Методика Методика расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных дизельных установок

МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НАУЧНО — ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ИНСТИТУТ ОХРАНЫ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
( НИИ АТМОСФЕРА )

Министр природных ресурсов

____________ Б.А. Яцкевич

«_14_» ____02____ 2001 г .

МЕТОДИКА
РАСЧЕТА ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ
ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ОТ СТАЦИОНАРНЫХ
ДИЗЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Санкт — Петербург
2001

от НИИ Атмосфера: кандидат физ. мат. наук В.Б. Миляев, кандидат геогр. наук Н.С. Буренин;

от СПб университета МВД России: доктор техн. наук, проф. В.Н. Ложкин;

от ООО «Фирма «Интеграл»: кандидат физ. мат. наук В.И. Лайхтман

При разработке данного документа учтены результаты практической оценки выбросов при проведении расчетов загрязнения атмосферы дизельэлектрическими станциями предприятий Акционерной компании «Якутскэнерго», а также замечания и предложения специалистов территориальных органов по охране окружающей среды и других организаций, занимающихся вопросами охраны атмосферного воздуха.

Методика расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных дизельных установок (далее — Методика):

устанавливает порядок расчета выбросов от стационарных дизельных установок на основе удельных показателей;

распространяется на все типы стационарных дизельных установок дизельгенераторы, буровые агрегаты, мотопомпы, мотокомпрессоры, мотовентиляторы и т.п.;

применяется территориальными органами Министерства природных ресурсов Российской Федерации и организациями, проводящими работы по инвентаризации, нормированию, учету выбросов загрязняющих веществ.

Полученные в соответствии с настоящим документом результаты используются в качестве исходных данных при учете и нормировании выбросов стационарных дизельных установок на действующих предприятиях и объектах, а также при разработке предпроектной и проектной документации на новое строительство.

Общие положения . 2

Оценки выбросов от стационарных дизельных установок . 2

Расчет выбросов с использованием усредненных показателей . 3

Оценки выбросов по данным технической документации завода-изготовителя и инструментального контроля . 5

Приложение Оценка расхода и температуры отработавших газов . 6

Общие положения

1. Методика предназначена для расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу стационарными дизельными установками при их эксплуатации.

2. В соответствии с Методикой производится расчет максимальных разовых за 20-ти минутный период времени и валовых за год выбросов в атмосферу стационарной дизельной установкой. В качестве исходных данных для расчета максимальных разовых выбросов используются сведения из технической документации завода-изготовителя дизельной установки об эксплуатационной мощности (если сведения об эксплуатационной мощности не приводятся, — то номинальной мощности), а для расчета валовых выбросов в атмосферу, — результаты учетных сведений о годовом расходе топлива дизельного двигателя.

3. Методика позволяет, в зависимости от наличия или отсутствия, а также полноты имеющейся информации по выбросам вредных веществ, приводимых в сопровождаемой технической документации на стационарную дизельную установку, или располагаемых возможностей на выполнение соответствующего инструментального контроля выбросов, осуществлять расчет выбросов:

с использованием усредненных значений удельных выбросов в зависимости от мощности и частоты вращения коленчатого вала дизельного двигателя;

по данным инструментального контроля выбросов в условиях эксплуатации.

4. Приведенные в документе усредненные удельные значения показателей выбросов отражают основные закономерности изменения параметров токсичности дизелей в зависимости от нагрузочно-скоростного режима работы силовой установки, а также мощности и быстроходности дизельного двигателя * [ 1], * [ 5], * [ 6]. При этом учитывается, что в реальной эксплуатации в течение года * [ 2], * [ 3], * [ 7] в соответствии с изменением характера внешних условий стационарная дизельная установка работает на некоторой совокупности установившихся дискретных режимов, для которой значения удельных выбросов усредняются * [ 5]. Принимаются во внимание также особенности организации рабочего процесса многоцилиндровых мощных дизельных установок.

5. Расчеты выбросов выполняются для следующих вредных веществ, поступающих в атмосферу с отработавшими газами стационарных дизельных установок:

• оксид углерода (СО);

•оксиды азота ( NO _х ) (в пересчете на NO ₂ );

• углеводороды (СН) 1) ;

1) для стационарных дизельных установок при проведении расчетов загрязнения атмосферы используется ПДК_м.р. по керосину (код 2732) * [ 4].

• диоксид серы ( SO ₂ );

• бенз( a )пирен (БП).

Оценки выбросов от стационарных дизельных установок

В соответствии с основными классификационными признаками мощности, быстроходности, числа цилиндров дизельных двигателей * [ 1], которые определяют способ организации рабочего процесса и, следовательно, токсикологические свойства выделяемых веществ, стационарные дизельные установки условно подразделяются на четыре группы ( N_e — номинальная мощность, n — число оборотов, i — число цилиндров):

А — маломощные, быстроходные и повышенной быстроходности ( N_e -1 ). Например, дизельгенераторы 0801 — 08011 (2Ч9,5/10), 1601 — 1612 (4Ч9,5/10), 3001 — 3012 (8Ч9,5/10); дизель-электрический агрегат 2Э-16А (4Ч8,5/11), А-01М и т.д.;

Б — средней мощности, средней быстроходности и быстроходные ( N_e = 73,6 — 736 кВт, n = 500 — 1500 мин -1 ). Например, газомотокомпрессор КС-550/4-64 (8Д22/22,5), автоматизированный дизель-электрический агрегат АСДА-200 (дизель 1Д12В-300), дизельгенератор ДГР 300/500-4 (64Н25/34), дизель-насосная установка ДНУ 120/70 (6ЧН12/14), энергетические установки на базе дизеля ЯМЗ-238, дизельгенераторы ДГА-315, 320 (6ЧН25/34), Г-72 (6ЧН36/45), КАС 315 (12ЧН18/20), КАС 630Р (12ЧН18/20), AC 630 M (12ЧН18/20) и т.д.;

В — мощные, средней быстроходности (N_е = 736 — 7360 кВт, n = 500 — 1000 мин -1 ). Например, буровой агрегат 1А-6Д49 (8ЧН26/26), 1-9ДГ (16ЧН26/26), 14ДГ (дизель 14Д40), Г-99 (6ЧН12А36/45), ПЭ-6 (12ЧН26/26), дизельгенератор ДГ-4000 (дизель 64Г базовой модели 61В-3) и т.д.;

Г — мощные, повышенной быстроходности, многоцилиндровые ( N_e = 736 — 7360 кВт, n = 1500 — 3000 мин -1 , i > 30). Например, АСДГ-800 (42ЧСПН16/17), ДГ-2000 (56ЧСПН16/17) и т.д.

Современные требования стандартов зарубежных стран к выбросам стационарных дизельных установок существенно отличаются от требований стандартов Российской Федерации * [ 2], * [ 3]. Кроме того, после капитального ремонта, происходит изменение количества выбросов дизельными двигателями. В связи с тем, что в ряде организаций Российской Федерации находятся в эксплуатации как зарубежные стационарные дизельные установки, так и установки капитально отремонтированные, данные по выбросам корректируются в соответствии с указанными обстоятельствами.

Расчет выбросов с использованием усредненных показателей

6. Максимальный выброс i -того вещества (г/с) стационарной дизельной установкой определяется по формуле:

е_{М i} (г/кВт · ч) — выброс i -го вредного вещества на единицу полезной работы стационарной дизельной установки на режиме номинальной мощности, определяемый по таблице 1 или таблице 2;

Р_э (кВт) — эксплуатационная мощность стационарной дизельной установки, значение которой берется из технической документации завода изготовителя. Если в технической документации не указывается значение эксплуатационной мощности, то в качестве Р_э принимается значение номинальной мощности стационарной дизельной установки ( N_e );

(1/3600) — коэффициент пересчета «час» в «сек».

Значения выбросов е_{М i} (г/кВт · ч) для различных групп стационарных дизельных установок до капитального ремонта

Объемный расход выхлопных газов дизельного двигателя

ГОСТ Р 56163-2014

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВЫБРОСЫ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ

Метод расчета выбросов от стационарных дизельных установок

Air pollution emissions. Method of calculating emissions from stationary diesel engines

Дата введения 2015-07-01

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский институт охраны атмосферного воздуха» (ОАО «НИИ Атмосфера»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 409 «Охрана окружающей природной среды»

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

1 Область применения

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу стационарными дизельными установками (новыми и после капитального ремонта) различной мощности и назначения при их эксплуатации.

Настоящий стандарт предназначен для расчета максимальных разовых за 20-минутный период времени и валовых за год выбросов в атмосферу стационарной дизельной установкой.

Настоящий стандарт предназначен для определения расчетных значений выбросов в атмосферу и их применения в следующих случаях:

— при проведении инвентаризации выбросов вредных веществ в атмосферный воздух стационарными дизельными установками;

— при разработке нормативов предельно допустимых выбросов для предприятий (организаций), использующих в производстве стационарные дизельные установки;

— при разработке проектной документации на строительство новых и реконструкцию действующих производств, оснащенных стационарными дизельными установками.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ Р 51249-99 Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Общие положения

3.1 В качестве исходных данных для расчета максимальных разовых выбросов используют данные, приведенные в технической документации предприятия-изготовителя дизельной установки о ее эксплуатационной мощности (если сведения об эксплуатационной мощности не приведены, то — номинальной мощности). Для расчета валовых выбросов в атмосферу используют результаты учетных сведений о годовом расходе топлива дизельного двигателя.

3.2 Настоящий стандарт позволяет осуществлять расчет выбросов:

— с использованием средних значений удельных выбросов в зависимости от мощности и частоты вращения коленчатого вала дизельного двигателя;

— по данным инструментального контроля выбросов в условиях эксплуатации.

Примечание — Выбор метода расчета осуществляют в зависимости от наличия и полноты имеющейся информации по выбросам вредных веществ, приводимых в технической документации, входящей в комплект поставки стационарной дизельной установки, или возможностей предприятия на выполнение соответствующего инструментального контроля выбросов.

3.3 Приведенные в настоящем стандарте средние удельные значения показателей выбросов отражают основные закономерности изменения параметров токсичности дизельных двигателей в зависимости от нагрузочно-скоростного режима работы силовой установки, а также в зависимости от мощности и быстроходности дизельного двигателя. При этом учитывают, что при реальной эксплуатации в течение года в соответствии с изменением характера внешних условий стационарная дизельная установка работает на некоторой совокупности установившихся дискретных режимов, поэтому значения удельных выбросов усредняют. Принимают во внимание особенности организации рабочего процесса многоцилиндровых мощных дизельных установок.

4 Расчет выбросов

4.2 Стационарные дизельные установки условно подразделяют на четыре группы в соответствии с основными классификационными признаками мощности, быстроходности, числа цилиндров дизельных двигателей, которые определяют способ организации рабочего процесса и, следовательно, токсикологические свойства выделяемых веществ:

А — маломощные, быстроходные и повышенной быстроходности

(
Пример — Дизель-генераторы 0801-08011 (2Ч9,5/10), 1601-1612 (4Ч9,5/10), 3001-3012 (8Ч9,5/10); дизель-электрический агрегат 2Э-16А (4Ч8,5/11), А-01М и т.д.;

Б — средней мощности, средней быстроходности и быстроходные

( =73,6-736 кВт, =500-1500 мин ).

Пример — Газомотокомпрессор КС-550/4-64 (8Д22/22,5), автоматизированный дизель-электрический агрегат АСДА-200 (дизель 1Д12В-300), дизель-генератор ДГР 300/500-4 (64Н25/34), дизель-насосная установка ДНУ 120/70 (6ЧН12/14), энергетические установки на базе дизеля ЯМЗ-238, дизель-генераторы ДГА-315, 320 (6ЧН25/34), Г-72 (6ЧН36/45), КАС 315 (12ЧН18/20), КАС 630Р (12ЧН18/20), AC 630М (12ЧН18/20) и т.д.;

В — мощные, средней быстроходности

( =736-7360 кВт, =500-1000 мин ).

Пример — Буровой агрегат 1А-6Д49 (8ЧН26/26), 1-9ДГ (16ЧН26/26), 14ДГ (дизель 14Д40), Г-99 (6ЧН12А36/45), ПЭ-6 (12ЧН26/26), дизель-генератор ДГ-4000 (дизель 64Г базовой модели 61В-3) и т.д.;

Г — мощные, повышенной быстроходности, многоцилиндровые

( =736-7360 кВт, =1500-3000 мин , >30).

Пример — АСДГ-800 (42ЧСПН16/17), ДГ-2000 (56ЧСПН16/17) и т.д.

Примечание 1 — — номинальная мощность, — число оборотов, — число цилиндров.

Примечание 2 — Требования, установленные в международных стандартах, относящиеся к выбросам стационарных дизельных установок, существенно отличаются от требований, установленных в стандартах Российской Федерации. После капитального ремонта дизельных установок происходит изменение количества выбросов. В связи с тем, что некоторые предприятия Российской Федерации используют как зарубежные стационарные дизельные установки, так и установки отечественного производства, прошедшие капитальный ремонт, данные по выбросам необходимо корректировать в соответствии с указанными обстоятельствами.

4.3 Расчет выбросов с использованием средних показателей

4.3.1 Максимальный выброс -го вещества, г/с, стационарной дизельной установкой рассчитывают по формуле

где — выброс -го вредного вещества на единицу полезной работы стационарной дизельной установки в режиме номинальной мощности определяют согласно таблице 1 или 2, г/кВт·ч;

— эксплуатационная мощность стационарной дизельной установки, значение которой указано в технической документации предприятия-изготовителя. Если в технической документации не указано значение эксплуатационной мощности, то в качестве принимают значение номинальной мощности стационарной дизельной установки ( ), кВт;

( 1/3600 ) — коэффициент пересчета часов в секунды.

Таблица 1 — Значения выбросов для разных групп стационарных дизельных установок до капитального ремонта