Письмо нии атмосфера "по вопросу правильности расчетов выбросов и учета трансформации оксидов азота в программах фирмы "интеграл"

В условиях высокотемпературного горения топлива азот воздуха становится реакци­онноспособным и, соединяясь с кислородом, образует оксиды. Кроме того, образование ок­сидов азота в процессах горения может происходить за счет разложения и окисления азото­содержащих соединений, входящих в состав топлива. Всего азот с кислородом может обра­зовывать шесть соединений: N 2 O,NO,N 2 O 3 ,NO 2 ,N 2 O 4 ,N 2 O 5 . Наиболее устойчивым оксидом является NO 2 ,в который могут переходить и другие оксиды азота, поэтому установленные нормы ПДК даются для суммы всех оксидов в пересчете на NO 2 . В дымовых газах котлоаг­регатов оксиды азота обычно состоят на 95-99% из оксида азота, 1-5% составляет диоксид азота, доля других оксидов азота пренебрежимо мала.

Массовый выброс оксидов азота в пересчете на NO 2 (т/г, г/с) в атмосферу с дымо­выми газами котла вычисляется по формуле:

M NO2 =0,34 10 -7 kBQ р н (1-q /100) 1 2

где 1 - коэффициент, учитывающий влияние на выход оксидов азота качества сжигаемого топлива (содержание N г), принимается равным 0,8;

k - коэффициент, характеризующий выход оксидов азота,кг/т условного топлива;

2 - коэффициент, учитывающий конструкцию горелок (для вихревых горелок 2 =1);

Коэффициент k для котлов паропроизводительностью менее 70 т/ч при сжигании ма­зута и газа определяется по формуле:

k =3,5 D ф /70,

где D ф -фактическая паропроизводительность котла;

Принимается D ф =0,95D ,

где D -номинальная паропроизводительность котла

k=3,5 ,95 20/70=0,95

M ДКВР-20/13 NO2 =0,34 10 -7  9  386 7346  372   г/с

8.2.3. Расчет выбросов оксидов углерода.

В недостаточно совершенных топочных устройствах или при неналаженном режиме сжигания топлива часть его горючих не окисляется до конечных продуктов, а образуются продукты неполного сгорания. Наиболее вероятным продуктом неполного сгорания всех видов топлива является окись углерода CO .

Массовый выброс оксидов углерода (г/с) в атмосферу с дымовыми газами котла вычисляется по формуле:

M CO =0,001 C CO B (1- q 4 /100)

где C CO - выход оксида углерода при сжигании топлива (кг/тыс.м 3)

C CO =q 3 RQ р н /1013

где q 3 - потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, 0,5 %;

R - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической непол­ноты сгорания топлива, обусловленную содержанием в продуктах неполного сгорания оксида углерода. Для газа R=0,5 ;

Q р н - теплота сгорания натурального топлива,кдж/м 3 ;

q 4 - потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива, %

Значения q 3 ,q 4 принимаем по данным укрупнённого расчета котлоагрегата.

C CO =0,5 0,5 37346/1013=9,21 кг/тыс м 3

M ДКВР-20/13 CO =0,001  21  386=0,003 г/с;

8.2.4. Расчет дымовой трубы

Определение высоты трубы производится по формуле:

где p п - поправочный коэффициент для расчета многоствольных труб, зависящий от числа стволов в трубе, отношения расстояния между ближайшими стволами на выходе к диаметру ствола (на выходе) и от угла наклона выходного участка выходного участка ствола к вертикальной оси . Для одноствольных труб p п =1,0.

m - коэффициент, учитывающий условия выхода из устья трубы, значения которого при­нимаются в зависимости от скорости W 0 .

A - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы град 1/3 , (для Республики Беларусь A =160 )

M - суммарный выброс NO 2 из всех труб котельной, г/с

F - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние скорости осаждения примеси в атмосфере: для газообразных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, скорость упоря­доченного оседания которых практически равно нулю, F =1 ;

ПДК - предельно допустимая концентрация в атмосфере NO 2 , SO 2 или золы.(По СНиП для NO 2 (ПДК) равна 0,085 мг/м 3)

С ф - фоновая концентрация района, устанавливаемая органами санинспекции района;

z - число дымовых труб;

V - суммарный объём дымовых газов;

t - разность температур выбрасываемых газов и воздуха (последняя принимается по средней температуре самого жаркого месяца в полдень).

Т.к рассчитываемый котел работает на газе, то выбросов SO 2 нет, расчет ведется по NO 2 .

Фоновую концентрацию принимаем в размере 20% от ПДК NO 2 . Таким образом С ф =0,2 0,085=0,017 мг/м 3 .

Объем дымовых газов принимается по данным расчета кот­лоагрегата ДКВР-20/13. При сжигании объём дымовых газов выходящих за 1с из котла составит V=5,46 м 3 /с;

Приводя полученную цифру к нормальным условиям получим:

V ДКВР-10/13 = V к (t ух +273)/273=5,46 (140+273)/273=6,26 м 3 /с.

Среднюю температуру самого жаркого месяца в полдень принимаем 25 О С.

Высота трубы составит:

Принимается ближайшая большая труба стандартной высоты 30 м.

Диаметр устья дымовой трубы:

,

V ТР объёмный расход продуктов сгорания через трубу при расчётной температуре их в выходном сечении, м 3 ; V ТР = V Д =5,46 м 3 ;

w ВЫХ – скорость продуктов сгорания на выходе из дымовой трубы, принимается равной 25 м/с .

По СНиП II-35-76 выбирается кирпичная дымовая труба диаметром выходного сечения 1, 2 м.

Генеральному директору Фирмы "Интеграл" В.И. Лайхтману

191836, Санкт-Петербург, 4-я Советская ул., 15 Б

Уважаемый Виктор Исаакович!

В соответствии с обращением ЗАО "Трасса-СК" (исх. № 2/тск-707/11 от 11.04.2011) по вопросу правильности расчетов выбросов и учета трансформации оксидов азота в программах Фирмы "Интеграл" даем следующие разъяснения.

1. При производственных процессах, связанных с сжиганием различных видов топлива (в котлоагрегатах, в печах, в плавильных, факельных и дизельных установках, в горнах, в двигателях автотранспортной техники и т.д.), содержание NO в дымовых газах составляет 95 – 98 % и более, NO2 – 2 – 5 % и менее. По действующей в России методологии при инструментальных измерениях в дымовых газах топливоиспользующих устройств измеряется массовая концентрация (в миллиграммах в метре кубическом) суммы оксидов азота NOХ (в пересчете на NO2), а при использовании расчетных методик определяется величина выброса суммы оксидов азота NOХ (в пересчете на NO2), как, например, в "Методике определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн пара в час или менее 20 Гкал в час". - М, 1999. При раздельном определении содержания NO и NO2 в дымовых газах в обязательном порядке производится их пересчет в NO2 (или NOХ (в пересчете на NO2) по формуле:

NOХ (в пересчете на NO2) = 1,53 NO + NO2 (1)

2. В некоторых методиках по расчету выбросов, разработанных, как правило, до 2000 года, встречаются опечатки, и удельные показатели выбросов оксидов азота вместо NOХ (в пересчете на NO2) указаны, как NO2 ("Диоксид азота") или NO ("Оксид азота"). Это имеет место, например, в "Методике проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для баз дорожной техники (расчетным методом). – М, 1998; в "Методике расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при сварочных работах (на основе удельных показателей), - СПб, 1997 и др. Во всех этих методиках в колонках "Диоксид азота" или "Оксид азота" приведена величина выбросов суммы оксидов азота в пересчете на диоксид азота, т.е. NOХ (в пересчете на NO2). При отсутствии в тот период методик раздельного определения массовой концентрации оксида азота и диоксида азота в промышленных выбросах получение удельных показателей выбросов для каждого из этих веществ являлось невозможным.

3. В соответствии с ОНД-86 (см. п. 1.5) нормирование выбросов оксидов азота производится с учетом химического превращения (трансформации) в атмосфере оксида азота в диоксид азота. Коэффициенты трансформации устанавливаются по отношению к NOХ (в пересчете на NO2).

4. Как показывают многолетние исследования, проводимые Главной геофизической обсерваторией им. А.И. Воейкова Росгидромета, НИИ Атмосфера и др. организациями, 100 %-ной трансформации NO в NO2 в атмосфере не наблюдается. Постепенно наступает равновесное состояние, при котором уже не происходит заметных изменений. Трансформация оксидов азота в каждом отдельном случае зависит от интенсивности солнечной радиации, температуры воздуха и других метеорологических условий, формирующих уровни загрязнения воздуха, а также составляющих выбросов всех окружающих предприятий, приводящих к фотохимическим реакциям в атмосфере. Коэффициенты трансформации определяются на основе раздельных измерений содержания оксида азота и диоксида азота в атмосферном воздухе на сети станций мониторинга загрязнения атмосферы Росгидромета. Измерения проводятся в нижнем слое атмосферы на уровне дыхания человека. Это говорит о том, что полученные коэффициенты трансформации в меньшей степени зависят от принадлежности источника поступления оксидов азота в атмосферу к конкретному произ-водству, его высоты и др. параметров. В настоящее время коэффициенты трансформации определены для мест расположения более 30-ти промышленных предприятий России. В результате проведенных исследований определено, что лишь в отдельные короткие периоды большая часть NOХ трансформируется в NO2 и соответствующий коэффициент трансформации становится близким к 0,8. Чаще лишь небольшая часть NOХ (в пересчете на NO2) переходит в NO2, и коэффициент оказывается более низким.

5. Проведенные исследования позволяют считать, что установленные коэф-фициенты трансформации оксидов азота в атмосфере: 0,8 – для NO2 и 0,13 – для NO от NOХ (в пересчете на NO2) являются максимальными. В соответствии с п. 1.5 ОНД-86 эти значения и должны применяться при определении мощности выбросов диоксида азота (NO2) и оксида азота (NO) для топливоиспользующих источников в общем случае, если для рассматриваемого предприятия они не определены в результате специальных исследований.

6. Все вышеприведенные разъяснения неоднократно направлялись природопользователям в рамках консультационной и методической деятельности НИИ Атмосфера, как головной организации по вопросам охраны атмосферного воздуха от загрязнения сначала Государственного комитета по охране окружающей природной среды и рациональному использованию природных ресурсов, потом Министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской Федерации, Государственного комитета Российской Федерации по охране окружающей среды, Министерства природных ресурсов и охраны окружающей природной среды Российской Федерации, Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации.

7. В программах Фирмы "Интеграл" расчеты выбросов и учет трансформации оксидов азота в атмосфере произведен правильно, в соответствии с действующими методиками и разъяснениями НИИ Атмосфера.

Генеральный директор А.Ю.Недре




Графа 7. Всего выброшено в атмосферу загрязняющих веществ за отчетный год
Графы 8 – 9. Установленные нормативы на выбросы загрязняющих веществ на отчетный год

Строка 106. Оксиды азота

По строке 106 отражаются данные по выбросам оксидов азота, приведенные в пересчете на NO2. В этом случае в графе 8 (или 9) ставится прочерк.

Формула для пересчета содержится в "Методическом пособии по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух", дополненном и переработанном НИИ Атмосфера и выпущенном в г. Санкт-Петербурге в 2005 году (пункт 2.2.5 "Учет трансформации вредных веществ в атмосфере", стр. 111).

Мnox (в пересчете на NO2) = (Mno2 + 1,53 Mno),

где: - мощность выброса диоксида азота, - мощность выброса оксида азота.

Строка 107. Углеводороды

Данные по выбросам метана включаются в строку 107 "Углеводороды (без летучих органических соединений)".

(Приказ Росстата от 29.07.2011 N 336)

Строка 108. Летучие органические соединения

По строке 108 отражаются суммарные данные по летучим органическим соединениям (ЛОС).

Вещества, относящиеся к ЛОС, см. в издании "Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух". Санкт-Петербург. 2008.

(Приказ Росстата от 29.07.2011 N 336)

Графа 2. Выбрасывается без очистки - всего

В графе 2 раздела 1 указывается количество загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу от всех организованных и неорганизованных источников, минуя очистные сооружения, а также тех неуловленных загрязняющих веществ, которые прошли через не предназначенные для их улавливания (обезвреживания) газоочистные и пылеулавливающие установки.

гр.2 >= гр.3 по стр.101 - 109

(Приказ Росстата от 29.07.2011 N 336)

Графа 3. Выбрасывается без очистки, в том числе от организованных источников загрязнения

В графе 3 приводится количество загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу через специально оборудованные устройства (трубы, вентиляционные установки, аэрационные фонари и др.), но не подвергающиеся при этом предварительной очистке, а также те неуловленные вещества, которые прошли через не предназначенные для их улавливания газоочистные и пылеулавливающие установки.

(Приказ Росстата от 29.07.2011 N 336)

Графа 4. Поступило на очистные сооружения загрязняющих веществ - всего

В графу 4 включаются данные только по тем загрязняющим веществам (всего и по отдельным ингредиентам), которые поступают и подвергаются очистке в имеющихся на предприятии газоочистных и пылеулавливающих установках (независимо от фактической работы этих установок).

гр.4 >= гр.5 по стр.101 - 109

(Приказ Росстата от 29.07.2011 N 336)

Графа 5. Из поступивших на очистку уловлено и обезврежено - всего

В графе 5 приводится фактическое количество уловленных (обезвреженных) загрязняющих веществ в отчетном году, кроме веществ, приведенных в п.5.

гр.5 >= гр.6 по стр.101 - 109

(Приказ Росстата от 29.07.2011 N 336)

Графа 6. Из поступивших на очистку уловлено и обезврежено, из них утилизировано

В графу 6 включается количество уловленных загрязняющих веществ, возвращенных в производство и использованных для получения товарного продукта или реализованных на сторону.

(Приказ Росстата от 29.07.2011 N 336)

Графа 7. Всего выброшено в атмосферу загрязняющих веществ за отчетный год

В графе 7 указывается общее количество загрязняющих веществ, поступивших в атмосферу (всего, твердых, газообразных и жидких, в том числе по отдельным ингредиентам) суммарно как после очистки, так и выброшенных без очистки.

При отсутствии на предприятии очистных установок в графах 4 - 6 раздела 1 ставится прочерк. В этом случае значения граф 2 и 7 раздела 1 должны быть равны между собой.

гр.7 = гр.2 + (гр.4 - гр.5) по стр.101 - 109

гр.7 >= гр.2 по стр.101 - 109

(Приказ Росстата от 29.07.2011 N 336)

Графы 8 – 9. Установленные нормативы на выбросы загрязняющих веществ на отчетный год

В графах 8 и 9 отражаются нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ) или временно согласованных выбросов (ВСВ) на отчетный год, установленные предприятию в соответствии с действующим порядком.

При отсутствии установленных нормативов в графах 8 и 9 ставятся прочерки. Если на предприятии для части источников выбросов загрязняющих веществ установлены нормативы ПДВ, а для части - ВСВ, то в целом по отчитывающемуся объекту заполняется только графа 9.

Данные по графам 2 - 9 показываются в тоннах в год с тремя знаками после запятой.

стр.101 = стр.102 + стр.103 по гр.2 – 7
стр.101 гр.7 = стр.104 гр.7 + стр.105 гр.7 + стр.106 гр.7 + сумма стр.201 - 299 гр.2 (раздел 2)
стр.103 = сумма стр.104 - стр.109 по гр.2 - 7

Если стр.101 гр.4 = стр.101 гр.5 = стр.101 гр.6, то гр.4 = гр.5 = гр.6 по стр.101 - 109
гр.1 (раздел 1) =/= гр.1 (раздел 2)