Ochrona powietrza - projekt.docx

(387 KB) Pobierz

Politechnika Wrocławska              Rok akademicki: 2010/2011

Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska

Zakład Ochrony Atmosfery

             

 

 

 

Ćwiczenie

Projektowe

 

 

Ochrona powietrza

 

 

 

Prowadząca ćwiczenia:                                                                                               Wykonał:

                                                                                                                fajna studentka ;)                           

 

             

1.        
Cel zadania projektowego

 

Celem zadania projektowego jest wyznaczenie emisji dopuszczalnych dla zadanej kotłowni.

 

 

2.         Zakres zadania projektowego

 

2.1.   Obliczenia wstępne

 

·         Obliczenia emisji zanieczyszczeń (godzinowych) SO2, NOx, CO, pyłu całkowitego i wszystkich frakcji pyłu (w tym pyłu zawieszonego PM10) dla wszystkich wariantów pracy kotłowni.

·         Obliczenia składu frakcyjnego pyłu emitowanego i całkowitej skuteczności odpylania.

·         Obliczenia rocznych emisji zanieczyszczeń SO2, NOx, CO i pyłu całkowitego.

·         Obliczenia prędkości swobodnego opadania ziaren pyłu dla poszczególnych frakcji pyłu.

·         Obliczenia strumienia objętości spalin w warunkach rzeczywistych i normatywnych oraz prędkości wylotu spalin dla 2 wariantów.

·         Obliczenia stężeń w spalinach w warunkach suchych, dla zawartości 6% O2 w spalinach.

·         Obliczenia prędkości opadania poszczególnych frakcji pyłu.

 

2.2.   Obliczenia rozprzestrzeniania zanieczyszczeń

 

·         Sprawdzenie warunków skróconego zakresu obliczeń dla substancji gazowych oraz sprawdzenie warunków kryterium opadu pyłu –przypadku niespełnienia warunku skróconego zakresu dla jakiejkolwiek substancji gazowej przechodzimy do pełnego zakresu obliczeń.

·         Projekt siatki obliczeniowej – wykonać schemat siatki obliczeniowej z węzłami siatki oraz naniesionymi lokalizacjami emitora i budynku mieszkalnego.

·         Obliczenia rozkładów przestrzennych stężeń maksymalnych i średnich wybranych substancji i częstości przekroczeń wartości odniesienia dla stężeń w sieci receptorów wokół emitora.

·         Obliczenia stężeń wybranych zanieczyszczeń na poziomie zabudowy mieszkalnej zlokalizowanej w pobliżu emitora.

·         Obliczenia opadu pyłu/

·         Określenie emisji granicznych ze względu na kryterium imisyjne.

·         Określenie emisji granicznych ze względu na kryterium emisyjne.

·         Propozycja emisji dopuszczalnych przedstawiona w tabeli.

·         Określenie niezbędnego stopnia i sposobu ograniczania emisji.

·         Wnioski i zalecenia.


3.    Charakterystyka obiektu

 

Zadanym obiektem jest kotłownia, w której umieszczone są 2 kotły opalane węglem kamiennym o wydajności cieplnej kotła wynoszącej 28,5 MW z rusztem mechanicznym o sprawności cieplnej wynoszącej η= 88% . W kotłach spalany jest węgiel kamienny o wartości opalowej

Wd = 19600 kJ/kg. Zawartość popiołu w paliwie wynosi: Ar = 23%, zawartość siarki w paliwie wynosi: S = 1,9%. Spaliny o temp = 455 K, odprowadzane z kotła zawierają wilgoć o wartości wynoszącej 33 g/kgs Gęstość pyłu odprowadzanego do atmosfery wynosi 2270 kg/m3. Skład frakcyjny pyłu wynosi:

 

·                0-10 µm - 15%

·                10-20 µm -12%

·                20-40 µm – 18%

·                40-60 µm – 21%

·                60-100µm – 20%

·                > 100 µm -  14%

 

Kotłownię wyposażono w instalację do odpylania o skuteczności odpylania ηi wynoszącej dla poszczególnych frakcji:

 

·         0-10 µm - 25%

·         10-20 µm – 47%

·         20-40 µm – 75%

·         40-60 µm – 98%

·         > 60µm – 100%

 

Praca kotłów odbywa się w dwóch wariantach:

·         Wariant 1: kocioł z obciążeniem k = 65% – 2900 godz. w ciągu roku.

·         Wariant 2: kotły z obciążeniem nominalnym4500 godz. w ciągu roku.

 

 

Dane dotyczące emitora przedstawiono w tabeli 1.

 

Tabela 1. Dane emitorów

 

    ------------------------------------------------------------------------

    ATMOTERM Opole                      EK100W

    ------------------------------------------------------------------------

    TALAREK

    ------------------------------------------------------------------------

                                 DANE EMITORÓW

 

    Obiekt:  TEMAT 29

    Identyfikator obiektu TLK

    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  |   63,0  |   1,70   | ZADASZONY

    ------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

4.         Charakterystyka obszaru oddziaływania

 

Kotłownia zlokalizowana jest na obszarze miejskim w mieście Piła. W odległości 400 m w kierunku zachodnim zlokalizowane są XI kondygnacyjne budynki mieszkalne. Dla danego terenu przyjęto współczynnik aerodynamicznej szorstkości podłoża wynoszący: z0 = 2

 

5.         Tło zanieczyszczeń

 

Przyjęte oznaczenie dla tła zanieczyszczeń: R

Do celów projektowych przyjęto tło na poziomie 30 % wartości odniesienia. Przyjęte wartości odniesienia i tła przestawia tabela 2.

 

Tabela 2. Wartości odniesienia

----------------------------------------------------------------------------------

ATMOTERM Opole                           EK100W

----------------------------------------------------------------------------------

PAWEŁ SMOLAREK

----------------------------------------------------------------------------------

                                WARTOŚCI ODNIESIENIA

 

Obiekt:  TEMAT 29

Identyfikator obiektu:   PSMO

 

---------------------------------------------------------------------------------

Substancja         | Numer  CAS | D1[ug/m3]| Da[ug/m3]|R[ug/m3] |  Dp*     Rp*

---------------------------------------------------------------------------------

   70 ditl. azotu   | 10102-44-0 |  200,0000|   40,0000| 12,0000 |   -       -

   72 ditl. siarki  | 7446-09-5  |  350,0000|   20,0000|  6,0000 |   -       -

  137 pył zaw. PM10 |            |  280,0000|   40,0000| 12,0000 | 200,00  20,000

  150 tlenek węgla  | 630-08-0   |30000,0000|     -    |    -    |   -       -

 

* - [g/m2*rok]

 

6.       Obliczenia wstępne

 

6.1.   Wydajność cieplna kotłowni:

 

Qki=QNiki100, MW

 

QNi – nominalna wydajność kotła, MW

Ki – obciążenie kotła, %

 

Wariant 1:

 

QkI=28,5∙65100=18,52 MW

 

Wariant 2:

 

QkII=25,4∙100100=25,4 , MW

 



 

 

 

 

 

6.2.   Zużycie paliwa dla kotła

 

Bki=QkiWdiηi= , kg/h

             

              Qki – wydajność cieplna kotła,

              Wdi – wydajność opałowa paliwa, kJ/kg

              ηi – sprawność cieplna kotła, %

 

Wariant 1:

 

BkI=18,52∙103∙360019600⋅0,88=3866  , kg/h

 

Wariant 2:

 

BkII=25,4∙103∙3600 21300⋅0,84=11897  , kg/h

 

 

6.3.   Unos zanieczyszczeń (godzinowy)

 

Unos jest to wartość zanieczyszczeń wytworzonych w źródle.

 

·         Unos SO2

USO2=1,6∙S∙Bk100,  kg/h

Bkzużycie paliwa, kg/h

              Szawartość siarki w paliwie, %

 

·         Unos NO2

 

UNO2=BkWNO2,  kg/h

Bkzużycie paliwa, kg/h

              WNO2wskaźnik unosu NO2...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin