Определение выбросов газообразных загрязняющих веществ по данным инструментальных замеров

МЕТОДИКА

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ПРИ СЖИГАНИИ ТОПЛИВА В КОТЛАХ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ МЕНЕЕ 30 ТОНН ПАРА В ЧАС ИЛИ МЕНЕЕ 20 ГКАЛ В ЧАС

РАЗРАБОТАНА научно-исследовательским институтом охраны атмосферного воздуха (НИИ Атмосфера) при участии Госкомэкологии Пермской области, Всероссийского научно-исследовательского теплотехнического института (ВТИ), энергетического института им. Г.М. Кржижановского (ЭНИН) и ООО "Импульс-Холдинг".

УТВЕРЖДЕНА Председателем Государственного комитета Российской Федерации по охране окружающей среды В.И. Даниловым-Данильяном 9 июля 1999 г.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Настоящая методика (далее - Методика) предназначена для определения выбросов в атмосферный воздух загрязняющих веществ с дымовыми газами котлоагрегатов паропроизводительностью до 30 т/ч и водогрейных котлов мощностью до 25 МВт (20 Гкал/ч) по данным периодических измерений их концентраций в дымовых газах или расчетным путем при сжигании твердого, жидкого и газообразного топлива.

Методика применяется с начала отчетного периода - 1 января 2000 г. для:

составления статистической отчетности по форме 2-ТП (воздух);

установления предельно допустимых и временно согласованных выбросов;

планирования работ по снижению выбросов;

контроля выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

Периодичность проверки Методики - 5 лет.

При определении валовых выбросов загрязняющих веществ в тоннах в год значения исходных величин, входящих в расчетные формулы, принимаются по отчетным данным предприятия, с усреднением их за этот период.

При определении максимальных выбросов загрязняющих веществ в граммах в секунду значение расхода топлива принимаются исходя из наибольшей нагрузки котельной установки за отчетный период.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫБРОСОВ ГАЗООБРАЗНЫХ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПО ДАННЫМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ЗАМЕРОВ

1.1 Суммарное количество M_j загрязняющего вещества j, поступающего в атмосферу с дымовыми газами (г/с, т/год) определяется по уравнению

M_j = c_j V_сг B_p k_п, (1)

где с_j - массовая концентрация загрязняющего вещества j в сухих дымовых газах при стандартном коэффициенте избытка воздуха a₀ = 1,4 и нормальных условиях*, мг/нм³; определяется по п.1.2;

______________

* Температура 273 К и давление 101,3 кПа.

V_сг - объем сухих дымовых газов, образующихся при полном сгорании 1 кг (1 нм³) топлива, при a₀ = 1,4, нм³/кг топлива (нм³/нм³ топлива).

B_p - расчетный расход топлива; определяется по п.1.3;

при определении выбросов в граммах в секунду B_p берется в т/ч (тыс. нм³/ч); при определении выбросов в тоннах в год B_p берется в т/год (тыс. нм³/год);

k_п - коэффициент пересчета;

при определении выбросов в граммах в секунду k_п = 0,278·10^-3;

при определении выбросов в тоннах в год k_п = 10^-6.

1.2 Массовая концентрация загрязняющего вещества j определяется по измеренной* концентрации , мг/нм³, по соотношению

, (2)

где a - коэффициент избытка воздуха в месте отбора пробы.

____________________

* Измерение концентрации загрязняющих веществ регламентируется соответствующими положениями отраслевых методических документов по инвентаризации (нормированию, контролю) выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

При использовании приборов, измеряющих объемную концентрацию загрязняющего вещества j, массовая концентрация определяется по соотношению

, (3)

где I_j - измеренная объемная концентрация при коэффициенте избытка воздуха a, ррт*;

r _j - удельная масса загрязняющего вещества, кг/нм³.

_____________________

* 1 ррт = 1 см³/м³ = 1 нсм³/нм³ = 0,0001% об.

Для основных газообразных загрязняющих веществ, содержащихся в выбрасываемых в атмосферу дымовых газах котельных установок (оксидов азота в пересчете на NО₂, оксида углерода и диоксида серы), значения удельной массы r _j составляют:

(4)

Формулы (4) получены в предположении, что перечисленные газы являются идеальными.*

____________________

* Погрешность, вносимая этим предположением, значительно меньше погрешности измерений.

Коэффициент избытка воздуха a с достаточной степенью точности может быть найден по приближенной кислородной формуле

, (5)

где O₂ - измеренная концентрация кислорода в месте отбора пробы дымовых газов, %.*

При расчете максимальных выбросов загрязняющего вещества в граммах в секунду берутся максимальные значения массовой концентрации этого вещества при наибольшей нагрузке за отчетный период.

При определении валовых выбросов в тоннах в год используется среднее значение массовой концентрации загрязняющего вещества за год. Среднее значение массовой концентрации определяется по средней за рассматриваемый промежуток времени нагрузке котла. При этом пользуются заранее построенными зависимостями концентраций загрязняющих веществ от нагрузки котла. Построение указанных зависимостей проводится не менее чем по трем точкам - при минимальной, средней и максимальной нагрузках.*

______________________

* Для более точного определения a в уравнении (5) применяется значение концентрации избыточного кислорода

Однако, если обеспечен нормальный топочный режим, содержание CO, H₂, CH₄ и C _n H _m не превышает 0,01% по объему, и можно считать, что

1.3 Расчетный расход топлива B_p, т/ч (тыс. нм³/ч) или т/год (тыс. нм³/год), определяется по соотношению

, (6)

где B - полный расход топлива на котел, т/ч (тыс. нм³/ч) или т/год (тыс. нм³/год);

q ₄ - потери тепла от механической неполноты сгорания топлива, %.

Значение B определяется по показаниям прибора или по обратному тепловому балансу (при проведении испытаний котла).

1.4 Расчет объема сухих дымовых газов V_сг проводится по нормативному методу* по химическому составу сжигаемого топлива или табличным данным. Расчетные формулы приведены в Приложении А.

_______________________

* При определении валовых выбросов диоксида серы за длительный промежуток времени используется расчетный метод (см. п.2.2 раздела 2 данной Методики).

Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. М., Энергия, 1973.

При недостатке информации о составе сжигаемого топлива объем сухих дымовых газов может быть рассчитан по приближенной формуле

, (7)

где - низшая рабочая теплота сгорания топлива, МДж/кг (МДж/нм³);

K - коэффициент, учитывающий характер топлива и равный:

для газа	0,345
для мазута	0,355
для каменных углей	0,365
для бурых углей	0,375

1.5 С учетом (3), (5) и (7) соотношение (1) для расчета суммарного количества загрязняющего вещества j (при использовании приборов, измеряющих объемную концентрацию в ррт) записывается в виде

. (8)

С учетом (4) выбросы оксидов азота, оксида углерода и диоксида серы определяются по соотношениям

. (9)

. (10)

. (11)

1.6 В связи с установленными раздельными ПДК для оксида и диоксида азота и с учетом трансформации оксида азота в атмосферном воздухе суммарные выбросы оксидов азота разделяются на составляющие (с учетом различия в молекулярной массе этих веществ)

, (12)