Kontrola emisji zanieczyszczeń ćwiczenie laboratoryjne nr 6
Zakład Miernictwa i Ochrony Atmosfery dr inż. Maria Mazur Wrocław, 2013/2014
6. OCENA DOTRZYMANIA STANDARDU EMISYJNEGO
6.1. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest nabycie umiejętności przeliczania wyników pomiaru stężenia normowanych
substancji zanieczyszczających (SO
2
, NO
x
, pył) na warunki standardowe (P=1013 hPa, T=273 K,
gaz suchy, referencyjna zawartość O
2
) i porównanie ich ze standardami emisyjnymi [2].
6.2.
NORMOWANIE DANYCH POMIAROWYCH
Przeliczanie wyników analizy składu chemicznego spalin wykonanej analizatorem wyposażonym w
kondycjoner z udziałów objętościowych gazowych substancji zanieczyszczających na stężenia tych
substancji
1 ppm SO
2
= 2,86 mg SO
2
/m
3
(1)
1 ppm NOx = 2,05 mg NO
2
/m
3
(2)
gdzie stężenia odniesione są do następujących parametrów termodynamicznych: P
u
= 1013 hPa, T
u
=
273 K, gaz suchy.
Przeliczenie stężenia pyłu zmierzonego metodą grawimetryczną na stężenie pyłu w kanale
przepływowym prowadzi się zgodnie z zależnością
X
1
X
1
S
S
v
v
v
(3)
gdzie S
v
i S - odpowiednio stężenie pyłu w warunkach panujących w pyłomierzu (P
v
, T
v
, X
v,
O
2
)
oraz w warunkach rzeczywistych (P, T, X, O
2
) w kanale przepływowym.
Przeliczenie wartości stężenia na wartości odniesione do warunków standardowych wykonuje się
według następujących zasad:
jeśli wartość pomiarowa S
su
odniesiona jest do gazu suchego w umownych warunkach ciśnienia i
temperatury (P
u
= 101300 Pa, T
u
=273 K) - pomiary stężenia zanieczyszczeń gazowych metodą
ekstrakcyjną (próbka gazowa kondycjonowana)
O
21
O
21
S
S
2
ST
2
su
ST
(4)
jeśli wartość pomiarowa S odniesiona jest do warunków rzeczywistych (P, T, X, O
2
) panujących
w kanale przepływowym – pomiary stężenia zanieczyszczeń gazowych i pyłowych metodą „in
situ” oraz ekstrakcyjny pomiar stężenia pyłu metodą grawimetryczną po przeliczeniu z
warunków panujących w pyłomierzy na warunki w kanale przepływowym
O
21
O
21
)
X
1
(
S
S
2
ST
2
su
ST
(5)
Poniżej podano wykaz pozostałych oznaczeń:
v
,
,
su
– odpowiednio gęstość gazu w przepływomierzu pyłomierza, w kanale przepływowym
oraz gęstość gazu suchego w warunkach umownych
X
v
, X – odpowiednio stopień zawilżenia gazu w przepływomierzu pyłomierza oraz w kanale
przepływowym
O
2
, O
2
ST
– odpowiednio udział objętościowy tlenu w spalinach w kanale przepływowym oraz
standardowy udział objętościowy tlenu w zależności od rodzaju źródła i paliwa.
Kontrola emisji zanieczyszczeń ćwiczenie laboratoryjne nr 6
Zakład Miernictwa i Ochrony Atmosfery dr inż. Maria Mazur Wrocław, 2013/2014
6.3. ZASTĘPCZY STANDARD EMISYJNY DLA UKŁADÓW WIELOŹRÓDŁOWYCH
Zastępczy standard emisyjny określany jest wariantowo w zależności od kategorii źródła:
•
jako wartość przyjmowana dla sumy nominalnych mocy cieplnych zespołu źródeł, z których
spaliny odprowadzane są wspólnym kominem – źródła nowe jeśli suma mocy wpiętych w
komin
Qj ≥ 50 MWt
•
jako tzw. średnia ważona – suma iloczynów nominalnego strumienia objętości spalin ze
wszystkich pracujących w tym samym czasie źródeł tworzących zespół (komin lub wszystkie
źródła na terenie zakładu) i standardów emisyjnych dla poszczególnych, pracujących w tym
samym czasie źródeł, odniesiona do sumy nominalnego strumienia objętości spalin z tych
źródeł – pozostałe źródła
n
i
n
i
i
ST
nom
v
n
i
1
i
ST
i
i
ST
nom
v
ST
q
S
q
S
(6)
gdzie: S
ST
– zastępczy standard emisyjny
S
i
ST
– dopuszczalne stężenie emisyjne dla i-tego źródła
q
v nom
ST
– nominalny strumień objętości spalin dla i-tego źródła
i – ilość jednocześnie pracujących źródeł
6.4. KOMENTARZ DO ĆWICZENIA
Przedmiotem analizy wykonanej dla wariantowo określonych terminów przekazania źródeł do
użytkowania jest emisja z komina, do którego wpięto trzy kotły energetyczne o podanych w
indywidualnej karcie zadania nominalnych mocach termicznych i odpowiadających im
nominalnych strumieniach spalin (załącznik – część 1). Założono, że pomiar stężeń emisyjnych
zanieczyszczeń gazowych i pyłowych wykonano w kominie.
Podane w karcie zadania (załącznik – część 2) wyniki pomiaru należy porównać ze standardami
emisyjnymi. W tym celu należy zapoznać się z załączonym Rozporządzenia Ministra Środowiska w
sprawie standardów emisyjnych z instalacji i przygotować na laboratorium wartości
dopuszczalnych stężeń emisyjnych dla analizowanych obiektów zgodnie z podanymi poniżej
kryteriami:
rodzaj spalanego paliwa – węgiel kamienny
wiek źródła:
źródła, dla których pierwsze pozwolenie na budowę lub odpowiednik tego pozwolenia
wydano przed dniem 1 lipca 1987 r. (tzw. źródła istniejące) a źródło oddano do użytkowania
po dniu 28 marca 1990 r.
źródła nowe, dla których wniosek o wydanie pozwolenia na budowę złożono po dniu 26
listopada 2002 r. lub które zostały oddane do użytkowania po dniu 27 listopada 2003 r.
6.5. ZAKRES ĆWICZENIA
Wykonać stosowne obliczenia zgodnie z kartą zadania i skomentować rezultaty przeprowadzonej
analizy.
Literatura uzupełniająca
[
1] Mazur. M.: Kontrola emisji zanieczyszczeń, prezentacja wykładu w wersji elektronicznej Wrocław,
2012/2013
[2] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 22 kwietnia 2011 r. w sprawie standardów emisyjnych z
instalacji, DzU Nr 95, poz.558
Wrocław, 17.06.2013
Kontrola emisji zanieczyszczeń ćwiczenie laboratoryjne nr 6
Zakład Miernictwa i Ochrony Atmosfery dr inż. Maria Mazur Wrocław, 2013/2014
Załącznik
…………………………………………………………………….
imię i NAZWISKO studenta
…………………………………………………………………….
data ćwiczenia
KARTA ZADANIA 6
Część 1.
W komin wpięte są następujące źródła opalane węglem kamiennym:
1.
2.
3.
Określić aktualnie obowiązujące zastępcze standardy emisyjne dla komina, przyjmując wariantowo
kryteria klasyfikacji źródeł podane w tabeli poniżej.
Klasyfikacja źródeł
Standardy emisyjne, mg/m
3
(101,3 kPa, 273 K, gaz suchy, 6 % O
2
)
SO
2
NO
2
pył
źródła, dla których pierwsze pozwolenie na budowę lub
odpowiednik tego pozwolenia wydano przed dniem 1 lipca
1987 r. (tzw. źródła istniejące) a źródło oddano do
użytkowania po dniu 28 marca 1990 r.
źródła nowe, dla których wniosek o wydanie pozwolenia na
budowę złożono po dniu 26 listopada 2002 r. lub które
zostały oddane do użytkowania po dniu 27 listopada 2003 r.
Wyniki obliczeń
: wzór – dane – wynik
Część 2
W kominie, do którego odprowadzane są spaliny z jednocześnie pracujących źródeł opisanych w
części 1, wykonano pomiary stężeń emisyjnych normowanych zanieczyszczeń. Należy przeliczyć
wartości pomiarowe na warunki standardowe.
DA
NE P
O
MIAR
O
WE
udział objętościowy tlenu w spalinach
O
2
, %
udział objętościowy dwutlenku siarki w spalinach
SO
2
, ppm
udział objętościowy tlenków azotu w spalinach
NO
x
, ppm
stężenie pyłu zmierzone pyłomierzem
S
v pył
, mg/m
3
gęstość gazu w kanale przepływowym
, kg/m
3
gęstość gazu w przepływomierzu pyłomierza
v
, kg/m
3
gęstość gazu suchego w umownych warunkach P i T
su
, kg/m
3
stopień zawilżenia gazu w kanale przepływowym
X, kg/kg
stopień zawilżenia gazu w przepływomierzu pyłomierza
X
v
, kg/kg
WY
N
IKI
OB
L
IC
Z
E
Ń
stężenie dwutlenku siarki w spalinach w kanale w war. rzecz.
S
SO2
, mg/m
3
stężenie dwutlenku azotu w spalinach w kanale w war. rzecz.
S
NO2
, mg/m
3
stężenie pyłu w spalinach w kanale w warunkach rzeczywistych S
pył
, mg/m
3
stężenie dwutlenku siarki w spalinach w war. standardowych
S
SO2
ST
, mg/m
3
stężenie dwutlenku azotu w spalinach w war. standardowych
S
NO2
ST
, mg/m
3
stężenie pyłu w spalinach w warunkach standardowych
S
pył
ST
, mg/m
3
Wyniki obliczeń
: wzór – dane – wynik
Kontrola emisji zanieczyszczeń ćwiczenie laboratoryjne nr 6
Zakład Miernictwa i Ochrony Atmosfery dr inż. Maria Mazur Wrocław, 2013/2014
Część 3
Przeprowadzić ocenę dotrzymania standardu emisyjnego. Oszacować stopień ograniczenia emisji,
tak by stężenia normowanych substancji osiągnęły wartości jak dla źródeł nowych. Wyniki analizy
zestawić w tabeli.