Politechnika Wrocławska
Wydział Inżynierii Środowiska
Kierunek Ochrona Środowiska
Ćwiczenie projektowe ze
Źródeł i rozprzestrzeniania zanieczyszczeń w atmosferze
Nr 8
Prowadzący: Opracowała:
mgr inż. Elżbieta Szmigielska Patrycja Kąkol
nr albumu 186504
1. Cel zadania projektowego
Celem projektu jest określenie wielkości emisji zanieczyszczeń gazowych, pyłu
i określenie wielkości opadu pyłu, a także zweryfikowanie czy w wyniku działania emitora zostaną przekroczone dopuszczalne normy emisji zanieczyszczeń zamieszczone w Rozporządzeniu Ministra Ochrony Środowiska (Dz. U. Nr 59 poz. 55 22.04.2011), uwzględniając czynniki wpływające na rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń i ich stężenie. Do obliczeń wykorzystano program EKW 100W.
2. Zakres opracowania
Opracowanie obejmuje:
• obliczenia unosu i emisji zanieczyszczeń gazowych oraz ich stężeń
• obliczenia stężenia zanieczyszczeń w każdym punkcie siatki obliczeniowej,
• obliczenia opadu pyłu w każdym punkcie siatki obliczeniowej,
• redukcję ładunku zanieczyszczeń,
• obliczenie proponowanej emisji dopuszczalnej i granicznej.
3. Charakterystyka obiektu
Analizowanym obiektem jest kotłownia z dwoma kotłami wodnymi i rusztem mechanicznym, których średnie obciążenie wynosi 70%, . Nominalna wydajność cieplna kotła wynosi 5,9 MW. W opracowaniu występują trzy warianty pracy analizowanego emitora. Czas pracy kotłów w ciągu roku, w poszczególnych wariantach przedstawia się następująco: w sezonie letnim pracuje jeden kocioł z obciążeniem średnim w czasie 3130 godzin, w sezonie zimowym pracują dwa kotły z obciążeniem średnim przez 2770 godzin, oraz z obciążeniem maksymalnym przez 600 godzin. Dane emitora zamieszczone są w tabeli nr 1.
Dane o emitorze; tabela nr1
------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
------------------------------------------------------------------------
DANE EMITORÓW
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu PATK
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 | 25,0 | 0,70 | OTWARTY
------------------------------------------------------------------------
Paliwem używanym w analizowanej kotłowni jest węgiel kamienny o wartości
opałowej 22150 kJ/kg. Zawartość siarki palnej w paliwie wynosi 1,7%, a zawartość popiołu 21%. Zawartość wilgoci w spalinach wynosi 40 g/kgs, a ich temperatura wylotowa to 439 K. Gęstość pyłu to 1985 kg/m3, skład frakcyjny unoszonego pyłu (μi) oraz skuteczność przedziałowa odpylania (ηpi) podane są w tabeli nr 2 Charakterystyka frakcji pyłu.
Charakterystyka frakcji pyłu; tabela nr 2
| Frakcja | Skład frakcyjny unoszonego pyłu μi |
Skuteczność przedziałowa odpylania ηpi |
|---|---|---|
| % | % | |
| 0-10 | 10 | 20 |
| 10-20 | 15 | 31 |
| 20-40 | 18 | 45 |
| 40-60 | 25 | 56 |
| 60-100 | 15 | 99 |
| >100 | 17 |
4. Charakterystyka otoczenia
Obszarem oddziaływania jest miasto Zielona Góra. W obszarze oddziaływania znajduje się zabudowa mieszkalna, którym jest IV kondygnacyjny budynek o wysokości 21 m, znajdujący się w kierunku 36 m w kierunku północnym od emitora, jest to zabudowa średnia. . Współczynnik szorstkości zo zależny od zabudowy wynosi 2,0. Średnia temperatura roczna otoczenia wynosi 281,4 K. Wymienione warunki mają wpływa na rozprzestrzenianie się emitowanych zanieczyszczeń i ich stężenie w powietrzu.
5. Tło zanieczyszczeń
Zanieczyszczenia są to substancje nadmiarowe lub obce w stosunku do podstawowego składu powietrza. Wyróżniamy trzy rodzaje zanieczyszczeń, ze względu na stan skupienia są to zanieczyszczenia stałe, ciekłe i gazowe, ze względu na działalność są to naturalne i sztuczne, oraz ze względu na sposób przedostania się do atmosfery wyróżniamy zanieczyszczenia pierwotne- dostają się bezpośrednio, oraz wtórne- czyli rodniki, po reakcjach chemicznych tworzą się w atmosferze. Natomiast tło zanieczyszczeń jest to ogólna zawartość zanieczyszczeń występująca w powietrzu na określonym obszarze, w naszym przypadku tło zanieczyszczeń jest stanowione dla zanieczyszczeń emitowanych z analizowanej kotłowni. Zawartość zanieczyszczeń podawana jest w jednostkach mg/m3, określa się ją na podstawie pomiaru emisji zanieczyszczeń przez okres co najmniej 1 roku. Tło zanieczyszczeń dla analizowanej
w projekcie kotłowni wynosi 20% dopuszczalnych norm ustalonych wg Rozporządzenia Ministra Ochrony Środowiska (Dz. U. Nr 59 poz. 55 22.04.2011). Wartości odniesienia przestawione są w tabeli nr 3.
Wartości odniesienia dla tła zanieczyszczeń; tabela nr 3
----------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
----------------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
----------------------------------------------------------------------------------
WARTOŚCI ODNIESIENIA
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK
---------------------------------------------------------------------------------
Substancja | Numer CAS | D1[ug/m3]| Da[ug/m3]|R[ug/m3] | Dp* Rp*
---------------------------------------------------------------------------------
70 ditl. azotu | 10102-44-0 | 200,0000| 40,0000| 24,8000 | - -
72 ditl. siarki | 7446-09-5 | 350,0000| 20,0000| 12,4000 | - -
137 pył zaw. PM10| | 280,0000| 40,0000| 24,8000 | 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)
$$Q_{k} = \ Q_{N}\ \ \frac{k}{100}\text{\ \ \ \ \ }\text{MW}$$
Qn - nominalna wydajność kotła
k - obciążenia kotła, %
$$Q_{k1} = 1 \bullet 5,9 \bullet \frac{70}{100} = 4,13\ \ \ \text{MW}$$
$$Q_{k2} = 2 \bullet 5,9 \bullet \frac{70}{100} = 8,26\ \ \ \text{MW}$$
$$Q_{k3} = 2 \bullet 5,9 \bullet \frac{100}{100} = 11,8\ \ \ \text{MW}$$
Wydajność cieplna kotłowni
$$Q_{h} = \ \sum_{i}^{}Q_{\text{ki}}\text{\ \ \ MW}$$
Qh = 4, 13 + 8, 26 + 11, 8 = 24, 19 MW
6.1.2 Zużycie paliwa dla poszczególnych podokresów
$$B = \ \frac{Q}{W_{d}\ \bullet \ \eta}\text{\ \ \ \ \ }\frac{\text{kg}}{h}$$
Wd - wartość opałowa paliwa, kJ/kg
η - sprawność cieplna kotła,
Q - wydajność cieplna kotła, kW (1 MW=1000 kW)
$$B_{1} = \frac{4,13 \bullet 1000}{22150 \bullet 0,74} \bullet 3600 = 907,08\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$B_{2} = \frac{8,26 \bullet 1000}{22150 \bullet 0,74} \bullet 3600 = 1814,17\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$B_{3} = \frac{11,8 \bullet 1000}{22150 \bullet 0,74} \bullet 3600 = 1814,17\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
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.
Do obliczania unosu zanieczyszczeń stosuje się wskaźniki unosu substancji zanieczyszczających wprowadzanych do powietrza z procesów energetycznego spalania paliw opublikowane w materiałach informacyjno-instruktażowych MONSZiL. Nominalna moc cieplna źródła oznacza ilość energii SN wprowadzonej w paliwie do źródła
w jednostce czasu przy jego nominalnym obciążeniu (wydajnośći) QN.
$$S_{N} = \ \frac{Q_{N}}{\eta}\text{\ \ \ \ \ MW}$$
QN - nominalna wydajność kotła, MW
η - sprawność cieplna kotła,(nie % a liczba)
$$S_{N} = \frac{5,9}{0,74} = 7,97\ \ \ \text{MW}_{t}$$
Wskaźniki do obliczania emisji poszczególnych zanieczyszczeń
Wskaźniki unosu SO2 ze spalania węgla kamiennego i koksu WSO2
Paleniska z rusztem stałym – węgiel i koks 16kg/Mg%
Paleniska z rusztem mechanicznym – węgiel
SN < 12 MWt 16 kg/Mg%
SN < 12 MWt 17 kg/Mg%
Wskaźnik unosu NO2 ze spalania węgla kamiennego i koksu WNO2
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 WCO
Paleniska z rusztem stałym
-węgiel
Kotły parowe 45 kg/Mg
Kotły płomienicowe i pozostałe 100 kg/Mg
-koks 25 kg/Mg
Paleniska z rusztem mechanicznym – węgiel
SN ≤ 3 MWt 20 kg/Mg
SN < 12 MWt 10 kg/Mg
SN ≥ 12 MWt 5 kg/Mg
Wskaźnik unosu pyłu całkowitego ze spalania węgla kamiennego i koksu Wp
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
SN ≤ 12 MWt 2,0 kg/Mg% P=25%
3 < SN 12 MWt 2,5 kg/Mg% P=20%
SN ≥ 12 MWt 3,0 kg/Mg% P=15%
P- zawartość części palnych w pyle
Unos SO2
$$U_{\text{SO}_{2}} = \ B_{h}\ \bullet s\ \bullet \ W_{\text{sk}\text{SO}_{2}}\text{\ \ \ \ \ }\frac{\text{kg}}{h}$$
B- zużycie paliwa, kg/h
s- zawartość siarki w paliwie, %
$$U_{\text{SO}_{2}1} = 907,08 \bullet 1,7 \bullet 16 = 24672,58\ \frac{\text{kg}^{2}}{\text{h\ Mg}} = 24,67\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$U_{\text{SO}_{2}2} = 1814,17 \bullet 1,7 \bullet 16 = 49345,42\frac{\text{kg}^{2}}{\text{h\ Mg}} = \ 49,35\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$U_{\text{SO}_{2}3} = 2591,67 \bullet 1,7 \bullet 16 = 70493,42\ \frac{\text{kg}^{2}}{\text{h\ Mg}} = 70,49\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
Unos NO2
$$U_{\text{NO}_{2}}\ = \ \ B_{h} \bullet \ W_{\text{sk}\text{SO}_{2}}\text{\ \ \ \ \ \ }\frac{\text{kg}}{h}$$
B- zużycie paliwa, kg/h
$$U_{\text{NO}_{2}1} = 907,08 \bullet 4,0 = 3628\frac{\text{kg}^{2}}{\text{h\ Mg}}\ = 3,63\ \ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$U_{\text{NO}_{2}2} = 1814,17 \bullet 4,0 = 7256,68\ \frac{\text{kg}^{2}}{\text{h\ Mg}} = 7,26\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$U_{\text{NO}_{2}3} = 2591,67 \bullet 4,0 = 10366,68\ 1\frac{\text{kg}^{2}}{\text{h\ Mg}} = 10,37\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
Unos CO
$$U_{\text{CO}}\ = \ B_{h}\ \bullet \ W_{\text{skCO}}\text{\ \ \ \ \ }\frac{\text{kg}}{h}$$
B- zużycie paliwa, kg/h
$$U_{CO1} = 907,08 \bullet 10 = 9070,8\ \frac{\text{kg}^{2}}{\text{h\ Mg}} = 9,07\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$U_{CO2} = 1814,17 \bullet 10 = 18141,7\ \frac{\text{kg}^{2}}{\text{h\ Mg}} = 18,14\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$U_{CO3} = 2591,17 \bullet 10 = 25911,7\ \frac{\text{kg}^{2}}{\text{h\ Mg}} = 25,92\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
Unos pyłu całkowitego
$$U_{p} = \ B_{h}\ \bullet \ W_{\text{sk}}\ \bullet \ A_{r}\ \bullet \ \frac{100}{100 - P}\text{\ \ \ \ \ }\frac{\text{kg}}{h}$$
B- zużycie paliwa, kg/h
P- zawartość części palnych w pyle, %
Ar- zawartość popiołu w paliwie, %
$$U_{p1} = 907,08 \bullet 2,5 \bullet 21 \bullet \frac{100}{100 - 20} = 59527,13\ \frac{\text{kg}^{2}}{\text{h\ Mg}} = 59,53\ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$U_{p2} = 1814,17 \bullet 2,5 \bullet 21 \bullet \frac{100}{100 - 20} = 119054,91\ \frac{\text{kg}^{2}}{\text{h\ Mg}} = 119,05\ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$U_{p3} = 2591,67 \bullet 2,5 \bullet 21 \bullet \frac{100}{100 - 20} = 170078,34\ \frac{\text{kg}^{2}}{\text{h\ Mg}} = 170,08\ \frac{\text{kg}}{h}$$
Unos poszczególnych frakcji pyłu
$$U_{\text{pi}} = \ \mu_{\text{Ui}}\ \bullet \ U_{p}\text{\ \ \ \ }\frac{\text{kg}}{h}\ $$
μUi – udział frakcji w pyle całkowitym
Pierwszy podokres:
$$U_{pi1} = 0,1 \bullet 59,53 = 5,953\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$U_{pi2} = 0,15 \bullet 59,53 = 8,9295\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$U_{pi3} = 0,18 \bullet 59,53 = 10,7154\ \ \frac{\text{kg}}{h}\ $$
$$U_{pi4} = 0,25 \bullet 59,53 = 14,8825\ \ \frac{kg}{h}\ $$
$$U_{pi5} = 0,15 \bullet 59,53 = 8,9295\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$U_{pi1} = 0,17 \bullet 59,53 = 10,1201\ \ \frac{\text{kg}}{h}\ $$
Drugi podokres:
$$U_{pi1} = 0,1 \bullet 119,05 = 11,905\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$U_{pi2} = 0,15 \bullet 119,05 = 17,8575\ \ \frac{\text{kg}}{h}\ $$
$$U_{pi3} = 0,18 \bullet 119,05 = 21,429\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$U_{pi4} = 0,25 \bullet 119,05 = 29,7625\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$U_{pi5} = 0,15 \bullet 119,05 = 17,8575\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$U_{pi6} = 0,17 \bullet 119,05 = 20,2385\ \frac{\text{kg}}{h}\text{\ \ }$$
Trzeci podokres:
$$U_{pi1} = 0,1 \bullet 170,08 = 17,008\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$U_{pi2} = 0,15 \bullet 170,08 = 25,512\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$U_{pi3} = 0,18 \bullet 170,08 = 30,6144\ \ \frac{\text{kg}}{h}\ $$
$$U_{pi4} = 0,25 \bullet 170,08 = 42,52\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$U_{pi5} = 0,15 \bullet 170,08 = 25,512\ \frac{\text{kg}}{h}\text{\ \ }$$
$$U_{pi6} = 0,17 \bullet 170,08 = 28,9136\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
6.1.4. Emisja SO2, NOx, CO, pyłu ogółem i poszczególnych frakcji pyłu dla wszystkich podokresów
Emisja w przypadku SO2, NOx, 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
$$E_{\text{frakcji}} = \ \text{unos}_{\text{frakcji}}\ \bullet \frac{\left( 1 - \ \eta_{\text{frakcji}} \right)}{100\%}\text{\ \ \ \ }\frac{\text{kg}}{h}$$
η– skuteczność odpylania, %
Pierwszy podokres:
$$E_{1} = 5,953 \bullet \left( 1 - \frac{20\%}{100\%} \right) = 4,7624\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$E_{2} = 8,9295 \bullet \left( 1 - \frac{31\%}{100\%} \right) = 6,1614\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$E_{3} = 10,7154 \bullet \left( 1 - \frac{45\%}{100\%} \right) = 5,8934\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$E_{4} = 14,8825 \bullet \left( 1 - \frac{56\%}{100\%} \right) = 6,5483\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$E_{5} = 8,9295 \bullet \left( 1 - \frac{99\%}{100\%} \right) = 0,0893\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$E_{6} = 10,1201 \bullet \left( 1 - \frac{99\%}{100\%} \right) = 0,1012\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
Drugi podokres:
$$E_{1} = 11,905 \bullet \left( 1 - \frac{20\%}{100\%} \right) = 9,524\ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$E_{2} = 17,8575 \bullet \left( 1 - \frac{31\%}{100\%} \right) = 12,3217\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$E_{3} = 21,429 \bullet \left( 1 - \frac{45\%}{100\%} \right) = 11,7859\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$E_{4} = 29,7625 \bullet \left( 1 - \frac{56\%}{100\%} \right) = 13,0955\ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$E_{5} = 17,8575 \bullet \left( 1 - \frac{99\%}{100\%} \right) = 0,1786\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$E_{6} = 20,2385 \bullet \left( 1 - \frac{99\%}{100\%} \right) = 0,2024\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
Trzeci podokres:
$$E_{1} = 17,008 \bullet \left( 1 - \frac{20\%}{100\%} \right) = 13,6064\ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$E_{2} = 25,512 \bullet \left( 1 - \frac{31\%}{100\%} \right) = 17,6033\ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$E_{3} = 30,6144 \bullet \left( 1 - \frac{45\%}{100\%} \right) = 16,8379\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$E_{4} = 42,52 \bullet \left( 1 - \frac{56\%}{100\%} \right) = 18,7088\ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$E_{5} = 25,512 \bullet \left( 1 - \frac{99\%}{100\%} \right) = 0,2551\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
$$E_{6} = 28,9136 \bullet \left( 1 - \frac{99\%}{100\%} \right) = 0,2891\ \ \ \frac{\text{kg}}{h}$$
Skuteczność całkowita odpylania
$$\eta_{c} = \ \sum_{}^{}u_{i}\ \bullet \ \eta_{i}$$
η1 = 0, 1 • 0, 2 = 0, 02
η2 = 0, 15 • 0, 31 = 0, 0465
η3 = 0, 18 • 0, 45 = 0, 081
η4 = 0, 25 • 0, 56 = 0, 14
η5 = 0, 15 • 0, 99 = 0, 1485
η6 = 0, 17 • 0, 99 = 0, 1683
ηc = 0, 02 + 0, 0465 + 0, 081 + 0, 14 + 0, 1485 + 0, 1683 = 0, 6043
6.2. Obliczenia parametrów frakcji pyłu
6.2.1. Udział frakcji w emitowanym pyle
$$E = \ \frac{E_{\text{frakcji}}}{E_{ogolem}}\ \bullet 100\ \ \ \ \ \%$$
Udział procentowy frakcji dla każdego podokresu jest jednakowy, więc obliczenia wykonano dla danych z pierwszego podokresu.
$$E_{1} = \frac{4,762}{23,554} = 20,22\%$$
$$E_{2} = \frac{6,161}{23,554} = 26,16\%$$
$$E_{3} = \frac{5,893}{23,554} = 25,02\%$$
$$E_{4} = \frac{6,548}{23,554} = 27,79\%$$
$$E_{5} = \frac{0,089}{23,554} = 0,38\%$$
$$E_{6} = \frac{0,101}{23,554} = 0,43\%$$
6.2.2. Prędkość opadania ziaren pyłu
Dynamiczny współczynnik lepkości powietrza w warunkach rzeczywistych
$$\eta_{\text{pow}} = \ \eta_{0pow}\ \bullet \ \frac{273 + C}{T_{\text{ot}} + \ C}\ \left( \frac{T_{\text{ot}}}{273} \right)^{1,5}\ \ \ \ \ Pa \bullet s$$
η0pow – dynamiczny współczynnik lepkości powietrza dla warunków normalnych,
η0pow = 17,04·10-6 Pa·s
C- stała Sutherladna, dla powietrza C=112
Tot – temperatura otoczenia, K
$$\eta_{\text{pow}} = 17,04 \bullet 10^{- 6} \bullet \frac{273 + 112}{281,4 + 112} \bullet \left( \frac{281,4}{273} \right)^{1,5} = 17,453 \bullet 10^{- 6}\ \ \ Pa \bullet s$$
Gęstość powietrza dla warunków rzeczywistych
$$\rho_{\text{pow}} = \ \rho_{0pow}\ \bullet \ \frac{273}{T_{\text{ot}}}\text{\ \ \ \ \ }\frac{\text{kg}}{m^{3}}$$
ρ0pow – gęstość powietrza dla warunków normalnych, dla powietrza suchego
$$\rho_{0pow} = 1,293\ \frac{\text{kg}}{{m^{3}}_{n}}$$
$$\rho_{\text{pow}} = 1,293 \bullet \frac{273}{281,4} = 1,2544\ \ \ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$$
Liczba Archimedesa
$$A_{r} = \ \frac{{d_{p}}^{3} \bullet \rho_{\text{pow}} \bullet \ g\ \bullet \ \left( \rho_{p} - \ \rho_{\text{pow}} \right)}{{\eta^{2}}_{\text{pow}}}$$
dp- średnica ziarna pyłu, m
g- przyśpieszenie ziemskie, m/s2
za przyśpieszenie ziemskie przyjęto g=10 m/s2
ρp- gęstość pyłu, ρp=1985 kg/m3
$$A_{r1} = \frac{\left( 5 \bullet 10^{- 6} \right)^{3} \bullet 1,2544 \bullet 10 \bullet \left( 1985 - 1,2544 \right)}{\left( 1,7453 \bullet 10^{- 5} \right)^{2}} = 0,0108$$
$$A_{r2} = \frac{\left( 15 \bullet 10^{- 6} \right)^{3} \bullet 1,2544 \bullet 10 \bullet \left( 1985 - 1,2544 \right)}{\left( 1,7453 \bullet 10^{- 5} \right)^{2}} = 0,2929$$
$$A_{r3} = \frac{\left( 30 \bullet 10^{- 6} \right)^{3} \bullet 1,2544 \bullet 10 \bullet \left( 1985 - 1,2544 \right)}{\left( 1,7453 \bullet 10^{- 5} \right)^{2}} = 2,3434$$
$$A_{r4} = \frac{\left( 50 \bullet 10^{- 6} \right)^{3} \bullet 1,2544 \bullet 10 \bullet \left( 1985 - 1,2544 \right)}{\left( 1,7453 \bullet 10^{- 5} \right)^{2}} = 10,8493$$
$$A_{r5} = \frac{\left( 80 \bullet 10^{- 6} \right)^{3} \bullet 1,2544 \bullet 10 \bullet \left( 1985 - 1,2544 \right)}{\left( 1,7453 \bullet 10^{- 5} \right)^{2}} = 44,4389$$
$$A_{r6} = \frac{\left( 150 \bullet 10^{- 6} \right)^{3} \bullet 1,2544 \bullet 10 \bullet \left( 1985 - 1,2544 \right)}{\left( 1,7453 \bullet 10^{- 5} \right)^{2}} = 292,9324$$
Szacunkowa liczba Reynoldsa
$$\text{Re}_{\text{psz}} = \ \frac{A_{r}}{18\ + \ 0,61\ \bullet \ \sqrt{A_{r}}}$$
ruch laminarny Repsz ≤ 2 ${\overset{\Rightarrow}{}\text{\ Re}}_{p} = \frac{A_{r}}{18}$
ruch przejściowy 2 < Repsz ≤ 500 ${\overset{\Rightarrow}{}\text{\ Re}}_{p} = 0,152 \bullet {A_{r}}^{0,715}$
ruch turbulencyjny Repsz > 500 ${\overset{\Rightarrow}{}\text{\ Re}}_{p} = 1,74 \bullet {A_{r}}^{0,5}$
$$\text{Re}_{1sz} = \frac{0,0108}{18 + 0,61 \bullet \sqrt{0,0108}} = 5,9789 \bullet 10^{- 4}$$
$$\text{Re}_{2sz} = \frac{0,2929}{18 + 0,61 \bullet \sqrt{0,2929}} = 0,0159$$
$$\text{Re}_{3sz} = \frac{2,3434}{18 + 0,61 \bullet \sqrt{2,3434}} = 0,1238$$
$$\text{Re}_{4sz} = \frac{10,8493}{18 + 0,61 \bullet \sqrt{10,8493}} = 0,5422$$
$$\text{Re}_{5sz} = \frac{44,4389}{18 + 0,61 \bullet \sqrt{44,4389}} = 2,0139$$
$$\text{Re}_{6sz} = \frac{292,9324}{18 + 0,61 \bullet \sqrt{292,9324}} = 10,2999$$
Prędkość opadania ziarna pyłu
$$u_{p}\ = \ \frac{\text{Re}_{p}\ \bullet \ \eta_{\text{pow}}}{d_{p}\ \bullet \ \rho_{\text{pow}}}\text{\ \ \ \ \ }\frac{m}{s}$$
1μm = 10−6 m
$$\mu_{p1} = \frac{6 \bullet 10^{- 4} \bullet 1,7453 \bullet 10^{- 5}}{5 \bullet 10^{- 6} \bullet 1,2544} = 1,5713 \bullet 10^{- 3}\text{\ \ \ }\frac{m}{s}$$
$$\mu_{p2} = \frac{0,0163 \bullet 1,7453 \bullet 10^{- 5}}{15 \bullet 10^{- 6} \bullet 1,2544} = 0,0142\ \ \ \frac{m}{s}$$
$$\mu_{p3} = \frac{0,1302 \bullet 1,7453 \bullet 10^{- 5}}{30 \bullet 10^{- 6} \bullet 1,2544} = 0,0568\ \ \ \frac{m}{s}$$
$$\mu_{p4} = \frac{0,6027 \bullet 1,7453 \bullet 10^{- 5}}{50 \bullet 10^{- 6} \bullet 1,2544} = 0,1578\ \ \ \frac{m}{s}$$
$$\mu_{p5} = \frac{2,2908 \bullet 1,7453 \bullet 10^{- 5}}{80 \bullet 10^{- 6} \bullet 1,2544} = 0,3749\ \ \ \frac{m}{s}$$
$$\mu_{p6} = \frac{8,8223 \bullet 1,7453 \bullet 10^{- 5}}{150 \bullet 10^{- 6} \bullet 1,2544} = 0,7702\ \ \ \frac{m}{s}$$
Wszystkie dane dotyczące parametrów frakcji pyłu zostały zamieszczone w tabeli nr 4 na stronie 16.
Parametry frakcji pyłu; tabela nr 4
| frakcja | dpi | Ari | Repszi | Repi | Upi | Upi | Epi | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| podokresy | podokresy | ||||||||||
| 1 | 2 | 3 | |||||||||
| - | - | - | m/s | - | - | - | kg/h | kg/h | - | ||
| 0-10 | 5 | 0,0108 | 0,0059789 | 0,0006 | 0,00157 | 0,1 | 0,2 | 0,0200 | 5,953 | 11,905 | 17,008 |
| 10-20 | 15 | 0,2929 | 0,0159 | 0,0163 | 0,0142 | 0,15 | 0,31 | 0,0465 | 8,9295 | 17,8575 | 25,512 |
| 20-40 | 30 | 2,3434 | 0,1238 | 0,1302 | 0,0568 | 0,18 | 0,45 | 0,0810 | 10,7154 | 21,429 | 30,614 |
| 40-60 | 50 | 10,8493 | 0,5422 | 0,6027 | 0,1578 | 0,25 | 0,56 | 0,1400 | 14,8825 | 29,7625 | 42,520 |
| 60-100 | 80 | 44,4389 | 2,0139 | 2,2908 | 0,3749 | 0,15 | 0,99 | 0,1485 | 8,9295 | 17,8575 | 25,512 |
| >100 | 150 | 292,932 | 10,2999 | 8,8223 | 0,7702 | 0,17 | 0,99 | 0,1683 | 10,1201 | 20,2385 | 28,914 |
| - | - | - | - | - | - | - |
6.3. Określenie składu spalin suchych (przy braku analizy elementarnej paliwa)
6.3.1. Zawartość O2
Korzystamy z formuły na obliczanie współczynnika nadmiaru powietrza:
$$\lambda = \ \frac{21}{21 - \ O_{2}}\ \Rightarrow \ O_{2} = \ \frac{21\ \bullet \ \left( \lambda - 1 \right)}{\lambda}\ \ \ \ \ \%$$
współczynnik nadmiaru powietrza λ=1,6, wartość ta pochodzi z danych projektowych zawartych w temacie ćwiczenia projektowego
$$O_{2} = \frac{21 \bullet (1,6 - 1)}{1,6} = 7,875\ \ \ \%$$
6.3.2. Zawartość CO2
$$\text{CO}_{2} = \ \text{CO}_{2\ max}\ \bullet \ \left( 1\ - \ \frac{O_{2}}{21} \right)\ \ \ \ \ \%$$
CO2 max – maksymalna zawartość CO2 w spalinach, CO2 max=18,7
$$\text{CO}_{2} = 18,7 \bullet \left( 1 - \frac{7,875}{21} \right) = 11,6875\ \ \ \%$$
6.3.3. Zawartość N2
N2 = 100 − 02 − CO2 %
N2 = 100 − 7, 875 − 11, 6875 = 80, 4375 %
6.3.4. Określenie gęstości spalin w warunkach normalnych
$$\rho_{\text{ss}_{n}} = \frac{O_{2}}{100} \bullet \rho_{O_{2}} + \frac{\text{CO}_{2}}{100} \bullet \rho_{\text{CO}_{2}} + \frac{N_{2}}{100} \bullet \rho_{N_{2}} = \frac{O_{2}}{100} \bullet \frac{M_{O_{2}}}{22,4} + \frac{\text{CO}_{2}}{100} \bullet \frac{M_{\text{CO}_{2}}}{22,4} + \frac{N_{2}}{100} \bullet \frac{M_{N_{2}}}{22,4}\text{\ \ \ \ \ \ }\frac{\text{kg}}{{m_{n}}^{3}}$$
$$\rho_{O_{2}} = \frac{16 \bullet 2}{22,4} = 1,4285\ \ \ \frac{\text{kg}}{{m_{n}}^{3}}$$
$$\rho_{\text{CO}_{2}} = \frac{12 + 16 \bullet 2}{22,4} = 1,9643\ \ \ \frac{\text{kg}}{{m_{n}}^{3}}$$
$$\rho_{N_{2}} = \frac{14 \bullet 2}{22,4} = 1,25\ \ \ \frac{\text{kg}}{{m_{n}}^{3}}$$
$$\rho_{\text{ss}_{n}} = \frac{7,875}{100} \bullet 1,428 + \frac{11,6875}{100} \bullet 1,9643 + \frac{80,4375}{100} \bullet 1,25 = 1,2362\ \ \ \ \ \ \frac{\text{kg}}{{m_{n}}^{3}}$$
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)
$$V_{P_{\min}}\ = \ \frac{1,012\ \bullet \ W_{d}}{4,19\ \bullet \ 10^{3}} + \ 0,5\ \ \ \ \ \frac{{m_{n}}^{3}}{\text{kg}_{\text{paliwa}}}$$
Wd- wartość opałowa paliwa, kJ/kg
$$V_{P_{\min}} = \frac{1,012 \bullet 22150}{4,19 \bullet 10^{3}} + \ 0,5 = 5,85\ \ \ \frac{{m_{n}}^{3}}{\text{kg}_{\text{paliwa}}}$$
Minimalna jednostkowa ilość powstających spalin wilgotnych
$$V_{\text{SW}_{\min}}\ = \ \frac{0,89\ \bullet \text{\ W}_{d}}{4,19\ \bullet \ 10^{3}}\ + \ 1,65\ \ \ \ \ \frac{{m_{n}}^{3}}{\text{kg}_{\text{paliwa}}}$$
$$V_{\text{SW}_{\min}} = \frac{0,89\ \bullet 22150}{4,19\ \bullet \ 10^{3}} + 1,65 = 6,35\ \ \ \frac{{m_{n}}^{3}}{\text{kg}_{\text{paliwa}}}$$
Rzeczywista jednostkowa ilość spalin wilgotnych w warunkach normalnych
$${\dot{V}}_{\text{SW}} = \ 6,35 + \left( \lambda - 1 \right) \bullet \ V_{P_{\min}}\text{\ \ \ \ \ }\frac{{m_{n}}^{3}}{\text{kg}_{\text{paliwa}}}$$
$${\dot{V}}_{\text{SW}} = 6,35 + \left( 1,6 - 1 \right) \bullet 5,85 = 9,86\ \ \ \frac{{m_{n}}^{3}}{\text{kg}_{\text{paliwa}}}$$
Strumień spalin wilgotnych w warunkach normalnych (dla poszczególnych podokresów emisji podanych w temacie ćwiczenia projektowego)
$${\dot{V}}_{\text{SW}} = \ V_{\text{SW}}\ \bullet \ B_{h}\text{\ \ \ \ \ }\frac{{m_{n}}^{3}}{h}$$
$${\dot{V}}_{SW1} = 9,86 \bullet 907,08 = 8943,8088\ \ \ \frac{{m_{n}}^{3}}{h}$$
$${\dot{V}}_{SW2} = 9,86 \bullet 1814,17 = 17887,7162\ \ \ \frac{{m_{n}}^{3}}{h}$$
$${\dot{V}}_{SW3} = 9,86 \bullet 2591,67 = 25553,8662\ \ \ \frac{{m_{n}}^{3}}{h}$$
Strumień spalin wilgotnych w warunkach rzeczywistych (dla poszczególnych podokresów emisji podanych w temacie ćwiczenia projektowego)
$${\dot{V}}_{\text{SWrz}_{i}} = \ V_{\text{SW}_{i}}\ \bullet \ \frac{T_{s}}{273}\text{\ \ \ \ \ }\frac{m^{3}}{h}$$
$${\dot{V}}_{\text{SWrz}_{1}} = \ 8943,8088\ \bullet \ \frac{439}{273}\ = \ 14382,16873\ \ \ \frac{m^{3}}{h}$$
$${\dot{V}}_{\text{SWrz}_{2}} = \ 17887,7162 \bullet \frac{439}{273} = 14382,16873\ \ \ \frac{m^{3}}{h}$$
$${\dot{V}}_{\text{SWrz}_{3}} = \ 25553,8662 \bullet \frac{439}{273} = 41092,11451\ \ \ \frac{m^{3}}{h}$$
Strumień spalin suchych w warunkach normalnych (dla poszczególnych podokresów emisji podanych w temacie ćwiczenia projektowego)
$${\dot{V}}_{SS_{i}} = \ \frac{{\dot{V}}_{\text{SWi}}}{1 + \ \frac{x\ \bullet \ \rho_{\text{ssn}}\ \bullet 22,4}{18}}\text{\ \ \ \ \ }\frac{{m_{n}}^{3}}{h}$$
x- zawartość wilgoci w spalinach podana w temacie ćwiczenia projektowego,
we wzorze wartość ta ma jednostki kg/kg suchych spalin – została ona przemnożona przez 1000, ponieważ jednostki mają być w mg
$${\dot{V}}_{\text{SS}_{1}} = \frac{8943,8088}{1 + \frac{0,4 \bullet 1,2362 \bullet 22,4}{18}} = 5536,590813\ \ \ \frac{{m_{n}}^{3}}{h}$$
$${\dot{V}}_{\text{SS}_{2}} = \frac{17887,7162}{1 + \frac{0,4 \bullet 1,2362 \bullet 22,4}{18}} = 11073,24266\ \ \ \frac{{m_{n}}^{3}}{h}$$
$${\dot{V}}_{SS_{3}} = \frac{25553,8662}{1 + \frac{0,4 \bullet 1,2362 \bullet 22,4}{18}} = 15818,90937\ \ \ \frac{{m_{n}}^{3}}{h}$$
Strumień spalin suchych w warunkach normalnych przy zawartości 6% O2 w spalinach (dla poszczególnych podokresów emisji podanych w temacie ćwiczenia projektowego)
$$\left( {\dot{V}}_{\text{SS}_{i}} \right)_{6\%} = \ {\dot{V}}_{SS_{i}}\ \bullet \ \frac{21 - O_{2}}{21 - 6}\text{\ \ \ \ \ }\frac{{m_{n}}^{3}}{h}$$
$$\left( {\dot{V}}_{\text{SS}_{1}} \right)_{6\%} = 5536,590813 \bullet \ \frac{21 - 7,875}{21 - 6} = 4844,5169\ \ \ \frac{{m_{n}}^{3}}{h}$$
$$\left( {\dot{V}}_{\text{SS}_{2}} \right)_{6\%} = 11073,24266 \bullet \ \frac{21 - 7,875}{21 - 6} = 9689,08732\ \ \ \ \ \frac{{m_{n}}^{3}}{h}$$
$$\left( {\dot{V}}_{\text{SS}_{3}} \right)_{6\%} = 15818,90937 \bullet \ \frac{21 - 7,875}{21 - 6} = 13841,5457\ \ \ \ \ \frac{{m_{n}}^{3}}{h}$$
6.4.2. Określenie stężeń zanieczyszczeń w spalinach w przeliczeniu na spaliny suche przy zawartości 6% O2
SO2 :
$$\left( S_{\text{SO}_{2}} \right)_{{SS6\%}_{i}} = \ \frac{E_{SO_{2}}}{\left( {\dot{V}}_{\text{SS}_{i}} \right)_{6\%}}\text{\ \ \ \ \ }\frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}$$
$$\left( S_{\text{SO}_{2}} \right)_{{SS6\%}_{1}} = \ \frac{24,67 \bullet 10^{6}}{4844,5169} = 5092,355029\ \ \ \ \ \frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}$$
$$\left( S_{\text{SO}_{2}} \right)_{{SS6\%}_{2}} = \ \frac{49,35 \bullet 10^{6}}{9689,087328} = 5093,358985\ \ \ \ \ \frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}$$
$$\left( S_{\text{SO}_{2}} \right)_{{SS6\%}_{3}} = \ \frac{70,49 \bullet 10^{6}}{13841,5457} = 5092,639329\ \ \ \ \ \frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}$$
NO2 :
$$\left( S_{\text{NO}_{2}} \right)_{{SS6\%}_{i}} = \ \frac{E_{NO_{2}}}{\left( {\dot{V}}_{\text{SS}_{i}} \right)_{6\%}}\text{\ \ \ \ \ }\frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}$$
$$\left( S_{\text{NO}_{2}} \right)_{{SS6\%}_{1}} = \ \frac{3,63 \bullet 10^{6}}{4844,5169} = 749,3007197\ \ \ \ \ \frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}$$
$$\left( S_{\text{NO}_{2}} \right)_{{SS6\%}_{2}} = \ \frac{7,26 \bullet 10^{6}}{9689,087328} = 749,2965802\ \ \ \ \ \frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}$$
$$\left( S_{\text{NO}_{2}} \right)_{{SS6\%}_{3}} = \ \frac{10,37 \bullet 10^{6}}{13841,5457} = 749,193784\ \ \ \ \ \frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}$$
CO :
$$\left( S_{\text{CO}} \right)_{{SS6\%}_{i}} = \ \frac{E_{\text{CO}}}{\left( {\dot{V}}_{\text{SS}_{i}} \right)_{6\%}}\text{\ \ \ \ \ }\frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}$$
$$\left( S_{\text{CO}} \right)_{{SS6\%}_{1}} = \ \frac{9,07 \bullet 10^{6}}{4844,5169} = 1872,219705\ \ \ \ \ \frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}$$
$$\left( S_{\text{CO}} \right)_{{SS6\%}_{2}} = \ \frac{18,14 \bullet 10^{6}}{9689,087328} = 1872,209362\ \ \ \ \ \frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}$$
$$\left( S_{\text{CO}} \right)_{{SS6\%}_{3}} = \ \frac{25,92 \bullet 10^{6}}{13841,5457} = 1872,623229\ \ \ \ \ \frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}$$
Pył :
$$\left( S_{p} \right)_{{SS6\%}_{i}} = \ \frac{E_{p}}{\left( {\dot{V}}_{\text{SS}_{i}} \right)_{6\%}}\text{\ \ \ \ \ }\frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}$$
$$\left( S_{p} \right)_{{SS6\%}_{1}} = \ \frac{23,554 \bullet 10^{6}}{4844,5169} = 4861,991502\ \ \ \ \ \frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}$$
$$\left( S_{p} \right)_{{SS6\%}_{2}} = \ \frac{18,14 \bullet 10^{6}}{9689,087328} = 4862,067851\ \ \ \ \ \frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}$$
$$\left( S_{p} \right)_{{SS6\%}_{3}} = \ \frac{25,92 \bullet 10^{6}}{13841,5457} = 4862,173738\ \ \ \ \ \frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}$$
PM10 :
$$\left( S_{PM10} \right)_{{SS6\%}_{i}} = \ \frac{E_{PM10}}{\left( {\dot{V}}_{\text{SS}_{i}} \right)_{6\%}}\text{\ \ \ \ }\frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}\ $$
$$\left( S_{PM10} \right)_{{SS6\%}_{1}} = \ \frac{4,762 \bullet 10^{6}}{4844,5169} = 982,9669497\ \ \ \ \frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}$$
$$\left( S_{PM10} \right)_{{SS6\%}_{2}} = \ \frac{9,524 \bullet 10^{6}}{9689,087328} = 982,9615192\ \ \ \ \frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}$$
$$\left( S_{PM10} \right)_{{SS6\%}_{3}} = \ \frac{13,606 \bullet 10^{6}}{13841,5457} = 982,9827026\ \ \ \ \frac{\text{mg}}{{m_{m}}^{3}}$$
6.4.3. Prędkość wylotowa spalin (obliczenia wykonano dla poszczególnych wariantów emisji podanych w temacie ćwiczenia projektowego)
$$\nu_{i} = \ \frac{{\dot{V}}_{\text{SWrz}_{i}}}{F_{e}} = \ \frac{4 \bullet {\dot{V}}_{\text{SWrz}_{i}}}{\pi \bullet {d_{e}}^{2}}\text{\ \ \ \ \ }\frac{m}{s}$$
$$\nu_{1} = \ \frac{4 \bullet 3,99504}{3,14 \bullet {0,7}^{2}} = 10,39\ \ \ \frac{m}{s}$$
$$\nu_{2} = \ \frac{4 \bullet 7,99014}{3,14 \bullet {0,7}^{2}} = 20,77\ \ \ \frac{m}{s}$$
$$\nu_{3} = \ \frac{4 \bullet 11,41448}{3,14 \bullet {0,7}^{2}} = 29,67\ \ \ \frac{m}{s}$$
7. Parametry emisyjne przyjęte do obliczeń
W obliczeniach projektowych przyjęto trzy warianty pracy emitora. Przyjęte warianty wynikają z trzech różnych czasów pracy kotłów z różnym obciążeniem w ciągu roku. Opis warunków pracy w każdym wariancie został przedstawiony w punkcie
3 - Charakterystyka obiektu. Emisja w wariantach, poszczególnych substancji, przedstawiona jest w tabeli nr 5.
Emisja w wariantach, tabela nr 5
-------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-------------------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
-------------------------------------------------------------------------------------
EMISJA W WARIANTACH
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK
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 3130,0 Vwyl[m/s]=10,4, Tsp[K]= 439,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 3,6300000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 24,6700000
| | |137 pył zaw. PM10, | 4,7620000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 9,0700000
1 | 2 | 0,0 0,0 2770,0 Vwyl[m/s]=20,8, Tsp[K]= 439,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 7,2600000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 49,3500000
| | |137 pył zaw. PM10, | 9,5240000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 18,1400000
1 | 3 | 0,0 0,0 600,0 Vwyl[m/s]=29,7, Tsp[K]= 439,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 10,3700000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 70,4900000
| | |137 pył zaw. PM10, | 13,6060000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 25,9200000
Tabela nr 6 zawiera informacje z raportu dotyczącego wartości ładunku na poszczególnych emitorach odniesieniu do roku. Jako, że w naszym projekcie występuje jeden emitor, tabela ta przedstawia dane dotyczące jednego emitora.
Ładunek substancji na emitorze, tabela nr 6
-------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-------------------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
-------------------------------------------------------------------------------------
ŁADUNEK SUBSTANCJI NA POSZCZEGÓLNYCH EMITORACH
( rok )
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK
------------------------------------------------------------------------------------
Nr | Substancja | Ładunek [Mg]
------------------------------------------
emitora | Kod i nazwa CAS |Gaz, pył zawieszony | Pył całkowity
------------------------------------------------------------------------------------
1| 70 ditl. azotu 10102-44-0| 37,694100 |
| 72 ditl. siarki 7446-09-5 | 256,210600 |
| 137 pył zaw. PM10 | 49,45014 | 244,596000
| 150 tlenek węgla 630-08-0 | 94,188900 |
Emisję średnią w ciągu roku przedstawia tabela nr 7.
Emisja średnia, tabela nr 7
---------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
---------------------------------------------------------------------------------------
EMISJA ŚREDNIA
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK
W - obliczona z wariantów, P - podana przez użytkownika
--------------------------------------------------------------------------------------
Emitor |Substancja, numer CAS | EmSr[kg/h] | EmSr[Mg/rok] |Tsp[K]|Vwyl[m/s]
--------------------------------------------------------------------------------------
1W| | | | 439,0| 16,59
| 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 39,41701 | 256,2106 | |
| 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 5,799092 | 37,69410 | |
|150 tlenek węgla , 630-08-0 | 14,49060 | 94,18890 | |
|137 pył zaw. PM10, | 7,607714 | 49,45014 | |
8. Siatka obliczeniowa
Siatkę obliczeniową projektuje się, aby było możliwe obliczenie stężeń w każdym punkcie danej siatki. 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 25 metrów. Emitor na siatce obliczeniowej ma współrzędne (0;0). Lewy dolny róg siatki ma współrzędne (-1250;-1250), natomiast prawy górny (1250;1250). Punkty obliczeniowe zostały naniesione przy pomocy tzw. korku obliczeniowego, który wynosi w tym przypadku 78,125 metrów co daje 1089 punktów obliczeniowych na zaprojektowanej siatce obliczeniowej.
9. Podokresy obliczeniowe.
Podokresy obliczeniowe dobrane są na podstawie wariantów pracy kotłowni. Dane podokresów obliczeniowych przedstawia tabela nr 8.
Podokresy na substancję, tabela nr 8
-----------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-----------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
-----------------------------------------------------------------
PODOKRESY NA SUBSTANCJĘ
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu PATK
Substancja: 70 ditl. azotu , 10102-44-0
----------------------------------------------
Podokres | Czas przyjęty | Emitor |Wariant
Nr |do obliczeń [h] | Nr | Nr
----------------------------------------------
R01 | 600,0 | 1| 3
R02 | 2770,0 | 1| 2
R03 | 3130,0 | 1| 1
Substancja: 72 ditl. siarki , 7446-09-5
----------------------------------------------
Podokres | Czas przyjęty | Emitor |Wariant
Nr |do obliczeń [h] | Nr | Nr
----------------------------------------------
R01 | 600,0 | 1| 3
R02 | 2770,0 | 1| 2
R03 | 3130,0 | 1| 1
Substancja: 137 pył zaw. PM10,
----------------------------------------------
Podokres | Czas przyjęty | Emitor |Wariant
Nr |do obliczeń [h] | Nr | Nr
----------------------------------------------
R01 | 600,0 | 1| 3
R02 | 2770,0 | 1| 2
R03 | 3130,0 | 1| 1
Substancja: 150 tlenek węgla, 630-08-0
----------------------------------------------
Podokres | Czas przyjęty | Emitor |Wariant
Nr |do obliczeń [h] | Nr | Nr
----------------------------------------------
R01 | 600,0 | 1| 3
R02 | 2770,0 | 1| 2
R03 | 3130,0 | 1| 1
Na podstawie zadanych emisji i siatki obliczeniowej wykonujemy obliczenia w każdym
z podokresów na poziomie terenu. Tabela nr 9 przedstawia punkty, w których stwierdzono przekroczenia dopuszczalnych norm stężeń dla określonych substancji.
Punkty z przekroczeniami, tabela nr 9
----------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
----------------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
----------------------------------------------------------------------------------
ANALIZA STĘŻEŃ UŚREDNIONYCH DLA 1 GODZINY
Punkty z przekroczeniami dopuszczalnych norm stężeń
dla wybranych substancji
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK Zbiór wyników: T01PATK.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 -156,2 -312,5 544,25812 (1) 8,10405 0,35
0,0 -78,1 -312,5 567,27142 (2) 8,25199 0,41
0,0 0,0 -312,5 574,69403 (2) 8,32794 0,43
0,0 78,1 -312,5 567,27142 (2) 9,40609 0,48
0,0 156,2 -312,5 544,25812 (1) 10,06606 0,46
0,0 234,4 -312,5 537,76605 (1) 9,67413 0,26
0,0 312,5 -312,5 513,58917 (1) 9,11685 0,24
0,0 390,6 -312,5 476,00275 (1) 8,17386 0,15
0,0 -312,5 -234,4 537,76605 (1) 8,59227 0,16
0,0 -234,4 -234,4 558,82587 (2) 9,80481 0,41
0,0 -156,2 -234,4 603,34064 (1) 11,08152 0,66
0,0 -78,1 -234,4 640,64905 (1) 11,54010 0,82
0,0 0,0 -234,4 647,73511 (1) 11,62260 0,83
0,0 78,1 -234,4 640,64905 (1) 13,51743 0,97
0,0 156,2 -234,4 603,34064 (1) 14,23151 0,86
0,0 234,4 -234,4 558,82587 (2) 13,28858 0,59
0,0 312,5 -234,4 537,76605 (1) 11,64987 0,29
0,0 390,6 -234,4 504,93192 (1) 9,96725 0,19
0,0 468,8 -234,4 459,63086 (1) 8,47707 0,13
0,0 -390,6 -156,2 524,48859 (1) 8,50245 0,15
0,0 -312,5 -156,2 544,25812 (1) 10,53779 0,32
0,0 -234,4 -156,2 603,34064 (1) 13,03424 0,65
0,0 -156,2 -156,2 648,38312 (1) 15,42686 1,09
0,0 -78,1 -156,2 686,68250 (2) 16,33986 1,56
0,0 0,0 -156,2 682,83905 (2) 15,75782 1,37
0,0 78,1 -156,2 686,68250 (2) 19,97781 1,88
0,0 156,2 -156,2 648,38312 (1) 20,84298 1,46
0,0 234,4 -156,2 603,34064 (1) 17,87504 0,95
0,0 312,5 -156,2 544,25812 (1) 14,80859 0,51
0,0 390,6 -156,2 524,48859 (1) 12,03927 0,26
0,0 468,8 -156,2 480,30615 (1) 10,08333 0,14
0,0 546,9 -156,2 428,98575 (1) 8,46137 0,04
0,0 -468,8 -78,1 492,95782 (1) 8,07824 0,10
0,0 -390,6 -78,1 535,08392 (1) 10,03742 0,16
0,0 -312,5 -78,1 567,27142 (2) 12,89751 0,45
0,0 -234,4 -78,1 640,64905 (1) 16,89089 0,90
0,0 -156,2 -78,1 686,68250 (2) 21,50956 1,69
0,0 -78,1 -78,1 662,76599 (1) 19,65598 1,90
0,0 0,0 -78,1 513,91107 (1) 9,84656 0,71
0,0 78,1 -78,1 662,76599 (1) 26,74043 2,49
0,0 156,2 -78,1 686,68250 (2) 30,69261 2,28
0,0 234,4 -78,1 640,64905 (1) 24,66463 1,26
0,0 312,5 -78,1 567,27142 (2) 18,84400 0,64
0,0 390,6 -78,1 535,08392 (1) 14,59101 0,26
0,0 468,8 -78,1 492,95782 (1) 11,70263 0,16
0,0 546,9 -78,1 440,28561 (1) 9,65125 0,08
0,0 625,0 -78,1 415,36737 (2) 8,00643 0,03
0,0 -468,8 0,0 496,91733 (1) 8,62512 0,10
0,0 -390,6 0,0 537,76605 (1) 10,96639 0,17
0,0 -312,5 0,0 574,69403 (2) 14,45897 0,51
0,0 -234,4 0,0 647,73511 (1) 19,81050 1,10
0,0 -156,2 0,0 682,83905 (2) 26,90110 2,14
0,0 -78,1 0,0 513,91107 (1) 19,52333 1,32
0,0 78,1 0,0 513,91107 (1) 33,52942 1,70
0,0 156,2 0,0 682,83905 (2) 42,41570 3,03
0,0 234,4 0,0 647,73511 (1) 30,25934 1,48
0,0 312,5 0,0 574,69403 (2) 21,65553 0,71
0,0 390,6 0,0 537,76605 (1) 16,20948 0,25
0,0 468,8 0,0 496,91733 (1) 12,63957 0,16
0,0 546,9 0,0 444,26608 (1) 10,18481 0,08
0,0 625,0 0,0 416,61533 (2) 8,41643 0,03
0,0 -468,8 78,1 492,95782 (1) 8,58481 0,10
0,0 -390,6 78,1 535,08392 (1) 10,85399 0,16
0,0 -312,5 78,1 567,27142 (2) 14,13560 0,45
0,0 -234,4 78,1 640,64905 (1) 18,93859 0,93
0,0 -156,2 78,1 686,68250 (2) 24,99438 1,81
0,0 -78,1 78,1 662,76599 (1) 25,42110 2,32
0,0 0,0 78,1 513,91107 (1) 17,76982 0,96
0,0 78,1 78,1 662,76599 (1) 38,90343 2,89
0,0 156,2 78,1 686,68250 (2) 37,96047 2,16
0,0 234,4 78,1 640,64905 (1) 27,84803 1,04
0,0 312,5 78,1 567,27142 (2) 20,39025 0,53
0,0 390,6 78,1 535,08392 (1) 15,46463 0,21
0,0 468,8 78,1 492,95782 (1) 12,20835 0,14
0,0 546,9 78,1 440,28561 (1) 9,94514 0,08
0,0 625,0 78,1 415,36737 (2) 8,23026 0,03
0,0 -468,8 156,2 480,30615 (1) 8,27313 0,08
0,0 -390,6 156,2 524,48859 (1) 10,21476 0,15
0,0 -312,5 156,2 544,25812 (1) 12,80499 0,31
0,0 -234,4 156,2 603,34064 (1) 16,19266 0,65
0,0 -156,2 156,2 648,38312 (1) 20,18631 1,24
0,0 -78,1 156,2 686,68250 (2) 23,17798 1,88
0,0 0,0 156,2 682,83905 (2) 25,32654 1,90
0,0 78,1 156,2 686,68250 (2) 28,31039 1,81
0,0 156,2 156,2 648,38312 (1) 26,59797 1,14
0,0 234,4 156,2 603,34064 (1) 21,73792 0,59
0,0 312,5 156,2 544,25812 (1) 17,08910 0,28
0,0 390,6 156,2 524,48859 (1) 13,44886 0,15
0,0 468,8 156,2 480,30615 (1) 10,93314 0,08
0,0 546,9 156,2 428,98575 (1) 9,02378 0,02
0,0 625,0 156,2 412,05771 (2) 7,63200 0,02
0,0 -468,8 234,4 459,63086 (1) 7,69215 0,07
0,0 -390,6 234,4 504,93192 (1) 9,19862 0,10
0,0 -312,5 234,4 537,76605 (1) 11,09347 0,16
0,0 -234,4 234,4 558,82587 (2) 13,37167 0,44
0,0 -156,2 234,4 603,34064 (1) 15,78227 0,79
0,0 -78,1 234,4 640,64905 (1) 17,72954 1,00
0,0 0,0 234,4 647,73511 (1) 18,95018 1,02
0,0 78,1 234,4 640,64905 (1) 19,58275 0,88
0,0 156,2 234,4 603,34064 (1) 18,77813 0,60
0,0 234,4 234,4 558,82587 (2) 16,34960 0,37
0,0 312,5 234,4 537,76605 (1) 13,82782 0,15
0,0 390,6 234,4 504,93192 (1) 11,44193 0,09
0,0 468,8 234,4 459,63086 (1) 9,49508 0,06
0,0 546,9 234,4 422,48895 (2) 7,92840 0,02
0,0 -390,6 312,5 476,00275 (1) 8,12003 0,08
0,0 -312,5 312,5 513,58917 (1) 9,47754 0,17
0,0 -234,4 312,5 537,76605 (1) 10,96624 0,23
0,0 -156,2 312,5 544,25812 (1) 12,41560 0,41
0,0 -78,1 312,5 567,27142 (2) 13,42612 0,50
0,0 0,0 312,5 574,69403 (2) 14,01644 0,51
0,0 78,1 312,5 567,27142 (2) 14,22545 0,44
0,0 156,2 312,5 544,25812 (1) 13,64561 0,31
0,0 234,4 312,5 537,76605 (1) 12,51726 0,18
0,0 312,5 312,5 513,58917 (1) 11,02146 0,14
0,0 390,6 312,5 476,00275 (1) 9,56981 0,07
0,0 468,8 312,5 432,86401 (1) 8,17387 0,02
0,0 -312,5 390,6 476,00275 (1) 8,09143 0,12
0,0 -234,4 390,6 504,93192 (1) 9,07830 0,16
0,0 -156,2 390,6 524,48859 (1) 9,93822 0,21
0,0 -78,1 390,6 535,08392 (1) 10,45683 0,20
0,0 0,0 390,6 537,76605 (1) 10,76287 0,19
0,0 78,1 390,6 535,08392 (1) 10,87196 0,18
0,0 156,2 390,6 524,48859 (1) 10,49155 0,17
0,0 234,4 390,6 504,93192 (1) 9,80531 0,12
0,0 312,5 390,6 476,00275 (1) 8,98074 0,09
0,0 390,6 390,6 440,28561 (1) 7,99537 0,05
0,0 -156,2 468,8 480,30615 (1) 8,09186 0,11
0,0 -78,1 468,8 492,95782 (1) 8,38163 0,12
0,0 0,0 468,8 496,91733 (1) 8,56243 0,12
0,0 78,1 468,8 492,95782 (1) 8,61763 0,11
0,0 156,2 468,8 480,30615 (1) 8,33553 0,09
0,0 234,4 468,8 459,63086 (1) 7,91199 0,08
------------------------------------------------------------------------------
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
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/m3. Aby obniżyć emisję, posłużono się raportem
o maksymalnych wartościach, który to raport przedstawia tabela nr 10.
Maksymalne wartości stężeń, tabela nr 10
----------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
----------------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
----------------------------------------------------------------------------------
ANALIZA STĘŻEŃ UŚREDNIONYCH DLA 1 GODZINY
Punkty z maksymalnymi wartościami
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK Zbiór wyników: T01PATK.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 78,1 156,2 101,01956* 4,16507 0,00
0,0 156,2 0,0 100,45414 6,24026* 0,00
0,0 1250,0 1250,0 37,16960 0,19679 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 78,1 156,2 686,68250* 28,31039 1,81
0,0 156,2 0,0 682,83905 42,41570* 3,03*
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 78,1 156,2 66,26104* 2,73204 0,00
0,0 156,2 0,0 65,89016 4,09324* 0,00
0,0 1250,0 1250,0 24,38426 0,12908 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 78,1 156,2 252,40973* 10,40755 0,00
0,0 156,2 0,0 250,99695 15,59298* 0,00
0,0 1250,0 1250,0 92,90608 0,49174 0,00*
W żadnym punkcie stężenie nie przekracza
10% wartości odniesienia
Z tabeli nr 10 odczytano maksymalną wartość dla stężenia SO2, która wynosi
686,68250 μm/m3. Plamy przekroczeń SO2 , wartości maksymalne, przedstawia izolinia nr 1.
Maksymalne przekroczenia stężeń SO2, izolinia nr 1
Emisję w każdym z podokresów, odnosząc się do dopuszczalnej normy wynoszącej 350 μm/m3, obniżono o 50% i wykonano ponowne obliczenia emisji w podokresach obliczeniowych. Wyniki po redukcji przedstawiono w tabelach poniżej. Tabela nr 11 obrazuje emisję w wariantach po wykonanych redukcjach, tabela nr 12 dotyczy emisji średniej po redukcji, maksymalne wartości stężeń po redukcji znajdują się w tabeli nr 13 a analiza przekroczeń po redukcji znajduje się w tabeli nr 14, zmiany w ładunku przedstawia tabela nr 15.
Emisja w wariantach po redukcji, tabela nr 11
-------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-------------------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
-------------------------------------------------------------------------------------
EMISJA W WARIANTACH
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK
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 3130,0 Vwyl[m/s]=10,4, Tsp[K]= 439,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 3,6300000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 12,3350000
| | |137 pył zaw. PM10, | 4,7620000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 9,0700000
1 | 2 | 0,0 0,0 2770,0 Vwyl[m/s]=20,8, Tsp[K]= 439,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 7,2600000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 24,6750000
| | |137 pył zaw. PM10, | 9,5240000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 18,1400000
1 | 3 | 0,0 0,0 600,0 Vwyl[m/s]=29,7, Tsp[K]= 439,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 10,3700000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 35,2450000
| | |137 pył zaw. PM10, | 13,6060000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 25,9200000
Emisja średnia po redukcji, tabela nr 12
---------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
---------------------------------------------------------------------------------------
EMISJA ŚREDNIA
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK
W - obliczona z wariantów, P - podana przez użytkownika
--------------------------------------------------------------------------------------
Emitor |Substancja, numer CAS | EmSr[kg/h] | EmSr[Mg/rok] |Tsp[K]|Vwyl[m/s]
--------------------------------------------------------------------------------------
1W| | | | 439,0| 16,59
| 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 19,70851 | 128,1053 | |
| 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 5,799092 | 37,69410 | |
|150 tlenek węgla , 630-08-0 | 14,49060 | 94,18890 | |
|137 pył zaw. PM10, | 7,607714 | 49,45014 | |
Maksymalne wartości stężeń po redukcji, tabela nr 13
----------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
----------------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
----------------------------------------------------------------------------------
ANALIZA STĘŻEŃ UŚREDNIONYCH DLA 1 GODZINY
Punkty z maksymalnymi wartościami
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK Zbiór wyników: T02PATK.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 78,1 156,2 101,01956* 4,16507 0,00
0,0 156,2 0,0 100,45414 6,24026* 0,00
0,0 1250,0 1250,0 37,16960 0,19679 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 78,1 156,2 343,34125* 14,15520 0,00
0,0 156,2 0,0 341,41953 21,20785* 0,00
0,0 1250,0 1250,0 126,33005 0,66881 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 78,1 156,2 66,26104* 2,73204 0,00
0,0 156,2 0,0 65,89016 4,09324* 0,00
0,0 1250,0 1250,0 24,38426 0,12908 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 78,1 156,2 252,40973* 10,40755 0,00
0,0 156,2 0,0 250,99695 15,59298* 0,00
0,0 1250,0 1250,0 92,90608 0,49174 0,00*
W żadnym punkcie stężenie nie przekracza
10% wartości odniesienia
Punkty z przekroczeniami po redukcji, tabela nr 14
----------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
----------------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
----------------------------------------------------------------------------------
ANALIZA STĘŻEŃ UŚREDNIONYCH DLA 1 GODZINY
Punkty z przekroczeniami dopuszczalnych norm stężeń
dla wybranych substancji
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK Zbiór wyników: T02PATK.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 -156,2 -156,2 324,19156 (1) 7,71343 0,00
0,0 -78,1 -156,2 343,34125 (2) 8,16993 0,00
0,0 0,0 -156,2 341,41953 (2) 7,87891 0,00
0,0 78,1 -156,2 343,34125 (2) 9,98891 0,00
0,0 156,2 -156,2 324,19156 (1) 10,42149 0,00
0,0 234,4 -156,2 301,67032 (1) 8,93752 0,00
0,0 -234,4 -78,1 320,32452 (1) 8,44545 0,00
0,0 -156,2 -78,1 343,34125 (2) 10,75478 0,00
0,0 -78,1 -78,1 331,38300 (1) 9,82799 0,00
0,0 78,1 -78,1 331,38300 (1) 13,37021 0,00
0,0 156,2 -78,1 343,34125 (2) 15,34631 0,00
0,0 234,4 -78,1 320,32452 (1) 12,33232 0,00
0,0 312,5 -78,1 283,63571 (2) 9,42200 0,00
0,0 -234,4 0,0 323,86755 (1) 9,90525 0,00
0,0 -156,2 0,0 341,41953 (2) 13,45055 0,00
0,0 -78,1 0,0 256,95554 (1) 9,76167 0,00
0,0 78,1 0,0 256,95554 (1) 16,76471 0,00
0,0 156,2 0,0 341,41953 (2) 21,20785 0,00
0,0 234,4 0,0 323,86755 (1) 15,12967 0,00
0,0 312,5 0,0 287,34702 (2) 10,82777 0,00
0,0 390,6 0,0 268,88303 (1) 8,10474 0,00
0,0 -234,4 78,1 320,32452 (1) 9,46929 0,00
0,0 -156,2 78,1 343,34125 (2) 12,49719 0,00
0,0 -78,1 78,1 331,38300 (1) 12,71055 0,00
0,0 0,0 78,1 256,95554 (1) 8,88491 0,00
0,0 78,1 78,1 331,38300 (1) 19,45171 0,00
0,0 156,2 78,1 343,34125 (2) 18,98023 0,00
0,0 234,4 78,1 320,32452 (1) 13,92401 0,00
0,0 312,5 78,1 283,63571 (2) 10,19513 0,00
0,0 390,6 78,1 267,54196 (1) 7,73232 0,00
0,0 -234,4 156,2 301,67032 (1) 8,09633 0,00
0,0 -156,2 156,2 324,19156 (1) 10,09316 0,00
0,0 -78,1 156,2 343,34125 (2) 11,58899 0,00
0,0 0,0 156,2 341,41953 (2) 12,66327 0,00
0,0 78,1 156,2 343,34125 (2) 14,15520 0,00
0,0 156,2 156,2 324,19156 (1) 13,29899 0,00
0,0 234,4 156,2 301,67032 (1) 10,86896 0,00
0,0 312,5 156,2 272,12906 (1) 8,54455 0,00
0,0 -156,2 234,4 301,67032 (1) 7,89113 0,00
0,0 -78,1 234,4 320,32452 (1) 8,86477 0,00
0,0 0,0 234,4 323,86755 (1) 9,47509 0,00
0,0 78,1 234,4 320,32452 (1) 9,79138 0,00
0,0 156,2 234,4 301,67032 (1) 9,38907 0,00
0,0 234,4 234,4 279,41293 (2) 8,17480 0,00
------------------------------------------------------------------------------
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
Ładunek substancji na emitorze, tabela nr 15
-------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-------------------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
-------------------------------------------------------------------------------------
ŁADUNEK SUBSTANCJI NA POSZCZEGÓLNYCH EMITORACH
( rok )
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK
------------------------------------------------------------------------------------
Nr | Substancja | Ładunek [Mg]
------------------------------------------
emitora | Kod i nazwa CAS |Gaz, pył zawieszony | Pył całkowity
------------------------------------------------------------------------------------
1| 70 ditl. azotu 10102-44-0| 37,694100 |
| 72 ditl. siarki 7446-09-5 | 128,105300 |
| 137 pył zaw. PM10 | 49,45014 | 36,689390
| 150 tlenek węgla 630-08-0 | 94,188900 |
Po analizie obliczeń wykonanych po redukcji nie stwierdzono przekroczeń dopuszczalnych emisji stężeń zanieczyszczeń na poziomie terenu.
10. Obliczenia na wysokości zabudowy
10.1. 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 21 m, nie przekracza wysokości emitora mającego 25m.
10.2. Obliczenia
Zabudową mieszkalną znajdującą się w pobliżu emitora, jest budynek VI kondygnacyjny. Za wysokość jednej kondygnacji przyjęto 3,5 m, co daje wysokość 21 m,
Hzabudowy=6·3,5=21m, więc drugą siatkę obliczeniową wprowadzono dla 21 metrów nad terenem. Współczynnik szorstkości wynosi z0=2 Korzystając z siatki obliczeniowej na zadanej wysokości wykonano kolejne obliczenia emisji stężeń zanieczyszczeń. Wyniki obliczeń przedstawiono w tabelach. W tabeli nr 16 zamieszczono emisje w wariantach, tabela nr 17 zawiera wartości maksymalne, emisję średnią podaje tabela nr 18, punkty
z przekroczeniami emisji zestawia tabela nr 19.
Emisja w wariantach, tabela nr 16
-------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-------------------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
-------------------------------------------------------------------------------------
EMISJA W WARIANTACH
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK
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 3130,0 Vwyl[m/s]=10,4, Tsp[K]= 439,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 3,6300000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 12,3350000
| | |137 pył zaw. PM10, | 4,7620000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 9,0700000
1 | 2 | 0,0 0,0 2770,0 Vwyl[m/s]=20,8, Tsp[K]= 439,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 7,2600000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 24,6750000
| | |137 pył zaw. PM10, | 9,5240000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 18,1400000
1 | 3 | 0,0 0,0 600,0 Vwyl[m/s]=29,7, Tsp[K]= 439,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 10,3700000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 35,2450000
| | |137 pył zaw. PM10, | 13,6060000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 25,9200000
Maksymalne wartości stężeń na wysokości zabudowy, tabela nr 17
---------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
---------------------------------------------------------------------------
ANALIZA STĘŻEŃ UŚREDNIONYCH DLA 1 GODZINY
Punkty z maksymalnymi wartościami
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK Zbiór wyników: T03PATK.DBF
* - wartosc maksymalna
---------------------------------------------------------------------------
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%
21,0 0,0 78,1 243,52783* 0,28
21,0 -78,1 0,0 243,52783 0,29*
-----------------------------------------------------------------------
72 ditl. siarki (gaz) D1=350,000 Obszar zwykły
CAS 7446-09-5 0,274%
21,0 0,0 78,1 827,52496* 3,84
21,0 78,1 0,0 827,52496 5,79*
-----------------------------------------------------------------------
137 pył zaw. PM10(pył) D1=280,000 Obszar zwykły
CAS 0,2%
21,0 0,0 78,1 319,47095* 0,16
21,0 -78,1 0,0 319,47095 0,18*
-----------------------------------------------------------------------
150 tlenek węgla (gaz) D1=30000,0 Obszar zwykły
CAS 630-08-0 0,2%
21,0 0,0 78,1 608,48407* 0,00
21,0 1250,0 1250,0 102,95362 0,00*
W żadnym punkcie stężenie nie przekracza
10% wartości odniesienia
Emisja średnia, tabela nr 18
---------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
---------------------------------------------------------------------------------------
EMISJA ŚREDNIA
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK
W - obliczona z wariantów, P - podana przez użytkownika
--------------------------------------------------------------------------------------
Emitor |Substancja, numer CAS | EmSr[kg/h] | EmSr[Mg/rok] |Tsp[K]|Vwyl[m/s]
--------------------------------------------------------------------------------------
1W| | | | 439,0| 16,59
| 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 19,70851 | 128,1053 | |
| 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 5,799092 | 37,69410 | |
|150 tlenek węgla , 630-08-0 | 14,49060 | 94,18890 | |
|137 pył zaw. PM10, | 7,607714 | 49,45014 | |
Punkty z przekroczeniami na wysokości zabudowy, tabela nr 19
---------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
---------------------------------------------------------------------------
ANALIZA STĘŻEŃ UŚREDNIONYCH DLA 1 GODZINY
Punkty z przekroczeniami dopuszczalnych norm stężeń
dla wybranych substancji
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK Zbiór wyników: T03PATK.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%
21,0 -78,1 0,0 243,52783 (3) 0,29
21,0 78,1 0,0 243,52783 (3) 0,21
21,0 0,0 78,1 243,52783 (3) 0,28
-----------------------------------------------------------------------
72 ditl. siarki (gaz) D1=350,000 Obszar zwykły
CAS 7446-09-5 0,274%
21,0 -78,1 -156,2 542,66437 (1) 0,31
21,0 0,0 -156,2 570,44196 (1) 0,50
21,0 78,1 -156,2 542,66437 (1) 0,38
21,0 -156,2 -78,1 542,66437 (1) 0,39
21,0 -78,1 -78,1 701,65869 (2) 1,31
21,0 0,0 -78,1 827,52496 (3) 1,74
21,0 78,1 -78,1 701,65869 (2) 1,64
21,0 156,2 -78,1 542,66437 (1) 0,46
21,0 -156,2 0,0 570,44196 (1) 0,93
21,0 -78,1 0,0 827,52496 (3) 4,12
21,0 78,1 0,0 827,52496 (3) 5,79
21,0 156,2 0,0 570,44196 (1) 1,06
21,0 -156,2 78,1 542,66437 (1) 0,58
21,0 -78,1 78,1 701,65869 (2) 2,09
21,0 0,0 78,1 827,52496 (3) 3,84
21,0 78,1 78,1 701,65869 (2) 1,74
21,0 156,2 78,1 542,66437 (1) 0,35
21,0 -156,2 156,2 473,20816 (2) 0,33
21,0 -78,1 156,2 542,66437 (1) 0,62
21,0 0,0 156,2 570,44196 (1) 0,95
21,0 78,1 156,2 542,66437 (1) 0,44
-----------------------------------------------------------------------
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
Po wykonanych obliczeniach na wysokości zabudowy, stwierdzono przekroczenia dla ditlenku siarki i ditlenku azotu, pozostałe stężenia mieszczą się w dozwolonych wartościach. W wyniku zaistniałych przekroczeń dokonano redukcji dla ditlenku siarki, w każdym z podokresów o ten sam procent, tak samo dla ditlenku azotu, również wykonano redukcję dla każdego z podokresów o ten sam procent. Jak już wcześniej wspomniano, dopuszczalne stężenie dla ditlenku siarki wynosi 350 μg/m3, zatem emisja została obniżona o 60% jako, że wartość maksymalna stężenia ditlenku siarki na wysokości zabudowy wynosi 827,52496 μg/m3. Wartość maksymalna dla ditlenku azotu wynosi 243,52783 μg/m3, natomiast dopuszczalna norma to 200 μg/m3, zatem emisję należało obniżyć zaledwie o 19%. Wyniki po redukcji, na poziomie zabudowy, przedstawione są w tabelach, które zawierają emisję w wariantach i jest to tabela nr 20, następnie wartości maksymalne po redukcji w tabeli nr 21, tabela nr 22 przedstawia emisję średnią po redukcji, a przekroczenia w poszczególnych punktach siatki obliczeniowej znajdują się w tabeli nr 23, do tego dołączona jest tabela nr 24 zawierająca informacje o ładunku.
Emisja w wariantach po redukcji, tabela nr 20
-------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-------------------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
-------------------------------------------------------------------------------------
EMISJA W WARIANTACH
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK
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 3130,0 Vwyl[m/s]=10,4, Tsp[K]= 439,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 2,9403000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 4,9340000
| | |137 pył zaw. PM10, | 4,7620000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 9,0700000
1 | 2 | 0,0 0,0 2770,0 Vwyl[m/s]=20,8, Tsp[K]= 439,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 5,8806000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 9,8700000
| | |137 pył zaw. PM10, | 9,5240000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 18,1400000
1 | 3 | 0,0 0,0 600,0 Vwyl[m/s]=29,7, Tsp[K]= 439,0
| | | 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 8,3997000
| | | 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 14,0980000
| | |137 pył zaw. PM10, | 13,6060000
| | |150 tlenek węgla, 630-08-0 | 25,9200000
Maksymalne wartości stężeń na wysokości zabudowy po redukcji, tabela nr 21
---------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
---------------------------------------------------------------------------
ANALIZA STĘŻEŃ UŚREDNIONYCH DLA 1 GODZINY
Punkty z maksymalnymi wartościami
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK Zbiór wyników: T04PATK.DBF
* - wartosc maksymalna
---------------------------------------------------------------------------
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%
21,0 0,0 78,1 197,25754* 0,00
21,0 1250,0 1250,0 33,36341 0,00*
-----------------------------------------------------------------------
72 ditl. siarki (gaz) D1=350,000 Obszar zwykły
CAS 7446-09-5 0,274%
21,0 0,0 78,1 331,00998* 0,00
21,0 1250,0 1250,0 55,99692 0,00*
-----------------------------------------------------------------------
137 pył zaw. PM10(pył) D1=280,000 Obszar zwykły
CAS 0,2%
21,0 0,0 78,1 319,47095* 0,16
21,0 -78,1 0,0 319,47095 0,18*
-----------------------------------------------------------------------
150 tlenek węgla (gaz) D1=30000,0 Obszar zwykły
CAS 630-08-0 0,2%
21,0 0,0 78,1 608,48407* 0,00
21,0 1250,0 1250,0 102,95362 0,00*
W żadnym punkcie stężenie nie przekracza
10% wartości odniesienia
Emisja średnia po redukcji, tabela nr 22
---------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
---------------------------------------------------------------------------------------
EMISJA ŚREDNIA
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK
W - obliczona z wariantów, P - podana przez użytkownika
--------------------------------------------------------------------------------------
Emitor |Substancja, numer CAS | EmSr[kg/h] | EmSr[Mg/rok] |Tsp[K]|Vwyl[m/s]
--------------------------------------------------------------------------------------
1W| | | | 439,0| 16,59
| 72 ditl. siarki , 7446-09-5 | 7,883403 | 51,24212 | |
| 70 ditl. azotu , 10102-44-0| 4,697265 | 30,53222 | |
|150 tlenek węgla , 630-08-0 | 14,49060 | 94,18890 | |
|137 pył zaw. PM10, | 7,607714 | 49,45014 | |
Punkty z przekroczeniami na wysokości zabudowy po redukcji, tabela nr 23
---------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
---------------------------------------------------------------------------
ANALIZA STĘŻEŃ UŚREDNIONYCH DLA 1 GODZINY
Punkty z przekroczeniami dopuszczalnych norm stężeń
dla wybranych substancji
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK Zbiór wyników: T04PATK.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
Ładunek substancji na emitorze po redukcji, tabela nr 24
-------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-------------------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
-------------------------------------------------------------------------------------
ŁADUNEK SUBSTANCJI NA POSZCZEGÓLNYCH EMITORACH
( rok )
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK
------------------------------------------------------------------------------------
Nr | Substancja | Ładunek [Mg]
------------------------------------------
emitora | Kod i nazwa CAS |Gaz, pył zawieszony | Pył całkowity
------------------------------------------------------------------------------------
1| 70 ditl. azotu 10102-44-0| 30,532220 |
| 72 ditl. siarki 7446-09-5 | 51,242120 |
| 137 pył zaw. PM10 | 49,45014 | 36,689390
| 150 tlenek węgla 630-08-0 | 94,188900 |
Po przeprowadzonej redukcji nie stwierdzono ponownie występujących przekroczeń dopuszczalnych stężeń substancji na wysokości zabudowy.
11. Obliczenia opadu pyłu
Obliczenia opadu wykonano dla zaprojektowanej już wcześniej siatki, dla zanieczyszczeń, gazowych na poziomie terenu. Charakterystykę frakcji pyłu przedstawia tabela nr 25.
Parametry frakcji pyłu, tabela nr 25
-----------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-----------------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
-----------------------------------------------------------------------------------
PARAMETRY FRAKCJI PYŁU
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK Przedział emitorów: od: 1 do: 1
-----------------------------------------------------------------------------------
Nr | Nr | | Frakcje | Udział | Emisja |
emitora |wariantu|Substancja | [um] | proc.[%] | [Mg/rok] |Wf[m/s]
-----------------------------------------------------------------------------------
1| 1 | pył ogółem | 0-10 | 20,22 | 14,90700| 0,002
| | | 10-20 | 26,16 | 19,28620| 0,014
| | | 20-40 | 25,02 | 18,44575| 0,057
| | | 40-60 | 27,79 | 20,48791| 0,158
| | | 60-100| 0,38 | 0,28015130 | 0,375
| | | 100-200| 0,43 | 0,31701330 | 0,770
| 2 | pył ogółem | 0-10 | 20,22 | 26,38547| 0,002
| | | 10-20 | 26,16 | 34,13669| 0,014
| | | 20-40 | 25,02 | 32,64908| 0,057
| | | 40-60 | 27,79 | 36,26371| 0,158
| | | 60-100| 0,38 | 0,49586930 | 0,375
| | | 100-200| 0,43 | 0,56111530 | 0,770
| 3 | pył ogółem | 0-10 | 20,22 | 8,16484| 0,002
| | | 10-20 | 26,16 | 10,56341| 0,014
| | | 20-40 | 25,02 | 10,10308| 0,057
| | | 40-60 | 27,79 | 11,22160| 0,158
| | | 60-100| 0,38 | 0,15344400 | 0,375
| | | 100-200| 0,43 | 0,17363400 | 0,770
Ładunek pyłu na emitorze znajduje się w tabeli nr 26, jako „pył ogółem”, opisującej wszystkie ładunki zanieczyszczeń. Pozostałe informacje dotyczące pyłu znajdują się
w tabelach nr 27 i nr 28, odpowiadającym kolejno przekroczeniom opadu pyłu oraz maksymalnym wartościom opadu pyłu. Plamy przekroczeń opadu pyłu przedstawia izolinia nr 2.
Ładunek pyłu na emitorze, tabela nr 26
-------------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-------------------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
-------------------------------------------------------------------------------------
ŁADUNEK SUBSTANCJI NA POSZCZEGÓLNYCH EMITORACH
( rok )
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK
------------------------------------------------------------------------------------
Nr | Substancja | Ładunek [Mg]
------------------------------------------
emitora | Kod i nazwa CAS |Gaz, pył zawieszony | Pył całkowity
------------------------------------------------------------------------------------
1| 70 ditl. azotu 10102-44-0| 37,694100 |
| 72 ditl. siarki 7446-09-5 | 256,210600 |
| 137 pył zaw. PM10 | 49,45014 | 244,596000
| 150 tlenek węgla 630-08-0 | 94,188900 |
Przekroczenia opadu pyłu, tabela nr 27
---------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
---------------------------------------------------------------------------
ANALIZA OPADU PYŁU
Punkty z wartościami opadu przekraczającymi progi
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK Zbiór wyników: D01PATK.DBF
---------------------------------------------------------------------------
Współrzędne Pył ogółem
X[m] Y[m] [g/m2*rok]
---------------------------------------------------------------------------
Współczynnik szorstkości z0 = 2,00000
--------------------------------------------------------------------------
Obszar zwykły Dp-Rp=180,000
78,1 -156,2 186,43649
-156,2 -78,1 185,67119
-78,1 -78,1 278,14789
0,0 -78,1 215,74603
78,1 -78,1 525,17023
156,2 -78,1 268,85010
-156,2 0,0 317,80441
-78,1 0,0 619,41382
78,1 0,0 1119,01782
156,2 0,0 563,88251
234,4 0,0 252,31004
-156,2 78,1 237,69865
-78,1 78,1 383,43723
0,0 78,1 465,60309
78,1 78,1 620,85907
156,2 78,1 439,17435
234,4 78,1 210,24541
-78,1 156,2 209,16444
0,0 156,2 264,72995
78,1 156,2 309,69113
156,2 156,2 194,41147
Punkty z maksymalnymi wartościami opadu pyłu, tabela nr 28
---------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
---------------------------------------------------------------------------
ANALIZA OPADU PYŁU
Punkty z maksymalnymi wartościami opadu
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK Zbiór wyników: D01PATK.DBF
---------------------------------------------------------------------------
Współrzędne Pył ogółem
X[m] Y[m] [g/m2*rok]
---------------------------------------------------------------------------
Współczynnik szorstkości z0 = 2,00000
--------------------------------------------------------------------------
Obszar zwykły Dp-Rp=180,000
78,1 0,0 1119,01782
Przekroczenia opadu pyłu, izolinia nr 2
Po wykonanych obliczeniach stwierdzono znaczne przekroczenia w opadzie pyłu. Dopuszczalny opad pyłu wynosi 180 g/m2, natomiast w opracowywanym projekcie opad ten wyniósł aż 1119,01782 g/m2, z czego wynika 84% redukcja opadu. Wyniki redukcji opadu przedstawiają zamieszczone niżej tabele. Analiza frakcji po przeprowadzonej redukcji znajduje się w tabeli nr 29, przekroczenia opadu pyłu zawiera tabela nr 30, a wartości dotyczące maksymalnych wartości umieszczone są
w tabeli nr 31.
Parametry frakcji pyłu po redukcji, tabela nr 29
-----------------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
-----------------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
-----------------------------------------------------------------------------------
PARAMETRY FRAKCJI PYŁU
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK Przedział emitorów: od: 1 do: 1
-----------------------------------------------------------------------------------
Nr | Nr | | Frakcje | Udział | Emisja |
emitora |wariantu|Substancja | [um] | proc.[%] | [Mg/rok] |Wf[m/s]
-----------------------------------------------------------------------------------
1| 1 | pył ogółem | 0-10 | 20,22 | 2,23605| 0,002
| | | 10-20 | 26,16 | 2,89293| 0,014
| | | 20-40 | 25,02 | 2,76686| 0,057
| | | 40-60 | 27,79 | 3,07319| 0,158
| | | 60-100| 0,38 | 0,04202270 | 0,375
| | | 100-200| 0,43 | 0,04755200 | 0,770
| 2 | pył ogółem | 0-10 | 20,22 | 3,95782| 0,002
| | | 10-20 | 26,16 | 5,12050| 0,014
| | | 20-40 | 25,02 | 4,89736| 0,057
| | | 40-60 | 27,79 | 5,43956| 0,158
| | | 60-100| 0,38 | 0,07438040 | 0,375
| | | 100-200| 0,43 | 0,08416730 | 0,770
| 3 | pył ogółem | 0-10 | 20,22 | 1,22473| 0,002
| | | 10-20 | 26,16 | 1,58451| 0,014
| | | 20-40 | 25,02 | 1,51546| 0,057
| | | 40-60 | 27,79 | 1,68324| 0,158
| | | 60-100| 0,38 | 0,02301660 | 0,375
| | | 100-200| 0,43 | 0,02604510 | 0,770
Przekroczenia opadu pyłu po redukcji, tabela nr 30
---------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
---------------------------------------------------------------------------
ANALIZA OPADU PYŁU
Punkty z wartościami opadu przekraczającymi progi
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK Zbiór wyników: D02PATK.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
Punkty z maksymalnymi wartościami opadu pyłu po redukcji, tabela nr 31
---------------------------------------------------------------------------
ATMOTERM Opole EK100W
---------------------------------------------------------------------------
PATRYCJA KAKOL
---------------------------------------------------------------------------
ANALIZA OPADU PYŁU
Punkty z maksymalnymi wartościami opadu
Obiekt: PROJEKT OP NR 8
Identyfikator obiektu: PATK Zbiór wyników: D02PATK.DBF
---------------------------------------------------------------------------
Współrzędne Pył ogółem
X[m] Y[m] [g/m2*rok]
---------------------------------------------------------------------------
Współczynnik szorstkości z0 = 2,00000
--------------------------------------------------------------------------
Obszar zwykły Dp-Rp=180,000
78,1 0,0 167,85265
Po przeprowadzonej redukcji nie stwierdzono przekroczeń opadu pyłu więc nie istnieje potrzeba przeprowadzania kolejnych redukcji opadu pyłu.
12. Wyznaczenie emisji granicznych wg kryteriów imisyjnego i emisyjnego oraz ustalenie proponowanych emisji dopuszczalnych
12.1. 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 22 kwietnia 2010 roku.
12.2. 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.
12.3. Obliczenie emisji granicznej wg kryterium emisyjnego
W odniesieniu się do wytycznych z kryterium emisyjnego posłużyły dane z tabeli nr 32, dotyczącej charakterystyki fizycznej emitora oraz tabela nr 33 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 32
| Kod emitora 1 | Opis emitora (nr obiektu, rodzaje źródeł) |
Charakterystyka źródła emisji zanieczyszczeń do powietrza |
|---|---|---|
Współrzędne punktu emisji |
||
| X | ||
| E1 | 1 | 0 |
Proponowane emisje dopuszczalne, tabela nr 33
| Kod emitora | Źródło emisji | Substancja | Dopuszczalna ilość substancji zanieczyszczających |
|---|---|---|---|
| dla źródła | |||
| - | - | - | mg/mn3 |
| ditlenek siarki | 1300 | ||
| ditlenek azotu | 400 | ||
| E1 | pył | 400 | |
| pył PM10 | - | ||
| tlenek węgla | - |
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 34, umieszczonej na następnej stronie.
zanieczyszczenie emisje |
SO2 | NO2 | pył całkowity | PM 10 | CO |
|---|---|---|---|---|---|
| Emisje graniczne według kryterium imisyjnego | Emax | (Eśr)r | Emax | (Eśr)r | (Eśr)r |
emitor (kg/h) 14,09 |
emitor (kg/h) 7,88 |
instalacja (Mg/rok) 51,24 |
emitor (kg/h) 8,39 |
emitor (kg/h) 4,69 |
|
| Emisje graniczne według kryterium emisyjnego | E | E | E |
||
źródło (kg/h) 8,99 |
emitor (kg/h) 17,99 |
instalacja (Mg/rok) 116,94 |
źródło (kg/h) 2,77 |
emitor (kg/h) 5,54 |
|
| Proponowane emisje dopuszczalne | E | E | E | E | E |
źródło (kg/h) 8,99 |
emitor (kg/h) 14,09 |
instalacja (Mg/rok) 51,24 |
źródło (kg/h) 2,77 |
emitor (kg/h) 5,54 |
|
| Emisje przyjęte do obliczeń modelowych | Emax | (Eśr)r | Emax | (Eśr)r | (Eśr)r |
emitor (kg/h) 70,49 |
emitor (kg/h) 39,42 |
instalacja (Mg/rok) 256,21 |
emitor (kg/h) 10,37 |
emitor (kg/h) 5,79 |
Określenie emisji granicznych oraz proponowanych emisji dopuszczalnych, tabela nr 34
13. Wymagana redukcja emisji
Wymagana redukcja emisji podana w % potrzebnej skuteczności oczyszczania emitowanych zanieczyszczeń w skali roku.
$$\eta_{SO_{2}} = \frac{256,21 - 51,24}{256,21} \bullet 100\% = 80\%$$
$$\eta_{NO_{2}} = \frac{37,69 - 30,53}{37,69} \bullet 100\% = 19\%$$
$$\eta_{pyl\ cal.} = \frac{244,59 - 36,69}{244,59} \bullet 100\% = 85\%$$
Dla pyłu PM10 oraz tlenku węgla nie prowadzono redukcji, ponieważ ich stężenia mieściły się w dopuszczalnych normach.
14. 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 głównie ditlenku siarki oraz opadu pyłu, w niewielkim natomiast stopniu dokonano redukcji ditlenku azotu. 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 22 kwietnia 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 oczywiście ditlenek siarki, tak też jest w przypadku naszego emitora, gdzie ditlenek siarki, zaraz po pyle, musi być usuwany z jedną z większych skuteczności oczyszczania. 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. Ten sam produkt końcowy, jakim jest wspomniany nawóz, przy spalaniu paliwa, można uzyskać poprzez dodawania do węgla CaCO3. Równie skuteczną metodą oczyszczania jest powszechnie stosowana w dzisiejszych czasach, metoda mokrego wapnowania. Jej skuteczność kształtuje się w granicach 90-95% skuteczności odsiarczania, co jest wartością bardzo bliską naszym wymaganiom odsiarczania, aczkolwiek skuteczność ta w dużej mirze zależy od intensywności przemywania spalin. Metoda ta polega na przemywanie spalin wodną zawiesiną wapna lub kamienia wapiennego w wieży kolumny absorpcyjnej.
W efekcie produktem końcowym jest gips. Ze względu na potrzebę niskiej skuteczności usuwania ditlenku azotu, można zastosować metodę termicznej redukcji do N2. Co dotyczy emisji pyłu całkowitego, można zaproponować zamontowanie odpylacza elektrostatycznego, należącego do grupy odpylaczy suchych, ze względu na jego powszechne stosowanie do odpylania w przypadku, kiedy źródłem są kotły energetyczne. Ma szeroki przedział skuteczności odpylania, bo od 500 tysięcy do 3 milionów mn3/h, ich skuteczność jest bardzo wysoka.
Podsumowując, należy zainwestować w rozwój technologiczny kotłowni, ponieważ jest ona szkodliwym obiektem dla środowiska, a już na pewno dla otoczenia w którym się znajduje. Długotrwałe tak negatywne oddziaływanie obiektu będzie skutkowało pogorszeniem się warunków środowiska na terenie oddziaływania kotłowni, co skutkuje również pogorszeniem się warunków bytowych mieszkańców, nie należy również pomijać faktu ciągłych przekroczeń dopuszczalnych stężeń, które wraz
z wiekiem kotłowni będą wzrastać.
15. Izolinie
Na końcu zamieszczone są izolinie rozkładu zanieczyszczeń, na które istotny wpływ ma zamieszczona poniżej róża wiatrów dla miejscowości Zielona Góra, a konkretniej dla analizowanego emitora. Izolinie dotyczące tlenku węgla oraz pyłu PM10 nie zostały zamieszczone ze względu na brak redukcji ich stężeń. Izolinie stężeń średnich ditlenku azotu również nie zostały zamieszczone, ze względu na niezauważalną różnicę zmiany stężenia uśrednionego w odniesieniu do roku.
Róża wiatrów
Izolinia stężenia maksymalnego SO2 przed redukcją Izolinia stężenia maksymalnego SO2 po redukcji
Na izoliniach rozkładu stężeń widoczne jest wyraźne zmniejszenie wartości stężenia po redukcji w stosunku do stężenia przed redukcją.
Izolinia stężenia średniego SO2 przed redukcją Izolinia stężenia średniego SO2 po redukcji
Na izoliniach rozkładu stężeń uśrednionych dla roku widać zmniejszenie się wartości stężeń po redukcji w stosunku do wartości przed redukcją.
Izolinia stężenia maksymalnego NO2 przed redukcją Izolinia stężenia maksymalnego NO2 po redukcji
Na izoliniach rozkładu stężenia maksymalnego NO2 widać nieznaczne, w porównaniu do SO2, zmniejszenie się stężenia po redukcji
w stosunku do stężeń przed redukcją
Izolinia stężenia opadu pyłu przed redukcją Izolinia stężenia opadu pyłu po redukcji
Na tych izoliniach, przedstawiających rozkład stężenia opadu pyłu przed i po redukcji, można zaobserwować jak radykalnie zmniejszył się opad po redukcji w stosunku do opadu przed redukcją, wartość na zewnętrznych izoliniach nie zmieniły się tak radykalnie jak te na wewnętrznych, wynikać to może z ciężkości ziaren pyłu, które znacznie zmniejszają rozprzestrzenianie pyłu na dalsze odległości, co skutkuje wysokimi stężeniami opadu w bliskiej odległości od emitora.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
zrodla i rodzaje zanieczyszczen
projekt źródła Zuzaaa
ZRODLA I ROZPRZESTRZENIANIE ZANIECZYSZCZEN-WYKŁAD, Polibuda, OŚ, Semestr IV, Źródła i rozprzestrzeni
3[1]. Zrodla i rodzaje zanieczyszczen antropogenicznych wod, pytania dyplomowe
źródła i szlaki zanieczyszczeń w ekosystemie
ŹRÓDŁA I SKUTKI ZANIECZYSZCZEŃ MIKROBIOLOGICZNYCH ŻYWNOŚCI DROBNOUSTROJE ICH RODZAJE ppt
Źródła i rodzaje zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego, Ochrona środowiska
07-03, Litosfera - źródła i rodzaje zanieczyszczeń oraz sposoby jej ochrony
materiały pomocnicze, Politechnika Wroclawska, ŹRÓDŁA I ROZPRZESTRZENIANIE ZANIECZYSZCZEŃ W ATMO
Źródła i rodzaje zanieczyszczeń wód
zrodla i rodzaje zaniecz pow
03 rozp uzgodnienia projektu budowlanego Dz U 2003 nr121poz1137
wyniki tabela zad7, Ochrona Środowiska, semestr V, Alternatywne źródła energii, PROJEKT 2
Źródła finansowanie projektów, Notatki UTP - Zarządzanie, Semestr III, Zarządzanie projektami
PROJEKTOWANIE TERENÓW ZIELENI - wykłady, ARCHITEKTURA KRAJOBRAZU, ze źródła nr 4, ► OGRODNICTWO
więcej podobnych podstron