Санитарно-защитная зона ТЭС, ТЭЦ, котельных

8.1. При рассмотрении проектов нормативов ПДВ для ТЭЦ, работающих на газовом топливе и имеющих в качестве резервного топлива мазут, возникает вопрос об определении размеров нормативной санитарно-защитной зоны.

В соответствии с подразделом 4.2, пунктом 2 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 [41], размеры СЗЗ для таких ТЭЦ могут быть или не менее 500 м, или не менее 300 м.

В этом случае, если на ТЭЦ мазут в качестве резервного топлива сжигается одновременно с газообразным, то ТЭЦ относится к предприятиям третьего класса с СЗЗ не менее 300 м.

8.2. В связи с тем, что проект нормативов ПДВ предприятия не является документом, устанавливающим или корректирующим величину нормативной санитарно-защитной зоны, требование о необходимости определения расчетной концентрации по вертикали с учетом высоты жилых зданий в зоне максимального загрязнения атмосферного воздуха от котельной, изложенной в п.4 подраздела 4.2 в [41], не учитывается при разработке проекта нормативов ПДВ для котельных.

9.0 «Методике определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн пара в час или менее 20 Г кал в час» [32]

9.1. Для облегчения пользования данной методикой НИИ Атмосфера выпущено методическое письмо № 335/33-07 от 17 мая 2000 г. [67].

В письме № 838/33-07 от 11.09.2001 г. [65] приведены изменения к данному методическому письму. Эти изменения заключаются в следующем:

Пункт 3.

Значение коэффициента К в формуле (7), учитывающего характер топлива, следует принимать для торфа и дров равным 0,400.

Пункт 5.

В формуле (31) коэффициент 0,35 заменяется на 11,0.

Пункт 6.

При наличии в газообразном топливе сероводорода расчет выбросов оксидов серы производится по формулам (35) и (37). Расход натурального топлива в формуле (35) г/с (т/г) рассчитывается по формуле:

где ρ_г - плотность газа, кг/нм³.

При наличии в газообразном топливе сероводорода (Н₂S), концентрация которого в газе определена в объемных процентах, содержание серы в топливе на рабочую массу в процентах рассчитывается по соотношению

(П.5.3)

где кг/нм³ - плотность сероводорода при нормальных условиях;

Н₂S - объемная концентрация сероводорода в газе, %.

В дополнение к вышеизложенному, при наличии в топливе меркаптановой серы для оценки выбросов оксидов серы необходимо учитывать следующее;

а) Приводимая в ГОСТе 5542-87 «массовая концентрация меркаптановой серы, г/м³» относится к смеси природных меркаптанов, т.е. одоранту с кодом 1716, и отражает содержание серы (г) в одном кубическом метре природного газа при нормальных условиях, определённое по данным инструментального анализа. С той же размерностью (тем же методом анализа) можно определить и массовую концентрацию этил меркаптана.

б) Для расчётов по формуле (35) Методики [32] эту величину, или содержание сероводорода в газе (г/м³), следует пересчитать на массовое содержание серы в %:

(П.5.4)

где:

С_s - массовая концентрация меркаптановой серы, г/м³

ρ_г - плотность природного газа при нормальных условиях, г/м³

ΔS^r - содержание серы в масс.%

(П.5.5)

- массовая концентрация сероводорода в природном газе, г/м³

0,94 - массовая доля серы в сероводороде, равная отношению молекулярных масс серы и сероводорода (32/34=0,94).

в) По аналогии с предыдущим, массовая доля серы в этилмеркаптане (метантиоле) равна:

32/62=0,52

Поэтому при задании концентрации этилмеркаптана в об. % к значению содержания серы S^r в формуле (35) прибавляется величина

(П.5.6)

где:

- плотность паров этилмеркаптана, численно равная отношению его молекулярной массы к молекулярному объёму (62/22,4 = 2,77);

C₂H₅SH - объемная концентрация этилмеркаптана (метантиола) в газе, %.

Пункт 7.

Для газообразного топлива при расчете выбросов оксида углерода по формуле (38) требуется, чтобы величина расхода топлива имела размерность [г/с] - при определении максимальных выбросов и [т/г] - при определении валовых выбросов.

Расход топлива в г/с и т/год в этом случае рассчитывается по формулам, приведенным в предыдущем пункте. При этом, значение низшей теплоты сгорания газообразного топлива Q_i^r[МДж/нм³] необходимо перевести в размерность Q_i^r[МДж/кг], т.е. разделить на плотность газа ρ_г[кг/нм³]. Таким образом, формула (38) для газообразного топлива принимает следующий вид:

- при определении максимальных выбросов:

где В - расход топлива, нм³/с;

С_СO - имеет размерность [г/нм³];

- при определении валовых выбросов:

где В - расход топлива, тыс.нм³/год;

С_СO - имеет размерность [кг/тыс.нм³].

Данные формулы (П.5.7) и (П.5.8) для расчета выбросов оксида углерода при задании расхода топлива в объемных единицах ([м³/с] или [тыс.м³/год]) уже учитывают перевод этих единиц в размерность [г/с] или [т/год]. Каких-либо дополнительных пересчетов из одной размерности в другую не требуется.

При использовании размерности [л/с] расчет максимальных выбросов оксида углерода производится по формуле (38) методики [32] также без перевода этой размерности в размерность [г/с].

Пункт 11.

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

Пункт 12.

Данный пункт письма [67] излагается в следующей редакции:

Вносится изменение в формулу (60):

Уточняется определение показателя t_н:

где t_н - температура насыщения пара при давлении в барабане паровых котлов или воды на выходе из котла для водогрейных котлов.

9.2. В дополнение к вышеприведенному в формуле (44) коэффициент q₄ заменяется на коэффициент q₄^ун - потери тепла с уносом от механической неполноты сгорания топлива (%).

Значения потерь тепла с уносом (q₄^ун) для ряда слоевых топок (топки с пневмомеханическими забрасывателями и цепными решетками обратного хода, топки с пневмомеханическими забрасывателями и решеткой с поворотными колосниками, топки с цепной решеткой прямого хода) приведены в письме [67]. Более полные и подробные данные имеются в [86] и [87]. Некоторые из них, наиболее часто запрашиваемые в НИИ Атмосфера, приводятся в табл. П.5.1,

9.3. В настоящее время все большее распространение получают котлы с сжиганием топлива в низкотемпературном «кипящем слое». В качестве топлива чаще всего используется бурый уголь.

В общем случае котлы с сжиганием твердого топлива в низкотемпературном «кипящем слое» предусматривают:

- организацию двухступенчатого процесса сжигания с долей воздуха (5), подаваемого в промежуточную зону факела, 20-30 %;

- организацию острого дутья с возвратом уноса в топку из специальной осадительной камеры и циклона, являющихся частью котельной установки;

- подачу в необходимых случаях известковых присадок в твердое топливо с целью снижения выбросов оксидов серы.

В результате производительность котлов при эксплуатации повышается, как правило, в 1,2-1,5 раза, обеспечивается более полное выгорание топлива, сокращается содержание горючих в уносе, выбросы загрязняющих веществ в атмосферу снижаются. Так, по оценкам АО ВТИ и НПО ЦКТИ выбросы оксидов азота снижаются в 2-4 раза (в зависимости от величины 5), а концентрация золы в 3-4 раза ниже, чем за котлами со слоевым сжиганием топлива. Подача известковых присадок позволяет дополнительно связать более 90% оксидов серы.

При разработке действующей в настоящее время «Методики определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн пара в час...» [32] котлы с «кипящим слоем» не рассматривались. Однако, ориентировочные расчеты выбросов для таких котлов могут быть проведены по данной методике с учетом приведенных выше показателей снижения выбросов.

После установки котлов необходимо предусмотреть инструментальные измерения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

9.4. В связи с тем, что в некоторых экземплярах методики [32] имеются опечатки, уточняем, что формула (16) имеет следующий вид:

(П.5.10)

9.5. При сжигании сжиженного углеводородного газа (СУГ) (пропана, бутана) при расчете выбросов используются показатели для природного газа.

Выбросы при заправке емкостей СУГ можно рассчитать по «Методике по определению выбросов вредных веществ в атмосферу на предприятиях Госкомнефтепродукта РСФСР» (раздел 2.6.2.2. Выбросы при заправке баллонов автомобилей и при сливе цистерн) [50] или по «Методике расчетов выбросов в окружающую среду от неорганизованных источников нефтегазового оборудования» РД-39-142-00 [60].

9.6. При разработке проектной документации в последнее время часто возникает вопрос об учете выбросов от настенных котлов (печей) при отоплении домов частного сектора. В связи с этим можем дать следующие разъяснения:

9.6.1. Расчеты выбросов, 8 том числе и бенз(а)пирена следует проводить по методике [45], используя показатели для бытовых теплогенераторов. Для природного газа при избытке воздуха α>1,2 по данным [45] выбросы БП отсутствуют.

9.6.2. При расчете выбросов оксидов азота следует учесть их снижение в результате применения рециркуляции дымовых газов. При степени рециркуляции 3-5 % (минимальной) снижение выбросов оксидов азота составляет ≈30%.

9.6.3. Ориентировочный расход топлива на заданной нагрузке 0_К [Гкал/час] можно рассчитать по формуле:

(П.5.11)

где:

В - расход натурального топлива [тыс.м³/час, т/час];

- низшая теплота сгорания натурального топлива [Ккал/м³];

КПД - коэффициент полезного действия [%].

Таблица П.5.1.

Топки со слоевым сжиганием топлива [86, 87, 89]

Продолжение таблицы П.5.1.

Продолжение таблицы П.5.1.

Продолжение таблицы П.5.1.

Примечание: Активная длина неподвижной колосниковой решетки при ручной загрузке не должна превышать 2,12 м. при механизированной - 5,0 м. Топки с механическими и пневматическими забрасывателями должны быть открытыми, а при наклонном заднем своде его низшая точка должна лежать на высоте не менее 1,3 м от решетки. Топки с цепной решеткой прямого хода должны иметь задний свод, перекрывающий на 50-60% активную длину решетки и лежащий в нижней точке на 500-600 мм выше полотна. В топках следует применять острое дутье и возврат уноса из зольников котла и золоуловителя 1 ступени. Количество воздуха на острое дутье должно составлять для котлов до 20 т/ч не более 5%, выше 20 т/ч - не более 10% теоретически необходимого. Количество шлака и залы в процентах общей зольности топлива может быть принято для топок:

* - Цифры в знаменателе относятся к топкам с золовым помещением, в числителе - без золового помещения.

** - Сжигание каменных углей с легкоплавкой золой в топках с пневматическими забрасывателями и цепной решеткой прямого хода не рекомендуется.

*** - За расчетную площадь зеркала горения принята площадь открытой части зажимающей решетки. Меньшие значения для котлов паропроизводительностью меньше 10 т/ч.

**** - Меньшие значения для котлов паропроизводительностью меньше 20 т/ч.

***** - Меньшие значения для котлов паропроизводительностью меньше 10 т/ч.

****** - Потери с уносом изменяются прямо пропорционально содержанию в топливе пылевых частиц размером 0-0,09 мм. При отсутствии возврата уноса и острого дутья потери с уносом увеличиваются в 3 раза. В таблице значения потерь с уносом при сжигании бурых и каменных углей даны для рядового топлива с содержанием пылевых частиц 2,5%.