отраслевой руководящий документ нормативные документы для тепловых электростанций и котельных методика расчета выбросов бенз(а)пирена в атмосферу паровыми котлами электростанций
ОТРАСЛЕВОЙ РУКОВОДЯЩИЙ
ДОКУМЕНТ
НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
ДЛЯ
ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И
КОТЕЛЬНЫХ
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВЫБРОСОВ
БЕНЗ(А)ПИРЕНА
В АТМОСФЕРУ ПАРОВЫМИ
КОТЛАМИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
РД
153-34.1-02.316-99
Дата введения с 01.06.99
г.
PAЗРАБОТАН Всероссийским дважды ордена
Трудового Красного Знамени
теплотехническим научно-исследовательским
институтом (ВТИ)
РАЗРАБОТЧИКИ С.И.
Аничков, А.Ф. Гаврилов, О.В.
Морозов
УТВЕРЖДЕН Департаментом
стратегии развития и научно-технической
политики РАО "ЕЭС России" 14.05.99 г.
Первый
заместитель начальника
Департамента
стратегии развития
и научно-технической
политики РАО
"ЕЭС России" А.И.
Берсенев
СОГЛАСОВАН Государственным
комитетом Российской Федерации по охране
окружающей среды (письмо № 05-19/35-42 от
29.03.99)
Заместитель
Председателя
Государственного комитета
Российской
Федерации по охране
окружающей среды А.А. Соловьянов
ВЗАМЕН
РТМ ВТИ 02.003-88
Периодичность проверки - 5
лет
Настоящая методика устанавливает
правила расчета выбросов бенз(а)пирена с
дымовыми газами паровых котлов тепловых
электростанций при факельном сжигании
жидкого, газообразного и твердого топлив, а
также смеси указанных топлив.
Методика
дает возможность рассчитывать как удельный
выброс бенз(а)пирена, так и
валовой.
Методика предназначена для
расчета выбросов бенз(а)пирена при
проведении инвентаризации выбросов, при
оценке воздействия тепловых
электростанций на окружающую природную
среду и в научно - исследовательских
целях.
1. Рacчет концентрации бенз(а)пирена в уходящих газаx
котлов при сжигании мазута и природного газа
1.1. Концентрация бенз(а)пирена в сухих дымовых газах котлов при сжигании мазута См (мкг/м3), приведенная к избытку воздуха в газаx = 1,4, рассчитывается по формуле:
См =
Кг·Кд·Кст·КплКоч (1)1.2. Концентрация бенз(а)пирена в сухих дымовых газах котлов при сжигании природного газа Cr (мкг/м3). приведенная к избытку воздуха в дымовых газах = 1,4, рассчитывается по формуле:
Сr =
Кг·Кд·Кст·Кпл (2)В формулах (1) и (2):
qпг - теплонапряжение поверхности зоны активного горения, МВт/м2;
qv - теплонапряжение топочного объема, кВт/м3 (является проектной величиной, определяется из технической документации на котел);
т" - коэффициент избытка воздуха в дымовых газах на выходе из топки (при т" > 1,08 в формулах (1) и (2) принимать
=
0,135);Кг - коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции;
Кд - коэффициент, учитывающий нагрузку котла;
Кст - коэффициент, учитывающий ступенчатое сжигание топлива;
Кпл - коэффициент учитывающий подачу влаги;
Коч - коэффициент, учитывающий увеличение выброса бенз(а)пирена при очистке конвективных поверхностей нагрева на ходу котла;
(принимается по табл.1).
qпг =
(3)Кг = 1 + d · r (4)
Кд = (2-Дф/Дн)2,4 (5)
Кст = 1 + b · (6)
Kпл = еxp(- · g) (7)
В формулах (3) - (7):
Q
- низшая
теплота сгорания топлива, МДж/кг (МДж/м3);В - расход топлива на котел. кг/с (м3/с) (при наличии в точке двухсветного экрана В принимается на одну ячейку);
zяр - число ярусов горелок;
hяр - расстояние по высоте между осями соседних горелок м;
(для топок с однорядным расположением горелок единичной мощностью от 30 до 60 МВт произведение zяр · hяр = 3 м);
ат - ширина топки (в свету), м (при наличии двухсветного экрана - ширина одной ячейки);
bт - глубина топки (в свету), м;
r - степень (доля) рециркуляции дымовых газов;
d - коэффициент, характеризующий влияние рециркуляции дымовых газов на выброс бенз(а)пирена:
• при вводе в "под" топочной камеры d = 1;
• при вводе в воздух или отдельный канал горелки d = 4;
• при вводе в шлицы (сопла) напротив горелок d = 2;
• при вводе в шлицы под горелками d = 2,7;
Дф - фактическая паропроизводительность (нагрузка) котла, кг/с;
Дм - номинальная паропроизводительность котла, кг/с;
b - коэффициент, учитывающий воздействие воздуха, подаваемого во вторую ступень горения:
• при отключении половины горелок верхнего яруса по топливу b = -1 (для мазута) и b = -0,2 (для газа);
• для схемы, реализующей ступенчатое сжигание по "вертикали", b=7;
• для схемы, реализующей ступенчатое сжигание по "горизонтали", b = 2,7;
- доля воздуха, подаваемая во вторую ступень горения;
g - водо-топливное отношение при подаче влаги в зону горения;
- коэффициент, учитывающий воздействие влаги при вводе ее:
и пристенную зону топки II зональном впрыске = 15;
и дутьевой воздух = 2.
Таблица 1
Значения Коч
Период между очистками, ч | При дробевой очистке конвективных поверхностей нагрева | При обдувках регенеративных воздухоподогревателей |
12-24 | 1,2 | 1,1 |
40-48 | 1,5 | 1,25 |
72 | 2,0 | 1,5 |
Погрешность расчетного определения концентрации бенз(а)пирена в дымовых газах по формулам (1) и (2) составляет 20%; большая точность обеспечивается при температуре дутьевого (горячего) воздуха 280 - 350 °С.
II. Расчет концентрации бенз(а)пирена при сжигании твердого топлива
2.1. Концентрация бенз(а)пирена в сухих дымовых газах котлов за золоуловителями при факельном сжигании углей Ст (мкг/м3), приведенная к избытку воздуха в газах = 1,4, рассчитывается по формуле:
Ст =
Кд · Кзу
(8)где:
А - коэффициент, характеризующий конструкцию нижней части топки:
• при жидком шлакоудалении А = 0,378;
• при твердом шлакоудалении А = 0,521;
Q
- низшая
теплота сгорания топлива, МДж/кг;т - коэффициент избытка воздуха в продуктах сгорания на выходе из топки;
Кд - коэффициент, учитывающий нагрузку котла;
Кзу - коэффициент, учитывающий степень улавливания бенз(а)пирена золоуловителями
Kд = (Дф/Дн)1,1 (9)
Кзу = 1 - зу · Z/100 (10)
В формулах (9) и (10):
Дф - фактическая нагрузка котла, кг/с;
Дн - номинальная нагрузка котла, кг/с;
зу - КПД золоуловителя (по золе), %;
Z - коэффициент, учитывающий снижение улавливающей способности бенз(а)пирена золоуловителями:
• для сухих аппаратов Z = 0,7;
• для мокрых аппаратов Z = 0,8.
III. Расчет выбросов бенз(а)пирена
3.1. Масса выброса бенз(а)пирена Мбп в граммах в секунду рассчитывается по формуле:
Мбп = В • Vcr • Сбп·106 (11) *
где:
В - расход топлива, кг/с (м3/с);
Сбп - концентрация бенз(а)пирена в сухом дымовом газе, приведенная к = 1,4, мкг/м3, определяется но формулам (1), (2), (8) в зависимости от вида сжигаемого топлива;
Vcr - объем сухих дымовых газов при = 1,4, м3/кг (м3/м3)
Vcr = V
+ 0,984( - 1)
· V
- 
(12)где:
V
, V
, 
-
соответственно объем дымовых газов,
воздуха и водяных паров при
стехиометрическом сжигании одного кг (м3)
топлив в м3/кг (м3/м3). Если в топку или горячий
воздух вводится дополнительно влага, она
также должна учитываться.* примечание: По формуле (11) могут рассчитываться и валовые выбросы бенз(а)пирена, г/год.
IV. Расчет выбросов бенз(а)перина при совместном сжигании разных топлив
4.1. При совместном сжигании различных топлив концентрация 6енз(а)пирена в сухих дымовых газах, приведенная к = 1,4, мкг/м3, определяется по формуле:
Сбпсм = q1 · (Cбп)1 + q2 · (Cбп)2 + ... (13)
где:
q1, q2 … - доля тепловыделения в топке каждого из видов топлива:
qi = Q
· Bi/Qr
(14)где:
Qr - суммарное тепловыделение в топке, МВт;
Вi - расход каждого из видов топлива, кг/с (м3/с);
Q
- низшая
теплота сгорания указанных топлив, МДж/кг
(МДж/м3)(Cбп)1, (Cбп)2 …. - концентрация бенз(а)пирена в сухих дымовых газах, формируемая каждым из видов топлива определяется по формулам (1), (2), (8), мкг/м3
4.2. Масса выброса 6енз(a)пиpенa при совместном сжигании разных топлив Mбп, г/с, определяется по формуле (11) по значениям Vcr, м3/кг (м3/м3) и В, кг/с (м3/с)
В = В1 + В2+... (15)
Vcr = V
+ ( - 1) V
- 
(16)V
= 
(17)V
= 
(18)
(19)KJIЮЧЕВЫЕ СЛОВА: бенз(а)пирен, оксиды азота, твердые частицы, выброс вредных веществ, котлы, топочная камера, топливо
нормативные документы для тепловых электростанций и котельных руководящий документ правила взрывобезопасности топливоподачи и установок для приготовления и сжигания пылевидного топлива »
РД и ТУ »
