Kontrola emisji zanieczyszczeń ćwiczenie laboratoryjne nr 6

Zakład Miernictwa i Ochrony Atmosfery dr inż. Maria Mazur Wrocław, 2013/2014

6. OCENA DOTRZYMANIA STANDARDU EMISYJNEGO

6.1. CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest nabycie umiejętności przeliczania wyników pomiaru stężenia normowanych
substancji zanieczyszczających (SO

2

, NO

x

, pył) na warunki standardowe (P=1013 hPa, T=273 K,

gaz suchy, referencyjna zawartość O

2

) i porównanie ich ze standardami emisyjnymi [2].

6.2.

NORMOWANIE DANYCH POMIAROWYCH

Przeliczanie wyników analizy składu chemicznego spalin wykonanej analizatorem wyposażonym w
kondycjoner z udziałów objętościowych gazowych substancji zanieczyszczających na stężenia tych
substancji

1 ppm SO

2

= 2,86 mg SO

2

/m

3

(1)

1 ppm NOx = 2,05 mg NO

2

/m

3

(2)

gdzie stężenia odniesione są do następujących parametrów termodynamicznych: P

u

= 1013 hPa, T

u

=

273 K, gaz suchy.

Przeliczenie stężenia pyłu zmierzonego metodą grawimetryczną na stężenie pyłu w kanale
przepływowym prowadzi się zgodnie z zależnością

X

1

X

1

S

S

v

v

v











(3)

gdzie S

v

i S - odpowiednio stężenie pyłu w warunkach panujących w pyłomierzu (P

v

, T

v

, X

v,

O

2

)

oraz w warunkach rzeczywistych (P, T, X, O

2

) w kanale przepływowym.

Przeliczenie wartości stężenia na wartości odniesione do warunków standardowych wykonuje się
według następujących zasad:



jeśli wartość pomiarowa S

su

odniesiona jest do gazu suchego w umownych warunkach ciśnienia i

temperatury (P

u

= 101300 Pa, T

u

=273 K) - pomiary stężenia zanieczyszczeń gazowych metodą

ekstrakcyjną (próbka gazowa kondycjonowana)

O

21

O

21

S

S

2

ST

2

su

ST







(4)



jeśli wartość pomiarowa S odniesiona jest do warunków rzeczywistych (P, T, X, O

2

) panujących

w kanale przepływowym – pomiary stężenia zanieczyszczeń gazowych i pyłowych metodą „in
situ” oraz ekstrakcyjny pomiar stężenia pyłu metodą grawimetryczną po przeliczeniu z
warunków panujących w pyłomierzy na warunki w kanale przepływowym

O

21

O

21

)

X

1

(

S

S

2

ST

2

su

ST













(5)

Poniżej podano wykaz pozostałych oznaczeń:



v

,



,



su

– odpowiednio gęstość gazu w przepływomierzu pyłomierza, w kanale przepływowym

oraz gęstość gazu suchego w warunkach umownych
X

v

, X – odpowiednio stopień zawilżenia gazu w przepływomierzu pyłomierza oraz w kanale

przepływowym
O

2

, O

2

ST

– odpowiednio udział objętościowy tlenu w spalinach w kanale przepływowym oraz

standardowy udział objętościowy tlenu w zależności od rodzaju źródła i paliwa.

Kontrola emisji zanieczyszczeń ćwiczenie laboratoryjne nr 6

Zakład Miernictwa i Ochrony Atmosfery dr inż. Maria Mazur Wrocław, 2013/2014

6.3. ZASTĘPCZY STANDARD EMISYJNY DLA UKŁADÓW WIELOŹRÓDŁOWYCH

Zastępczy standard emisyjny określany jest wariantowo w zależności od kategorii źródła:
•

jako wartość przyjmowana dla sumy nominalnych mocy cieplnych zespołu źródeł, z których
spaliny odprowadzane są wspólnym kominem – źródła nowe jeśli suma mocy wpiętych w
komin



Qj ≥ 50 MWt

•

jako tzw. średnia ważona – suma iloczynów nominalnego strumienia objętości spalin ze
wszystkich pracujących w tym samym czasie źródeł tworzących zespół (komin lub wszystkie
źródła na terenie zakładu) i standardów emisyjnych dla poszczególnych, pracujących w tym
samym czasie źródeł, odniesiona do sumy nominalnego strumienia objętości spalin z tych
źródeł – pozostałe źródła

 

 

















n

i

n

i

i

ST

nom

v

n

i

1

i

ST

i

i

ST

nom

v

ST

q

S

q

S

(6)

gdzie: S

ST

– zastępczy standard emisyjny

S

i

ST

– dopuszczalne stężenie emisyjne dla i-tego źródła

q

v nom

ST

– nominalny strumień objętości spalin dla i-tego źródła

i – ilość jednocześnie pracujących źródeł

6.4. KOMENTARZ DO ĆWICZENIA

Przedmiotem analizy wykonanej dla wariantowo określonych terminów przekazania źródeł do
użytkowania jest emisja z komina, do którego wpięto trzy kotły energetyczne o podanych w
indywidualnej karcie zadania nominalnych mocach termicznych i odpowiadających im
nominalnych strumieniach spalin (załącznik – część 1). Założono, że pomiar stężeń emisyjnych
zanieczyszczeń gazowych i pyłowych wykonano w kominie.
Podane w karcie zadania (załącznik – część 2) wyniki pomiaru należy porównać ze standardami
emisyjnymi. W tym celu należy zapoznać się z załączonym Rozporządzenia Ministra Środowiska w
sprawie standardów emisyjnych z instalacji i przygotować na laboratorium wartości
dopuszczalnych stężeń emisyjnych dla analizowanych obiektów zgodnie z podanymi poniżej
kryteriami:
 rodzaj spalanego paliwa – węgiel kamienny
 wiek źródła:



źródła, dla których pierwsze pozwolenie na budowę lub odpowiednik tego pozwolenia
wydano przed dniem 1 lipca 1987 r. (tzw. źródła istniejące) a źródło oddano do użytkowania
po dniu 28 marca 1990 r.



źródła nowe, dla których wniosek o wydanie pozwolenia na budowę złożono po dniu 26

listopada 2002 r. lub które zostały oddane do użytkowania po dniu 27 listopada 2003 r.

6.5. ZAKRES ĆWICZENIA

Wykonać stosowne obliczenia zgodnie z kartą zadania i skomentować rezultaty przeprowadzonej
analizy.

Literatura uzupełniająca

[

1] Mazur. M.: Kontrola emisji zanieczyszczeń, prezentacja wykładu w wersji elektronicznej Wrocław,

2012/2013

[2] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 22 kwietnia 2011 r. w sprawie standardów emisyjnych z
instalacji, DzU Nr 95, poz.558

Wrocław, 17.06.2013

Kontrola emisji zanieczyszczeń ćwiczenie laboratoryjne nr 6

Zakład Miernictwa i Ochrony Atmosfery dr inż. Maria Mazur Wrocław, 2013/2014

Załącznik

…………………………………………………………………….

imię i NAZWISKO studenta

…………………………………………………………………….

data ćwiczenia

KARTA ZADANIA 6

Część 1.
W komin wpięte są następujące źródła opalane węglem kamiennym:
1.
2.
3.
Określić aktualnie obowiązujące zastępcze standardy emisyjne dla komina, przyjmując wariantowo
kryteria klasyfikacji źródeł podane w tabeli poniżej.

Klasyfikacja źródeł

Standardy emisyjne, mg/m

3

(101,3 kPa, 273 K, gaz suchy, 6 % O

2

)

SO

2

NO

2

pył

źródła, dla których pierwsze pozwolenie na budowę lub
odpowiednik tego pozwolenia wydano przed dniem 1 lipca
1987 r. (tzw. źródła istniejące) a źródło oddano do
użytkowania po dniu 28 marca 1990 r.

źródła nowe, dla których wniosek o wydanie pozwolenia na
budowę złożono po dniu 26 listopada 2002 r. lub które
zostały oddane do użytkowania po dniu 27 listopada 2003 r.

Wyniki obliczeń

: wzór – dane – wynik

Część 2

W kominie, do którego odprowadzane są spaliny z jednocześnie pracujących źródeł opisanych w
części 1, wykonano pomiary stężeń emisyjnych normowanych zanieczyszczeń. Należy przeliczyć
wartości pomiarowe na warunki standardowe.

DA

NE P

O

MIAR

O

WE

udział objętościowy tlenu w spalinach

O

2

, %

udział objętościowy dwutlenku siarki w spalinach

SO

2

, ppm

udział objętościowy tlenków azotu w spalinach

NO

x

, ppm

stężenie pyłu zmierzone pyłomierzem

S

v pył

, mg/m

3

gęstość gazu w kanale przepływowym



, kg/m

3

gęstość gazu w przepływomierzu pyłomierza



v

, kg/m

3

gęstość gazu suchego w umownych warunkach P i T



su

, kg/m

3

stopień zawilżenia gazu w kanale przepływowym

X, kg/kg

stopień zawilżenia gazu w przepływomierzu pyłomierza

X

v

, kg/kg

WY

N

IKI

OB

L

IC

Z

E

Ń

stężenie dwutlenku siarki w spalinach w kanale w war. rzecz.

S

SO2

, mg/m

3

stężenie dwutlenku azotu w spalinach w kanale w war. rzecz.

S

NO2

, mg/m

3

stężenie pyłu w spalinach w kanale w warunkach rzeczywistych S

pył

, mg/m

3

stężenie dwutlenku siarki w spalinach w war. standardowych

S

SO2

ST

, mg/m

3

stężenie dwutlenku azotu w spalinach w war. standardowych

S

NO2

ST

, mg/m

3

stężenie pyłu w spalinach w warunkach standardowych

S

pył

ST

, mg/m

3

Wyniki obliczeń

: wzór – dane – wynik

Kontrola emisji zanieczyszczeń ćwiczenie laboratoryjne nr 6

Zakład Miernictwa i Ochrony Atmosfery dr inż. Maria Mazur Wrocław, 2013/2014

Część 3
Przeprowadzić ocenę dotrzymania standardu emisyjnego. Oszacować stopień ograniczenia emisji,
tak by stężenia normowanych substancji osiągnęły wartości jak dla źródeł nowych. Wyniki analizy
zestawić w tabeli.