В результате проведенной работы установлено:
• предприятие выбрасывает в атмосферу следующие загрязняющие вещества окислы азота, метан, углеводороды, окись углерода, сажа, бенз(а)пирен, оксид железа, марганец и его соединения, кремний, фтористый водород, фториды, металлическая и абразивная пыль, древесная пыль.
• валовые выбросы вредных веществ в атмосферу по УПСВ-3 НГДУ «Мамонтовнефть» составляют 893,924 тонн в год.
По УПСВ представлено 243 основных источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. /22/
Рассматриваемое предприятие относится ко II категории опасности.
В результате проведенных расчетов определено, что данное предприятие выбрасывает 13 наименований загрязняющих веществ. Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу данным предприятием представлены в таблице 16 .
Приведенные в таблице 1 коды, ПДК, классы опасности взяты согласно /23/, перечня используемой литературы.
Таблица 16
Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу.
| № п/п | Код | Наименование вещества | Класс опасности ности | пдкм.р.мг/м3 | пдкс.смг/м3 | ОБУВмг/м3 | Валовый выброс т/год |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1 | 0123 | железа оксид | 3 | 0,04 | 0,00241 | ||
| 2 | 0143 | марганец и его соединения | 2 | 0,01 | 0,001 | 0,00021 | |
| 3 | 0301 | азота диоксид | 2 | 0,085 | 0,04 | 5,749 | |
| 4 | 0328 | сажа | 3 | 0,15 | 0,05 | 70,072 | |
| 5 | 0337 | углерода оксид | 4 | 5,0 | 3,0 | 588,649 | |
| 6 | 0342 | фтористый водород | 2 | 0,02 | 0,005 | 0,00019 | |
| 7 | 0343 | фториды | 2 | 0,03 | 0,01 | 0,00162 | |
| 8 | 0410 | метан | 50 | 95,767 | |||
| 9 аименование веществаКласс опасностиСтационарные источники, т/годПередвижные источники, т/годОксид углерода411633,1260,240017Пыль неорган.30,00043-Марганец и его оксиды20,0026-Фтористый водород20,00034-Фториды20,00137-Оксид железа30,01052-Диоксид азота2142,4871,3926Углеводороды45885,040,033699Сажа31394,120,006767Бенз(а)пирен1375,4*10-8-Оксид серы-0,003687Свинец-0,0000279 | 0703 | бенз(а)пирен | 1 | 0,1х10-5 | 1,87х10-7 | ||
| 10 | 2754 | углеводороды (предельные) | 4 | 1,0 | 131,50 | ||
| 11 | 2908 | окись кремния (SiO2 70-20%) | 3 | 0,3 | 0,1 | 0,00016 | |
| 12 | 2930 | абразивная и металлическая пыль | 0,04 | 0,0126 | |||
| 13 | 2936 | пыль древесная | 0,1 | 2,145 | |||
| ИТОГО: 893,924 | |||||||
8.2.1.1 Расчет максимальных и валовых выбросов вредных веществ от источников загрязнений УПСВ-3.
(Источник № 1).
ОБЪЕКТ – Факел-1
Параметры факельной установки.
| Высота: | 22 м |
| Диаметр: | 0,325 м |
| Скорость: | 0,339 м/с |
| Объем: | 13,502 м3/м3 |
| Температура: | 1773оС |
Исходные данные:
Объем газа, сжигаемого на факеле и течение года - 1 821 500 м3;
Продолжительность работы факела втечение года - 8760 ч;
Температура попутного газа -20°С;
Плотность попутного газа -0,952 кг/м3;
Диаметр устья факельной установки -0,325 м;
Высота трубы факельной установки -22м;
Температура воздуха -21,7 град, С;
Атмосферное давление - 760 мм. рт. ст.;
Относительная влажность воздуха - 60 %.
/24/
Расчет максимального расхода продуктов горения, покидающих факельную установку.
Wv= 1 821 500/8760 /3600 = 0,058 м3/с;
Wпр = 0,058 х 13,502 х [( 273 + 1773 ) /273] = 5,870 м3/с;
Расчет параметров факельной установки, как потенциального источника загрязнения атмосферного воздуха.
Длина факела:
Lф = 5,3 х 0,325 x√l773/296 x√( 1 + 12,021)х(1+12,021 х 1,1907/0,962)=24,8 м;
Расчет высоты факельной установки:
Нв = 22+ 24,8 = 46,8м
Расчет диаметра факельной установки:
Dф = 0,189 x 24,8 = 4,7 м.
Проверка выполнения условий бесссажевого горения попутного газа на факельной установке.
Расчет средней скорости поступления к атмосферу продуктов сгорания (ПНГ)
Vист = 1,274 х 5,87/ 4,72 = 0,339 м/с
Условие бессажевого горения: Vист > 0,2 х U3B
Vист ист =0,339 м/с 0,2 х U3B = 73,73
Так как 0,339 < 73,73, то сжигание идет с выделением сажи.
Расчет максимальных и валовых выбросов вредных веществ.
Wv = 0,058 м3/с.
Wg = 217,778 кг/ час.
Расчет максимальных и валовых выбросов вредных веществ.
Для оценок мощности выбросов метана, оксида углерода и оксида азота (в пересчете на диоксид азота) при сжигании попутного газа используются опытные значения удельных выбросов на единицу массы сжигаемого газа-g., представлены в таблице 17
Опытные значения удельных выбросов на единицу массы сжигаемого газа
Таблица 17
| Наименование выбросов | (gj) |
| СО | 0,25 |
| NO2 | 0,002 |
| Сажа | 0,03 |
| Бенз(а)пирен | 8x10-11 |
Вредные вещества при сжигании попутного газа также образуются за счет недожига газа. Коэффициент недожига газа определяется эксперементально для факельных установок определенной конструкции, или принимается равным 0,0006 при бессажевом сжигании и 0,035 в противном случае.
Удельные выбросы углеводородов (в пересчете на метан), определяются по формуле:
(уд. выброс) = 0,01 х (коэф.недожига) х (массовая доля в %).
Компонентный состав попутного газа приведен в таблице 18 .
Таблица 18
| компонент | СН4 | С2Н6 | СЗН8 | iC4H10 | nС4Н10 | С5Н12 | С6+ | СО2 | Сумма |
| % масс. | 52,8 | 9,87 | 20,37 | 8,0 | 6,78 | 1,81 | 0,23 | 0,14 | 100 |
| 0.01*0,035*(%масс.) | 0,018 | 0,003 | 0,007 | 0,003 | 0,002 | 0,001 | 0,0001 | 0,0001 | 0,034 |
Максимальные выбросы:
Wgi = 0,278 х gixWg (г/сек)
где Wg - массовый расход сбрасываемого на факельной установке газа (кг/час);
Wg = 3600 х Wvxpr,
где Wv - объемный расход газа (мЗ/сек) = к-во сож.газа : 365 : 24 : 3600 = мЗ/сек
Валовые выбросы вредных веществ за год:
М = 0,001 х qixWqxt,
где t - продолжительность работы факельной установки в течение года, час.
Максимальные и валовые выбросы вредных веществ, представлены в таблице 19.
Максимальные и валовые выбросы вредных веществ (источник №1).
Таблица 19
| Компонент | СО | NО2 | Сажа | Бенз(а)- пирен | Метан |
| G, г/сек | 15,136 | 0,121 | 1,816 | 0,048х10-7 | 2,482 |
| М, т/год | 476,934 | 3,815 | 57,232 | 1,526х10-7 | 78,217 |
(Источник № 2).
ОБЪЕКТ – Факел-2
Исходные данные:
Объем газа, сжигаемого на факеле и течение года – 403 000 м3;
Продолжительность работы факела втечение года - 456 ч;
Температура попутного газа -20°С;
Плотность попутного газа -0,952 кг/м3;
Диаметр устья факельной установки -0,5 м;
Высота трубы факельной установки -35м;
Температура воздуха -21,7 град, С;
Атмосферное давление - 760 мм. рт. ст.;
Относительная влажность воздуха - 60 %.
Максимальные и валовые выбросы вредных веществ (источник №2)
Таблица 20
| Компонент | СО | NО2 | Сажа | Бенз(а)- пирен | Метан |
| G, г/сек | 65,24 | 0,52 | 7,83 | 0,21х10-7 | 10,70 |
| М, т/год | 107,01 | 0,86 | 12,84 | 0,34х10-7 | 17,55 |
Параметры факельной установки.
| Высота: | 35 м |
| Диаметр: | 0,5 м |
| Скорость: | 0,62 м/с |
| Объем: | 13,502 м3/м3 |
| Температура | 1773оС |
(Источник № 3).
ОБЪЕКТ – Котельная
Исходные данные:
Котельная работает на газовом топливе.
284,0 тыс.м3 - расход топлива за год (m)
38,2 тыс.м3 - расход топлива за самый холодный месяц (mх)
1 дымовая труба ( N )
Удаление продуктов сгорания в атмосферу производится через
1 дымовую трубу диаметром 400 мм и высотой 16 м (котел МЗК).
Расчет выбросов загрязняющих веществ, при сжигании топлива в котельных проведен по методике /25,26/, согласно перечня используемой литературы.
Формулы, использованные в расчетах:
Валовый выброс оксида углерода:
Мсо=0,001 х Ссо х m (l-q1/100), т/год
Cco=q2 х R х Q, кг/тыс.м3
Максимально разовый выброс оксида углерода:
G=(Cco х mx (1 –q1/100) x 103):(d х 24 х 3600), г/сек
Валовый выброс диоксида азота:
МNO2= 0,001 х m х Qxkno2, т/год
Максимально разовый выброс диоксида азота:
G=(mx х Q х Кж>2 х 103):(d х 24 х 3600), г/сек
Объем уходящих газов:
V= ((Vr х m х 103):(N х Т х 24 х 3600)) х ((273+ t):273), м3/сек
где: m - расход топлива за год, тыс.м3
тх - расход топлива за самый холодный месяц, тыс.м3
Q - низшая теплота сгорания натурального топлива, Мдж/кг
q1 - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива; 0,5%
q2 - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива; 0,5%
R – коэффициент (для газа - 0,5)
KNO2- параметр, характеризующий количество оксидов азота, образующихся
на 1 ГДж тепла; 0,09 кг/ГДж
t - температура дымовых газов, 175 град.С
Vг - суммарный объем дымовых газов; 12,58
Т - количество рабочего времени котельной за год , 257 суток
N - количество дымовых труб
d - количество дней в самом холодном месяце, 31
Валовый выброс оксида углерода:
Ссо=0,5x0,5x42,04=10,51
Мсо= 0,001 х 10,51 х284,0 х (1- 0,5/100) = 2,982 т/год
Максимально разовый выброс оксида углерода:
Gco= 10,51 х 38,2 х (1- 0,5/100) х 1000 / (31 х 24 х 3600)= 0,149 г/сек
Валовый выброс диоксида азота:
МNO2= 0,001 х 284,0x42,04 х 0,09= 1,0735 т/год
Максимально разовый выброс диоксида азота:
GNO2= (38,2 х 42,04 х 0,09 х 1000) / (31 х 24 х 3600)= 0,0535 г/сек
Объем уходящих газов:
V= (12,58 х 284,0 х 1000)/(1 х 257x24 х 3600) х (273 + 175)/273= = 0,2641 м3/сек