Основы современной малой энергетики
Нормирование вредных выбросов в атмосферу для котельных установок
По степени опасности (токсичности) продукты сгорания делятся на пять классов:
1. Чрезвычайно опасные (Б(а)П, V2O5),
2. Опасные (NО2, Н2S, летучая зола при содержании СаО ≥ 35 %);
3. Умеренно опасные (NO, SO2, SО3, сажа, летучая зола при содержании СаО < 35 %, пыль неорганическая);
4. Малоопасные (NН3, СО),
5. Безопасные (N2, O2, СО2, Н2О).
С целью ограничения загрязнения окружающей среды во всех промышленно развитых странах действуют природоохранные законодательства. В соответствии с Законом об охране атмосферного воздуха, в России наряду с ограничением приземных концентраций действуют нормативные документы, регламентирующие максимальные удельные выбросы вредных веществ с уходящими газами энергетических установок. Нормативы удельных выбросов (НУВ) приводятся либо в виде концентраций С, г/м3 (в граммах вредного вещества в 1 м3 уходящих газов при αxy =1,4 и нормальных условиях: 0 °С и 101,3 кПа), либо в виде удельных выбросов (по теплу) К, г/МДж (в граммах вредного вещества, отнесенных к 1 МДж освобожденной в топке химической энергии топлива), либо в виде удельных выбросов m (в кг вещества на тонну условного топлива).
В настоящее время нормативы удельных выбросов твердых частиц, оксидов азота и серы для новых котлов регламентируются государственным стандартом ГОСТ Р 50831-95. В стандарте предусмотрены два уровня нормативов, ограничивающих загрязнение атмосферы при строительстве новых и при техническом перевооружении и расширении действующих ТЭО на период соответственно до и после 2000 г. Величины допустимых удельных выбросов определены в зависимости от норматива для тех котлов, которые в ближайшие годы будут выводиться из эксплуатации. Для остальных котлов нормативы удельных выбросов устанавливаются с учетом лучших экологических показателей, достигнутых в эксплуатации, а также с учетом мощности котельных установок, сжигаемого топлива, возможностей размещения нового и показателей имеющегося пыле-, газоочистного оборудования, дорабатывающего свой ресурс (табл. 2.1; 2.2).
Таблица 2.1
Удельные выбросы при факельном сжигании органических топлив
в энергетических котлах
|
Выбросы |
Природный газ, г/(м3 пр. газа) |
Мазут, кг/(т мазута) |
Уголь, кг/(т угля) |
|
Оксиды серы SOx (в пересчете на SO2) |
0,006–0,01 |
~21 SР |
(17–19) SP |
|
Оксиды азота NOx (в пересчете на NO2) |
5–11 |
5–14 |
4–14 |
|
Монооксид углерода СО |
0,002–0,005 |
0,005–0,05 |
0,1–0,45 |
|
Углеводороды |
0,016 |
0,1 |
0,45–1,0 |
|
Водяные пары Н2О |
1000 |
700 |
230–360 |
|
Диоксид углерода СО2 |
2000 |
~3000 |
2200–3000 |
|
Летучая зола и шлак |
– |
10 АР |
10 АР |
Условные обозначения: Ар, Sp – соответственно содержание золы и серы на рабочую массу топлива, %.
Таблица 2.2
Примерная концентрация вредных веществ в продуктах сгорания
при факельном сжигании органических топлив в энергетических котлах
|
Выбросы |
Концентрация, мг/м3 |
||
|
Природный газ |
Мазут |
Уголь |
|
|
Оксиды азота NOx (в пересчете на NO2) |
200–1200 |
300–1000 |
350–1500 |
|
Сернистый ангидрид SO2 |
– |
2000–6000 |
1000–5000 |
|
Серный ангидрид SO3 |
– |
4–250 |
2–100 |
|
Угарный газ СО |
10–125 |
10–150 |
15–150 |
|
Бенз(а)пирен C20H12 |
(0,1–1,0)×10-3 |
(0,2–4,0)×10-3 |
(0,3–14)× 10-3 |
|
Твердые частицы |
– |
<100 |
150–300 |
