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.

 

W_v= 1 821 500/8760 /3600 = 0,058 м³/с;

W_пр = 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:

 

L_ф = 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:

 

Н_в = 22+ 24,8 = 46,8м

Расчет диаметра факельной установки:

D_ф = 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)

 

V_ист = 1,274 х 5,87/ 4,7² = 0,339 м/с

 

Условие бессажевого горения: V_ист > 0,2 х U_3B

 

V_ист ист =0,339 м/с 0,2 х U_3B = 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:

 

Wg_i = 0,278 х g_i x Wg (г/сек)

 

где Wg - массовый расход сбрасываемого на факельной установке газа (кг/час);

 

W_g = 3600 х Wv x p_r ,

 

где Wv - объемный расход газа (м^З/сек) = к-во сож.газа : 365 : 24 : 3600 = м^З/сек

Валовые выбросы вредных веществ за год:

М = 0,001 х qi x Wq x t,

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 (m_х)

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 m_x (1 –q₁/100) x 10³):(d х 24 х 3600), г/сек

Валовый выброс диоксида азота:

М_NO2⁼ 0,001 х m х Q x k_no2, т/год

Максимально разовый выброс диоксида азота:

G=(m_x х Q х Кж>2 х 10³):(d х 24 х 3600), г/сек

Объем уходящих газов:

 

V= ((V_r 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

т_х - 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)

K _NO2- параметр, характеризующий количество оксидов азота, образующихся

на 1 ГДж тепла; 0,09 кг/ГДж

t - температура дымовых газов, 175 град.С

V_г - 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:

М_NO2= 0,001 х 284,0x42,04 х 0,09= 1,0735 т/год

Максимально разовый выброс диоксида азота:

G _NO2= (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

/24/

(Источник №4).

ОБЪЕКТ – Сепаратор нефтяной

Исходные данные:

Вещества в аппарате находятся в жидкой фазе.

5,0 кг/см² - давление в аппарате, Р

100 м³ - объем аппарата, V

1,6 - коэффициент Kv

4 шт. - количество аппаратов

Мув = 4/1,6 х (5,0 х 100)^0,8 х 0,001 х 4 = 1,4427 кг/час; 12,638 т/год; 0,4008 г/сек.

(Источник №5).

ОБЪЕКТ – Сепаратор газовый

Исходные данные:

Вещества в аппарате находятся в парогазовой форме.

5,0 кг/см² - давление в аппарате, Р 100 м³ - объем аппарата, V

80,4 - средняя молекулярная масса паров вещества, Мп

25°С - ср. температура в аппарате

Мув = 0,037 х (5 х 100)^0,8 х √80,4/298 = 2,7867 кг/час; 24,4106 т/год, 0,7741 г/сек

(Источник №6).

ОБЪЕКТ – Насос центробежный

Исходные данные:

Вид уплотнения вала - сальниковое

2- количество уплотнений вала

4 - количество насосов, N

365 - количество рабочих дней

0,13 кг/час - удельный выброс углеводородов от одного насоса,

Мув = 0,13x24x365x4 х 10³ = 4,555 т/год; 0,1444 г/сек.

(Источник №7).

ОБЪЕКТ – Отстойник

Исходные данные:

2,5 кг/см² - абсолютное давление в аппарате, Р

200 м³ - объем аппарата, V

1,6 - коэффициент Kv

6 - количество отстойников

Мув = 4/1,6 (2,5 х 200)^0,8 х 0,001 х 6 = 2,1640 кг/час; 18,957 т/год, 0,6011 г/сек

(Источник № 8).

ОБЪЕКТ – Накопитель подтоварной воды

Исходные данные:

15 198,5 м³/сут - производительность резервуаров УПСВ, Q

3 шт. - количество накопителей

Мув = 0,0416 х15 198,5 (0,37 х 1,064 + 1 х 4 х 0,801 х 10³ + 1 х 0,006)=

= 2,54847 кг/час; 22,293 т/год; 0,7079 г/сек

2 накопителя на 5000 м³ - аварийные.

(Источник № 9).

ОБЪЕКТ – емкость

Исходные данные:

1,0 кг/см² - абсолютное давление в аппарате, Р

20 м³ - объем аппарата, V

2,3 - коэффициент Kv

3 - количество аппаратов

Мдр = 4/2,3 х (1,0 х 200)^0,8 х 0,001 х 3 = 0,0570 кг/час; 0,4993 т/год, 0,0158 г/сек

 (Источник № 10).

ОБЪЕКТ – конденсатосборник

Исходные данные:

0,1 кг/см² - абсолютное давление в аппарате, Р

20 м³ - объем аппарата, V

2,3 - коэффициент Kv

2 - количество конденсатосборников

Мув= 4/2,3 х (0,1 х 20)^0,8х 0,001 х 2 = 0,0060 кг/час; 0,0526 т/год, 0,0 017 г/сек

(Источник № 11).

ОБЪЕКТ – кусты скважин

Исходные данные:

1,0 кг/см² - абсолютное давление в аппарате, Р

3 м³- объем аппарата, V

2,3 - коэффициент Kv

30 - количество аппаратов

Мдр = 4/2,3 х (1,0 х 3)^0,8 х 0,001 х 30 = 0,1250 кг/час; 1,0941 т/год 0,0347 г/сек

(Источник № 12).

ОБЪЕКТ – кусты скважин

Исходные данные:

0,5 м³ - объем сепаратора замерной установки,

V 10 кг/см² - абсолютное давление в сепараторе замерной установки, Р

1,6 - коэффициент Kv 30 - число сепараторов зам. уст.

153 шт.- всего добывающих скважин, в том числе:

152 шт. - фонтанных и ЭЦН

1шт -ШГН

Общие выбросы от кустов скважин:

Мкс=325x152x0,0001 +234х1х0,0001 +4/1,6 (10 х 0,5)^0,8 х 30 х 0,001 + Мдр=

= 5,3598 кг/час; 46,952 т/год, 4888 г/сек /27,28,29/