Управление маркшейдерско-геологических работ и охраны природы Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт охраны окружающей природной среды в угольной промышленности (ВНИИОСуголь)

ОТРАСЛЕВАЯ МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОЛИЧЕСТВА ОТХОДЯЩИХ, УЛОВЛЕННЫХ И ВЫБРАСЫВАЕМЫХ В АТМОСФЕРУ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРЕДПРИЯТИЯМИ ПО ДОБЫЧЕ И ПЕРЕРАБОТКЕ УГЛЯ

Пермь

1989

УЛК 628.511

ОТРАСЛЕВАЯ МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОЛИЧЕСТВА СТХОДЩИХ, У Л ЖГ ЕКНЫХ    И

ВЫБРАСЫВАВШИХ В АТМХФЕРУ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ 1РВД1ШШШ ПО ДОБЫЧЕ И ПЕРЕРАБОТКЕ УГЛЯ / Минуглепром СССР; Всес. н.-и. и яроект-но-конструкт. ин-т охраны окружающей природной среды в угольной лром-сти. - Пермь, IS39. - 42 с.

Методика предназначена для расчета количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу, при разработке планов по охране воздудн то бассейна, заполнении форм статистической отчетности 2-ТП (б здух), установлении нормативов предельно допустимых выбросов ЩВ) для предприятий по добыче и переработке угля.

При определении удельных величин отходящих вредных Бещзств для различных источников загрязнения использованы результаты инструментал ькых замеров, выполненных институтами "ВКИКОСугсль", НИИОГР , ИОТТ , ИГД им. А.А.Скочикского, санитарно-профилактическими лабораториями производственных объединений и пусконаладочными организациями Минуглепрома СССР, расчетно-аналитические методы, а также материалы отраслевой инвентаризации источников выбросов.

Методика разработана сотрудниками Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института охраны окружающей природной среды в угольной промышленности (ВНИИОСугсль) В.Г.Путиловым, М.В.Лурье, Л.А.Кустовой, Т.А.Комиссаровой,С.Ф.Ман-дельблат, М.М.Любовой.

© ВНИИОСуголь.1969

Удельные величины выделения твердых частиц при сушке угля на 04

Удельные величины выделения твердых частиц при сушке угля на БФ

3. РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ АСШРАЦИОННКШ СИСТЕМАМИ ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ И БРИКЕШЫХ ФАБРИК, ПОВЕРХНОСТНОГО КОМПЛЕКСА ШАХТ И РАЗРЕЗОВ

Количество отходящих твердых частиц для аспирационных систем ОФ, БФ, поверхностного комплекса шахт и разрезов определяется по формуie:

Ml = С • V • Т • I0’⁶, т/год    (3.1)

С - концентрация твердых частиц в отходящем воздухе, г/н.м³ - определяется путем измерений (при отсутствии результатов измерений для ОФ и поверхностных комплексов концентрация принимается 0,1-2,0 г/н.м³)*;

V - объем отходящих газов (производительность аспирационной установки), н.м^э/ч - определяется путем измерений;

Т - годовое копичество рабочих часов аспирационной установки, ч/год.

Количество уловленных твердых частиц определяется по фор-

“ MS •    ,    т/год    (3.2)

где    -    степень улавливания твердых частиц в галеулав-

ливающей установке, дол.ед. - определяется по данным фактических измерений.

Количество выбрасываемых в атмосферу твердых частиц определяется по формуле:

М“ = MS - М? , т/год    (3.3)

Для расчета нормативов ГДВ количество отходящих твердых частиц для аспирационных систем ОФ, БФ, поверхностного комплекса шахт и разрезов определяется по формуле:

х Концентрации из этого диапазона наблюдаются в 95 % случаев.

-    коэффициент, учитывающий влажность материала (принимается в соответствии с данными табл. 4.1.I);

-    коэффициент, учитывающий скорость ветра (принимается в соответствии с данными табл. 4.1.2 /5/);

-    удельное выделение твердых части:: с I м³ породы, подаваемой в отвал, г/м³ (принимается в соответствии с данными табл. 4.1.3 /6-13/);

-    количество породы, подаваемой в отвал, м³/год;

-    эффективность применяемых средств пылеподавле-ния (определяется экспериментально либо принимается по справочным данным), дол.ед.

* Величина коэффициента Кт определяется по значению наиболее ча'?о повторяющейся для данной местности скорости ветра.

Для расчета нормативов ГЩВ количество выделяющихся твердых частиц при формировании породных отвалов определяется по формуле:

МГ¹ = ^К*'^К|    Г/с    (4.1.2)

ObCXj

где    Пг - максимальное количество породы, поступающей в

отвал (м³/ч).

Количество твердых частиц, сдуваемых с поверхности породных отвалов, определяется по формуле:

(/о-86Л-К,-К,• К_г S.W.- у(365-Ъ)(1-?>/г°Д    (4.1.3)

коэффициент, учитывающий эффективность сдувания твердых частиц и численно равный:

1,0 - для действующих отвалов;

0,2 - в первые три года после прекращения эксплуатации;

0,1 - в последующие годы до полного озеленения отвала; площадь пылящей поверхности отвала, м^; удельная сдуваемость твердых частиц с пылящей поверхности отвала (принимается равной 0,1*

• КГ° кг/М^« с /14/);

коэффициент измельчения горной массы (принимается равным 0,1 /14/); годовое количество дней с устойчивым снежным покровом.

Таблица 4J.3

Удельное выделение твердых частиц при формировании отвалов

Удельное выделение твердых частиц,* .    _

W.r/м³

Отвалообразование плоских отвалов Драглайн ЗШ-15/90, ЭШ-20/90 Драглайн ЭШ-10/70 Драглайн ЗШ-4/40, ЭШ-6/45, ЭШ-5/45 ОтЕалообразователь СШР-5250/190 Бульдозер

Разгрузка автосамосвала Разгрузка думпкара Отвалообразование террикоников

* Данные приведены без учета средств пылеподавления. При прочих равных условиях удельное выделение твердых частиц для механических лопат принимается в два раза меньшим, чем для драглайнов.

При подстановке в (4.1.3) значений W, )i | получаем

формулу:

м! =86Л-К₀- К,- K_a-S₀(365-Tc)(l -«г’Ио-⁴ , т/год (4.1.4)

Для расчета нормативов ЦЦБ количество сдуваемых с поверхности породных отвалов твердых частиц определяется по формуле:

M'^,= K_o-K, K,-S.-W_e-y fl-^')-10⁴ , г/с    (4.1.5)

При подстановке в формулу (4.1.5) значений W₀ и у формула принимает вид:

M:^, = Ko-K,-K*-Se(«-t')^-,0‘⁵i ^г/с    (4.1.6)

4.1.2. Расчет выбросов газообразных веществ

Газообразные вредные вещества выбрасываются в атмосферу горящими породными отвалами.

Количество выделяемых вредных веществ определяется по

формуле:

№_г “О» * а , т/год    (4.1.7)

где    ОД,    -    средний    выброс    вредных веществ (диоксид серы,

оксид углерода, оксиды азота, сероводород) с одного действующего горящего отвала, т/год (принимается в соответствии с данными табл. 4.1.4);

а - количество действующих горящих отвалов.

Для недействующих горящих отвалов формула (4.1.7) имеет вид:

М_Р * (Jj, • гу К* _э т/год    (4.1.8)

где    П.|    -    количество    недействующих    горящих    отвалов;

К₅ - коэффициент, учитывающий снижение количества выбрасываемых вредных веществ после прекращения эксплуатации отвалов и численно равный: 0,5 - в первый год после прекращения эксплуатации;

0,3 - во второй год;

0,1 - в третий и последующие годы.

Таблица 4.1.4 Средний выброс вредных веществ с действующего горящего отвала

■Средний выброс вредных веществ с действующего горящего отвала,    ,

Производственное i Т/Г°Д-

объединение    !    ! в том числе

I Всего !-

¹    !диок- !оксид !оксиды!серо-

^!    !сид (угле- !азота !водо-

_!_! сеоы ! рола !_!род

Продолжение таблицы 4.1.4

Средний выброс вредных велеств с действующего горящего отвала, т/год_

!_а том числе _

Всего’    I "Т    ^

|Диок- |оксид j оксиды!серо—

|Сид jyr^ie- j азота j водомеры |рода j |род

Для расчета нормативов ПЦЗ количество газообразных вредных веществ, выделяемых горящими породные отвалами, определяется по формуле:

У'г * 0,0317*К5г/с (4.1.9) Для действующих отвалов * I.

4.2. Открытые склады угля

Выбросы твердых частиц в атмосферу открытыми складами угля определяются как сумма выбросов при формировании складов и при сдувании с их поверхности.

Количество твердых частиц, выделяющихся в процессе формирования открытых складов угля, определяется по формуле:

МГ< = К,- К,-К„- К₅-с^“ • n_P- (i - ?’) КГ⁶, т/год (4.2.1)

где    К₀    -    коэффициент,    учитывающий    влажность    угля    (прини

мается в соответствии с данными табл. 4.I.I);

- коэффициент, учитывающий местные условия, степень защищенности узла от внешних воздействий (принимается в соответствии с данными табл.4.21 /6,15/);

Кз - коэффициент, учитывающий высоту пересыпки материала (принимается в соответствии с данными табл. 4.2.2 /5 /); aJJ _ удельное выделение твердых частиц с тонны угля, поступающего на склад, г/т (принимается равным 3,0 г/т /16-21/);

П_г - количество угля, поступающего на склад, т/год.

Местные условия    j    Значение    коэффициента

Для расчета нормативов ВДВ количество твердых частиц, выделяемое в процессе формирования склада угля, определяется по формуле:

где    Пг - максимальное количество угля, поступающее на

склад, т/ч.

Количество твердых частиц, сдуваемых с поверхности открытых складов угля, определяется по формуле:

M^-3).5-K„-K,-K₄-K₆-W„-y-S„ (1 - 7’)ю⁵,т/год    (4.2.3)

где    -    коэффициент,    учитывающий    профиль    поверхности

складируемого материала и определяемый как отношение б^ахт /    •    Значение    Kg колеблет

ся в пределах 1,3+1,б в зависимости от крупности материала и степени заполнения склада /25/ ! S«_KT - фактическая поверхность склада, \г;    -    площадь    основания    штабелей уг

ля, м^);

W_w - удельная сдуваемость твердых частиц с поверхности штабеля угля (принимается равной 1,0* •10”^ кг/м^«с /14/); у - коэффициент измельче.шя горной массы (принимается равным 0,1 /14/)*

При подстановке в (4.2.3) значений Wi* и у получаем формулу:

М?к=31.5 К.-К₁К₊-К* -З_ы 0-*£')• 10*⁴, ^{т/год (4,2,4)}

Для расчета нормативов ЩВ количество твердых частиц, выделяемых при сдувании с поверхности складов угля, определяется по формуле:

м« = Ко* К, - к* - К* -W_w * у - Su.0-^¹)- 10⁵, г/с (4.2.5)

При подстановке в формулу (4.2.5) значений W_a и у она принимает вид:

М& “ К.- К,- КдГ К* S- • (<1') • Ю’\ Г/с

Министерство угольной промышленности СССР

Управление маркшейдерско-геологических работ и охрани природы

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт охраны окружающей природной среды в угольной промышленности (ВНИИОСуголь)

ОТРАСЛЕВАЯ МЕТОДИКА

РАСЧЕТА КОЛИЧЕСТВА 0ТХ0ДЯИЩ, УЛОВЛЕННЫХ И ВЫБРАСЫВАЕМ В АТМОСФЕРУ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРЕДПРИЯТИЯМИ Ш ДОБЫЧЕ И ПЕРЕРАБОТКЕ УГЛЯ

Пермь

1989

4,3. Погрузочно-разгрузочные работы

Интенсивными неорганизованными источниками пылеобразо-рглия являются места пересыпки горной массы, погрузка в открытые вагоны, полувагоны, бункера, автосамосвалы, перемещение бульдозером и другие.

Количество твердых частиц, выделяющихся при проведении всех видов погрузочно-разгрузочных работ, определяется по формуле:

М„ = к„-к,- к,- K₅-f„ n„ О - V) 10-⁶,т/год    (4.3.п

где    0"_уа    -    удельное выделение твердых частиц с тонны от

гружаемого (перегружаемого) угля, г/т (принимается ратным 3,0 г/т /16-21/);

Пп - количесаво отгружаемого (перегружаемого) угля, т/год.

Для расчета нормативов Ц£В количество твердых частиц (г/с), выделяемых при погрузочно-разгрузочных работах, определяется по формуле:

Mi - ^К''^К^_ео^^я '    '    г/с    (4.3.2)

где    ГЦ,    -    максимальное    количество    отгружаемого    (перегру

жаемого) угля, т/ч.

Количество твердых частиц, сдуваемых при транспортировании горной массы открытым ленточным конвейером, определяется по формуле:

Мк-З.бК.-К.-Шк Ь-е-у тО-^’), т/год (4.3.3)

W* - удельная сдуваемость твердых частиц с ленточного конвейера (принимается равной 3*10"^ кг/м^*с /22/);

L    - ширина конвейерной ленты,    м;

I    - длина конвейера, м;

у - коз^рфиииент измельчения горной массы (принимается равным 0,1 /14/);

Т - годовое количество рабочих часов, ч/год.

СОДЕРЖАНИЕ

В в е д е н и ....... .    4

1.    Расчет выбросов вредных веществ при сжигании топлива

в котлоагрегатах........................................ 5

2.    Расчет выбросов вредных веществ при сушке угля

на обогатительных и брикетных фабриках.................. 7

3..Расчет выбросов вредных веществ аспирационными системами обогатительных и брикетных фабрик, поверхностного комплекса шахт и разрезов................ II

4, Расчет выбросов вредных веществ неорганизованными

источниками.............................................    12

4.1.    Породные отвалы.................................... 12

4 Л Л. Расчет табросов твердых частиц............ 12

4.1.2. Расчет выбросов газообразных веществ........ 15

4.2.    Открытые склады угля.......................... 17

4.3.    Погрузочно-разгрузочные работы..................... 20

4.4.    Буровы⁰ работы......... -............... 21

4.5.    Взрывные работы.................................... 22

Список использованных источников........................ 26

Приложение...................... 30

ВВЕДЕНИЕ

"Отраслевая методика расчета количества отходящихуловленных и выбрасываемых в атмосферу вредных веществ предприятиями по добыче и переработке угля" разработана в соответствии с письмом Госкомгидромета от 05,03.87 № 50-37/72.

Методика предназначена для расчета количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу, при разработке планов по охране воздушного бассейна, заполнении форм статистической отчетности 2-ТЛ (воздух), установлении нормативов предельно допустимых выбросов (ГЩВ) для предприятий по добыче и переработке угля.

Расчет количественных показателей должен производиться на основе регультатов прямых измерений. При невозможности применения прямы> методов могут быть использованы усредненные показатели, приведенные в настоящей методике.

Методика разработана с учетом материалов "Сборника методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами" / I / и оформлена в соответствии с "Требованиями к построению, содержанию и изложению расчетных методик..." / 2 /.

В методике приведен расчет для следующих источников загрязнения воздушного бассейна: котельные;

обогатительные и брикетные фабрики; поверхностный комплекс шахт и разрезов; породные отвалы;

буровые работы на поверхности разрезов; взрывные работы.

Основными вредными веществами в выбросах перечисленных источников являются твердые частицы, диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота (в пересчете на диоксид азота), сероводород (для породных отвалов), оксиды ванадия (при сжигании в котлоагрегатах мазута).

С введением настоящей "Отраслевой методики..." теряют силу ранее изданные:

Временное методическое руководство по разработке плана и мероприятий по охране воздушного бассейна на предприятиях угольной промышленности (М., 1979);

Разделы 1-5 Отраслевой методики расчета количества отходящих, уловленных и выбрасываемых в атмосферу вредных веществ по удельным величинам (Пермь, ВНИИОСуголь, 1984);

Методические указания по расчету валовых выбросов пыли,сернистого ангидрида, окислов азота, окиси углерода в угольной промышленности (Пермь, ВНИИОСуголь, 1984);

Раздел 6 (Расчет выбросов загрязняющих веществ предприятиями угольной промышленности) Сборника методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами (Л, : Гидрометеоиздат, 1986).

I. РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ

ПРИ СЖИГАНИИ ТОПЛИВА В КОТЛОАГРЕГАТАХ

Количество отходящих вредных веществ при сжигании топлива в котлоагрегатах определяется типом топлива, топочного устройства и рассчитывается по формуле:

Mo = CJ,y_a • В • 10‘\ т/год    (I.I)

где    (|,5д.    “    удельное    выделение    вредных    веществ на едини

цу сжигаемого топлива (твердые частицы,диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота),кг/т или кг/тыс.м^э - зависит от типа топлива, топочного устройства;

В - количество сжигаемого топлива, т/год или тыс. м³/год.

Удельное выделение вредных веществ определяется по формуле:

«. кг/т (кг/тыс.м³)    (1.2)

„и

где    о_к    -    количество    выделяекых    вредных    веществ    в    ед.

времени, кг/ч;

6,^    -    фактический    часовой    расход    топлива    в    период

проведения измерений выброса вредных веществ, т/ч или тыс.м³/ч.

Количество выделяемых вредных веществ определяется по формуле:

С - концентрация вредных веществ в дымовых газах до очистки (твердые частицы, диоксид серы,оксид углерода и оксиды азота), г/н.м³ (приведенная к нормальным условиям) - определяется путем измерений по методикам / 3, 4 /;

V - расход дымовых газов, н.м³/ч (приведенный к нормальным условиям) - определяется путем измерений по методикам / 3, 4 /•

Кгличество уловленных вредных веществ определяется по формуле:

Му “ Мо * ^ , т/год    (1.4)

где    у - степень улавливания вредных веществ газопыле

улавливающей установкой, дол.ед. - определяется по данным фактических измерений.

Количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу,определяется по формуле:

М£ ⁼ Мо “ М J , т/год    (1.5)

При сжигании в котлоагрегатах мазута дополнительно к вышеперечисленным ингредиентам необходимо учитывать выбросы оксидов ванадия. При отсутствии данных измерений количество образующихся и выбрасываемых в атмосферу оксидов ванадия в пересчете на пентАОгсид ванадия определяется по формуле / I /:

М?* = Mg*⁰¹ = G_Vl0s • 10'⁶- В, т/год (1.6)

где Gy_f05 “ содержание оксидов ванадия в мазуте в пересчете на пентАОхеид ванадия, г/т - определяется путем анализа топлива.

При отсутствии результатов анализа содержание оксидов ванадия в топливе (при S*>0,4 %) определяется по формуле:

Gv₂o₅ “ 95,4 * Б^г — 3(,б где    $^х    -    содержание    серы    в    мазуте,    %.

Для расчета нормативов ГЩВ количество образующихся вредных веществ при сжигании топлива (г/с) определяется по формуле:

_мк' ₌ Заа-Jau , _г/с    (1.6)

0,01

где    6max - максимальный месячный расход угля в течение го

да, т/.чес;

t - количество рабочих часов котлоагрегатов в месяц с максимальным расходом топлива, ч/мес.

Количество уловленных и выбрасываемых в атмосферу вредных веществ (г/с) определяется по формулам (1.4) и (1.5) с учетом размерности.

2. РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ВР5ШЮС ЗЩЭСТВ ПРИ СУШКЕ УГЛЯ НА ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ И БРИКЕТНЫХ ФАБРИКАХ

При сушке угля на обогатительных фабриках (ОФ) в атмосферу выбрасываются вредные вещества, которые образуются как при сжигании топлива, так и непосредственно в процессе сушки угля (до 97 % от общего выброса). Основными ингредиентами в выбросах сушильных агрегатов являются твердые частицы, выделяющиеся в процессе сушки угля, и твердые частицы, диоксид серы, оксиды азота и оксид углерода, выделяющиеся при сжигании топлива. Основным используемым топливом при сушке является уголь (до 98 %).

При сушке угля на брикетных фабриках (БФ) в качестве теплоносителя используется, в основном, пар ТЭЦ; реже применяются дымов:ie газы, получаемые при сжигании угля и мазута.

Насчет количества отходящих газообразных веществ при сжигании топлива для сушки угля проводится по методике, приведенной в разделе I.

Кочичество отходящих твердых частиц при сушке угля на ОФ и БФ определяется перед последней (санитарной) ступенью очистки по формуле:

^М0 ~ 21 ($• * Qcvxi * Ю“^:5    т/год

где    tjj^ - удельное выделение твердых частиц для t -го

сушильного агрегата, кг/т;

Qcv*i - количество угля, высушенного t -м агрегатом, т/год;

а - количество работающих на фабрике сушильных агрегатов.

Удельное выделение твердых частиц для t-го сушильного агрегата определяется по формуле:

ffii = ^Сс З'¹⁰- • кг/т    (2.2)

4<р^

где    Ci - концентрация твердых частиц перед последней

ступенью очистки t-го сушильного агрегата, г/н.м³ - определяется путем измерений по / 4/ \    - объем газов, поступающих на последнюю ступень

очистки t-го сушильного агрегата, н.м³/ч -определяется путем измерений;

On - фактическая производительность t-ro сушильного агрегата по высушенному углю в период проведения измерений, т/ч.

Количество уловленных твердых частиц определяется по формуле:

М* ⁼fr₄ Mot , т/год    (2.3)

g

где    Mot • количество отходящих твердых частиц от I -го

сушильного агрегата, т/год ( *4 = (£. • Q_cy>l • 10-^s );

“ степень улавливания твердых частиц в последней (санитарной) ступени очистки I -го сушильного агрегата, дол.ед. - определяете,! по данным фактических измерений.

Количество выбрасываемых в атмосферу твердых частиц определяется по формуле:

Мь ⁵⁵⁵ Mo -    » т/год    (2.4)

В аппаратах мокрой очистки происходит частичное улавливание (до 10 %) диоксида серы. Количество уловленного диоксида серы определяется по формуле:

=| М₀? • ^°\ т/год    (2.5)

-    количество диоксида серы, образующегося при сжигании топлива для сушки угля в t-м сушильном агрегате, т/год - определяется по формулам раздела I;

-    степень улавливания диоксида сери мокрым пиле-уловителем t-го сучильного агрегата, дол. сд. - определяется по дачным фактических измерений.

Количество выбрасываемого диоксида серы определяется

по формуле:

= МТ “ МГ т/год    (2.6)

Для расчета нормативов ЦДВ количество образующихся твердых частиц при сушке угля сушильным агрегатом (г/с) определяется по формуле:

^м°' =    *    г/с    (2.7)

ГДе    Qmax    -    фактическая    максимальная    часовая производитель

ность сушильного агрегата по высушенному углю, т/ч.

Количество уловленных и выбрасываемых в атмосферу твердых частиц и диоксида серы (г/с) определяется соответственно по формулам (2.3), (2.4), (2.5) и (2.6) с учетом размерности.

При отсутствии на ОФ и БФ результатов измерений в формулах (2.1) и (2.7) вместо значений    подставляется    значе

ние С|у_Д в соответствии с данными таблиц 2.1 и 2.2.