Методика расчета выбросов бенз(а)пирена в атмосферу паровыми котлами электростанций СО 153-34.02.316-2003 (РД 153-34.1-02.316-2003) (утв. приказом Министерства энергетики РФ от 30 июня 2003 г. N 286)

Дата введения 1 июля 2003 г.

Взамен РД 153-34.1-02.316-99

Настоящая методика устанавливает правила расчета выбросов бенз(а)пирена с дымовыми газами котлов паропроизводительностью свыше 30 т/ч 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 валовый.

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 Расчет концентрации бенз(а)пирена в уходящих газах котлов при сжигании мазута и природного газа

1.1 Концентрация бенз(а)пирена в сухих дымовых газах котлов при сжигании мазута (), приведенная к избытку воздуха в газах , рассчитывается по формуле:

. (1)

1.2 Концентрация бенз(а)пирена в сухих дымовых газах котлов при сжигании природного газа (), приведенная к избытку воздуха в дымовых газах , рассчитывается по формуле:

. (2)

В формулах (1) и (2):

- теплонапряжение поверхности зоны активного горения, ,

; (3)

- теплонапряжение топочного объема, (является проектной величиной, определяется из технической документации на котел);

- коэффициент, учитывающий влияние коэффициента избытка воздуха в дымовых газах на выходе из топки (принимается по таблице 1, при в формулах (1) и (2) );

Таблица 1

	1,01	1,02	1,03	1,04	1,05	1,06	1,07	1,08
	0,779	0,606	0,472	0,368	0,286	0,223	0,174	0,135

- коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции,

; (4)

- коэффициент, учитывающий нагрузку котла,

; (5)

- коэффициент, учитывающий ступенчатое сжигание топлива,

; (6)

- коэффициент, учитывающий подачу влаги,

; (7)

коэффициент, учитывающий увеличение выброса - бенз(а)пирена при очистке конвективных поверхностей нагрева на ходу котла (принимается по таблице 2).

Таблица 2 - Значения

Период между очистками, ч	При дробевой очистке конвективных поверхностей нагрева	При обдувке регенеративных воздухоподогревателей
12-24	1,2	1,1
40-48	1,5	1,25
72	2,0	1,5

В формулах (3)-(7):

- низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг ();

В - расход топлива на котел, кг/с () (при наличии в топке двухсветного экрана В принимается на одну ячейку);

- число ярусов горелок;

- расстояние по высоте между осями соседних горелок, м (для топок с однорядным расположением горелок единичной мощностью от 30 до 60 МВт произведение );

- ширина топки (в свету), м (при наличии двухсветного экрана - ширина одной ячейки);

- глубина топки (в свету), м;

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;

r - степень (доля) рециркуляции дымовых газов.

При содержании СО в уходящих газах котла менее (при ) и r<0,2 принимать в формулах (1) и (2) значение .

При содержании СО в уходящих газах котла более (при ) расчет проводить по формуле (4) независимо от степени рециркуляции r;

- фактическая паропроизводительность (нагрузка) котла, кг/с;

- 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.

При содержании СО в уходящих газах котла менее (при ) для схемы, реализующей ступенчатое сжигание по "вертикали" и принимать в формулах (1) и (2) значение . Во всех остальных случаях рассчитывается по формуле (6).

При совместном применении рециркуляции дымовых газов (r<0,2), ступенчатого сжигания по "вертикали" () и содержании СО в уходящих газах котла менее (при ) принимать в формулах (1) и (2) ;

- коэффициент, учитывающий воздействие влаги при вводе ее:

- в пристенную зону топки и при зональном впрыске ;

- в дутьевой воздух ;

g - водотопливное отношение при подаче влаги в зону горения.

2 Расчет концентрации бенз(а)пирена при сжигании твердого топлива

Концентрация бенз(а)пирена в сухих дымовых газах котлов за золоуловителями при факельном сжигании углей (), приведенная к избытку воздуха в газах , рассчитывается по формуле:

, (8)

где А - коэффициент, характеризующий конструкцию нижней части топки:

- при жидком шлакоудалении А=0,378,

- при твердом шлакоудалении А=0,521;

- низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

- коэффициент избытка воздуха в продуктах сгорания на выходе из топки;

- коэффициент, учитывающий нагрузку котла,

; (9)

- коэффициент, учитывающий степень улавливания бенз(а)пирена золоуловителями,

. (10)

В формулах (9) и (10):

- фактическая нагрузка котла, кг/с;

- номинальная нагрузка котла, кг/с;

- 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.

3 Расчет выбросов бенз(а)пирена

3.1 Масса выброса бенз(а)пирена (г/с) рассчитывается по формуле:

, (11)*

где В - расход топлива, кг/с ();

- объем сухих дымовых газов при , ();

- концентрация бенз(а)пирена в сухом дымовом газе (), приведенная к , определяется по формулам (1), (2), (8) в зависимости от вида сжигаемого топлива.

3.2 При совместном сжигании различных топлив концентрация бенз(а)пирена в сухих дымовых газах (), приведенная к , определяется по формуле:

, (12)

где - доля тепловыделения в топке каждого из видов топлив,

. (13)

- низшая теплота сгорания указанных топлив, МДж/кг ();

- расход каждого из видов топлива, кг/с ();

- суммарное тепловыделение в топке, МВт;

концентрация бенз(а)пирена в сухих дымовых - газах, формируемая каждым из видов топлив, определяется по формулам (1), (2), (8), .

Тогда , (14)

где , , - соответственно, объем дымовых газов, воздуха и водяных паров при стехиометрическом сжигании 1 кг () топлив, (). Если в топку или горячий воздух вводится дополнительно влага, она также должна учитываться.

3.3 При совместном сжигании различных топлив масса выброса бенз(а)пирена (г/с) рассчитывается по формуле:

. (15)*

Примечание - По формулам (11)* и (15)* могут рассчитываться и валовые выбросы бенз(а)пирена, т/год.

Министр энергетики

И.Х. Юсуфов