Расчет мощности выбросов вредных веществ в атмосферу

4.1. Расчет физико-химических характеристик сжигаемого попутного нефтяного газа.

4.1.1. Расчет плотности ρГ, кг/м³ (формула 1 Приложения А).

4.1.2. Расчет условной молекулярной массы μГ, кг/ноль (формула 2 Приложения А).

4.1.3. Расчет массового содержания химических элементов (% масс.) в ПНГ (формулы 3 и 4 Приложения А).

4.1.4. Расчет числа атомов элементов в условной молекулярной формуле ПНГ (формулы 5 и 6 Приложения А).

4.2. Расчет физико-химических характеристик влажного воздуха.

Для заданных метеоусловий:

- температура t°, C;

- давление Р, мм.рт.ст.;

- относительная влажность (в долях или %).

4.2.1. Определение кассового влагосодержания d (кг/кг) влажного воздуха по номограмме (Приложение Б1).

4.2.2. Расчет массовых долей компонентов во влажном воздухе (формулы 2 и 3 Приложения Б).

4.2.3. Расчет количества атомов химических элементов в условной молекулярной формуле влажного воздуха (табл. 3, Приложения Б).

4.2.4. Расчет плотности влажного воздуха ρВ.В, кг/м³ (формула 5 Приложения Б).

4.3. Расчет стехиометрической реакции горения попутного нефтяного газа в атмосфере влажного воздуха.

4.3.1. Расчет мольного стехиометрического коэффициента М (формула 2 Приложения В).

4.3.2. Определение теоретического количества влажного воздуха VВ.В (м³/м³), необходимого для полного сгорания 1 м³ ПНГ (п. 3 Приложения В).

4.3.3. Расчет количества продуктов сгорания Vпс (м³/м³), образующихся при стехиометрическом сгорании 1 м³ ПНГ в атмосфере влажного воздуха (формула 3 Приложения В).

4.4. Проварка выполнения условий бессажевого горения попутного нефтяного газа на факельной установке.

4.4.1. Расчет скорости распространения звука в сжигаемой газовой смеси Uзв (м/с) (формула 1 Приложения Г или графики 1-4 Приложения Г).

4.4.2. Проверка выполнения условия бессажевого горения:

Uист > 0.2Uзв      (4.1)

4.5. Определение удельных выбросов вредных веществ на единицу массы сжигаемого попутного нефтяного газа (кг/кг).

4.5.1. Для оценок мощности выбросов, оксида углерода, оксидов азота (в пересчете на диоксид азота), а также сажи в случае невыполнения условия бессажевого сжигания используются опытные значения удельных выбросов на единицу массы сжигаемого газа [4], представленные в нижеследующей таблице:

Таблица 4.1

В случае сжигания серосодержащего попутного нефтяного газа удельный выброс диоксида серы рассчитывается по формуле:

,  (4.2)

где μSO₂ - молекулярная масса SO₂. μГ - условная молекулярная масса горючего, s - количество атомов серы в условной молекулярной формуле попутного нефтяного газа (см. Приложения А, А1).

При необходимости определения выбросов CO₂, N₂, О₂, H₂O следует руководствоваться формулами, приводимыми в приложении Е.

Вредные вещества при сжигании попутного нефтяного газа попадают в атмосферу также за счет недожога газа. Коэффициент недожога определяется или экспериментально для факельных установок определенной конструкции, или полагается равным 0.0006 при бессажевом сжигании и 0.035 в противном случае.

Удельные выбросы углеводородов (в пересчете на метан), а также содержащихся в газе сернистых соединений, таких как сероводород и меркаптаны, определяются по общей формуле:

(Уд. выброс)=0.01 * (коэф. недожога) * (массовая доля в %) (4.3)