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.
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 α = 1,4, рассчитывается по формуле:
См = Кг·Кд·Кст·Кпл·Коч (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 α = 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);
αт" - коэффициент избытка воздуха в дымовых газах на выходе из топки (при αт" > 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 ·δ - (6);
Kпл = еxp(-λ · 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;
δ - доля воздуха, подаваемая во вторую ступень горения;
g - водо-топливное отношение при подаче влаги в зону горения;
λ - коэффициент, учитывающий воздействие влаги при вводе ее:
и пристенную зону топки II зональном впрыске λ = 15;
и дутьевой воздух λ = 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 приблизительно 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 α = 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;
αт" - 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 - ηзу · Z/100 - (10)
В формулах (9) и (10):
Дф - фактическая нагрузка котла, кг/с;
Дн - номинальная нагрузка котла, кг/с;
ηзу - 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 α = 1,4, мкг/м3, определяется но формулам (1), (2), (8) в зависимости от вида сжигаемого топлива;
Vcr - объем сухих дымовых газов при α = 1,4, м3/кг (м3/м3)
Vcr = V + 0,984(α - 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 α = 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 + ( α - 1) · V
-
- (16);
V =
- (17);
V =
- (18);
- (19);
KЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: бенз(а)пирен, оксиды азота, твердые частицы, выброс вредных веществ, котлы, топочная камера, топливо.
Скачать документ (RAR, 16КБ)