Читайте также:
|
|
Задача 1
Расчет эффективности мероприятий по защите
атмосферы от загрязнения
1. Исходные данные
В районе действует тепловая электростанция (ТЭС), работающая на кузнецком угле.
В процессе эксплуатации ТЭС в атмосферный воздух попадают примеси в виде аэрозолей и газообразных веществ. Массы годового поступления выбросов (mj) по видам составляют:
а) группа аэрозолей: m1 – зола угля, m2- пыль угля;
б) группа газообразных веществ: m3- сернистый ангидрид, m4- серный ангидрит, m5- оксиды азота (по NO2), m6- оксид углерода.
Характер выбросов по скорости оседания частиц различен:
а) примеси из группы аэрозолей имеют скорость оседания частиц от 1 до 20 см/с;
б) примеси из группы газообразных веществ имеют скорость оседания менее 1 см/с.
Зона активного загрязнения (ЗАЗ) ТЭС неоднородна и состоит из разных типов территорий (таб.1).
Таблица 1: Структура ЗАЗ
№ типа территории | Тип территории | Si | δi |
Территория населенных мест с плотностью населения (β), равной 3 чел/га | S1 | β×0.1 | |
Территория промышленных предприятий | S2 | ||
Леса 2-ой группы | S3 | 0.1 | |
Пашни | S4 | 0.25 | |
Территории садовых и дачных участков | S5 |
Среднегодовое значение разности температур в устье источника выброса (трубы) и в окружающей среде составляет величину ΔТ. Среднегодовой модуль скорости ветра – у.
По всем загрязняющим веществам (ЗВ) объем выбросов в рассматриваемом году не превышал установленных лимитов. При этом 80% массы каждого из ЗВ находилось в пределах установленного допустимого норматива выброса (mПДВ) и 20% массы – в пределах установленного лимита (mВСВ).
В планируемом году на ТЭС предполагается установка дополнительных газо- и пылеуловителей. Капитальные затраты (К) и годовые эксплуатационные затраты (С) данного мероприятия см. в таблице 4. расчетный период окупаемости капитальных затрат (t) – 4 года.
В результате проведения природоохранных мероприятий (в планируемом году) ожидается снижение ущерба от загрязнения атмосферного воздуха на 75%; при этом величина поступающих в атмосферный воздух всех видов ЗВ не будет превышать пределов установленных допустимых нормативов (ПДВj).
Таблица 2 - Данные для решения задачи. (Вариант 15)
m1 (т/год) | m2 (т/год) | m3 (т/год) | m4 (т/год) | m5 (т/год) | m6 (т/год) | С | К |
млн. руб. | |||||||
Таблица 2(продолжение)
% от S ЗАЗ | У (м/с) | h (м) | ||||||
S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | ||||
2. Задание
Определить:
Зону активного загрязнения ТЭС.
Величину ущерба от загрязнения атмосферы ТЭС до проведения природоохранного мероприятия.
Сумму платежей за загрязнения атмосферы в текущем году.
Суммарный эффект запланированных природоохранных мероприятий.
3. Решение
3.1. Определение ЗАЗ.
Источником загрязнения является труба ТЭС (согласно классификации – организованный источник). Для подобных источников ЗАЗ представляет собой кольцо, заключенное между окружностями с радиусами:
φ h; = 2 · 3 · 290 = 1740 м
20 φ h; = 20 · 3 · 290 = 17400 м
где h - высота источника, 290м (таблица 2)
φ - безразмерная поправка, вычисляемая по формуле
∆Т - разность температур в устье трубы и в ОС, 150 град. (таблица 2)
φ=1 + ∆Т / 75° = 1+150/75=1+2=3
Вычислив радиусы, находим площадь ЗАЗ по формуле:
;
S = 3,14 · (174002 – 17402) = 941 159 736 (м2)
Площадь ЗАЗ выразить в гектарах (1га = 10000 м2).
S=94 116 га
3.2. Определение ущерба от загрязнения атмосферы (U = γδf М)
3.2.1. Показатель удельного ущерба атмосферному воздуху (γ), наносимого выбросом единицы массы ЗВ, для Уральского экономического района принимается равным 67,4 руб./усл. т (Методика определения предотвращенного экологического ущерба. М., 1999. – 71С.).
3.2.2. Показатель относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха над ЗАЗ (δ) следует рассчитать, поскольку ЗАЗ неоднородна и состоит из 5 типов территорий (таблица 1). Каждому типу территории (Si) соответствует табличное значение константы δi. Усредненное значение δ для всей ЗАЗ определяют по формуле:
= (5 ·(3 ·0,1) + 15 · 4 + 35 · 0,1 + 15 · 0,25 + 30 · 8) / 100 = 3,09%
где | δ | – | показатель относительной опасности загрязнения атмосферы над всей зоной активного загрязнения; |
i | – | номер части ЗАЗ, относящийся к одному из типов территорий (всего по задаче их 5); | |
Si | – | площадь одного из типов территорий (табл.2); | |
Sзаз | общая площадь ЗАЗ (поскольку в условии задачи Si выражается в %, Sзаз = 100%); | ||
δi | показатель относительной опасности загрязнения атмосферы над i-тым типом территории (таблица 1). |
3.2.3. Приведенная масса годового выброса ЗВ (М = Мобщ.) рассчитывается как сумма газообразных и аэрозольных примесей:
М = М газ. + М аэр. (усл. т/год).
а) значение приведенной массы годового выброса газообразных примесей определяется по формуле:
М газ. =
М газ = 22 · 9000 + 49 · 890 + 41,1 · 2900 + 1 · 370 = 361 170
б) годовая масса аэрозольных примесей рассчитывается аналогично:
М аэр. =
М аэр. = 84 · 3300 + 48 · 102 = 282 096
М = 361 170 + 282 096 = 643 266
где | j | – | вид загрязняющего вещества (по условию задачи вещества j1 и j2 – аэрозольные, а j3, j4, j5, j6 – газообразные), |
Аj | – | показатель относительной агрессивности примеси j-ого вида (табл.3). |
Таблица 3: Значение показателя относительной агрессивности вещества (Аj)
Загрязняющие вещества, выбрасываемые в атмосферу | Значение параметра Аj (усл. т\т) |
1. Зола угля | |
2. Пыль угля (недожог) | |
3. Сернистый ангидрид (SO2) | |
4. Серный ангидрит (SO3) | |
5. Оксиды азота (по NO2) | 41.1 |
6. Оксид углерода (СО) |
3.2.4. Значение множителя f – поправки, учитывающей характер рассеивания примесей в атмосфере, определяется следующим образом:
а) для газообразных примесей с очень малой скоростью оседания (менее 1 см/с) принимается, что
f 1 = f газ. =
f1= 100 / (100 + 3 · 290) × 4 / (1 + 3) = 0,1
б) для частиц, оседающих со скоростью от 1 до 20 м/с (в данной задаче – группа аэрозольных примесей), принимается, что
f 2 = f аэр. =
f2= √ 1000 / (60 + 3 · 290) × 4 / (1 + 3) = 1,04,
где | у | – | среднегодовое значение модуля скорости ветра (табл.2); |
φ | – | безразмерная поправка (пункт 3.1); | |
h | – | высота трубы (табл.2). |
3.2.5. Определение ущерба от загрязнения атмосферы. Общий ущерб слагается из суммы ущербов от двух видов примесей – газообразных и аэрозольных, с двумя различными параметрами f (пункт 3.2.4.), поэтому
Uобщ.=Uгаз.+Uаэр.=(γ×δ×fгаз.×Мгаз.)+(γ×δ×fаэр.×Маэр.)=γ×δ(fгаз.×Мгаз.+fаэр.×Маэр.).
Uобщ = 67,4·3,09·(0,1· 361 170 + 1,04 · 282 096) = 68 622 988,9 (руб.)
3.3. Расчет платежа за загрязнение атмосферы
Общая сумма платежа определяется по формуле:
П общ. = П 1 + П 2 + П 3;
где П 1 - плата за допустимый выброс (в пределах ПДВ);
П 2 - плата за выброс ЗВ сверх ПДВ, но в пределах установленного лимита (ВСВ);
П 3 - плата за выброс ЗВ сверх лимита (сверх ВСВ).
По условию задачи (пункт 1.6.) объем выбросов по всем загрязняющим веществам не превышает установленных лимитов, значит, Побщ. = П1 + П2.
П1 =
П1 = 3300 · 0,8 · 14 + 102 · 0,8 · 27,4 +9000 · 0,8 · 80 + 890 · 0,8 · 42 +2900 · 0,8 · 70 +370 · 0,8 ·1,2 = 807 855,04
П2 =
П2 = 3300 · 0,2 · 70 +102 · 0,2 · 137 +9000 · 0,2 · 400 +890 · 0,2 · 210 +2900 · 0,2 · 350 +370 · 0,2 ·6 = 1 009 818,8
где П1 и П2 - плата за выбросы ЗВ в пределах установленных допустимых нормативов (ПДВ) и установленных лимитов (ВСВ), руб/год;
и - массы j-ого вида ЗВ в пределах ПДВ и ВСВ, т;
и - нормативы платы за выброс 1тонны j-ого ЗВ в пределах ПДВ и ВСВ, руб/т. (таблица 4).
Поб = 807 855,04 + 1 009 818,8 = 1 817 673,84 (руб.)
Таблица 4 - Нормативы платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными источниками на территории Уральского экономического района (руб/т)
№ п/п | Наименование ЗВ | Нормативы платы за выброс одной тонны ЗВ в атмосферный воздух (вне городов) | |
В пределах установленных допустимых нормативов выбросов (ПДВ) | В пределах установленных лимитов выбросов (ВСВ) | ||
Зола угля | |||
Пыль угля | 27,4 | ||
Сернистый ангидрит | |||
Серный ангидрит | |||
Оксиды азота | |||
Оксид углерода | 1,2 |
3.4. Определение суммарного годового эколого-экономического эффекта запланированного природоохранного мероприятия
Годовой суммарный эффект рассчитывается по формуле:
R=P–З,
где | R | – | годовой эколого-экономический эффект, руб; |
Р | – | положительный суммарный результат, полученный благодаря проведенным мероприятиям. |
Положительными результатами по условию задачи являются:
а)предотвращенный ущерб и
б)снижение платежей за загрязнение в результате уменьшения массы выбросов (пункт 1.8); таким образом:
Р = 0,75 U + П2,
Р = 0,75 · 68 622 988,9 + 1 009 818,8 = 52 477 060,5 (руб.)
З - годовые суммарные затраты, вычисляются по формуле
З = С + ЕР × К; (16)
где С - эксплуатационные затраты 15 млн. руб.,
К - капитальные затраты 150 млн. руб., (таблица 2)
ЕР - расчетный коэффициент окупаемости капитальных затрат;
ЕР =
ЕР = 1 / 4 = 0,25
где t - период окупаемости капитальных затрат 4 года.
З = 15 + 0,25 · 150 = 52,5 (млн. руб.)
R = 52 477 060,5 – 52 500 000 = - 22 939,5 (руб.)
Вывод: суммарный годовой эколого-экономический эффект природоохранного мероприятия отрицательный, таким образом, нецелесообразно проводить данные мероприятия.
Дата добавления: 2015-01-05; просмотров: 44 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |