ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ И ГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ (ВНИИГАЗ)
ВРЕМЕННАЯ ИНСТРУКЦИЯ ПО КОНТРОЛЮ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ С УХОДЯЩИМИ ГАЗАМИ КОТЛОАГРЕГАТОВ МАЛОЙ И СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ, РАБОТАЮЩИХ НА ПРИРОДНОМ ГАЗЕ
РД 51-167-92
МОСКВА 1992
ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЭДО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЖСТИТУТ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ И ГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ (ВНИКГАЗ)
Зам.министра экологии и
иродных ресурсов Российской керации_ __'
Н.Г. Рыбальский
Заместитель председателя Р.И.Вяхирев
ВРЕМЕННАЯ ИНСТРУКЦИЯ ПО КОНТРОЛЮ
ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ С УХОДЯЩИМИ ГАЗАМИ КОТЛОАГРЕГАТОВ МАЛОЙ И СРЕДНЕЙ МОВРОСТИ, РАБОТАЮЩИХ НА ПРИРОДНОМ ГАЗЕ
Начальник лаборатории охраны окружающей среды
22,412 f
fil - плотность газа ( MDj , СО v SO2 ); Ь' - молекулярная масса газа; 22,412 - объем оцноЗ килограмм-молекулы (по закону Авогадро).
Рп
Pso2
2,86.
Ф
3.4. Концентрация оксидов азота (суммарно СН0х определяется
как суша оксида (в пересчете на диоксид NO2 ) и диоксида
В уходящих газах, т.е. в ppm = С ^ о + , а в мг/нм3
5.5. для каждого режима испытании результаты измерения концентраций загрязняющих веществ, полученные в рртп , приводятся к единице измерения в мг/нм3 сухих уходящих газов (по соотношениям пп.З.З) при коэффициенте разбавления уходящих газов . h =1,4 по соотношениям в общем виде:
п\М О-гм н»
С: = 0,7) 4 С • П ,*
а аьк,
к Dp; 9 Н
где Z{ - концентрация* i-oro вещества при h -1,4; C’t - приведенная к нормальным условиям фактически измеренная концентрация; К - фактический коэффициент разбавления уходящих
газов:
Конкретно для каждого из веществ ( NO*, СО , NOg) приведение к нормальным условиям и К =1,4 проводится по соотношениям:
Cjjj «,714-2,05(6^ +С^0г)КФ =1,46^ •ЬФ , мт/нм3;
Cf *4=0,7I-M.25 Сад-=0,89cJ,-h* , мг/нм3;
с^1=О,714.2,86СФ02-ЪФ =2,04СФо2-КФ , мг/нм3.
3.6. Так как коэффициенту разбавления К =1,4 соответствует концентрация кислорода в уходящих газах (Ь=6 %9 то возможно
приведение измеренных концентраций к эталонное единице в мг/нм3 при концентрации (Ь = 6 % по соотношениям в общем виде:
°2=6 =(21^6,.сн =(1 гПо§ 1
где ($ - измеренная, фактическая для данного режима концентрация кислорода.
3.7. Б случае необходимости приведения измеренных концентраций к различным стандартным значениям концентрации кислорода ис
пользуют соотношение:
сГ = ( —-ife.) . с? • мг/т<3 ст 21 - 0| 1
где - стандартное значение кислорода.
3.8. Объем сухих продуктов сгорания ( Vc.i\) подсчитывается по балансу углерода в сжигаемом газе.и образующихся продуктах сгорания по формуле /21/
СН4+2С2Е74Ж3Н6ч4С4Н10^5Л7к2С^4цС0400^
сссЬ +1° 4° $0 + С$П,.
нк
нм° газа
где в числителе - состав углеродсодержащих компонентов в газе,
% об.; в знаменателе - фактические (измеренные) концентрации углеродсодержащих компонентов в уходящих газах, причем С$0 и C^j - з % об., а С$0 - в ppm. ~
В пределах допустимой инженерной точности расчетов концентрацией метана в уходящих газах можно принебречь, то есть,)/в нм3/нм3 газа определяется по формуле:
+30^+20 ^:I^(-00+o0>
ссо2 +ю"4 Ссо
3.9. Удельный выброс NQy, СО .SOj/r/HM3) сжигаемого газа определяется по формуле:
Ki = ю-3 cf vc>r-=io-3^ . сФ . vc>r.
II
З.Ю. Мощность выброса L-oro вещества (г/с) рассчитывается по формуле:
= К*. '£^^^'3600; - расход топливного
газа при нормальных условиях.
3.U. Результаты измерений представляются по типовой форме в виде таблицы и графиков, приведенных в приложении (рисЛ,2).
12
Рис.1. Зависимость концентрации вредных веществ
Фактическая (измеренная) концентрация HD* > NOj »НО,С0,$02
в уходящих газах от тешюпроизводительности {паропроизводительности) котлоагрегатов
Тэплолроизводительность (паропроизводительностъ) котла, Гкал/я (т/ч)
Рчс.2. Зависимость концентраций вредных веществ в уходящих газах от тешгопроизводительностн (паропроивводительности) котлоагрегата
Тешюпрочзвсдательность (паропроизводительность) котла, Гкал/ч (т/ч)
Литература
1. Типовая инструкция по организации системы контроля промышленных выбросов в атмосферу в отраслях промышленности. Л.: ГГО им. А.й.Воейкова, 1986. 25с.
2. Инструкция по инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Л.: Госкомприрода СССР, 1990.
3. ГОСТ 17.2,1.04-77. Охрана природы. Атмосфера. Источники и метрологические факторы загрязнения, промышленные выбросы. Термины и определения.
4. ГОСТ 17.2.1.03-84. Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения контроля загрязнения.
5. ГОСТ 12.4.021-75. Системы вентиляционные. Общие требования.
6. Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы. 0НД-90, ч. I, Я. Санкт-Петербург, 1991.
7. РД 52.04.59-85. Руководящий документ. Охрана природы. Атмосфера. Требования к точности контроля промышленных выбросов. Методические указания. ?/., 1986.
8. ГОСТ 17.0.002-79. Охрана природы. Метрологическое обеспечение контроля загрязненности атмосферы, поверхностных вод и почвы. Основные положения.
9. Характеристика удельных выбросов загрязняющих веществ от отдельных производств и их использование при экспертизе воздухо-охранных мероприятий!. Методическое письмо ОКА ЕШЩэкология Госкомприроды СССР от 27.10,89 J&EI/7-486.
10. ГОСТ 8.504-84, Требования к построению, содержанию и изложению документов, регламентирующих методики выполнения измерений содержании компонентов проб веществ и материалов.
11. ГОСТ 17.2.4.02-81. Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ.
12. ГОСТ 23172-78. Котлы стационарные. Термины и определения.
13. ГОСТ 25720-83. Котлы водогрейные. Термины и определения.
14. ГОСТ 26691-85, Теплоэнергетика. Термины и определения.
15. ГОСТ 3619-89.(Ст. СЭВ 3034-81). Котлы паровые стационарные.
Типы и основные параметры.
15
16. ГОСТ I06I7-Q3. Котлы отопительные теплопроизводительно-стью от 0,10 до 3,15 МПа. Общие тех.условия.
17. ГОСТ 20548-87. Котлы отопительные водогреЗные чугунные тешгопроизводительностью до 100 кВт. Общие технические условия.
IS. ГОСТ 21563-82, Котлы водогреЗные стационарные. Основные параметры и технические требования.
19. ГОСТ 4.413-86, СПКП. Котлы теплофикационные водогрейные. Номенклатура показателей.
20. ГОСТ 4.422-86. СШШ. Котлы паровые стационарные. Номенклатура показателей.
21. ГОСТ 4.491-89. СПКП. Котлы отопительные водогрейные теплопроизводительностью до 3,15 МВт. Номенклатура показателей.
22. Равич М.Б. Газ и его применение в народном хозяйстве.
М., 1974.
16
Приложение I
Типовая форма представления результатов измерений |
концентраций вредных веществ в уходящих газах и теплотехнических параметров работы котельной ...... |
и м |
199 г. |
|
Замеры и расчеты выполнены: (наименование организации,
проводящей измерения) |
|
^ Наименование параметра Обозн. |
Papuan СпОСОб ПОЛуЧвНИЯ
азмер (формула, иоточник) |
нагрузка в % от номин. |
|
30 |
50 70 100 |
2 3 |
4 5 6 ——--——-------—----—.------------— |
7 8 9 |
|
Котлоагрегат типа рег.гё “
Измеряемые параметры
I* Состав топливного газа
t об. Справка газоснабжающей организации
2, Плотность газа при стан-. а
( t=20 с-
3. Калорийность газа при ОЕ ton)
стандартных условиях п ч /
2
3
4
I |
4. Барометрическое давление |
рбап. |
мм.рт.ст. |
3. Расход газа при стандартных условиях |
Вг(20) |
мэ/я |
6* Давление пара в барабанр |
Рп |
кгс/см^ |
7, Давление газа лррец горел- |
Нр |
мм.воц.ст. |
каш |
|
|
В. Давление воздуха перед |
*в |
мм.вод.от. |
горелками |
|
9. Разрежение в топке котла |
Sr |
мм.вод*от. |
10* Температура уходящих газов |
*.Г |
°с |
II. Содержание в уходящих газах |
CD |
|
11,1. Кислород |
C Oj |
% |
11,2. Диоксид углерода |
^00г |
<1
/0 |
11.3. Оксид углеоода |
Ло |
РРЯ1 |
II.4. Оксид азота |
Ло |
и>т |
11,5. Диоксид азота |
С^Ог |
ррпг |
11,6, Диоксид серы |
Лог |
ррт |
11,7. Оксиды азота (суммарно) |
с’моч |
РРт |
12, Коэффициент разбавления |
И* |
безразмерный |
|
продуктов сгорания |
Штатный прибор
Эксплуатационный
прибор
Газоанализатор
Тесто-33
Тесто-33
I 2 34 5 6789
Параметры, рассчитываемые по результатам измерений |
^ормаль- |
Л |
кг/нм3 |
й 293
Ло- 273 |
|
|
1,073. j>20 |
^н(о) |
ккал/нм3 |
I.073.QP(20) |
Вг(о) |
нм3/ч |
о,9з.вг(20) |
-Н
Смох |
мг/нм3 |
^N0 + С*0г )-2,05 |
с^ог. |
мг/нм3 |
с1ог*2,86 |
Lco |
мг/нм3 |
Ъо -1’25 |
пОх |
мг/нм3 |
cJo4 = х>46 $охкФ |
Чо |
мг/нм3 |
сс6*= °*89 с$о К$ |
л
LS0g |
мг/нм3 |
=2.04 с|02КФ |
\.г. |
нм3/нм3 |
CH^-h^GqII? ьЗС3Н6 14С^Н jq+ |
|
5С6Н12+2С2Н4 ЛО ..COyCj&Q+IcHc^ |
13. Плотность газ; них условиях ■ f~I,033 кг/см*')
14. Калорийность газа яри нормальных условиях
15. Расход газа при нормальных условиях
16. Содержание в уходящих газах при нормальных условиях;
- оксидов азота (в пересчете на NC2)
- диоксида серы
- оксида углерода
17. Содержание в уходящих газах при нормальных условиях в пересчете на коэффициент разбавления К=1,4
- оксидов азота (суммарно)
- оксида углерода
- диоксида серы
18. Объем сухих уходящих газов на нм3 сжигаемого газа
7ДХ /628.512:621.18/(083,95)
В инструкции изложены порядок подготовки, проведения и обработки результатов экологических испытаний котлоагрегатов тешгопро-изводительностью 0,12 - 160 Гкал/ч , работающих на природном газе и жидком топливе
3 разработке ”Временной инструкции...” принимали участие сотрудники: лаборатории охраны окружающей среды БгВДГАЗа - Акопова Г.С.,
Гладкая Н.Г., Прокофьева АД'*. и Газнадзора России - Красник Г.З-<# Баевский Б.Я.
© Всероссийский научно-исследовательский
институт природных газов и газовых технологий (ВНИИГАЭ), 1992
1# Общие положения
1.1. Временная инструкция по контролю вредных выбросов с уходящими газами котлоагрегатов малой и средней мощности, работающих на природной газе, разработана на основе типовой инструкции по организации системы контроля промышленных выбросов в атмосферу в отраслях промышленности /I/ и с учетом требований ряда ГОСТов и других нормативных документов /2-22/.
1.2. Инструкция разработана для использования переносного газоанализатора типа "Тесто-33" (фирма "Тесто-терм", Германия). Газоанализатор "Тесто-33" зарегистрирован в Государственном реестре средств измерении под номером 12639-91.
1.3. Инструкция предназначена для использования предприятиями как газовой промышленности, так и других ведомств, осуществляющих контроль за выбросами водогрейных и паровых котлоагрегатов производительностью 0,12-180 Гкал/ч,работающих на природном газе и жидком топливе, перечень которых приведен в табл. I.I.
1.4. Целью регламентируемых данной инструкцией испытаний является:
- получение достоверных данных о компонентном составе уходящих газов, включая N0*» СО , 502;
- проведение контроля за соблюдением норм и правил по охране атмосферного воздуха;
- обеспечение разработки методов и средств контроля за параметрами выбросов;
- организация контроля эффективности работы установок очистки уходящих газов и мероприятий предотвращения образования вредных веществ.
1.5. Инструкция может быть использована для следующих видов контроля источника выброса: прямого, полного или выборочного, периодического, планового, инспекционного, с целью научно-исследовательских работ.
1.6. Термины и определения, использованные в инструкции согласно нормативным документам /3,4/, приведены в табл. 1.2 1
Водогрейные котлы
Теплопроизво- Расход яри-дительность родного
Гкал/ч газа „ ,
0,12-0,22 |
17-32 |
0,18-0,46 |
26-66 |
0,18-0,51 |
26-73 |
0,24-0,55 |
34-80 |
0,24-0,56 |
35-82 |
0,33-0,74 |
49-109 |
0,34-1,5 |
54-239 |
0,43-0,81 |
62-116 |
0,49-0,93 |
68-129 |
0,85 |
НО |
0,85 |
ПО |
0,9-1,0 |
148-164 |
0,5 |
204 |
4,0 |
520 |
4,0 |
506 |
4,0 |
494 |
6,5 |
822 |
6,5 |
797,0 |
8,0 |
1100 |
10,0 |
1260,0 |
20,0 |
2520,0 |
30,0 |
3700,0 |
30,0 |
3860,0 |
40,0 |
5200,0 |
50,0 |
6260,0 |
50,0 |
6720,0 |
100,0 |
12520,0 |
100,0 |
14100,0 |
180,0 |
25300,0 |
180,0 |
25300,0 |
м1/ч
Универсал 6 (односторонний) Универсал 3
Универсал 3 (двусторонний) Универсал 6 (двусторонний) Надточия (модель-3)
Энергия 3; 6
ксга
Тула-1
^инск-1
Факел
Братск
ФНКВ (1:1М)
ТНГ-1,5
ТВГ-4
ККГ-4
КВШ-4
КЛГ-6,3
КВШ-6,5
ТНГ-8
кашпо
КНШ-20
твш-зо
КВШ-30
лтш-зои:
КНШ-50
ЛТШ-50
КШМ-100
ПТШ-100
КВГМ-160
ИГШ-180
Паровые котлы |
Тип котлоагрегата |
Номинальная
производит.
т/ч |
Расход природного газа уг/ч |
Е-0.4/9Г; Е-1/9Г |
0.6-I.0 |
82-136 |
МКЗ-0,8-9 |
0^8 |
70,0 |
МЗК-7АГ-1 (Е-1-9ГН) |
1,0 |
90,0 |
Е-1/9-IT |
1,0 |
эо;о |
ДКНР-2,5/13 |
2,5 |
203,0 |
ДКВР-4/13 |
4,0 |
342,0 |
ДЕ-4-14Ш |
4,0 |
291,0 |
ДКВР-6,'5/13 |
6,5 |
546,0 |
ДЕ-65-14Ш |
6,5 |
472,0 |
ДКВР-10/13 |
10,0 |
843,0 |
ДЕ-10-14ПУ! |
10,0 |
718,0 |
АДВ-2 |
12,0 |
300,0 |
ДЕ-16-14ПЙ |
16,0 |
1154,0 |
ДКВР-20/13 |
20,0 |
2021,0 |
ДЕ-25-14П? |
25,0 |
1792,0 |
ГИ-50-14 |
50,0 |
3660,0 |
|
|
|
Таблица 1.2 |
|
Термины и определения /6/ |
Наименование терминов |
Определение |
I |
|
2 |
- объект, в котором происходит образование загрязняющих веществ (технологическая установка, устройство, аппарат, неплотное в трубопроводах, склады сырья и т.д.)
Источник выделения загрязняющих веществ
Источник загрязнения атмосферы
- объект, от которого загрязняющее вещество поступает в атмосферу
5
2
Организованные выбросы загрязняющих веществ
Неорганизованные выбросы загрязняющих веществ
- выбросы через специально сооруженные устройства (трубы, вентиляционные шахты, аэрационные фонари и т.д.)
- выбросы в виде ненаправленных потоков газа, например, в результате нарушения герметичности оборудования
Загрязняющее вещество - вещество, не входящее в постоянный
состав атмосферы и неблагоприятно воздействующее на окружающую среду и здоровье людей
- масса загрязняющего вещества, поступающего в атмосферу в течение года от источника или совокупности источников загрязнения атмосферы
- масса загрязняющего вещества, поступающего в атмосферу от ИЗА в единицу времени
- система государственных мероприятий по защите атмосферы от загрязняющих веществ
Выброс загрязняющего - поступление в атмосферу загрязюшце-зешгства го вещества от ИЗА
Контроль за охраной - общегосударственная система меропри-
атмосф^ры ятий, направленных на выполнение тре
Государственный контроль за охрано/ атмосферного воздуха
бований законодательства в области охраны атмосферы
- контроль за охраной атмосферного воздуха, осуществляемый Советами народных депутатов, их исполнительными и распорядительными органами, а также специальными уполномоченными государственными органами
б
2
Ведомственный (отраслевой) контроль за охраной атмосферного воздуха
Производственный контроль за охраной атмосферного воздуха
Дымовые газы (уходящие газы)
- контроль за охраной атмосферного воздухаг осуществляемый головной организацией ведомства (отрасли)
- контроль за охраной атмосферного воздуха, осуществляемый специализированными подразделениями предприятий
Концентрация вредного вещества
Предельно допустимая концентрация вредного вещества (ДДК)
- газы, образующиеся в источниках выделения при горении органических веществ
- величина, выражающая относительное содержание данного компонента (составной части) в смеси
- максимальная концентрация в атмосфере, отнесенная к опрецел°нному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека
Предельно допустимый выброс (ЦЦВ)
не оказывает вредного действия на него (включая отдаленные последствия) и на окружающую среду в целом
- научно-технический норматив, устанавливаемый из условия, чтобы содержание загрязняющих веществ в приземном слое воздуха от источника или их совокупности не превышало нормативов качества воздуха для населения животного и растительного мира
?
2. Подготовка котлоагрегата к испытаниям» условия проведения измерений» измеряемые параметры
2.1. Кеста отбора проб должны соответствовать требованиям» изложенным в ГОСТе 12.4.021-75/5/ и 0БД-90 /6/.
2.2. Подготовка мест отбора проб уходящих газов производится на остановленном агрегате.
Отбор проб продуктов сгорания проводится через отверстие диаметром 12 мм» которое следует просверлить на прямолинейном участке за котлоагрегатом длиной 8-10 наибольших линейных размеров поперечного сечения (ЛВС) газохода» причем длина прямолинейного участка до места замера должна быть* не менее 5*6 ЛРС.
Для котлоагрегатов» оборудованных экономайзером» пробоотборная точка располагается между котлоагрегатом и экономайзером. Не следует выбирать пробоотборные точки вблизи от изменения сечения поворотов газохода, арматуры, дымососов и т.п., создающих аэродинамические сопротивления.
2.3. При проведении измерении глубина погружения пробоотборного зонда должна быть не менее половины внутреннего диаметра газохода в точке отбора пробы.
2.4. При необходимости в качестве удлинителя к зонду используется трубка из стали IxI8H9(I0)T, а переходника - трубка из тефлона. Все места соединений должны быть тщательно герметизированы.
2.5. При проведении измерении должна быть обеспечена возможность работы агрегата в широком диапазоне нагрузок (в зависимости от задач и программы исследований) в пределах ограничений, предусмотренных инструкцией по эксплуатации.
2.6. Измерения параметров производятся на нескольких режимах (не менее 3-х) от номинального в диапазоне наррузок от 30 до 100 %. Рекомендуемые уровни нагрузок при испытаниях 30, 50, 75 и
100 %.
Регламент проведения измерений определяется видом проводимого контроля, согласно требованиям действующей нормативно-технической документации /I, 2, 6/.
2.7. Измерения проводятся на установившихся режимах, т.е.
8
когда отклонения основных параметров не превышают -fl; -I %.
2.8. В уходящих газах котлоагрегатов производится непосредственное измерение концентраций:
- оксида азота ( N0 );
- диоксида азота ( НОг );
- оксида углерода ( СО );
- кислорода С 0*);
- диоксида серы (SO*),
Концентрация диоксида углерода С02 рассчитывается прибором по измеренной концентрации 02* Одновременно на режимах испытаний проводится регистрация основных техлотехнических параметров котлоагрегатов.
Типовой перечень измеряемых параметров приведен в приложении. 3. Обработка результатов измерений
3.1. Газоанализатор мТесто-33" определяет концентрации компонентов уходящих газов в следующих единицах:
- кислород * % об.;
- диоксид углерода - % об. ;
- оксид азота -ppm. (объемные доли на миллион), мг/м3 ’
- диоксид азота ;
- оксид углерода;
-диоксид серы.
3.2. С целью унификации данных по концентрациям загрязняющих веществ уходящих газов котлоагрегатов рекомендуется в качестве основной единицы измерения концентраций
принять ppm (объемные доли на миллион).
3.3. Соотношения между единицами измерения концентраций:
- оксид азота ( НО ) в пересчете на диоксид ( N0^ ) * а также диоксид азота ( N0* )
Ippm = 2,054 мг/нм3 = 1-КГ4 % об.;
- оксид углерода ( СО)
Ippm = 1,25 мг/нм3 = ЬКГ4 % об.;
- диоксид серы ( SO2 %
Ippm = 2,86 мг/нм3 = МО-4 % об.
Коэффициенты соотношений при переводе объемных концентраций в весовые определены по формуле
9
1