Научно-исследовательский институт охраны атмосферного воздуха

(НИИ АТМОСФЕРА)

Фирма «Интеграл»

Методическое письмо НИИ Атмосфера от 17.05.2000 г. № 335/33-07

О проведении расчетов выбросов вредных веществ в атмосферу по «Методике определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн пара в час или менее 20 гкал в час» (М., 1999)

 

1. Область применения «Методики».

Область применения «Методики» для водогрейных котлов, указанная в названии «Методики» и в разделе «Общие положения», - до 25 МВт (20 Гкал/ч) – связана с не совсем корректным переводом мощности котлов из одной размерности в другую. До специального уточнения действие данной «Методики» следует распространять на водогрейные котлы мощностью до 35 МВт (30 Гкал/ч).

2. Раздел 1, п. 1.2

Приведены неправильные значения удельных масс диоксида азота и оксида углерода. Их значения составляют соответственно 2.05 и 1.25 кг/нм³.

3. Раздел 1, п.1.4.

До специального уточнения значения коэффициента К, учитывающего характер топлива, следует принимать равным:

- для нефти, дизельного и других жидких топлив                 0.355

- для сланцев, дров, торфа                                                        0.375

Значение объемов сухих дымовых газов, образующихся при полном сгорании 1 кг (1 нм³) топлива, V_cr, полученное по формуле (7) является приведенным к стандартному коэффициенту избытка воздуха a₀-1.4.

4. Раздел 2, п.2.1.1, п. 2.1.2.

В формуле (15) значение свободного члена равно 0.03.

При расчетах валовых выбросов оксидов азота величина расчетного расхода топлива В_Р в формуле (17) имеет размерность [нм³/с] - для газообразного топлива, [кг/с] - для мазута и других видов жидкого топлива. При этом, численное значение В_Р при определении валовых выбросов должно соответствовать средней за рассматриваемый промежуток времени нагрузке котла. Таким образом, значение коэффициента (удельного выброса оксидов азота при сжигании рассматриваемого топлива) при определении валовых выбросов будет меньше, чем значение при определении максимальных выбросов.

Безразмерный коэффициент, учитывающий температуру воздуха, подаваемого для горения b_t определяется по формуле (18) только в том случае, если на котле имеет место предварительный подогрев воздуха в воздухоподогревателе или осуществляется рециркуляция дымовых газов. Здесь t_ГВ – температура горячего воздуха, подаваемого для горения, °С.

Для остальных случаев =1.

В формулах (21), (22) и (28), (29) степень рециркуляции дымовых газов (r) и доля воздуха, подаваемого в промежуточную зону факела, (d) имеют размерность [%]. Здесь следует иметь в виду, что котлы малой мощности в проектном исполнении в большинстве случаев не оснащены системой рециркуляции дымовых газов в горелки. При внедрении системы рециркуляции доля газов рециркуляции составляет, как правило, 5 – 12%, максимальные значения не превышают 20%. Для воздуха, подаваемого в промежуточную зону факела, может составлять 20 – 30 %.

5. Раздел 2, п. 2.1.3.

В формуле (31) для углей и сланцев при отсутствии характеристики гранулометрического состава в сертификатах на топливо или по опытным данным значение R₆ следует принимать равным 40%. При сжигании дров или торфа до уточнения расчетных формул R₆=50%.

В формуле (32) при вычислении a_Т используется величина концентрации О₂ за котлом, что для котлов малой мощности является допустимым. При отсутствии данных по содержанию О₂ за котлом по результатам инструментальных замеров следует принимать a_Т по режимной карте или (при отсутствии карты) по справочным данным. При отсутствии какой-либо информации следует принимать a_Т=2.5.

6. Раздел 2, п.2.2.

При наличии в газообразном топливе сероводорода расчет выбросов оксидов серы производится по формулам (35) и (37). В этом случае величина расхода топлива В имеет размерность [нл/с] - при определении максимальных выбросов в г/с., [тыс. нм³/год] - при определении валовых выбросов в год.

7. Раздел 2, п. 2.3.

Для газообразного топлива при расчете выбросов оксида углерода величина расхода топлива В имеет размерность [нл/с] - при определении максимальных выбросов в г/с., [тыс. нм³/год] - при определении валовых выбросов в т/год.

8. Раздел 3, п.3.1.

До уточнения значения численных коэффициентов k_i, входящих в формулу (42), реальный объем газов определяется по приближенному соотношению (42) при сжигании сланцев, дров и торфа – как для бурых углей, при сжигании жидких топлив – как для мазута (- соответствует фактическим данным).

9. Раздел 3, п. 3.2.

Расчеты выбросов твердых частиц по формуле (43) следует производить только в том случае, если имеются данные замеров Г_ун (содержания горючих в уносе, %) для рассматриваемого случая.

При расчете выбросов по формулам (44) – (46) при отсутствии данных замеров до специального уточнения ориентировочные значения доли золы топлива в уносе a_ун следует принимать равными: 

 

 

Для камерных топок с твердым шлакоудалением для котлов производительностью от 25 до 30 т/ч a_ун=0.95.

При сжигании угля выбросы угольной золы следует классифицировать по содержанию в ней двуокиси кремния (за исключением случаев, когда для конкретного вида золы установлены значения ПДК или ОБУВ). Обычно содержание двуокиси кремния в угольной золе составляет 30–60%, что соответствует пыли неорганической с ПДК_м.р.=0.3 мг/м³ (код 2908). Аналогично классифицируется и зола, образующаяся при сжигании торфа (содержание S_iO₂ составляет 30–60%).

При сжигании дров выбросы золы (до разработки Госсанэпиднадзором России соответствующих допустимых уровней содержания этого вещества в атмосферном воздухе) классифицируются, как взвешенные вещества (ПДК_м.р.=0.5 мг/м³, код 2902).

Так называемые «коксовые остатки», образующиеся при сжигании твердого топлива (до разработки Госсанэпиднадзором России соответствующих допустимых уровней содержания этого вещества в атмосферном воздухе) классифицируются, как сажа (ПДК_м.р.=0.15 мг/м³, код 328).

При сжигании мазута и нефти в составе твердых частиц определяются выбросы мазутной золы в пересчете на ванадий в соответствии с п. 3.3 и сажи по следующей формуле:

Данная формула для определения выбросов сажи получена на основании формулы (46) путем совместного преобразования формул (44) и (45).

При сжигании дизельного топлива и других легких жидких топлив определяются выбросы только сажи по вышеприведенной формуле.

До специального уточнения значение q₄ для нефти следует принимать равным 0.1%, для дизельного и других легких жидких топлив – 0.08%.

10 Раздел 3.

При расчетах выбросов бенз(а)пирена необходимо учитывать, что при работе котла на нагрузках меньше номинальной концентрация бенз(а)пирена в отходящих газа увеличивается. Поэтому, необходимо определять максимальные выбросы бенз(а)пирена как при работе котла на максимальной фактической нагрузке, так и при работе на минимальной фактической нагрузке с целью всесторонней оценки загрязнения атмосферного воздуха и обоснованного установления нормативов выбросов.

11. Раздел 3, п. 3.4.2.

До уточнения расчетных формул положения данного пункта распространяются на котлы, имеющие величину теплонапряжения топочного объема q_v <250 кВт/м³ и q_v >500 кВт/м³.

12. Раздел 3, п. 3.4.3.

Концентрацию бенз(а)пирена, определенную по формуле (58), для расчета максимальных и валовых выбросов по формуле (1) необходимо привести к избытку воздуха a=1.4 по формуле (2).

 

Главный специалист                                          П.М. Шемяков

 

 

Расчетные характеристики слоевых топок для котлов производительностью ³1 кг/с [1].

 

№ п/п	Топливо	Коэффи­циент избытка воздуха на выходе из топки ar	Видимое теплонапряжение		Потери тепла				Доля золы уносимой газами aун	Давление воздуха под решеткой Рр, кгс/м2	Температура дутьевого воздуха tВr °C
			зеркала горения qFr кВт/м2	объема топки qvr, кВт/м3	от химической неполноты сгорания q3r %	со шлаком q4шл, %	с уносом q4ун, %	суммарная от механи­ческого недожога q4r %
1.	Топки с пневматическими забрасывателями и цепными решетками обратного хода
1.1	Каменные угли
	типа донецкого, печорского, и др. марок Г, Д, Ж	1.3-1.61)	1390-1750	290-470	до 0.1	2.5	4.5	7.0	15.0	до 50	30
	типа сучанского марок Г, Д	1.3-1.61)	1270-1520	290-470	до 0.1	3.0	5.0	8.0	15.0	до 50	30
	кузнецкие марок Г, Д	1.3-1.61)	1390-1750	290-470	до 0.1	1.5	2.0-5.02)	4.0-7.02)	15	до 50	30
	кузнецкие марок ГСС (выход летучих >20%	1.3-1.61)	1390-1750	290-470	до 0.1	3.0	12.0	15.0	34.0	до 50	30
1.2.	Бурые угли
	типа ирша-бородинского	1.3-1.61)	1390-1750	290-470	до 0.1	0.5	4.0	4.5	50.0	до 50	до 200
	типа назаровского	1.3-1.61)	1270-1520	290-470	до 0.1	1.0	4.0	5.0	50.0	до 50	до 200
	типа азейского	1.3-1.61)	1390-1750	290-470	до 0.1	1.5	4.0	5.5	50.0	до 50	до 200
2.	Топки с пневмомеханическими забрасывателями и решеткой с поворотными колосниками
2.1.	Донецкий антрацит марок АС, АМ, АО	до 1.6	900-1200	290-470	до 1.0	5.0	6.0	11.0	15.0	до 100	30
2.2.	Каменные угли типа донецкого, печорского и др. марок Г, Д, Ж	до 1.6	900-1200	290-470	до 1.0	4.0	4.0	8.0	15.0	до 100	30
	кузнецкие марок Г, Д	до 1.6	900-1200	290-470	до 1.0	3.5	3.0	6.5	20.0	до 100	30
	кузнецкие марок ГСС (выход летучих >20%)	до 1.6	900-1200	290-470	до 1.0	4.5	8.0	12.5	20.0	до 100	30
2.3	Бурые угли типа ирша-бородинского	до 1.6	900-1200	290-470	до 1.0	2.0	3.0	5.0	20.0	до 100	до 200
	типа назаровского	до 1.6	900-1200	290-470	до 1.0	-	-	-	20.0	до 100	до 200
	типа азейского	до 1.6	900-1200	290-470	до 1.0	3.0	3.5	6.5	20.0	до 100	до 200
3	Топки с цепной решеткой прямого хода
3.1	Донецкий антрацит марок АС, АМ, АО	до 1.6	900-1200	290-470	до 1.0	5.0	5.0	10.0	10.0	до 100	30
1) Большее значение – для котлов производительностью менее 3 кг/с.
2) Большее значение – для углей марки Г.

Примечания:

1.          Применение топок с пневмомеханическими забрасывателями и неподвижной решеткой для вновь проектируемых котельных допускается для котлов производительностью < 1 кг/с при наличие технико-экономического обоснования.

2.          Для каменных углей (кроме марок СС) a_ун и q_4ун пропорциональны содержанию в топливе пылевых частиц. В таблице даны величины q_4ун при содержании пылевых частиц размером 0-0.09 мм- 2.5%.

3.          Значения q₄ для топок с пневмомеханическими забрасывателями при сжигании каменных и бурых углей приведены для рядового топлива с максимальным размером куска 40 мм и содержанием мелочи 0-6.0 мм до 60%.

4.          При характеристиках топлива, отличных от указанных в таблице, a_r и q₄ оценивают по опытным данным.

 

Расчетные характеристики шахтных и камерных топок [2].

 

 

Расчетные характеристики топок с решетками типа РПК [3]

 

 

Общие сведения о топочных устройствах для сжигания твердого топлива

 

 

Техническая характеристика котлов КЕ-14С [3]

 

 

Техническая характеристика котла Е-1/9-1М [3]

 

 

Техническая характеристика котлов ДЕ-14-ГМ [3]

 

 

Техническая характеристика котлов КВ-ГМ [3]

 

 

Техническая характеристика котлов КВ-ТС со слоевым сжиганием твердого топлива [3]

 

 

Присосы воздуха в котлах и системах пылеприготовления на номинальной нагрузке [1]

А. Присосы воздуха по газовому тракту котла

 

 

Б. Присосы воздуха в системы пылеприготовления

 

 

 

Расчетные характеристики жидких топлив [1]

 

 

Расчетные характеристики твердых топлив [1]

 

 

Объемы воздуха и продуктов сгорания твердых и жидких топлив [1]

 

 

 

Литература

1.            Тепловой расчет котлов. Нормативный метод (издание третье, переработанное и дополненное). – СПб., ВТИ, НПО ЦКТИ, 1998.

2.            Р.И. Эстеркин. Котельные установки. – Л., Энергоатомиздат, ЛО, 1989.

3.            Е.Ф. Бузников, К.Ф. Роддатис, Э.Я. Берзиньш. Производственные и отопительные котельные. – М., Энергоатомиздат, 1984.