ЖЫЛУУЛУК ЭЛЕКТР БОРБОРУНДАГЫ КАЗАНДЫК АГРЕТТАРЫНАН АТМОСФЕРАГА БУЛГООЧУ ЗАТТАРДЫН ДҮҢ ЭМИССИЯСЫН АНЫКТОО МЕТОДИКАСЫ

Бул методика 30 т/сааттан жогору буу чыгаруучу буу казандарга жана 35 МВт (30 Гкал/саат) жана андан жогору кубаттуулуктагы сууга ысытуу казандарына, ошондой эле стационардык газ турбиналуу курулмаларга жайылтылат. Документ жылуулук электр станцияларында жана казандарда катуу, суюк жана газ түрүндөгү отунду жагууда пайда болгон түтүн газдары аркылуу атмосферага чыккан булгануучу заттардын таштандыларын аныктоо ыкмаларын белгилейт. Бул аныктоолор түтүн газдарындагы булгандуучу заттардын концентрациясын мезгил-мезгили менен өлчөө же эсептөө жолу менен жүргүзүлөт.

Бул жетекчилик документ төмөнкүдө колдонулат:

- 2-ТП (аба) формасы боюнча статистикалык отчет түзүүдө;

-болгон жоболорго ылайык атмосферага ташталуучу заттардын максималдуу жол берилген (МЖБ) жана убактылуу макулдашылган (УМБ) нормативдерин аныктоодо;

- чыгашаларды азайтуу боюнча иштерди пландаштырууда;

- электр станциясынын экологиялык паспортун түзүүдө;

- РД 34.02.306-96 “Жылуулук электр станцияларында жана казандарда атмосферага чыгыштарды көзөмөлдөөнү уюштуруунун эрежелери” документине ылайык, мезгил-мезгили менен чыгашаларды контролдоо тартибинде.

Отчеттук мезгилдеги булгануучу заттардын жалпы таштандыларын (тонна менен) аныктоодо эсептөө формулаларына киргизилген баштапкы көрсөткүчтөрдүн маанилери жылуулук электр станциясынын отчеттук маалыматтары боюнча алынып, ошол мезгил үчүн орточо эсептелет. Булгануучу заттардын максималдуу таштандыларын (г/секунда менен) аныктоодо отун чыгымдарынын мааниси отчеттук мезгил ичинде казан жабдууларынын эң жогорку электрдик жана жылуулук жүктөмдөрүнө негизделип алынат.

1. Аспаптык өлчөөлөрдүн маалыматтары боюнча газ түрүндөгү булгануучу заттардын таштандыларын аныктоо

1.1 Дым газдары менен атмосферага түшкөн j булгануучу заттын Мj жалпы көлөмү (г/сек, т/жыл, т/тогуз ай, т/ай) төмөнкү теңдеме боюнча эсептелет

M_j = c_j V_с.г B_p k_п, (1)

мында сj — j булгануучу заттын массалык концентрациясы (мг/м³), кургак түтүн газдарында стандарттык аба ашыкчалыгы коэффициенти α₀ = 1,4 жана нормалдуу шарттарда ¹⁾; 1.2-пункт боюнча аныкталат;

¹) Температура 273 К жана басым 101,3 кПа.

Бул жерде жана андан ары (3-бөлүмдө атайын белгиленген учурларды кошпогондо), газ түрүндөгү булгануучу заттардын массалык концентрациясы, кургак түтүн газдарынын көлөмү жана газ түрүндөгү отундун чыгымы нормалдуу шарттарда алынат.

V_c.г - 1,4 болгондо, 1 кг (1 м³) отун толук күйгөндө пайда болгон кургак түтүн газынын көлөмү, м³/кг отунга (м³/м³ отунга);

В_р - эсептелген отун сарпталышы, п. 1.3 боюнча аныкталат; чыгындыны грамм/секунда менен аныктоодо – т/саат (миң м³/саат) менен алынат; отчеттук мезгилге тонна менен – т/жыл, т/квартал, т/ай (миң м³/жыл, миң м³/квартал, миң м³/ай) менен алынат;

kп — кайра эсептөө коэффициенти; таштандыларды грамм/секундада эсептегенде kп = 0,278·10⁻³; тонна менен эсептегенде kп = 10⁻⁶.

1.2 j булгануучу заттын сj массалык концентрациясы өлчөнгөн концентрация боюнча, мг/нм³, төмөнкү катышма аркылуу эсептелет

, (2)

мында α — үлгү алынган жердеги абанын ашыкчалык коэффициенти.

__________________

¹⁾Температура 273 К жана басым 101,3 кПа. Бул жерде жана кийинкилерде, өзгөчө белгиленген учурларды (3-бөлүм) эске албаганда, газ түрүндөгү булгануучу заттардын массалык концентрациясы, кургак түтүн газынын көлөмү жана газ түрүндөгү отундун сарпталышы нормалдуу шарттарда алынат.

²⁾ Булгандуучу заттардын концентрациясын өлчөө атмосферага чыккан булгануучу заттардын чыгашаларын инвентаризациялоо (нормалоо, көзөмөлдөө) боюнча тармактык методикалык документтердин тиешелүү жоболору менен жөнгө салынат.

Эгерде j булгануучу заттын Ij көлөмдүк концентрациясын өлчөөгө арналган приборлор колдонулса, массалык концентрация төмөнкү катышма боюнча эсептелет

, (3)

мында Ij — α аба ашыкчалык коэффициенти шартында өлчөнгөн көлөмдүк концентрация, ppm;

ρj — булгануучу заттын менчик салмагы, кг/нм³.

Казан жабдууларынын түтүн газдарында атмосферага чыгарылуучу негизги газ түрүндөгү булгануучу заттар үчүн (азот кычкылдары NO₂ га кайра эсептелип, көмүртек оксиди жана күкүрт диоксиди) менчик салмак маанилери төмөнкүдөй:

 кг/м³,

 кг/м³, (4)

 кг/м³

Бул маанилер аталган газдар идеалдуу деп эсептелген учурда алынган; мындай божомолдон чыккан катачылык өлчөө каталарына салыштырмалуу кыйла аз.

Аба ашыкчалык коэффициенти жетиштүү тактык менен болжолдуу кычкылтек формуласы боюнча аныкталышы мүмкүн.

, (5)

мында O₂ — түтүн газдарынын үлгүсү алынган жердеги өлчөнгөн кычкылтек концентрациясы, %.²⁾

Булгануучу заттын максималдуу таштандыларын г/секундада эсептегенде, отчеттук мезгил ичиндеги эң жогорку жылуулук жана электр жүктөмдөрүндө ушул заттын массалык концентрациясынын максималдуу маанилери алынат.

Узак убакыт аралыгындагы жалпы таштандыларды (тонна менен) аныктоодо, бул убакыт аралыгындагы булгануучу заттын массалык концентрациясынын орточо маанисин колдонуу керек. Орточо массалык концентрация казандын ушул мезгил ичиндеги орточо жүктөмү боюнча эсептелет. Бул үчүн алдын ала түзүлгөн булгануучу заттардын концентрациясынын казан жүктөмүнө көз карандылык графиктери колдонулат. Бул көз карандылыктар кеминде үч чекит боюнча — минималдуу, орточо жана максималдуу жүктөмдөрдө түзүлүшү зарыл. ³⁾

_______________________

¹⁾                     1 ppm = 1 см³/м³ = 0,0001 % көлөм.

²⁾                    Аба ашыкчалык коэффициенти αни так аныктоо үчүн (5) теңдемеге ашыкча кычкылтектин концентрациясынын маанисин коюу керек.

Бирок эгерде мештин иштөө режими нормалдуу камсыздалса, анда СО, H₂, СН₄ жана СnНm көлөмү боюнча 0,01 %дан ашпайт жана мындай учурда төмөнкүчө эсептесе болот:

.

³⁾                    Күкүрт диоксидинин узак убакыт аралыгындагы жалпы таштандыларын аныктоодо эсептөө ыкмасын колдонуу зарыл (кар. 2-бөлүм, 2.2-пункт ушул жетекчилик документинде).

1.3 Эсептик отун чыгымы Вр, т/саат (мин м³/саат) же т/жыл, т/тогуз ай, т/ай (мин м³/жыл ж.б.) төмөнкү катышма боюнча аныкталат

, (6)

мында В — казандын отун чыгымы, т/саат (мин м³/саат) же т/жыл (мин м³/жыл) ж.б.;

q₄ — отундун механикалык толук эмес күйүүсүнөн болгон жылуулук жоготуулары, %.

В мааниси прибор көрсөткүчтөрү боюнча же (казанды сыноо учурунда) тескери жылуулук балансына ылайык аныкталат.

1.4 Кургак түтүн газдарынын көлөмүн Vс.г эсептөө нормативдик ыкма¹⁾ менен жагылган отундун химиялык курамына же таблицалык маалыматтарга ылайык жүргүзүлөт. Эсептөө формулалары 4-бөлүктө да келтирилген.

Жагылган отундун курамы тууралуу маалымат жетишсиз болгон учурда кургак түтүн газдарынын көлөмү болжолдуу формула боюнча эсептелиши мүмкүн.

, (7)

мында — отундун күйүү жылуулугу, МДж/кг (МДж/м³);

K — отундун мүнөзүн эсепке алган коэффициент, ал төмөнкүдөй:

газ үчүн ………………………. 0,345

мазут үчүн ……………………. 0,355

таш көмүр үчүн ………………. 0,365

күрөң көмүр үчүн …………….. 0,375

мында - отундун күйүү жылуулугу, МДж/кг (МДж/м³);

1.5 (3), (5) жана (7) формулаларын эске алуу менен (1) катышмасы, приборлор аркылуу ppm менен көлөмдүк концентрация өлчөнгөн учурда, булгануучу заттын Mj жалпы көлөмүн эсептөө үчүн төмөнкүдөй түрдө жазылат

. (8)

(4) формуланы эске алуу менен азот оксиддеринин, көмүртек оксидин жана күкүрт диоксидин жалпы көлөмү төмөнкү катышмалар боюнча эсептелет

, (9)

,                                               (10)

. (11)

1–3 сүрөттөрүндө (5 бөлүк) атмосферага газ түрүндөгү булгануучу заттардын г/секундадагы чыгыштарын графикалык баалоого мүмкүндүк берген номограммалар келтирилген. Номограммага тиешелүү формулаларда kn ордуна анын 0,278·10⁻³кө барабар мааниси коюлган.

__________________

¹⁾ Казан агрегаттарынын жылуулук эсептөөсү: Нормативдик ыкма. — М.: Энергия, 1973.

1.6 Азот оксиди жана азот диоксиди үчүн өзүнчө белгиленген ПДКлар менен, ошондой эле атмосферадагы абада азот оксидин трансформациясын эске алуу менен, азот оксиддеринин жалпы көлөмү алардын курамдык бөлүктөрүнө (бул заттардын молекулалык массаларынын айырмачылыгын эсепке алуу менен) бөлүнөт.

                       , (12)

, (13)

мында μNO жана μNO₂ — NO жана NO₂нин молекулалык салмагы, тиешелүүлүгүнө жараша 30 жана 46;

0,8 — азот оксидин диоксидге трансформациялоо коэффициенти.

Трансформация коэффициентинин сандык мааниси ушул методиканы негизинде белгилениши мүмкүн, бирок 0,8ден ашпашы керек.

Газ түрүндөгү булгануучу заттардын атмосферага чыгышын эсептөө мисалы 6 бөлүктө келтирилген.

1.7 Ар кандай түрдөгү отундарды биргелешип жаккан учурда, атмосферага түшкөн Mj булгануучу заттын жалпы көлөмү (г/сек, т/жыл ж.б.) анын массалык концентрациясынын казандын жүктөмүнө болгон эксперименталдык көз карандылыктары боюнча аныкталат. Бул көз карандылыктардын графиктери ар бир жагылган отун түрү үчүн кеминде үч эксперименталдык чекит боюнча — минималдуу, орточо жана максималдуу жүктөмдөрдө — түзүлөт.

Эсептөөлөр (1)-формула боюнча жүргүзүлөт. Ошол эле учурда г/секундадагы максималдуу чыгымдар 1.7.1-пунктка ылайык, ал эми отчеттук мезгил ичиндеги тоннадагы жалпы чыгымдар 1.7.2-пунктка ылайык эсептелет.

1.7.1 j булгануучу заттын максималдуу чыгымын г/секундада аныктоо үчүн (1)-формулага сj массалык концентрациясынын максималдуу мааниси коюлушу керек.

Сj нин максималдуу мааниси мг/м³тө төмөнкү формула боюнча аныкталат

c_j = c_jmax1 d_max + c_jmax2 (1 - d_max),                                               (14)

мында сjmax₁ жана сjmax₂ — тиешелүүлүгүнө жараша биринчи жана экинчи түрдөгү отун жаккандагы j булгануучу заттын массалык концентрациясынын максималдуу маанилери, мг/м³;

алар массалык концентрациялардын казандын жүктөмүнө болгон эксперименталдык көз карандылыктары боюнча аныкталат; δmax — j булгануучу заттын эң жогорку концентрациясын (сjmax₁ же сjmax₂) жараткан отундун максималдуу үлүшү (жылуулук боюнча);

ал максималдуу жүктөмдө иштеп жаткан казандын отундук балансынын негизинде аныкталат. Кургак газдардын көлөмү Vс.г төмөнкү формула боюнча эсептелет

V_с.г = V_с.г1 · d_max + V_с.г2 (1 - d_max), (15)

мында Vc.г₁ жана Vc.г₂ — тиешелүүлүгүнө жараша биринчи жана экинчи түрдөгү отун жагылганда пайда болгон кургак түтүн газдарынын көлөмү, м³/кг шарттуу отун; алар нормативдик ыкма боюнча же ушул методиканын 1.4-пунктуна ылайык аныкталат жана шарттуу отунга кайра эсептелет. Эсептик отун чыгымы Вр төмөнкү формула боюнча аныкталат

B_p = B_p1 + B_p2, (16)

мында Вр₁ жана Вр₂ — биринчи жана экинчи түрдөгү отундун эсептик чыгымдары, т шарттуу отун/саат; алар максималдуу жүктөмдө жана j булгануучу заттын эң жогорку концентрациясын жараткан отундун максималдуу үлүшүндө (жылуулук боюнча) аныкталат.

1.7.2 j булгануучу заттын жалпы чыгымдарын т/жыл ж.б. менен аныктоо үчүн (1)-формулага отчеттук мезгилдеги массалык концентрациянын орточо мааниси сjср коюлушу керек.

сjср массалык концентрациясынын орточо мааниси мг/м³тө төмөнкү формула боюнча аныкталат

c_jср = c_jср1 d + c_jср2 (1 - d), (17)

мында сjср₁ жана сjср₂ — отчеттук мезгилдеги орточо жүктөмдө биринчи жана экинчи түрдөгү отун жагылгандагы j булгануучу заттын массалык концентрациясынын орточо маанилери, мг/м³; алар массалык концентрациялардын казандын жүктөмүнө болгон эксперименталдык көз карандылыктары боюнча аныкталат;

δ — отчеттук мезгил ичиндеги биринчи түрдөгү отундун үлүшү (жылуулук боюнча).

Кургак газдардын көлөмү Vc.г төмөнкү формула боюнча эсептелет

V_с.г = V_с.г1 d + V_с.г2 (1 - d), (18)

мында V_с.г1 жана V_c.г2— тиешелүүлүгүнө жараша биринчи жана экинчи түрдөгү отун жагылганда пайда болгон кургак түтүн газдарынын көлөмү, м³/кг шарттуу отун; алар нормативдик ыкма боюнча же ушул методиканын 1.4-пунктуна ылайык аныкталат жана шарттуу отунга кайра эсептелет. Эсептик отун чыгымы В_р төмөнкү формула боюнча аныкталат

B_p = B_p1 + B_p2, (19)

мында В_р1 жана В_р2 — отчеттук мезгил ичиндеги тиешелүүлүгүнө жараша биринчи жана экинчи түрдөгү отундун эсептик чыгымдары, т шарттуу отун.

Газ жана көмүрдү биргелешип жагууда азот оксиддеринин максималдуу жана жалпы чыгымдарын эсептөөнүн мисалы 7-бөлүктө келтирилген.

2. Газ түрүндөгү булгануучу заттардын таштандыларын эсептөө ыкмалары менен аныктоо

2.1 Азот оксиддери

2.1.1 Отунду факелдик ыкма менен күйгүзгөн отканалык орнотмолор үчүн азот оксиддеринин бөлүнүп чыгышын эсептөө

 Өзгөчө учурларда, эгерде иштеп жаткан казандардын түтүн газдарында азот оксиддеринин концентрациясын өлчөө мүмкүн болбосо, азот оксиддеринин чыгарылышын эсептөө ыкмасы менен аныктоого жол берилет. Бул үчүн РД 34.02.304-95 "Жылуулук электр станцияларынын казандарынын түтүн газдарындагы азот оксиддеринин чыгымдарын эсептөө боюнча методикалык көрсөтмөлөрдү" колдонуу сунушталат. Бул методикалык көрсөтмөлөр буу чыгаруусу 75 т/сааттан жогору болгон буу казандарына жана жылуулук өндүрүмдүүлүгү 58 МВт (50 Гкал/саат) болгон суу ысытуучу казандарга, ошондой эле факелдик жагуу ыкмасы колдонулган от жаккычтарда катуу, суюк жана газ түрүндөгү отун жагууга жайылтылат.

30–75 т/саат буу чыгаруучу буу казандары жана 35–58 МВт (30–50 Гкал/саат) жылуулук кубаттуулугундагы суу ысытуучу казандар үчүн төмөнкү эсептик ыкма колдонулат.

Катуу, суюк жана газ түрүндөгү отун жагылганда казандын түтүн газдары аркылуу атмосферага чыккан азот оксиддеринин (NO₂ге эсептегенде) жалпы көлөмү, г/секунда (т/жыл ж.б.) менен, төмөнкү катышма боюнча эсептелет

, (20)

мында В  — отун чыгымы, т шарттуу отун/саат (т шарттуу отун/жыл ж.б.);

— азот оксиддеринин чыгышын мүнөздөгөн коэффициент, ушул методиканын 2.1.1.1-пунктуна ылайык аныкталат, кг/т шарттуу отун;

q₄ — отундун механикалык толук эмес күйүүсүнөн болгон жылуулук жоготуулары, %;

β₁ — жагылган отундун сапатынын азот оксиддеринин чыгышына тийгизген таасирин эсепке алган коэффициент, ушул методиканын 2.1.1.2-пунктуна ылайык аныкталат;

β₂ — күйгүзгүчтөрдүн конструкциясын эсепке алган коэффициент, ал күйгүзгүчтөр үчүн төмөнкүчө алынат:

вихревик — 1,0,

түз агымдуу — 0,85;

β₃ — шлак чыгаруу ыкмасын эсепке алган коэффициент, ал төмөнкүдөй барабар:

катуу шлак чыгарууда — 1,0,

суюк шлак чыгарууда — 1,6;

ε₁ — рециркуляцияланган газдардын отко киргизүү шарттарына жараша азот оксиддеринин чыгышына тийгизген таасиринин эффективдүүлүгүн мүнөздөгөн коэффициент, ушул методиканын 2.1.1.3-пунктуна ылайык аныкталат;

ε₂ — эки баскычтуу жагууда негизги күйгүзгүчтөрдөн тышкары абанын бөлүгүн (δв) берүү учурунда, казандын жалпы аба ашыкчалыгын сактоо шарты менен, азот оксиддеринин чыгымдарын азайтуу коэффициенти, 7-бөлүктө 6 сүрөтү боюнча аныкталат;

r — түтүн газдарын рециркуляциялоо даражасы, %;

ηаз — азот тазалоочу жабдууда кармалган азот оксиддеринин үлүшү;

no жана nк — азот тазалоочу жабдуунун жана казандын иштөө узактыгы, саат/жыл;

kn — кайра эсептөө коэффициенти, жалпы чыгымдарды грамм/секундада эсептегенде kn = 0,278, тоннада — kn = 10⁻³.

2.1.1.1 Коэффициент эмпирикалык формулалар боюнча эсептелет:

— 30дан 75 т/саатка чейин буу чыгаруучу буу казандар үчүн

, (21)

мында D_н жана D_ф — тиешелүүлүгүнө жараша казандын номиналдуу жана фактикалык буу чыгаруучулугу, т/саат;

— 125–210 ГДж/саат (30–50 Гкал/саат) өндүрүмдүүлүктөгү суу ысытуучу казандар үчүн

, (22)

мында Q_н жана Q_ф — тиешелүүлүгүнө жараша казандын номиналдуу жана фактикалык жылуулук өндүрүмдүүлүгү, ГДж/саат; Белгилей кетүү — катуу отун жагылганда (21) жана (22) формулаларында Q_ф жана D_ф ордуна D_н жана Q_н коюлат.

2.1.1.2 Катуу отун жагылгандагы β₁ маанилери төмөнкү формулалар боюнча эсептелет:

Мында N^r - отундагы азоттун курамы, күйүүчү массага карата %. Суюк жана газ түрүндөгү отун жагылганда β₁ коэффициентинин маанилери 1-таблица боюнча кабыл алынат

Эки түрдөгү отун бир убакта жагылып, алардын биринин чыгымы 90 %дан ашса, β₁ коэффициенти негизги отун түрү боюнча алынат. Калган учурларда β₁ коэффициенти отун боюнча орточо салмактык мааниде аныкталат. Эки түрдөгү отун үчүн

, (25)

мында ,  жана В', В" - тиешелүүлүгүнө жараша ар бир отун түрүнүн коэффициенттери жана казанга болгон отун чыгымдары.

2.1.1.3 Номиналдуу жүктөмдө жана түтүн газдарын рециркуляциялоо даражасы r 20 %дан аз болгон учурда ε₁ коэффициентинин маанилери төмөнкүдөй кабыл алынат:

- газ жана мазут жагууда жана рециркуляцияланган газдарды киргизүүдө

подтопко (күйгүзгүчтөр тик экрандарда жайгашканда)....... 0,0025,

күйгүзгүчтөрдүн алдындагы тешиктер аркылуу.................... .......... 0,015,

күйгүзгүчтөрдүн тышкы каналы аркылуу................................. .......... 0,025,

аба үйлөөдө жана эки аба агымын бөлүүдө.......................... .......... 0,035;

- жогорку температурада¹) катуу отун жагууда жана рециркуляцияланган газдарды киргизүүдө

биринчи аэросмеське................................................................... .......... 0,010,

экинчи абага................................................................................... .......... 0,005;

- төмөнкү температурада²) катуу отун жагууда e₁ = 0.

Жүктөм номиналдуу деңгээлден төмөн болгондо ε₁ коэффициенти f коэффициентине көбөйтүлөт, ал төмөнкү катышма боюнча аныкталат

. (26)

(26)-формула төмөнкү шартта жарактуу 0,5 £ D_ф/D_н £ 1.

_____________________

¹⁾ Жогорку температурадагы жагуу деп бардык көмүрлөрдү суюк шлак чыгаруу менен мештерде жагууну, төмөнкү күйүү жылуулугу 23,05 МДж/кг же андан жогору болгон учурларды, ошондой эле катуу шлак чыгаруу менен мештерде жалындын температурасы 1500 °C же андан жогору болгон жагууну түшүнүшөт.

²⁾ Төмөнкү температурадагы жагуу деп катуу отунду төмөнкү күйүү жылуулугу 23,05 МДж/кгдан төмөн болгон жана катуу шлак чыгаруу менен мештерде жалындын температурасы 1500 °Cдан төмөн болгон жагууну түшүнүшөт.

2.1. 2. Газ турбиналуу курулмалар үчүн азот оксиддеринин чыгымдарын эсептөө

Газ турбиналуу курулмалардын иштетилген газдары менен атмосферага чыккан азот оксиддеринин (NO₂ге эсептегенде) жалпы көлөмү, г/секунда, т/жыл ж.б., төмөнкү катышма боюнча эсептелет

, (27)

мында - иштетилген газдардагы азот оксиддеринин NO₂ге эсептелген концентрациясы NO₂, мг/м³;

V_c.г - турбинадан чыккан кургак түтүн газдарынын көлөмү, м³/кг отун (м³/м³ отун), төмөнкү формула боюнча эсептелет

, (28)

мында - газдардын теориялык көлөмү, м³/кг топл. (м³/м³ топл.);

V⁰ - теориялык жактан зарыл болгон абанын көлөмү, м³/кг топл. (м³/м³ топл.);

- Турбинадан кийинки чыккан газдагы абанын ашыкча коэффициенти;

- отундун 1 кг үчүн суу буусунун теориялык көлөмү, м3 (отундун 1 м3 үчүн м3);

В_к.с - күйүү камерасындагы отундун чыгымы; грамм менен секундасына чыгарууну аныктоодо B_к.с т/саат (миң м3/саат) менен алынат; отчеттук мезгил үчүн тонна менен – т/жыл, т/квартал, т/ай (миң м3/жыл, миң м3/квартал ж.б.).;

k_n - Коэффициентти кайра эсептөө; секундасына грамм менен чыгарууну аныктоодо k_n = 0,278·10^-6; тонна менен - k_n = 10^-6.

2-таблицада айрым иштеп жаткан орнотмолор үчүн номиналдык режимдерде иштегенде газ турбинасынын чыгуучу газдарындагы азот оксиддеринин концентрациялары (NO2ге карата) келтирилген.

мында — теоретикалык газ көлөмү, м³/кг отун (м³/м³ отун);

V₀ — теоретикалык зарыл аба көлөмү, м³/кг отун (м³/м³ отун);

a_от — турбинадан чыккан иштетилген газдардагы аба ашыкчалык коэффициенти;

— теоретикалык суу буусунун көлөмү, м³/кг отун (м³/м³ отун);

В_к.с — күйүү камерасындагы отун чыгымы;

чыгым грамм/секунда менен аныкталганда Bк.с т/саат (миң м³/саат) менен алынат;

В_к.с отчеттук мезгил үчүн тонна менен — т/жыл, т/тогуз ай, т/ай (миң м³/жыл, миң м³/тогуз ай ж.б.) менен алынат;

k_n — кайра эсептөө коэффициенти;

чыгым грамм/секундада аныкталганда k_n = 0,278·10⁻³;

тоннада — k_n = 10⁻⁶.

2-таблицада айрым иштеп жаткан ГТУлар үчүн номиналдуу режимде иштегендеги NO₂ге эсептелген азот оксиддеринин концентрациялары келтирилген.

Энергетикалык ГТУларда абаны күйүү зонасына кезектеп киргизүүчү жогорку кубаттуу күйүү камералары жана бардык аба фронттук түзүлүш аркылуу берилүүчү микрофакелдик күйүү камералары колдонулган учурда, азот оксиддеринин концентрациясы, мг/м³ менен, болжолдуу төмөнкү формула боюнча эсептелет

, (29)

мында а — отун түрүнө жараша өзгөрүүчү коэффициент, ал төмөнкүдөй:

-          жогорку кубаттуу күйүү камераларында жагууда: табиғи газ.................................................1,8 газотурбиналык жана дизелдик отун....2,4

-          микрофакелдик күйүү камераларында жагууда: табиғи газ.................................................6,2 газотурбиналык жана дизелдик отун....7,7

k_т — турбина алдындагы газдардын температурасынын (Тг.т) NOₓ пайда болушуна тийгизген таасирин чагылдырган коэффициент. kтнин Тг.тдан көз карандылыгы күйүү камераларынын эки тиби үчүн 7 жана 8 сүрөттөрүндө (7 бөлүк) берилген.

k_p — күйүү камерасындагы басымдан азот оксиддеринин концентрациясынын көз карандылыгын чагылдырган коэффициент.

, (30)

мында p_в - күйүү камерасындагы аба басымы, МПа.

Жогорку кубаттуу күйүү камералары үчүн (29)-формула иш режимине жакын шарттарда колдонулат, ал эми микрофакелдик камералар үчүн — режимдик параметрлердин кеңири диапазонунда колдонулат:

a_от = 3¸8;

Т_в = 200¸350 °С.

Энергетикалык ГТУларда күйүү камерасынын конструкциясын түп-тамырынан өзгөртпөстөн, чыгып жаткан газдардагы азот оксиддеринин концентрациясын төмөндөтүүнүн эффективдүү жолу — күйүү зонасына суу же буу чачуу болуп саналат.

Күйүү зонасына ным берүүдө азот оксиддеринин концентрациясынын төмөндөшүн төмөнкү формула боюнча баалоого болот.

, (31)

мында  и - азот оксиддеринин концентрациясы тиешелүүлүгүнө жараша ным берилгенде жана берилбегенде, мг/м³;

k_вл -ным чыгымынын таасирин эсепке алган коэффициент; 9 сүрөтү боюнча киргизилген нымдын көлөмүнүн G_вл күйүү камерасындагы отун чыгымына В_к.с болгон катышына жараша аныкталат.

Иштеп жаткан ички жана чет өлкөлүк нормативдер менен салыштыруу үчүн ар кандай ГТУлардын күйүү продуктуларындагы NOₓ концентрациясынын мааниси O₂ = 15 % кычкылтек курамына төмөнкү формула боюнча келтирилет.

, (32)

мында жана — келтирилген жана чыныгы азот оксиддеринин концентрациялары, мг/м³;

O₂ — ГТУ күйүү продуктуларындагы кычкылтектин чыныгы концентрациясы, %.

Азот оксиди жана азот диоксиди үчүн өзүнчө белгиленген ПДКларды жана азот оксиддеринин трансформациясын эске алуу менен, алардын жалпы чыгымдары курамдык бөлүктөргө бөлүнүп, эсептөөлөр ушул методиканын 1.6-пунктуна ылайык жүргүзүлөт.

2.2 Күкүрт оксиддери

Түтүн газдары аркылуу атмосферага чыгарылган күкүрт оксиддеринин жалпы көлөмү (т/сек, т/жыл, т/ай ж.б.) төмөнкү формула боюнча эсептелет.

, (33)

мында В — каралып жаткан мезгилдеги табигый отун чыгымы, г/сек (т/жыл ж.б.);

S^r — отундун иштөө массасы боюнча күкүрт курамы, %;

— котелдогу учма күл менен байланышкан күкүрт оксиддеринин үлүшү;

— суу золоулоочу аппаратта катуу бөлүкчөлөр менен кошо кармалган күкүрт оксиддеринин үлүшү;

— күкүрт кармоочу жабдууда кармалган күкүрт оксиддеринин үлүшү;

n_о жана n_к — тиешелүүлүгүнө жараша күкүрт кармоочу жабдуунун жана котелдин иштөө узактыгы, саат/жыл.

Ар кандай отундарды факелдик жагууда маанилеринин болжолдуу көрсөткүчтөрү төмөндө берилген.

Күкүрт оксиддеринин  кургак золоулоочу жабдууларда (электрофильтрлерде, батареялык циклондордо) кармалган үлүшү нөлгө барабар деп кабыл алынат. МС жана MB суу золоулоочу жабдууларында бул үлүш чачыратылган суунун жалпы щелочтуулугунан жана отундун келтирилген күкүрттүүлүгүнөн S^пр  көз каранды.

. (34)

Жылуулук электр станцияларында золоулоочуларды чачыратууга кеткен менчик суу чыгымдары 0,1–0,15 дм³/м³  болгон учурда үлүшү 7-бөлүктөгү 10 сүрөтүнүн графиги боюнча аныкталат.

Ар кандай түрдөгү отунду биргелешип жагууда күкүрт оксиддеринин чыгымдары ар бир отун түрү үчүн өзүнчө эсептелип, жыйынтыктар кошулат.

Эскертүү — ПДВ жана УМВ нормативдерин иштеп чыгууда күкүрт диоксидинин чыгымдарын такыраак эсептөөгө мүмкүндүк берген баланстык-эсептик ыкманы колдонуу зарыл. Бул серанын отунда бирдей эмес бөлүштүрүлгөнү менен байланыштуу. Максималдуу чыгымдарды г/секундада аныктоодо өткөн жылдагы S^r күкүрт курамынын максималдуу маанилери, ал эми жалпы чыгымдарды т/жыл менен эсептегенде — S^r орточо жылдык маанилери колдонулат.

2.3 Көмүртек оксиди

Түтүн газдарындагы көмүртек оксидин эсептөө жолу менен аныктоо мүмкүн эмес. СО чыгымдарын эсептөө ушул жетекчилик документтин 1-пунктуна ылайык аспаптык өлчөөлөрдүн негизинде жүргүзүлүшү керек.

3. Катуу булгануучу заттардын чыгымдарын аныктоо

3.1 Катуу бөлүкчөлөрдүн чыгымдарын аспаптык өлчөөлөрдүн негизинде аныктоо

Түтүн газдары аркылуу атмосферага чыккан катуу бөлүкчөлөрдүн максималдуу чыгымы М_тв (г/сек) төмөнкү формула боюнча аныкталат:

, (35)

мында с_эксп - казан максималдуу жүктөмдө иштеп жаткандагы түтүн газдарындагы катуу бөлүкчөлөрдүн өлчөнгөн массалык концентрациясы, г/м³;

- газоөтмөктүн ошол эле кесилишинде өлчөнгөн же отундун курамына ылайык эсептелген, иштеп жаткан шарттардагы жана казандын максималдуу жүктөмүндө иштөөдөгү түтүн газдарынын реалдуу көлөмү, м³/с.

Ар кандай түрдөгү отундарды биргелешип жагууда катуу бөлүкчөлөрдүн максималдуу чыгымдары (г/сек) казандын максималдуу жүктөмүндө жана күлдүүлүгү эң жогору отун түрүнүн (жылуулук боюнча) максималдуу үлүшүндө жүргүзүлгөн аспаптык өлчөөлөрдүн маалыматы боюнча эсептелет.

Катуу бөлүкчөлөрдүн жалпы чыгымдары (отчеттук мезгилдеги т) эсептик ыкма менен аныкталышы керек.

3.2 Катуу бөлүкчөлөрдүн чыгымдарын эсептөө

3.2.1 Казан түтүн газдары аркылуу атмосферага чыккан катуу бөлүкчөлөрдүн (учма күлдүн жана күйбөй калган отундун) жалпы көлөмү Мтв (г/сек, т/жыл, т/тогуз ай, т/ай) төмөнкү эки формуланын биринин негизинде эсептелет:

(36)

Же болбосо

, (37)

мында В – отун чыгымы, г/с (т/жыл, т/квартал, т/ай);

A^r - отундун иштөө массасы боюнча күлдүүлүгү, %;

Г_ун - учуп чыккан бөлүкчөлөрдөгү күйүүчү заттардын курамы, %;

а_ун - казандан газдар менен учуп чыккан күлдүн үлүшү (отундун күлүнүн учуп чыккандагы үлүшү);

h_з - залптуу чыгымдарды эске алуу менен золоулоочу жабдууларда кармалган катуу бөлүкчөлөрдүн үлүшү ^1);

q₄ - отундун механикалык толук күйбөй калышынан болгон жылуулук жоготуулары, %;

- отундун төмөнкү күйүү жылуулугу, МДж/кг;

32,68 - көмүртектин күйүү жылуулугу, МДж/кг.

3.2.2 Атмосферага ташылып чыккан катуу бөлүкчөлөрдүн жалпы көлөмүнө кирген учма күлдүн Мз көлөмү, г/с (т/жыл, т/чейрек, т/ай), төмөнкү формула боюнча эсептелет.

М_з = 0,01 В а_ун A^r (1 - h_з). (38)

3.2.3 Катуу отунду жагуу учурунда механикалык күйбөй калгандыктан пайда болгон жана атмосферага кокс калдыктары түрүндө чыгарылган катуу бөлүкчөлөрдүн Мк көлөмү, г/с (т/жыл, т/чейрек, т/ай), төмөнкү формула боюнча аныкталат.

М_к = М_тв - М_з. (39)

Эскертүү — Максималдуу чыгындыларды г/с менен аныктоодо өткөн жыл үчүн Ar көрсөткүчүнүн максималдуу маанилери, ал эми жалпы чыгындыларды тонна менен аныктоодо отчеттук мезгилдеги Ar көрсөткүчүнүн орточо маанилери колдонулат.

________________ 1) Эсептөөлөрдө күкүрт кармоочу жабдуулардын таасири эске алынган эмес.

3.3 Мазут күлүнүн чыгындыларын ванадийге эсептеп чыгаруу.

Мазут күлү — негизинен металл оксиддеринен турган татаал аралашма. Анын айлана-чөйрөгө болгон биологиялык таасири бирдиктүү жалпы таасир катары каралат. Контролдоочу көрсөткүч катары күлдөгү ванадийдин курамына карата санитардык-гигиеналык норматив (ПДК) кабыл алынган.

От казанда мазут жагууда түтүн газдары менен атмосферага чыккан мазут күлүнүн ванадийге эсептелген жалпы көлөмү Мм.з, г/с (т/жыл, т/чейрек, т/ай) төмөнкү формула боюнча эсептелет.

,                                             (40)

мында Gv — 1 тонна мазуттагы ванадийдин көлөмү, г/т, төмөнкү эки ыкманын бири менен аныкталышы мүмкүн::

- мазуттун химиялык анализинин жыйынтыктары боюнча:

G_v = a_v10⁴, (41)

мында a_v - мазуттагы ванадий элементинин реалдуу курамы, %;

10⁴ - кайра эсептөө коэффициенти;

- болжолдуу формула боюнча (химиялык анализдин маалыматы жок болгон учурда):

G_v = 2222 A^r, (42)

мында 2222 - эмпирикалык коэффициент;

A^r иш массасына эсептелген мазуттагы күлдүн курамы, %.

Эскертүү - Химиялык анализдин маалыматы жок болсо, Ar маанилери Москва: Энергоатомиздат, 1991, “СССРдин энергетикалык отуну” маалымдамасында жарыяланган маалыматтар боюнча кабыл алынат (3 - таблицаны караңыз).

В - отун чыгымы; чыгындыларды г/с менен аныктоодо — т/саат менен алынат; отчеттук мезгил үчүн тонна менен эсептегенде — т/жыл, т/чейрек, т/ай менен алынат;

h_ос - мазут казандарында жылытуу беттерине катуу бөлүкчөлөр менен чөккөн ванадийдин үлүшү, ал төмөнкүгө барабар деп кабыл алынат:

0,07 - иштөөгө токтотулган абалда алардын беттери тазалануучу өндүрүш буу жылыткычтары бар казандар үчүн,

0,05 - ошол эле тазалоо шарттарында өндүрүш буу жылыткычтары жок казандар үчүн;

0 - калган учурлар үчүн;

- түтүн газдарын мазут күлүнөн күл кармоочу жабдууларда тазалоо даражасы, % (8 - бөлүктү);

k_n - кайра эсептөө коэффициенти; чыгындыларды аныктоодо г/с k_n = 0,278·10^-3; в т - k_n = 10^-6.

4. Кургак түтүн газдарынын көлөмүн эсептөө

4.1 Кургак түтүн газдарынын көлөмү нормалдуу шарттарда төмөнкү теңдеме боюнча эсептелет

, (43)

мында V⁰,  и - тиешелүүлүгүнө жараша 1 килограммга (1 м³) отунду стехиометриялык жагууда керектелген абанын, түтүн газдарынын жана суу бууларынын көлөмү, м³/кг (м³/м³).

Катуу жана суюк отун үчүн эсептөөлөр жагылган отундун химиялык курамына ылайык формулалар боюнча жүргүзүлөт:

,                          (44)

; (45)

,            (46)

мында C^r, , H^r, O^r и N^r - тиешелүүлүгүнө жараша отундун иш массасындагы көмүртектин, күкүрттүн (органикалык жана колчедандык), суутектин, кычкылтектин жана азоттун курамы, %;

W^r - отундун иш массасынын нымдуулугу, %.

Газ түрүндөгү отун үчүн эсептөөлөр формулалар боюнча жүргүзүлөт

, (47)

,                   (48)

, (49)

мында СО, СО₂, Н₂, H₂S, CmHn, N₂ жана О₂ — тиешелүүлүгүнө жараша баштапкы отундагы көмүртек оксидинin, көмүртек диоксидинin, суутектин, күкүрт суутектин, углеводороддордун, азоттун жана кычкылтектин курамы, %;

m жана n - тиешелүүлүгүнө жараша көмүртек жана суутек атомдорунун саны;

d_г.тл - 1 м³ кургак газга эсептелген газ түрүндөгү отундун нымдуулугу, г/м³.

Катуу, суюк жана газ түрүндөгү отундун химиялык курамы “СССРдин энергетикалык отуну” маалымдамасы боюнча (М.: Энергоатомиздат, 1991) же ушул сыяктуу башка маалымдамалар боюнча аныкталышы мүмкүн.

5. Чыгындыларды баалоо (Сунушталат).

Сүрөт 1 - NOx чыгындыларын баалоо (номограмма)

Сүрөт 2 - SO₂ чыгындыларын баалоо (номограмма)

Сүрөт 3 - CO чыгындыларын баалоо (номограмма)

6. БКЗ-320-140ГМ казанында күкүрттүү мазут жагууда зыяндуу заттардын чыгындыларын эсептөөнүн мисалы

Мазут чыгымы В, т/саат...................................................... ..................... 21

Кургак түтүн газдарынын көлөмү (нормативдик ыкма боюнча эсептөө “От казан агрегаттарынын жылуулук эсептөөсү”) V_c.г, м³/кг ....... 13,91

Мазуттун күйүү жылуулугу , МДж/кг ........................... ..................... 39,0

Түтүн соргучтан кийинки өлчөнгөн түтүн газдарынын курамы:

кычкылтек O₂, % .................................................................. 7,6

азот оксиддери , ррm .................................................. 196

көмүртек оксиди I_CO, ppm .................................................. 57

күкүрт диоксиди , ррm .................................................. 1125

Массалык концентрациялар, мг/м³

азот оксиддери  ............................................................  450

көмүртек оксиди С_CO ..........................................................  80

күкүрт диоксиди  ..........................................................  3600

Булгагыч заттардын жалпы көлөмү, г/с:

азот оксиддери , анын ичинде: ...............................  36,5

    азот диоксиди  ........................................................  29,2

    азот оксиддери M_NO ....................................................... 4,75

көмүртек оксиди М_CO .......................................................... 6,5

күкүрт диоксиди ..........................................................  292,3

7. Газ менен көмүрдү бирге жагууда азот оксиддеринин максималдуу (г/с) жана жалпы (т) чыгындыларын эсептөө мисалы

Баштапкы маалыматтар:

Казан тиби......................................................................... ТП-87

Максималдуу жүк, т/саат................................................ 420

 Жыл ичинде орточо жүк, т/саат..................................370

Жагылган отун .................................................................  Табигый газ, көмүр

Көмүр сорту ...................................................................... Кузнецкий тощий

Максималдуу жүктөмдө жылуулук боюнча көмүрдүн максималдуу үлүшү........................................................................................................0,2

Жыл ичинде орточо көмүрдүн үлүшү (жылуулук боюнча)............0,08

Максималдуу жүктөмдө отундун чыгымы, шарттуу отун т/саат.......................................... ........................ 40

Орточо жүктөмдө отундун чыгымы, шарттуу отун т/саат ..............35,5

От казан үчүн жылдык отун чыгымы, шарттуу отун т. ........................213000

Эсептөө (1)-формула боюнча жүргүзүлөт, мында отун чыгымы Вр максималдуу чыгындыларды аныктоо үчүн шарттуу отун т/саат менен, ал эми жалпы чыгындыларды аныктоо үчүн отчеттук мезгилдеги шарттуу отун т менен алынат.

От казандын жүктөмүнө жараша NOx концентрациясынын эксперименттик көз карандылыктары көмүр жана газды өзүнчө жагуу учурлары үчүн 4 жана 5 сүрөттөрүндө көрсөтүлгөн.

Бул сүрөттөр боюнча максималдуу жана орточо жүктөмдөгү (буталар сызыктары менен көрсөтүлгөн) жана көмүрдү (биринчи түрүндөгү отун) жана газды (экинчи түрүндөгү отун) өзүнчө жагууда NOx концентрациялары аныкталат:c_max1 = 1430 мг/м³; c_cp1 = 1190 мг/м³;

с_mах2 = 290 мг/м³; с_ср2 = 208 мг/м³.

Отун аралашмасын жагууда максималдуу NOx концентрациясы төмөнкү формула боюнча эсептелет  (14):

c_max = 0,2 · 1430 + 0,8 · 290 = 518 мг/м³.

Отун аралашмасын жагууда орточо NOx концентрациясы (17)-формула боюнча эсептелет:

с_ср = 0,08 · 1190 + 0,92 · 208 = 287 мг/м³.

Котелдин максималдуу жүктөмүндө жана отунду бирге жагууда кургак түтүн газдарынын көлөмү (15)-формула боюнча шарттуу отунга кайра эсептелип эсептелет, ал эми көмүр менен табигый газ үчүн кургак түтүн газдарынын көлөмү (анын ичинде шарттуу отун боюнча) ушул методиканын 1.4-абзацы боюнча аныкталышы мүмкүн:

        V_c.г1 = 0,365 · 29,33 = 10,705 м³/кг шарт. топл.;

        V_c.г2 = 0,345 · 29,33 = 10,119 м³/кг шарт. топл.;

V_c.г = 0,2 · 10,705 + 0,8 · 10,119 = 10,236 м³/кг шарт. топл.

Котелдин орточо жүктөмүндө жана отунду бирге жагууда кургак түтүн газдарынын көлөмү (18)-формула боюнча шарттуу отунга кайра эсептелип эсептелет, ал эми көмүр менен табигый газ үчүн кургак түтүн газдарынын көлөмү мурунку учурдагыдай эле калат. Ошондуктан

V_c.г = 0,08 · 10,705 + 0,92 · 10,119 = 10,166 м³/кг шарттуу отун

Максималдуу чыгындылар төмөнкү катыш боюнча аныкталат

= 518 · 10,236 · 40 · 0,278 · 10^-3 = 58,96 г/с.

Жалпы чыгындылар төмөнкү катыш боюнча аныкталат

= 287 · 10,166 · 213000 · 10^-6 = 621,5 т.

Сүрөт 4 - Көмүрдү жагууда котелдин жүктөмүнө жараша азот оксиддеринин концентрациясынын көз карандылыгы

Сүрөт 5 - Газ жагууда котелдин жүктөмүнө жараша азот оксиддеринин концентрациясынын көз карандылыгы

Р

Сүрөт 6 - e2 коэффициенттин мааниси негизги күйүүчүчү лампалардан тышкары берилген аба үлүшүнө жараша

Сүрөт 7 - Жогорку күчтөндүрүлгөн күйүү камералары үчүн турбина алдында газдардын температурасына жараша kт коэффициентинин көз карандылыгы

Сүрөт 8 - Микрофакелдүү күйүү камералары үчүн турбина алдында газдардын температурасына жараша kт коэффициентинин көз карандылыгы

Сүрөт 9 - Күйүү камерасындагы нымдун (буунун же суунун) салыштырмалуу чыгымына жараша kвл коэффициентинин көз карандылыгы

Сүрөт 10 - Майлуу күл кармоочу жабдуулардагы күкүрт оксиддерин кармоо даражасы отундун эквиваленттүү күкүрттүүлүгүнө жана чачылган судун суюлтуучулугуна жараша

Мазуттун күлдүүлүгү жана жалпы нымдуулугу

Эскертүү — 1985-1986-жылдарга тиешелүү маалыматтар «СССРдин энергетикалык отуну» маалымдамасында (Москва: Энергоатомиздат, 1991) жарыяланган.

8. Мазут күлүн ванадийге кайра эсептөө менен күл кармоочу жабдуулардагы кармоо даражасын аныктоо

8.1 Мазут күлүнөн газдарды тазалоо даражасы (ванадийге кайра эсептелгенде), %, бул максатта атайын колдонулган батарейдүү циклондордо төмөнкү формула менен аныктала

, (50)

Мында 0,076 и 2,32 - эмпирикалык коэффициенттер;

1,85 - эмпирикалык даража көрсөткүчү;

h_зу.общ - ТЭС жана казандардагы мазут жагууда пайда болгон катуу бөлүкчөлөрдү жалпы кармоо даражасы, %.

(50) көз каранды шарттар аткарылган учурда туура

65 % < h_{зу.жалпы} < 85%.

8.2 Мазут менен катуу отунду чаң көмүр казандарында бирге жагууда ванадийге кайра эсептелген мазут күлүн кармоо даражасы , %, күл кармоочу жабдууларда төмөнкү формула боюнча эсептелет

, (51)

мында h_у - Көмүр жагууда катуу бөлүкчөлөрдү жалпы кармоо даражасы, %;

С - коэффициент, тең

0,6 – электрофильтрлер үчүн,

0,5 - нымдуу (майлуу) аппараттар үчүн,

0,3 - батареялык циклондор үчүн.