РД 153-34.1-02.316-99

РД 153-34.1-02.316-99 Методика расчета выбросов бенз(а)пирена в атмосферу паровыми котлами электростанций

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 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 KJIЮЧЕВЫЕ СЛОВА: бенз а пирен оксиды азота твердые частицы выброс вредных веществ котлы топочная камера топливо ОТРАСЛЕВОЙ РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВЫБРОСОВ БЕНЗ А ПИРЕНА В АТМОСФЕРУ ПАРОВЫМИ КОТЛАМИ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ РД 153-34.1-02.316-99 Взамен РТМ ВТИ 2.003.88. Дата введения с 01.06.99 г. 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. I. 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 a = 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 a = 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 ; aт" - коэффициент избытка воздуха в дымовых газах на выходе из топки при aт" > 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 · d 6 Kпл = еxp - l · 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; d - доля воздуха подаваемая во вторую ступень горения; g - водо-топливное отношение при подаче влаги в зону горения; l - коэффициент учитывающий воздействие влаги при вводе ее: и пристенную зону топки II зональном впрыске l = 15; и дутьевой воздух l = 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 a = 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; aт?? - 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 - hзу · Z/100 10 В формулах 9 и 10 : Дф - фактическая нагрузка котла кг/с; Дн - номинальная нагрузка котла кг/с; hзу - 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 a = 1 4 мкг/м3 определяется но формулам 1 2 8 в зависимости от вида сжигаемого топлива; Vcr - объем сухих дымовых газов при a = 1 4 м3/кг м3/м3 Vcr = V + 0 984 a - 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 пирена при совместном сжигании разных топлив 4.1. При совместном сжигании различных топлив концентрация бенз а пирена в сухих дымовых газах приведенная к a = 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 бенз a пиренa 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 + a - 1 ? V - 16 V = 17 V = 18 19