie stężenia pyłu PM10
Rys. Maksymalne stężenie pyłu PM10
31
W tab. 11 przedstawiono raport dotyczący maksymalnych stężeń poszczególnych
substancji
Tabela 11. Maksima
----------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
----------------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
----------------------------------------------------------------------------------
ANALIZA STĘŻEŃ UŚREDNIONYCH DLA 1 GODZINY
Punkty z maksymalnymi wartościami
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC Zbiór wyników: T01ZUZC.DBF
* - wartosc maksymalna
----------------------------------------------------------------------------------
Współrzędne St. maksymalne Stężenie średnioroczne Częstość
Z[m] X[m] Y[m] [µg/m3] [µg/m3] przekroczeń
----------------------------------------------------------------------------------
Współczynnik szorstkości z0 = 2,00000
------------------------------------------------------------------------------
70 ditl. azotu (gaz) D1=200,000 Obszar zwykły
CAS 10102-44-0 0,2%
0,0 0,0 162,5 107,26254* 1,86090 0,00
0,0 81,2 -81,2 102,48105 5,48053* 0,00
0,0 1300,0 1300,0 36,84675 0,10612 0,00*
Wymagane obliczenia rozkładu stężeń uśrednionych dla roku, ponieważ
maksymalne stężenie 1-godz. przekracza 10% wartości odniesienia
i 10% dopuszczalnego poziomu substancji w powietrzu
------------------------------------------------------------------------------
72 ditl. siarki (gaz) D1=350,000 Obszar zwykły
CAS 7446-09-5 0,274%
0,0 0,0 162,5 820,59753* 14,43369 0,86
0,0 81,2 -81,2 784,09009 42,50854* 3,40*
Wymagane obliczenia rozkładu stężeń uśrednionych dla roku, ponieważ
maksymalne stężenie 1-godz. przekracza 10% wartości odniesienia
i 10% dopuszczalnego poziomu substancji w powietrzu
------------------------------------------------------------------------------
137 pył zaw. PM10(pył) D1=280,000 Obszar zwykły
CAS 0,2%
0,0 0,0 162,5 97,29900* 1,45078 0,00
0,0 81,2 -81,2 93,24314 4,27268* 0,00
0,0 1300,0 1300,0 33,42408 0,08273 0,00*
Wymagane obliczenia rozkładu stężeń uśrednionych dla roku, ponieważ
maksymalne stężenie 1-godz. przekracza 10% wartości odniesienia.
------------------------------------------------------------------------------
150 tlenek węgla (gaz) D1=30000,0 Obszar zwykły
CAS 630-08-0 0,2%
0,0 0,0 162,5 268,15634* 4,71675 0,00
0,0 81,2 -81,2 256,21292 13,89127* 0,00
0,0 1300,0 1300,0 92,11688 0,26898 0,00*
W żadnym punkcie stężenie nie przekracza
10% wartości odniesienia
32
Wnioski:
Z wykonanych obliczeń odnotowuje się przekroczenia stężeń ditlenku siarki, przekroczeń nie
odnotowuje się dla ditlenku azotu, pyłu PM10 oraz tlenku węgla.
W takim przypadku należy dokonać redukcji. Redukcji dokonujemy w odniesieniu do
ustalonych norm stężeń przez Ministra Ochrony Środowiska, w przypadku ditlenku siarki
dopuszczalna norma to 350 μm/m
3
. Zredukowano emisję o pewien ustalony procent dla
wszystkich trzech wariantów.
Wyniki po redukcji przedstawiono w: tab. 12 Emisja w wariantach, tab. 13 Emisja
średnia, tab. 14 Ładunek na emitorze, tab. 15 Maksima, tab. 16 Przekroczenia
Tabela 12. Emisja w wariantach
-------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-------------------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
-------------------------------------------------------------------------------------
EMISJA W WARIANTACH
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC
Wybrane emitory: od: 1 do: 1
-------------------------------------------------------------------------------------
Emitor |War.| Czas trwania [h] | Substancja |
Nr | Nr | Zima Lato Rok | kod nazwa CAS | Emisja [kg/h]
-------------------------------------------------------------------------------------
1 | 1 | 0,0 0,0 3200,0 Vwyl[m/s]= 6,5, Tsp[K]= 436,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 2,3906000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 8,1260000
| | |137 pył zaw. PM10, | 4,4880000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 6,2270000
1 | 2 | 0,0 0,0 2400,0 Vwyl[m/s]=13,1, Tsp[K]= 436,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 4,9810000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 16,2540000
| | |137 pył zaw. PM10, | 9,0640000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 12,4530000
1 | 3 | 0,0 0,0 500,0 Vwyl[m/s]=18,6, Tsp[K]= 436,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 7,1160000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 23,2460000
| | |137 pył zaw. PM10, | 12,9100000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 17,7900000
Tabela 13. Emisja średnia
-----------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-----------------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
-----------------------------------------------------------------------------------
EMISJA NA SUBSTANCJĘ
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC
-----------------------------------------------------------------------------------
Substancja | Nr | Nr | | Czas trwania [h]
kod nazwa | emitora | wariantu | Emisja [kg/h] | Zima Lato Rok
-----------------------------------------------------------------------------------
70 ditl. azotu | 1 | 1 | 2,3906000 | 0,0 0,0 3200,0
10102-44-0 | 1 | 2 | 4,9810000 | 0,0 0,0 2400,0
| 1 | 3 | 7,1160000 | 0,0 0,0 500,0
-----------------------------------------------------------------------------------
72 ditl. siarki | 1 | 1 | 8,1260000 | 0,0 0,0 3200,0
7446-09-5 | 1 | 2 | 16,2540000 | 0,0 0,0 2400,0
| 1 | 3 | 23,2460000 | 0,0 0,0 500,0
-----------------------------------------------------------------------------------
137 pył zaw. PM10| 1 | 1 | 4,4880000 | 0,0 0,0 3200,0
| 1 | 2 | 9,0640000 | 0,0 0,0 2400,0
| 1 | 3 | 12,9100000 | 0,0 0,0 500,0
-----------------------------------------------------------------------------------
150 tlenek węgla | 1 | 1 | 6,2270000 | 0,0 0,0 3200,0
33
630-08-0 | 1 | 2 | 12,4530000 | 0,0 0,0 2400,0
| 1 | 3 | 17,7900000 | 0,0 0,0 500,0
-----------------------------------------------------------------------------------
Tabela 14. Ładunek
-------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-------------------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
-------------------------------------------------------------------------------------
ŁADUNEK SUBSTANCJI NA POSZCZEGÓLNYCH EMITORACH
( rok )
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC
------------------------------------------------------------------------------------
Nr | Substancja | Ładunek [Mg]
------------------------------------------
emitora | Kod i nazwa CAS |Gaz, pył zawieszony | Pył całkowity
------------------------------------------------------------------------------------
1| 70 ditl. azotu 10102-44-0| 23,162320 |
| 72 ditl. siarki 7446-09-5 | 76,635810 |
| 137 pył zaw. PM10 | 42,57020 | 132,375400
| 150 tlenek węgla 630-08-0 | 58,708600 |
Tabela 15. Maksima
----------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
----------------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
----------------------------------------------------------------------------------
ANALIZA STĘŻEŃ UŚREDNIONYCH DLA 1 GODZINY
Punkty z maksymalnymi wartościami
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC Zbiór wyników: T02ZUZC.DBF
* - wartosc maksymalna
----------------------------------------------------------------------------------
Współrzędne St. maksymalne Stężenie średnioroczne Częstość
Z[m] X[m] Y[m] [µg/m3] [µg/m3] przekroczeń
----------------------------------------------------------------------------------
Współczynnik szorstkości z0 = 2,00000
------------------------------------------------------------------------------
70 ditl. azotu (gaz) D1=200,000 Obszar zwykły
CAS 10102-44-0 0,2%
0,0 0,0 162,5 107,26254* 1,86090 0,00
0,0 81,2 -81,2 102,48105 5,48053* 0,00
0,0 1300,0 1300,0 36,84675 0,10612 0,00*
Wymagane obliczenia rozkładu stężeń uśrednionych dla roku, ponieważ
maksymalne stężenie 1-godz. przekracza 10% wartości odniesienia
i 10% dopuszczalnego poziomu substancji w powietrzu
------------------------------------------------------------------------------
72 ditl. siarki (gaz) D1=350,000 Obszar zwykły
CAS 7446-09-5 0,274%
0,0 0,0 162,5 350,39700* 6,15706 0,00
0,0 81,2 -81,2 334,41617 18,13309* 0,00
0,0 0,0 -162,5 350,39700 8,65468 0,00*
Wymagane obliczenia rozkładu stężeń uśrednionych dla roku, ponieważ
maksymalne stężenie 1-godz. przekracza 10% wartości odniesienia
i 10% dopuszczalnego poziomu substancji w powietrzu
------------------------------------------------------------------------------
137 pył zaw. PM10(pył) D1=280,000 Obszar zwykły
CAS 0,2%
0,0 0,0 162,5 97,29900* 1,71008 0,00
0,0 81,2 -81,2 93,24314 5,03635* 0,00
34
0,0 1300,0 1300,0 33,42408 0,09752 0,00*
Wymagane obliczenia rozkładu stężeń uśrednionych dla roku, ponieważ
maksymalne stężenie 1-godz. przekracza 10% wartości odniesienia.
------------------------------------------------------------------------------
150 tlenek węgla (gaz) D1=30000,0 Obszar zwykły
CAS 630-08-0 0,2%
0,0 0,0 162,5 268,15634* 4,71675 0,00
0,0 81,2 -81,2 256,21292 13,89127* 0,00
0,0 1300,0 1300,0 92,11688 0,26898 0,00*
W żadnym punkcie stężenie nie przekracza
10% wartości odniesienia
Tabela 16. Przekroczenia
----------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
----------------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
----------------------------------------------------------------------------------
ANALIZA STĘŻEŃ UŚREDNIONYCH DLA 1 GODZINY
Punkty z przekroczeniami dopuszczalnych norm stężeń
dla wybranych substancji
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC Zbiór wyników: T02ZUZC.DBF
----------------------------------------------------------------------------------
Współrzędne St. maksymalne Stężenie średnioroczne Częstość
Z[m] X[m] Y[m] [µg/m3] [µg/m3] przekroczeń
----------------------------------------------------------------------------------
Współczynnik szorstkości z0 = 2,00000
------------------------------------------------------------------------------
70 ditl. azotu (gaz) D1=200,000 Obszar zwykły
CAS 10102-44-0 0,2%
Nie ma przekroczeń
------------------------------------------------------------------------------
72 ditl. siarki (gaz) D1=350,000 Obszar zwykły
CAS 7446-09-5 0,274%
0,0 162,5 -243,8 295,67511 (3) 6,89613 0,00
0,0 243,8 -243,8 271,03857 (3) 6,90260 0,00
0,0 0,0 -162,5 350,39700 (3) 8,65468 0,00
0,0 81,2 -162,5 347,60501 (3) 10,69806 0,00
0,0 162,5 -162,5 304,31604 (3) 11,34885 0,00
0,0 243,8 -162,5 295,67511 (3) 9,58249 0,00
0,0 325,0 -162,5 260,93234 (3) 7,48549 0,00
0,0 0,0 -81,2 264,28763 (3) 7,65281 0,00
0,0 81,2 -81,2 334,41617 (2) 18,13309 0,00
0,0 162,5 -81,2 347,60501 (3) 16,09322 0,00
0,0 243,8 -81,2 305,28967 (3) 11,06886 0,00
0,0 325,0 -81,2 276,23755 (3) 7,92182 0,00
0,0 -162,5 0,0 350,39700 (3) 8,00059 0,00
0,0 -81,2 0,0 264,28763 (3) 7,52320 0,00
0,0 81,2 0,0 264,28763 (3) 13,39441 0,00
0,0 162,5 0,0 350,39700 (3) 14,47373 0,00
0,0 243,8 0,0 305,59512 (3) 10,14375 0,00
0,0 325,0 0,0 281,25485 (3) 7,39977 0,00
0,0 -243,8 81,2 305,28967 (3) 7,06815 0,00
0,0 -162,5 81,2 347,60501 (3) 10,40053 0,00
0,0 -81,2 81,2 334,41617 (2) 12,32111 0,00
0,0 81,2 81,2 334,41617 (2) 9,07616 0,00
0,0 162,5 81,2 347,60501 (3) 9,60117 0,00
0,0 243,8 81,2 305,28967 (3) 7,70661 0,00
0,0 -243,8 162,5 295,67511 (3) 6,80893 0,00
0,0 -162,5 162,5 304,31604 (3) 8,09605 0,00
0,0 -81,2 162,5 347,60501 (3) 7,92636 0,00
35
Rys. Średnie stężenie SO2 po redukcji
Rys: Maksymalne stężenie SO2 po redukcji
36
Wnioski:
Po przeprowadzeniu redukcji przekroczenia nie występują. Stężenia ditlenku siarki w
normie.
12. Obliczenia na wysokości zabudowy
12.1. Opis metodyki
Wysokość siatki obliczeniowej na wysokości zabudowy ustalono wg narzuconej metodyki z
Rozporządzenia Ministra Ochrony Środowiska. Według wytycznych znajdujących się w
rozporządzeniu, jeśli w bliskiej odległości od emitora znajduje się zabudowa mieszkalna lub
zabudowa użytkowa, należy przeanalizować czy istniejąca zabudowa nie jest narażona na
przekroczenia wartości dopuszczalnych stężeń zanieczyszczeń znajdujących się w powietrzu.
Przy określeniu wysokości siatki obliczeniowej brane są pod uwagę dwa przypadki,
mianowicie przypadek pierwszy gdy wysokość zabudowy jest niższa od wysokości emitora,
obliczenia wykonuje się w siatce obliczeniowej na wysokości zabudowy, a gdy mamy do
czynienia z przypadkiem drugim, kiedy wysokość zabudowy jest wyższa od wysokości
emitora, zaczynając od siatki na wysokości zabudowy, obliczenia wykonuje się dla kilku
siatek, których różnica wysokości między jedną a drugą siatką wynosi jeden metr, aż do siatki
na wysokości emitora. W projekcie mamy do czynienia z przypadkiem pierwszym kiedy to
zabudowa mieszkalna, mająca 14 m, nie przekracza wysokości emitora mającego 25m.
12.2. Obliczenia
Zabudową mieszkalną znajdującą się w pobliżu emitora, jest budynek VI kondygnacyjny. Za
wysokość jednej kondygnacji przyjęto 3,5 m, co daje wysokość 14 m,
H
zabudowy
=4·3,5=14m, więc drugą siatkę obliczeniową wprowadzono dla 14 metrów nad
terenem. Współczynnik szorstkości wynosi z
0
=2
Korzystając z siatki obliczeniowej na zadanej
wysokości wykonano kolejne obliczenia emisji stężeń zanieczyszczeń. Wyniki obliczeń
przedstawiono w tabelach.
W tab. 17 przedstawiono maksymalne stężenia poszczególnych substancji dla zadanej
siatki, a w tab. 18 przedstawiono przekroczenia stężeń dla danej substancji
Tabela 17. Maksima
---------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
---------------------------------------------------------------------------
ANALIZA STĘŻEŃ UŚREDNIONYCH DLA 1 GODZINY
Punkty z maksymalnymi wartościami
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC Zbiór wyników: T04ZUZC.DBF
* - wartosc maksymalna
---------------------------------------------------------------------------
Współrzędne St. maksymalne Częstość
Z[m] X[m] Y[m] [µg/m3] przekroczeń
---------------------------------------------------------------------------
Współczynnik szorstkości z0 = 2,00000
-----------------------------------------------------------------------
37
70 ditl. azotu (gaz) D1=200,000 Obszar zwykły
CAS 10102-44-0 0,2%
17,5 -0,8 80,4 146,38699* 0,00
17,5 1298,4 1298,4 37,08052 0,00*
-----------------------------------------------------------------------
72 ditl. siarki (gaz) D1=350,000 Obszar zwykły
CAS 7446-09-5 0,274%
17,5 -0,8 80,4 641,70819* 1,48
17,5 80,4 -0,8 641,70819 3,46*
-----------------------------------------------------------------------
137 pył zaw. PM10(pył) D1=280,000 Obszar zwykły
CAS 0,2%
17,5 -0,8 80,4 265,03198* 0,00
17,5 1298,4 1298,4 46,49184 0,00*
-----------------------------------------------------------------------
150 tlenek węgla (gaz) D1=30000,0 Obszar zwykły
CAS 630-08-0 0,2%
17,5 -0,8 80,4 365,96747* 0,00
17,5 1298,4 1298,4 92,70131 0,00*
W żadnym punkcie stężenie nie przekracza
10% wartości odniesienia
Tabela 18. Przekroczenia
---------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
---------------------------------------------------------------------------
ANALIZA STĘŻEŃ UŚREDNIONYCH DLA 1 GODZINY
Punkty z przekroczeniami dopuszczalnych norm stężeń
dla wybranych substancji
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC Zbiór wyników: T04ZUZC.DBF
---------------------------------------------------------------------------
Współrzędne St. maksymalne Częstość
Z[m] X[m] Y[m] [µg/m3] przekroczeń
---------------------------------------------------------------------------
Współczynnik szorstkości z0 = 2,00000
-----------------------------------------------------------------------
70 ditl. azotu (gaz) D1=200,000 Obszar zwykły
CAS 10102-44-0 0,2%
Nie ma przekroczeń
-----------------------------------------------------------------------
72 ditl. siarki (gaz) D1=350,000 Obszar zwykły
CAS 7446-09-5 0,274%
17,5 -82,0 -163,2 503,41858 (3) 0,45
17,5 -0,8 -163,2 520,78333 (3) 0,72
17,5 80,4 -163,2 503,10803 (3) 0,65
17,5 161,6 -163,2 472,30325 (3) 0,42
17,5 -163,2 -82,0 503,41858 (3) 0,32
17,5 -82,0 -82,0 580,26959 (2) 1,02
17,5 -0,8 -82,0 641,36914 (3) 2,30
17,5 80,4 -82,0 580,77014 (2) 2,31
17,5 161,6 -82,0 503,98956 (3) 1,02
17,5 242,8 -82,0 448,60303 (3) 0,43
17,5 -244,4 -0,8 459,61441 (3) 0,32
17,5 -163,2 -0,8 520,78333 (3) 0,68
17,5 -82,0 -0,8 641,36914 (3) 2,20
17,5 80,4 -0,8 641,70819 (3) 3,46
17,5 161,6 -0,8 523,61652 (3) 1,11
17,5 242,8 -0,8 460,70203 (3) 0,57
17,5 -244,4 80,4 447,95102 (3) 0,34
17,5 -163,2 80,4 503,10803 (3) 0,85
38
17,5 -82,0 80,4 580,77014 (2) 1,92
17,5 -0,8 80,4 641,70819 (3) 1,48
17,5 80,4 80,4 581,29950 (2) 1,26
17,5 161,6 80,4 504,37146 (3) 0,66
17,5 242,8 80,4 449,39322 (3) 0,32
17,5 -163,2 161,6 472,30325 (3) 0,42
17,5 -82,0 161,6 503,98956 (3) 0,62
17,5 -0,8 161,6 523,61652 (3) 0,42
17,5 80,4 161,6 504,37146 (3) 0,32
-----------------------------------------------------------------------
137 pył zaw. PM10(pył) D1=280,000 Obszar zwykły
CAS 0,2%
Nie ma przekroczeń
-----------------------------------------------------------------------
150 tlenek węgla (gaz) D1=30000,0 Obszar zwykły
CAS 630-08-0 0,2%
Nie ma przekroczeń
W żadnym punkcie stężenie nie przekracza
10% wartości odniesienia
Wnioski:
Z wykonanych obliczeń odnotowuje się przekroczenia stężeń ditlenku siarki, przekroczeń nie
odnotowuje się dla ditlenku azotu, pyłu PM10 oraz tlenku węgla.
W takim przypadku należy dokonać redukcji. Redukcji dokonujemy w odniesieniu do
ustalonych norm stężeń przez Ministra Ochrony Środowiska, w przypadku ditlenku siarki
dopuszczalna norma to 350 μm/m
3
. Zredukowano emisję o pewien ustalony procent dla
wszystkich trzech wariantów.
Wyniki po redukcji przedstawiono w: tab. 19 Emisja w wariantach, tab. 20 Emisja
średnia, tab. 21 Ładunek na emitorze, tab. 22. Maksima, tab. 23. Przekroczenia
Tabela 19. Emisja w wariantach.
-------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-------------------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
-------------------------------------------------------------------------------------
EMISJA W WARIANTACH
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC
Wybrane emitory: od: 1 do: 1
-------------------------------------------------------------------------------------
Emitor |War.| Czas trwania [h] | Substancja |
Nr | Nr | Zima Lato Rok | kod nazwa CAS | Emisja [kg/h]
-------------------------------------------------------------------------------------
1 | 1 | 0,0 0,0 3200,0 Vwyl[m/s]= 6,5, Tsp[K]= 436,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 2,3906000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 1,7849550
| | |137 pył zaw. PM10, | 4,4880000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 6,2270000
1 | 2 | 0,0 0,0 2400,0 Vwyl[m/s]=13,1, Tsp[K]= 436,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 4,9810000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 3,5702400
| | |137 pył zaw. PM10, | 9,0640000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 12,4530000
1 | 3 | 0,0 0,0 500,0 Vwyl[m/s]=18,6, Tsp[K]= 436,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 5,1470100
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 5,1470100
| | |137 pył zaw. PM10, | 12,9100000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 17,7900000
39
Tabela 20. Emisja średnia
-------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-------------------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
-------------------------------------------------------------------------------------
EMISJA W WARIANTACH
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC
Wybrane emitory: od: 1 do: 1
-------------------------------------------------------------------------------------
Emitor |War.| Czas trwania [h] | Substancja |
Nr | Nr | Zima Lato Rok | kod nazwa CAS | Emisja [kg/h]
-------------------------------------------------------------------------------------
1 | 1 | 0,0 0,0 3200,0 Vwyl[m/s]= 6,5, Tsp[K]= 436,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 2,3906000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 1,7849550
| | |137 pył zaw. PM10, | 4,4880000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 6,2270000
1 | 2 | 0,0 0,0 2400,0 Vwyl[m/s]=13,1, Tsp[K]= 436,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 4,9810000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 3,5702400
| | |137 pył zaw. PM10, | 9,0640000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 12,4530000
1 | 3 | 0,0 0,0 500,0 Vwyl[m/s]=18,6, Tsp[K]= 436,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 5,1470100
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 5,1470100
| | |137 pył zaw. PM10, | 12,9100000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 17,7900000
Tabela 21. Ładunek na emitorze.
-------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-------------------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
-------------------------------------------------------------------------------------
ŁADUNEK SUBSTANCJI NA POSZCZEGÓLNYCH EMITORACH
( rok )
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC
------------------------------------------------------------------------------------
Nr | Substancja | Ładunek [Mg]
------------------------------------------
emitora | Kod i nazwa CAS |Gaz, pył zawieszony | Pył całkowity
------------------------------------------------------------------------------------
1| 70 ditl. azotu 10102-44-0| 22,177820 |
| 72 ditl. siarki 7446-09-5 | 16,853940 |
| 137 pył zaw. PM10 | 42,57020 | 39,412940
| 150 tlenek węgla 630-08-0 | 58,708600 |
Tabela 22. Maksima.
---------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
---------------------------------------------------------------------------
ANALIZA STĘŻEŃ UŚREDNIONYCH DLA 1 GODZINY
Punkty z maksymalnymi wartościami
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC Zbiór wyników: T06ZUZC.DBF
* - wartosc maksymalna
---------------------------------------------------------------------------
Współrzędne St. maksymalne Częstość
Z[m] X[m] Y[m] [µg/m3] przekroczeń
---------------------------------------------------------------------------
Współczynnik szorstkości z0 = 2,00000
40
-----------------------------------------------------------------------
70 ditl. azotu (gaz) D1=200,000 Obszar zwykły
CAS 10102-44-0 0,2%
17,5 -82,0 -0,8 141,42294* 0,00
17,5 1298,4 1298,4 29,40448 0,00*
-----------------------------------------------------------------------
72 ditl. siarki (gaz) D1=350,000 Obszar zwykły
CAS 7446-09-5 0,274%
17,5 -0,8 80,4 105,88185* 0,00
17,5 1298,4 1298,4 26,82038 0,00*
-----------------------------------------------------------------------
137 pył zaw. PM10(pył) D1=280,000 Obszar zwykły
CAS 0,2%
17,5 -0,8 80,4 265,03198* 0,00
17,5 1298,4 1298,4 46,49184 0,00*
-----------------------------------------------------------------------
150 tlenek węgla (gaz) D1=30000,0 Obszar zwykły
CAS 630-08-0 0,2%
17,5 -0,8 80,4 365,96747* 0,00
17,5 1298,4 1298,4 92,70131 0,00*
W żadnym punkcie stężenie nie przekracza
10% wartości odniesienia
Tabela 23. Przekroczenia.
---------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
---------------------------------------------------------------------------
ANALIZA STĘŻEŃ UŚREDNIONYCH DLA 1 GODZINY
Punkty z przekroczeniami dopuszczalnych norm stężeń
dla wybranych substancji
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC Zbiór wyników: T06ZUZC.DBF
---------------------------------------------------------------------------
Współrzędne St. maksymalne Częstość
Z[m] X[m] Y[m] [µg/m3] przekroczeń
---------------------------------------------------------------------------
Współczynnik szorstkości z0 = 2,00000
-----------------------------------------------------------------------
70 ditl. azotu (gaz) D1=200,000 Obszar zwykły
CAS 10102-44-0 0,2%
Nie ma przekroczeń
-----------------------------------------------------------------------
72 ditl. siarki (gaz) D1=350,000 Obszar zwykły
CAS 7446-09-5 0,274%
Nie ma przekroczeń
-----------------------------------------------------------------------
137 pył zaw. PM10(pył) D1=280,000 Obszar zwykły
CAS 0,2%
Nie ma przekroczeń
-----------------------------------------------------------------------
150 tlenek węgla (gaz) D1=30000,0 Obszar zwykły
CAS 630-08-0 0,2%
Nie ma przekroczeń
W żadnym punkcie stężenie nie przekracza
10% wartości odniesienia
41
Wnioski:
Po przeprowadzeniu redukcji przekroczenia nie występują. Stężenia ditlenku siarki w
normie.
13. Obliczenia opadu pyłu
Obliczenia opadu wykonano dla zaprojektowanej wcześniej siatki.
W tab. 24 ładunek na emitorze, w tab. 25 przekroczenia opadu pyłu, w tab. 26
maksymalne wartości opadu pyłu
Tabela 24. Ładunek
-------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-------------------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
-------------------------------------------------------------------------------------
ŁADUNEK SUBSTANCJI NA POSZCZEGÓLNYCH EMITORACH
( rok )
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: $ZUZC
------------------------------------------------------------------------------------
Nr | Substancja | Ładunek [Mg]
------------------------------------------
emitora | Kod i nazwa CAS |Gaz, pył zawieszony | Pył całkowity
------------------------------------------------------------------------------------
1| 70 ditl. azotu 10102-44-0| 23,162320 |
| 72 ditl. siarki 7446-09-5 | 103,017800 |
| 137 pył zaw. PM10 | 42,57020 | 140,060200
| 150 tlenek węgla 630-08-0 | 58,708600 |
Tabela 25. Przekroczenia
---------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
---------------------------------------------------------------------------
ANALIZA OPADU PYŁU
Punkty z wartościami opadu przekraczającymi progi
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: $ZUZC Zbiór wyników: D01$ZUZC.DBF
---------------------------------------------------------------------------
Współrzędne Pył ogółem
X[m] Y[m] [g/m2*rok]
---------------------------------------------------------------------------
Współczynnik szorstkości z0 = 2,00000
--------------------------------------------------------------------------
Obszar zwykły Dp-Rp=180,000
0,0 -81,2 239,89999
81,2 -81,2 629,69214
162,5 -81,2 287,55002
-81,2 0,0 290,74991
81,2 0,0 639,64703
162,5 0,0 283,57349
-162,5 81,2 183,97598
-81,2 81,2 258,84323
0,0 81,2 224,15569
81,2 81,2 198,89395
Tabela 26. Maksima
42
---------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
---------------------------------------------------------------------------
ANALIZA OPADU PYŁU
Punkty z maksymalnymi wartościami opadu
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: $ZUZC Zbiór wyników: D01$ZUZC.DBF
---------------------------------------------------------------------------
Współrzędne Pył ogółem
X[m] Y[m] [g/m2*rok]
---------------------------------------------------------------------------
Współczynnik szorstkości z0 = 2,00000
--------------------------------------------------------------------------
Obszar zwykły Dp-Rp=180,000
81,2 0,0 639,64703
Rys: Rozkład opadu pyłu
43
Rys: Plama przekroczeń opadu pyłu:
Wnioski:
Wystąpiły przekroczenia większe niż dopuszczalne w Rozporządzeniu Ministra
Środowiska. Zredukowano emisję pyłu o stały udział procentowy dla wszystkich trzech
wariantów.
Wyniki jakie uzyskano po redukcji przedstawiono w tab. 27 ładunek pyłu na emitorze, w
tab. 28 Maksima, w tab. 29 przekroczenia
Tabela 27. Ładunek
-------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-------------------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
-------------------------------------------------------------------------------------
ŁADUNEK SUBSTANCJI NA POSZCZEGÓLNYCH EMITORACH
( rok )
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC
------------------------------------------------------------------------------------
Nr | Substancja | Ładunek [Mg]
------------------------------------------
emitora | Kod i nazwa CAS |Gaz, pył zawieszony | Pył całkowity
------------------------------------------------------------------------------------
1| 70 ditl. azotu 10102-44-0| 23,162320 |
| 72 ditl. siarki 7446-09-5 | 103,017800 |
| 137 pył zaw. PM10 | 42,57020 | 39,412940
| 150 tlenek węgla 630-08-0 | 58,708600 |
Tabela 28. Maksima
44
---------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
---------------------------------------------------------------------------
ANALIZA OPADU PYŁU
Punkty z maksymalnymi wartościami opadu
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC Zbiór wyników: D02ZUZC.DBF
---------------------------------------------------------------------------
Współrzędne Pył ogółem
X[m] Y[m] [g/m2*rok]
---------------------------------------------------------------------------
Współczynnik szorstkości z0 = 2,00000
--------------------------------------------------------------------------
Obszar zwykły Dp-Rp=180,000
81,2 0,0 179,99666
Tabela 29. Przekroczenia
---------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------
ZUZANNA CHUDYK
---------------------------------------------------------------------------
ANALIZA OPADU PYŁU
Punkty z wartościami opadu przekraczającymi progi
Obiekt: ZRODLA NR 25
Identyfikator obiektu: ZUZC Zbiór wyników: D02ZUZC.DBF
---------------------------------------------------------------------------
Współrzędne Pył ogółem
X[m] Y[m] [g/m2*rok]
---------------------------------------------------------------------------
Współczynnik szorstkości z0 = 2,00000
--------------------------------------------------------------------------
Obszar zwykły Dp-Rp=180,000
Nie ma przekroczeń
Rys: Rozkład opadu pyłu po redukcji:
45
Wnioski:
Po redukcji przekroczenia nie występują.
14. Wyznaczenie emisji granicznych wg kryteriów imisyjnego i emisyjnego oraz ustalenie
proponowanych emisji dopuszczalnych
14.1. Kryterium imisyjne
Z kryterium imisyjnym mamy do czynienia, jeśli mówimy o dotrzymaniu dopuszczalnych
norm i wartości odniesienia w powietrzu. Wytyczne dotyczące kryterium imisyjnego są
określone w Rozporządzeniu Ministra Ochrony Środowiska
z dnia 26 stycznia 2010 roku.
14.2. Kryterium emisyjne
Kryterium emisyjne oznacza dotrzymanie określonych przez Ministra Ochrony
Środowiska, norm dopuszczalnych stężeń. Stosowanie się do kryterium emisyjnego, znaczy
tyle co dotrzymanie ustalonych norm stężeń zanieczyszczeń emitowanych do atmosfery przez
emitor, w naszym przypadku kotłownię.
14.3. Obliczenie emisji granicznej wg kryterium emisyjnego
W odniesieniu się do wytycznych z kryterium emisyjnego posłużyły dane z tabeli nr 30,
dotyczącej charakterystyki fizycznej emitora oraz tabela nr 31 proponowanych emisji
dopuszczalnych, uzupełniona na podstawie Rozporządzenia Ministra Ochrony Środowiska.
Standardami które służą jak punkty odniesienia to zależność czy źródło jest już istniejące,
jeśli jest istniejące to idzie za tym określenie w którym roku powstało, czy jest dopiero
projektowane, nominalna moc cieplna źródła oraz rodzaj paliwa również zaliczają się do tych
standardów. Standardy określa się osobno dla każdego zanieczyszczenia.
Charakterystyka fizyczna emitora, tabela nr 30
Kod emitor
Opis emitora (nr
obiektu, rodzaje
źródeł)
Charakterystyka źródła emisji zanieczyszczeń do powietrza
Współrzędne
punktu emisji
Rodzaj
wyrzutni
Wysokość
komina
Średnica
wewnętrzn
a komina
Prędkość
wylotowa
gazów
Natężenie
przepływu
gazów
Temperatur
a wylotowa
gazów
Czas
trwania
emisji
2
X
Y
-
m
mm
m/s
m
3
n
/h
o
C
godz/rok
E1
Kotłownia opałowa
węglem, posiada dwa
kotły opalane węglem
kamiennym
0
0
Emitor
punktowy,
pionowy,
otwarty
26
700
18,64
13306,781
163
6100
46
Proponowane emisje dopuszczalne, tabela nr 31
PROPONOWANE EMISJE DOPUSZCZALNE
Kod
emitor
a
Źródło emisji
Substancja
Dopuszczalna ilość substancji
zanieczyszczających
dla źródła
dla emitora
dla instalacji
-
-
-
mg/m
n
3
kg/h
mg/m
n
3
kg/h
Mg/rok
E1
Kocioł
ditlenek siarki
1500
13,36
3000
5,147
16,854
E1
Kocioł
ditlenek azotu
400
4,034
800
5,147
22,178
E1
Kocioł
pył
630
4,19
1260
6,461
39,413
E1
Kocioł
pył PM10
-
6,455
-
12,91
42,57
E1
Kocioł
tlenek węgla
-
8,895
-
17,19
58,709
Przy pomocy wyżej przedstawionych danych, określono emisje graniczne oraz proponowane
emisje dopuszczalne, do których wykorzystano dane z obliczeń projektowych po ostatniej
redukcji gazów, czyli redukcji na wysokości zabudowy, oraz po redukcji opadu pyłu. Emisje
te przedstawione są w tabeli nr 32, umieszczonej na następnej stronie.
Tabela 29. Określenie emisji granicznych oraz proponowanych emisji dopuszczalnych
47
OKREŚLENIE EMISJI GRANICZNYCH ORAZ PROPONOWANYCH EMISJI DOPUSZCZALNYCH
zanieczysz
czenie
emisje
SO
2
NO
2
pył całkowity
PM 10
CO
Emisje
graniczne
według
kryterium
imisyjnego (z
DomRed)
E
max
(E
śr
)
r
E
max
(E
śr
)
r
(E
śr
)
r
E
max
(E
śr
)
r
E
max
(E
śr
)
r
emitor
(kg/h)
5,14701
emitor
(kg/h)
2,7629
4
instalacj
a
(Mg/rok)
16,8539
4
emitor
(kg/h)
5,1470
1
emitor
(kg/h)
3,6357
1
instalacj
a
(Mg/rok)
22,1778
2
emitor
(kg/h)
6,4611
38
instalacja
(Mg/rok)
39,41294
emitor
(kg/h)
12,91
emitor
(kg/h)
6,9787
2
instalacj
a
(Mg/rok)
42,5702
emitor
(kg/h)
17,79
emitor
(kg/h)
9,6243
6
instalacj
a
(Mg/rok)
58,7086
Emisje
graniczne
według
kryterium
emisyjnego
E
E
E
źródło
(kg/h)
13,36
emitor
(kg/h)
26,709
instalacj
a
(Mg/rok)
162,925
źródło
(kg/h)
4,034
emitor
(kg/h)
8,068
instalacj
a
(Mg/rok)
49,22
źródło
(kg/h)
4,19
emito
r
(kg/h)
8,38
instalacj
a
(Mg/rok)
51,12
Proponowane
emisje
dopuszczalne
E
E
E
E
E
źródło
(kg/h)
13,36
emitor
(kg/h)
5,147
instalacj
a
(Mg/rok)
16,85
źródło
(kg/h)
4,034
emitor
(kg/h)
5,147
instalacj
a
(Mg/rok)
22,178
źródło
(kg/h)
4,19
emito
r
(kg/h)
6,461
instalacj
a
(Mg/rok)
39,412
źródło
(kg/h)
6,455
emitor
(kg/h)
12,91
instalacj
a
(Mg/rok)
42,5702
źródło
(kg/h)
8,895
emitor
(kg/h)
17,79
instalacj
a
(Mg/rok)
58,7086
Emisje
przyjęte do
obliczeń
modelowych
(z Rozkl)
E
max
(E
śr
)
r
E
max
(E
śr
)
r
(E
śr
)
r
E
max
(E
śr
)
r
E
max
(E
śr
)
r
emitor
(kg/h)
54,44
emitor
(kg/h)
29,451
4
instalacj
a
(Mg/rok)
179,653
6
emitor
(kg/h)
7,116
emitor
(kg/h)
3,7971
instalacj
a
(Mg/rok)
23,1623
2
emitor
(kg/h)
21,101
instalacja
(Mg/rok)
132,3754
emitor
(kg/h)
12,91
emitor
(kg/h)
6,4491
4
instalacj
a
(Mg/rok)
36,1152
0
emitor
(kg/h)
17,79
emitor
(kg/h)
9,6243
6
instalacj
a
(Mg/rok)
58,70860
15. Wymagane redukcje emisji w oparciu o emitor
Wymagana redukcja emisji podana w % potrzebnej skuteczności oczyszczania
emitowanych zanieczyszczeń w skali roku.
Dla ditlenku azotu, pyłu PM10 oraz tlenku węgla nie prowadzono redukcji, ponieważ ich
stężenia mieściły się w dopuszczalnych normach.
16. Podsumowanie
Uwzględniając wytyczne z Rozporządzenia Ministra Ochrony Środowiska, w projekcie
przeanalizowano rozkład emisji stężeń zanieczyszczeń, odnosząc się do ustalonych
dopuszczalnych norm, które to normy nie stwarzają zagrożenia dla występującego
w pobliżu emitora otoczenia. Po ustaleniu, że normy zostały przekroczone, dokonano ich
redukcji do poziomu zgodnego ze standardami określonymi w rozporządzeniu. Redukcje
dotyczyły ditlenku siarki oraz opadu pyłu. Po przeprowadzonej redukcji, nie stwierdzono
dalszych przekroczeń. Po zakończeniu obliczeń związanych z emisją stężeń, określono emisje
graniczne oraz proponowane emisje dopuszczalne, odnosząc się do kryterium emisyjnego i
imisyjnego, znajdującego się w wymienionym wyżej rozporządzeniu z dnia 26 stycznia 2010
roku. Na podstawie proponowanych emisji dopuszczalnych
i określeniu emisji granicznym, wyodrębniono wymagania dotyczące skuteczności z jaką
należy oczyścić zanieczyszczenia przed ich emisją do atmosfery. Powszechnym
zanieczyszczeniem powietrza, jakie przysparza najwięcej problemów, jest pył całkowity oraz
ditlenek siarki. Zanieczyszczenia pyłowe mogą być wychwytywane z 80-90% skutecznością
przez filtr umieszczony przed kominem, tzw. Multicyklon osiowy, działający na zasadzie
grawitacyjnego oddzielania pyłów. Istnieje wiele różnych metod i sposobów odsiarczania,
jedną z nich jest metoda półodpadowa, która polega na pozyskaniu produktu o
właściwościach użytecznych w wyniku procesów absorpcji. Do celu absorpcyjnego można
zainstalować dowolny absorber, w zależności od możliwości przestrzennych kotłowni oraz
możliwości finansowych zarządzającego obiektem. Dodając do zaabsorbowanego spalin
amoniaku, powstały w wyniku reakcji chemicznych siarczan amonowy, można stosować jako
nawóz.
Podsumowując, należy zainstalować aparaturę ograniczającą emisję pyłu całkowitego i
ditlenku siarki o określone powyżej wartości procentowe. Przy doborze potrzebnej aparatury
oczyszczającej spaliny należy się kierować względami ekonomicznymi, czyli dobierać
urządzenia spełniające kryteria redukcji emisji ,których koszty są możliwe do pokrycia przez
inwestora.
49