Treść zadania

Elektrocieplownia o mocy oddawanej do sieci 400MW spala węgiel kamienny o kaloryczności średniej 25MJ/kg.
Spalane paliwo zawiera 75% węgla, 5% siarki, 5 % wody oraz substancje promieniotwórcze ( głównie izotopy toru i uranu, zawsze obecne w węglach) o aktywności 25 Bq/kg paliwa, zawarte w popiele, reszta - substancje niepalne (popiół).
Podczas spalania paliwa 80% wyemitowanego dwutlenku siarki SO2 zostaje pochłonięte przez system oczyszczający spaliny, zaś część masy pyłów ( również PM 10 i PM 2,5, które stanowią 0,4% masy ogólnej ilości pyłów) zostaje wyłapane na filtrach.
Dwutlenek siarki oraz pyły zostają wyemitowane do atmosfery.
Zakładając brak wiatrów w pobliżu elektrowni oraz równomierne rozchodzenie się zanieczyszczeń w powietrzu w każdym kierunku do wysokości 2 km (przy grawitacyjnym opadania pyłów), oblicz:
1. stężenie pyłów w powietrzu PM 10 i PM 2,5 , które dociera do zamieszkałych terenów w odległości 5 km od elektrociepłowni .
Opad grawitacyjny wszystkich pyłów oznaczono jako funkcję określoną wzorem:
m = m0 e –ks
gdzie : m0 = początkowa masa pyłu
m = masa pyłu (który opadł ) w odległości s
s – odległość od źródła emisji
k = stała empiryczna ( przyjmij jej wartość 0.6931 km-1)
2. Stężenie SO2 w odległości 5 km od elektrociepłowni
3. Poziom promieniowania pochodzący od pierwiastków promieniotwórczych w odległości 5 km od

Do obliczeń proszę przyjąć przybliżone dane:

*Ciepło parowania wody 2,258 kJ/kg
*Ciepło właściwe wody 4,186 kJ *kg-1K-1
*Ciepło właściwe pary wodnej 1,9 kJ *kg-1K-1
*Ciepła właściwe gazów (pod stałym cięnieniem):
Cp CO2 = 837 J kg-1K-1
CpN2 = 1050 J kg-1K-1
CpSO2 = 623J kg-1K-1
Temperatura spalin kierowanych do układu odpylającego i odlotowego – 390 K
Temperatura paliwa i powietrza kierowanego do pieców - 280K
Wskaźnik emisji pyłu (wzór empiryczny na podstawie prac Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią w Krakowie):

gdzie:
A – zawartość popiołu w paliwie [%]
Q – wartość opałowa węgla [kJ/kg]
up – unos pyłu [%]
no – skuteczność urządzeń odpylających [%]

proszę przyjąć dane :
unos pyłu – 30%
skuteczność urządzeń odpylających -70%