O kominach!

Kominy to obiekty inżynierskie, w uproszczeniu pionowe konstrukcje przewodowe służące do odprowadzania produktów spalania z urządzeń grzewczych do atmosfery na określoną wysokość. Kominy są niezbędnymi elementami procesu technologicznego zakładów przemysłowych, zapewniają odpowiedni ciąg pracy oraz wymagania ochrony środowiska.

Parametry kominów – wysokość, przekrój poprzeczny i rozwiązania konstrukcyjne, wpływają na wielkość i zasięg zanieczyszczeń emitowanych do powietrza. Im wyższy komin, tym lepiej z punktu widzenia efektywności energetycznej. Wysokość komina wpływa również na „rozcieńczenie” szkodliwych związków w atmosferze oraz na stężenia tych związków przy powierzchni ziemi – im wyższy komin, tym mniejsze stężenia zanieczyszczeń docierających do powierzchni. Niestety, wynikiem budowy coraz wyższych kominów może być oddziaływanie na środowisko na terenach znajdujących się w znacznych odległościach, przekraczających nawet 200 km od źródła emisji.

Wpływ wysokości komina na stężenia zanieczyszczeń na powierzchni

Ograniczenie widzialności wywołane obecnością w atmosferze pyłu i aerozoli nazywamy zmętnieniem. Zmętnienie należy odróżnić od innych zjawisk powodujących ograniczenie widzialności, a w szczególności od mgły i zamglenia, czyli zawieszonych w powietrzu kropelek wody, ograniczających widzialność do odpowiednio 1 i 10 km, oraz smogu, będącego z kolei mieszaniną cząsteczek gazów, pyłu i aerozolu atmosferycznego z mgłą.

Ciekawostka

W celu ograniczenia negatywnych oddziaływań obiektów energetyki i ciepłownictwa na środowisko, w wyniku spalania paliw stałych, przez wiele lat głównym rozwiązaniem było odprowadzanie zanieczyszczonego powietrza do wyższych warstw atmosfery. Aby umożliwić rozpraszanie zanieczyszczeń (dyspersja) na dużej powierzchni, budowano coraz wyższe kominy. Dla porównania, największy polski komin o wysokości 306 m, wybudowano w 1977 r. w Elektrowni Jaworzno III, najwyższy komin w Europie, to komin nieczynnej już słoweńskiej elektrowni Trbovlje (360 m), a najwyższy komin na świecie o wysokości 429,7 m stoi w elektrowni GRES-2 w Jekybastuż w Kazachstanie.

Elektrownia Jaworzno III z najwyższym polskim kominem (fot. T. Sawiński)

Elektrownia Trbovlije (Słowenia)

Elektrowna GRES-2 w Jekybastuż w Kazachstanie

Wysokość efektywna komina

Dominujące znaczenie w dyspersji substancji zanieczyszczających powietrze w spalinach oraz dopuszczalny poziom skażeń na powierzchni terenu ma wysokość efektywna komina. Źródło emisji znajduje się na poziomie efektywnej wysokości, która jest sumą wysokości komina oraz wzniosu strumienia spalin przy wylocie z komina. Sposób kształtowania się obłoku spalin z komina zależy od wielu czynników: temperatura spalin, ich skład chemiczny i wilgotność, prędkość wylotu i objętość gazów spalinowych oraz warunki atmosferyczne. Na rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń powietrza bezpośrednio wpływa prędkość i kierunek wiatru, różnica temperatury spalin i powietrza zewnętrznego, opad atmosferyczny, pionowa struktura atmosfery.

Efektywna wysokość komina, czyli wysokość na którą zostają wyniesione spaliny, dopóki nie zaczną się rozprzestrzeniać w poziomie (fot. M. Korzystka-Muskała)

Źródła:

Fotografia elektrowni Trbovlije; autor Roman Maurer, licencja: CC BY-SA 2.5 SI, źródło: Wikimedia Commons, odsyłacz do fotografii tutaj

Fotografia elektrowni GRES-2; autor Dutchbelted5, licencja: GNU Free Documentation License, źródło: Wikimedia Commons, odsyłacz do fotografii tutaj