Условия определения максимально разовых выбросов нормируемых загрязняющих веществ:

- для котла, газотурбинной или дизельной установки - при максимальной нагрузке агрегата и сжигании топлива с характеристиками, обуславливающими образование наибольшего количества загрязняющих веществ;

- для дымовой трубы - по наибольшей за последние 3-4 года суммарной часовой нагрузке агрегатов, подключенных к этой трубе, при сжигании топлива с характеристиками, обуславливающими образование наибольшего количества загрязняющих веществ;

- для ТЭС в целом - по наибольшему за последние 3-4 года часовому расходу топлива с характеристиками, обуславливающими образование наибольшего количества загрязняющих веществ.

Годовые выбросы от источников выделения, из дымовой трубы и от ТЭС в целом определяются с использованием наибольшего за последние 3-4 года расхода топлива, приходящегося на каждый из указанных объектов, сложившегося за этот период соотношения видов топлива и самых неблагоприятных для выбросов характеристик топлива, использовавшегося за этот период.

Эффективность пылегазоочистных установок определяется по результатам их последних испытаний, которые проводятся не реже 1 раза в год.

Годовые выбросы определяются путем умножения значения часового выброса каждого источника выделения на коэффициент использования оборудования при средней нагрузке и число часов работы в году; полученные значения суммируются по трубе и ТЭС в целом.

Для примера проведем расчет выбросов от котла КЕ-25/14, работающего на одной из котельной г. Свободного [5].

Характеристика котла КЕ-25/14:

Производительность Q=25 т/час, 14,5 Гкал/час; площадь зеркала горения 13,5м²; объем топочной камеры 48,65 м³; КПД котла 86%; фактический расход топлива 15233 т/год (1330 г/сек): в том числе уголь Ирша - Бородинского месторождения - 50 % - 7617 т/год; Райчихинского месторождения - 50 % -7617 т/год; топка с механическими забрасывателем и цепной решеткой обратного хода; очистка дымовых газов - циклон БЦ-2-7(5x3) с КПД 0,85; дымовая труба - Н=60 м, D=1,2 м; температура уходящих газов 180 С; дымосос ДН-15; объёмный расход дымовых газов 50000 м³/час; Время работы котла 5496 часов в год.

Характеристика топлива:

Бурый уголь Ирша - Бородинского месторождения (50 %): низшая теплота сгорания ккал/кг (15,67 МДж/кг), зольность %, содержание серы %. Бурый уголь Райчихинского месторождения (50 %): низшая теплота сгорания ккал/кг (11,73 МДж/кг), зольность %, содержание серы %. Средние показатели по смеси углей: низшая теплота сгорания ккал/кг (13,7 МДж/кг), зольность %, содержание серы %.

Суммарное количество оксидов азота NO_x в пересчёте на NO₂, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами определяется:

,

где - расчётный расход топлива, кг/с;

- низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

- коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов, подаваемых в смеси с дутьевым воздухом под колосниковую решетку, на образование оксидов азота:

,

где r=0 - степень рециркуляции дымовых газов;

- коэффициент пересчёта.

Расчётный расход топлива:

где B - фактический расход топлива на котёл, кг/с;

q₄ - потери тепла от механической неполноты сгорания, 3 %.

Удельный выброс оксидов азота при слоевом сжигании твёрдого топлива:

где - коэффициент избытка топлива в топке;

R₆=40% - характеристика гранулометрического состава угля

МВт/м²- тепловое напряжение зеркала горения.

Суммарное количество оксидов азота NO_x:

т/год

Суммарное количество оксидов серы, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами:

- содержание серы в топливе на рабочую массу, %;

- доля оксидов серы, связываемых летучей золой в котле;

- доля оксидов серы, улавливаемых в мокром золоуловителе. Доля оксидов серы, улавливаемых в сухих золоуловителях, принимается равной нулю.

Суммарное количество выбросов оксида углерода:

где - выход оксида углерода при сжигании топлива, г/кг.

где q₃=1 - потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, %;

R - коэффициент, учитывающий долю потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную наличием в продуктах неполного сгорания оксида углерода; принимается для твердого топлива - 1.

Суммарное количество твёрдых частиц, поступающих в атмосферу:

где - зольность топлива на рабочую массу,

- доля золы, уносимой газами из котла.

- доля твёрдых частиц, улавливаемых в золоуловителях. Золоуловитель БЦ-2-7 с ;

32,68 - теплота сгорания углерода, МДж/кг.

Количество летучей золы:

Количество сажи:

Результаты расчета выбросов от котла КЕ-25/14 сводим в таблицу 4

Таблица 4. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от котла КЕ-25/14

Согласно п.1 статьи 25 Федерального закона № 96 “Об охране атмосферного воздуха”, производственный контроль за охраной атмосферного воздуха осуществляют юридические лица, которые имеют источники вредных химических, биологических и физических воздействий на атмосферный воздух и которые назначают лиц, ответственных за проведение производственного контроля за охраной атмосферного воздуха, и (или) организуют экологические службы.

Контроль выбросов должен обеспечивать:

- систематические данные о выбросах;

- исходные данные к отчетности ТЭС по форме № 2-тп (воздух);

- информацию к оценке соблюдения установленных норм выбросов и к анализу причин, вызывающих превышение норм.

Производственный контроль осуществляют в обязательном порядке для источников выбросов (дымовых труб, угольных штабелей при перевалке топлива, золоотвалов при выемке золы). Он включает определение валовых выбросов в граммах в секунду (г/с) и тоннах в год (т/год), их учет и отчетность по ним.

На предприятиях должен быть разработан план-график контроля за соблюдением установленных нормативов выбросов.

План-график должен включать:

- перечень источников выбросов и выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ, подлежащих контролю;

- величины валовых выбросов из источников выбросов;

- наименование методов, частоту и сроки осуществления контроля выбросов;

- перечень подразделений или (персонала), ответственных за ведение контроля.

Контроль подразделяют на систематический, осуществляемый непрерывно или периодически, и разовый.

Непрерывный систематический (аналитический) контроль с определением максимальных и годовых выбросов их дымовых труб осуществляют с помощью стационарных автоматических газоанализаторов, пылемеров, расходомеров дымовых газов. Установки сероулавливания и азотоочистки должны оснащаться автоматическими стационарными газоанализаторами в обязательном порядке.

Допускается определение объема дымовых газов расчетным методом по расходу топлива и содержанию кислорода в дымовых газах при условиях их регистрации прямыми или косвенными методами.

В случае временного отсутствия стационарных газоанализаторов и пылемеров систематический контроль осуществляют периодически по плану-графику с применением переносных газоанализаторов и пылемеров или расчетными методами.

Разовый контроль выбросов из дымовой трубы осуществляют:

- после выхода котла, его пылегазоочистного оборудования из капитального ремонта;

- после реализации воздухоохранного мероприятия, включая мероприятия, предназначенные для реализации при неблагоприятных метеоусловиях, для оценки его эффективности;

- при переводе котла на длительное использование нового топлива;

- после реконструкции, замены, изменения режима работы пыле-газоочистного оборудования;

- по завершении пусконаладочных и режимоналадочных работ.

Разовый контроль осуществляется путем инструментального измерения содержания в дымовых газах золы твердого топлива, оксида азота, оксида углерода, диоксида серы при реализации мероприятий, связанных с изменением его выброса, а также расчетными методами.

При инструментальном измерении используют стационарные и переносные приборы, прошедшие сертификацию и аттестацию.

Выводы

Анализ существующих выбросов загрязняющих веществ в Амурской области показывает их увеличение. Для контроля загрязнения атмосферы необходимо систематизировать сведения о количестве и составе загрязняющих веществ, которые можно получить на основании инвентаризации.

Литература

1. Федеральный закон от 4 мая 1999 г. N 96-ФЗ "Об охране атмосферного воздуха"

2. Основные показатели, характеризующие охрану атмосферного воздуха Амурской области за 2007 г.: стат. бюллетень./Амурстат. Б., 2008.-251с.

3. Экологическая ситуация в Амурской области в 2006 году: Зап./Амурстат.-Б., 2007.-40с.

4. "Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов

загрязняющих веществ в атмосферный воздух", С-Петербург,2002г.

5. "Методика определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 т пара в час или менее 20 Гкал/час", Москва, 1999 г.