Устанавливаем нормы выбросов для дымовых труб от котлов

Предельные концентрации выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (далее – нормы выбросов) при сжигании топлива в котлах устанавливаются согласно требованиям п. 10 ЭкоНиП 17.01.06-001-2017.

В данной статье будет рассмотрены следующие варианты установления норм выбросов при сжигании топлива в котлах:

1. при сжигании одного вида топлива в одном котле;
2. при сжигании разных видов топлива в одном котле;
3. при сжигании одного вида топлива несколькими котлами, выброс загрязняющих веществ от которых осуществляется в одну дымовую трубу;
4. при сжигании разных видов топлива несколькими котлами, выброс загрязняющих веществ от которых осуществляется в одну дымовую трубу.

1. Сжигании одного вида топлива в одном котле

Данная ситуация самая простая и нормы выбросов от котла в таком случае не требуют специальных расчетов.

Если в котле (проектируемом или существующем) сжигается только один вид топлива (то есть не предусмотрено резервного вида топлива ни при каких условиях), тогда нормы выбросов от такого котла принимаются по таблицам Е.1 – Е.13 Приложения Е ЭкоНиП 17.01.06-001-2017.

Для действующего котла нормы выбросов подтверждаются замерами аккредитованных лабораторий при проведении инвентаризации выбросов или в рамках производственного контроля. Для проектируемого котла нормы выбросов подтверждаются паспортными данными на оборудование или письмом завода-производителя, гарантирующего соблюдения определенных концентраций загрязняющих веществ при сжигании топлива в котле. После введения в эксплуатацию проектируемого котла нормы выбросов в обязательном порядке подтверждаются замерами аккредитованных лабораторий.

Пример: на предприятии установлен котел, мощностью 0,9МВт, работающий на дровах. Котел был введен в эксплуатацию 01.01.2015 года.

Установление норм выбросов для такого котла производится на основании Таблицы Е.9 Приложения Е ЭкоНиП 17.01.06-001-2017 для котла номинальной тепловой мощностью от 0,3 до 2,0 МВт, поскольку рассматриваемый котел мощностью 0,8МВт, работает на дровах, которые относятся к биомассе, а также введен в эксплуатацию в промежутке с 1 июля 2006 г. до 31 декабря 2018 г.

Следовательно, нормы выбросов для рассматриваемого котла составят:

Твердые частицы – 300 мг/м³

Углерода оксид – 1000 мг/м³

По остальным загрязняющим веществам нормы выбросов для рассматриваемого котла не устанавливаются.

Важно помнить, что нормы выбросов для котлов, работающих на твердом топливе и работающих на биомассе принимаются по разным таблицам Приложения Е ЭкоНиП 17.01.06-001-2017. Поэтому при работе котлов на биомассе или твердом топливе важно выбрать нужную таблицу Приложения Е ЭкоНиП 17.01.06-001-2017.

Согласно примечания к Таблице Е.9 Приложения Е ЭкоНиП 17.01.06-001-2017:

1. К биомассе относятся:

• щепа топливная;
• отходы лесозаготовок и деревообработки;
• побочные продукты лесной и деревообрабатывающей промышленностей;
• отходы сельскохозяйственной деятельности и прочие виды природного топлива;
• побочные продукты сельскохозяйственного производства и пищевой промышленности;
• биотопливо;
• древесный уголь;
• древесные гранулы, пеллеты, брикеты;
• сульфатные и сульфитные щелока целлюлозно-бумажной промышленности.

2. К биомассе не относятся лигнин, торф, уголь, RDF-топливо, топливо из отходов, в том числе коммунальных.

Также важным условием правильного определения норм выбросов для котла следует знать, что в Приложении Е ЭкоНиП 17.01.06-001-2017 нормы выбросов приведены к нормальным условиям и коэффициенту избытка воздуха, равному 1 (содержание кислорода в дымовых газах 0%) для котлов мощностью менее 0,1 МВт и к коэффициенту избытка воздуха, равному 1,4 (содержание кислорода в дымовых газах 6%) для котлов мощностью более 0,1 МВт. То есть, если концентрации загрязняющих веществ при сжигании топлива в котле представлены при другом коэффициенте избытка воздуха, такую концентрацию следует пересчитать.

Пример: проектом предусматривается установка котла мощностью 1,4 МВт, топливо – природный газ. В паспорте котла указаны предельные значения концентрации азота диоксида 105 мг/м³ для такого котла при нормальных условиях, с содержанием кислорода в дымовых газах 5%.

Для установления соблюдения норм выбросов котла в данном случае требуется пересчет концентраций загрязняющих веществ, приведенных в паспорте котла, на коэффициент избытка воздуха, равному 1,4 (содержание кислорода в дымовых газах 6%), поскольку мощность котла более 0,1 МВт.

Пересчет концентраций загрязняющих веществ проводится согласно формул, приведенных в пп. 6.1.2, 6.1.2.1 ТКП 17.08.01-2006 (с учетом Изменений №1 и №2 к данному ТКП).

Коэффициент избытка воздуха составит:

Концентрация азота диоксида для такого котла при нормальных условиях и коэффициенте избытка воздуха, равному 1,4 (содержание кислорода в дымовых газах 6%) составит:

Нормы выбросов для котлов мощностью от 0,3 МВт до 2 МВт при сжигании газообразного топлива согласно таблицы Е.10 Приложения Е ЭкоНиП 17.01.06-001-2017 составляют: азота оксиды (в пересчете на азота диоксид) – 100 мг/м³. По остальным загрязняющим веществам нормы выбросов для рассматриваемого котла не устанавливаются

Следовательно, концентрация загрязняющих веществ при сжигании природного газа в проектируемом котле, приведенная в паспорте на оборудование, соответствует нормам выбросов, установленным ЭкоНиП 17.01.06-001-2017: 98,44 мг/м³ < 100 мг/м³.

2. Сжигание разных видов топлива в одном котле

В случае совместного сжигания в котле двух (и более) различных видов топлива нормы выбросов для таких установок устанавливаются как сумма средневзвешенных предельных значений норм выброса для каждого топлива по формуле 12.4. п. 10.3.1 ЭкоНиП 17.01.06-001-2017.

Пример: проектом предусматривается установка котла мощностью 2,4 МВт, который будет работать на дизельном топливе или мазуте. Также возможна работа проектируемого котла на древесной щепе. Расход мазута для котла составит 1,5 кг/с, расход дизельного топлива составит 1,2 кг/с, расход древесной щепы – 5 кг/с.

Согласно данным таблицы А.1 Приложения А ТКП 17.08-01-2006 низшая теплота сгорания сжигаемого в котле дизельного топлива равна 42,71 Мдж/кг, мазута – 40,63 Мдж/кг, древесной щепы – 11,48 Мдж/кг. Низшая теплота сгорания топлива также может быть принята по данным ТУ на топливо.

Нормы выбросов при сжигании разных видов топлива в котле определены согласно таблицы Е.11 (при сжигании жидкого топлива) и Е.13 (при сжигании биомассы) Приложения Е ЭкоНиП 17.01.06-001-2017:

Нормы выбросов для котла составят:

3. Cжигание одного вида топлива несколькими котлами, выброс загрязняющих веществ от которых осуществляется в одну дымовую трубу

В случае, если выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух от двух (и более) одновременно работающих котлов осуществляются в общую дымовую трубу, норма выбросов устанавливается для стационарного источника выбросов (дымовой трубы) и рассчитывается по формуле 12.1 согласно п. 10.3 ЭкоНиП 17.01.06-001-2017.

Пример: на предприятии в котельной установлены два котла мощностью 1,5 МВт и 0,2 МВт, работающие на торфе. Котлы работают одновременно, выброс дымовых газов от двух котлов осуществляется в одну дымовую трубу. Оба котла были введены в эксплуатацию 01.07.2017г. Объем сухих отработавших газов, образующийся при использовании топлива на максимальной (номинальной) нагрузке котла, при соответствующем коэффициенте избытка воздуха и нормальных условиях по результатам лабораторных замеров, составил: для котла 1,5 МВт – 1,100 м³/с, для котла 0,2 МВт – 0,150 м³/с.

При отсутствии информации об объеме сухих отработавших газов, образующийся при использовании топлива на максимальной (номинальной) нагрузке котла (например, для проектируемых котлов), данный показатель можно рассчитать по формуле, приведенной в п. 10.3 ЭкоНиП 17.01.06-001-2017.

Нормы выбросов для каждого котла определены согласно таблицы Е.8 Приложения Е ЭкоНиП 17.01.06-001-2017:

Нормы выбросов для дымовой трубы составят:

Следует отметить, что если для одного из котлов, осуществляющих выброс загрязняющих веществ в общую дымовую трубу, по какому-либо загрязняющему веществу норма выбросов не установлена, то принимается максимальное значение нормы котлов, отвод которых осуществляется в данную дымовую трубу (п. 10.3 ЭкоНиП 17.01.06-001-2017). В примере таким образом проведен расчет нормы выбросов для серы диоксида.

4. Сжигание разных видов топлива несколькими котлами, выброс загрязняющих веществ от которых осуществляется в одну дымовую трубу

Данный вариант расчета проводится по формулам, применяемых в предыдущих вариантах, а именно: 12.4 и 12.1 п. 10.3 ЭкоНиП 17.01.06-001-2017.

Пример: в котельной установлены два котла:

• Котел мощностью 2 МВТ, топливо – мазут и природный газ, введен в эксплуатацию 30.02.2018 г. Расход мазута для котла составит 1 кг/с, расход природного газа – 0,5 м³/с. Объем сухих отработавших газов: 14,96 м³/с.
• Котел мощностью 1,4 МВт, топливо – природный газ, введен в эксплуатацию 30.02.2018 г. Расход природного газа – 0,3 м³/с. Объем сухих отработавших газов: 3,711 м³/с

Проектом предусматривается установка третьего котла в котельной мощностью 1,6 МВт, который будет работать на мазуте и дизельном топливе. Расход мазута для котла составит 0,9 кг/с, расход дизельного топлива – 0,8 кг/с. Объем сухих отработавших газов: 13,14 м³/с.

Низшая теплота сгорания сжигаемого дизельного топлива равна 42,71 Мдж/кг, мазута – 40,63 Мдж/кг, природного газа – 33,53 Мдж/кг.

Все три котла выбрасывают отработанные газы в общую дымовую трубу.

Нормы выбросов для каждого котла при сжигании определенного вида топлива определены согласно таблицам Е.3, Е.5, E.11 Приложения Е ЭкоНиП 17.01.06-001-2017:

Суммы средневзвешенных предельных значений норм выброса для каждого топлива котлов, работающих на нескольких видах топлива, рассчитанных по формуле 12.4. п. 10.3.1 ЭкоНиП 17.01.06-001-2017:

Нормы выбросов для котла 2 МВт составят:

Нормы выбросов для дымовой трубы рассчитываются по формуле 12.1 п. 10.3.1 ЭкоНиП 17.01.06-001-2017 согласно п. 10.3.2 ЭкоНиП 17.01.06-001-2017 и составят:

Правильное установление норм выбросов от стационарных источников выбросов (дымовых труб котлов) является важнейшим условием безопасного функционирования предприятия как для окружающей среды, так и для здоровья человека.

Компания «ЭНЭКА» осуществляет проектирование зданий. АСКУЭ в Казахстане.