Разработан 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 N 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.

1.1. Концентрация бенз(а)пирена в сухих дымовых газах котлов при сжигании мазута (мкг/м3), приведенная к избытку воздуха в газах , рассчитывается по формуле:

1.2. Концентрация бенз(а)пирена в сухих дымовых газах котлов при сжигании природного газа (мкг/м3), приведенная к избытку воздуха в дымовых газах , рассчитывается по формуле:

В формулах (1) и (2):

- теплонапряжение поверхности зоны активного горения, МВт/м2;

- теплонапряжение топочного объема, кВт/м3 (является проектной величиной, определяется из технической документации на котел);

- коэффициент избытка воздуха в дымовых газах на выходе из топки (при в формулах (1) и (2) принимать );

- коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции;

- коэффициент, учитывающий нагрузку котла;

- коэффициент, учитывающий ступенчатое сжигание топлива;

- коэффициент, учитывающий подачу влаги;

- коэффициент, учитывающий увеличение выброса бенз(а)пирена при очистке конвективных поверхностей нагрева на ходу котла;

(принимается по табл. 1).

В формулах (3) - (7):

- низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг (МДж/м3);

B - расход топлива на котел, кг/с (м3/с) (при наличии в точке двухсветного экрана B 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;

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;

- 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;

g - водотопливное отношение при подаче влаги в зону горения;

- коэффициент, учитывающий воздействие влаги при вводе ее:

и пристенную зону топки II зональном впрыске ;

и дутьевой воздух .

Погрешность расчетного определения концентрации бенз(а)пирена в дымовых газах по формулам (1) и (2) составляет ; большая точность обеспечивается при температуре дутьевого (горячего) воздуха 280 - 350 °C.

2.1. Концентрация бенз(а)пирена в сухих дымовых газах котлов за золоуловителями при факельном сжигании углей (мкг/м3), приведенная к избытку воздуха в газах , рассчитывается по формуле:

где:

A - коэффициент, характеризующий конструкцию нижней части топки:

- при жидком шлакоудалении A = 0,378;

- при твердом шлакоудалении A = 0,521;

- низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

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

- коэффициент, учитывающий нагрузку котла;

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

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.

3.1. Масса выброса бенз(а)пирена в граммах в секунду рассчитывается по формуле:

где:

B - расход топлива, кг/с (м3/с);

- концентрация бенз(а)пирена в сухом дымовом газе, приведенная к , мкг/м3, определяется по формулам (1), (2), (8) в зависимости от вида сжигаемого топлива;

- объем сухих дымовых газов при , м3/кг (м3/м3)

где:

, , - 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.

4.1. При совместном сжигании различных топлив концентрация бенз(а)пирена в сухих дымовых газах, приведенная к , мкг/м3, определяется по формуле:

где:

, ... - доля тепловыделения в топке каждого из видов топлива:

где:

- суммарное тепловыделение в топке, МВт;

- расход каждого из видов топлива, кг/с (м3/с);

- низшая теплота сгорания указанных топлив, МДж/кг (МДж/м3)

, - 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(а)пирена при совместном сжигании разных топлив , г/с, определяется по формуле (11) по значениям , м3/кг (м3/м3) и B, кг/с (м3/с)