РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ

«ЕЭС РОССИИ»

 

Департамент научно-технической политики и развития

 

 

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВЫХ ВЫБРОСОВ

ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ОТ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК С ПРИМЕНЕНИЕМ

ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ С ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМИ ДАТЧИКАМИ

 

РД 153-34.1-11.353-2001

 

УДК 621.182:543.271.08

 

Срок действия установлен

с 2001-10-01

до 2011-10-01

 

 

Разработано Акционерным обществом открытого типа «Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт» (АООТ«ВТИ»)

 

Исполнители М.Я. МОТРО, B.C. БЕСКОВ, С.Ш. ПИНТОВ, Г.В. ЦЕЛУНОВА

 

Утверждено Департаментом научно-технической политики и развития РАО «ЕЭС России» 29.03.2001

Первый заместитель начальника А.П. ЛИВИНСКИЙ

 

Срок первой проверки РД - 2006 г., периодичность проверки - один раз в 5 лет.

 

Аттестована 31.03.2001 г. метрологической службой ВТИ (аттестат аккредитации при ВНИИМС № 01.00038-97)

 

Введено впервые

 

 

1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

 

1.1 Настоящий руководящий документ устанавливает методику выполнения измерений (МВИ) массовых выбросов (массовых расходов) загрязняющих веществ [оксидов азота в пересчете на диоксид азота (далее по тексту NO_х), монооксида углерода (далее по тексту СО), диоксида серы (далее по тексту SO₂)] с дымовыми газами от котельных установок, потребляющих различные виды органического топлива (газ, мазут, уголь).

Массовые выбросы загрязняющих веществ измеряются с применением газоанализаторов с электрохимическими датчиками.

1.2 Положения данной МВИ распространяются на измерения массовых выбросов в сечениях газоходов (далее по тексту измерительные сечения), расположенных за газоочистной установкой или при отсутствии этой установки (на газомазутных котлах) в любых сечениях газоходов, в которых температура отходящих газов не превышает 600 °С.

1.3 Данная МВИ предназначена для использования при контроле выбросов: периодическом в соответствии с требованиями РД 153-34.0-02.306-98; при оценке эффективности проводимых мероприятий по их сокращению; при инспекционном.

 

2 УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

 

2.1 Требования к параметрам окружающей среды при проведении измерений:

Температура окружающего воздуха, °С ........................................................ 0-40

Относительная влажность, % ....................................................................... 15-90

Атмосферное давление, кПа........................................................................ 84-106

Вибрация:

частота, Гц ................................................................................................. 0,5-35

амплитуда, мм.......................................................................................... До 0,75

Напряженность постоянных магнитных

и переменных полей сетевой частоты, А/м ...................................... Не более 400

2.2 Требования к параметрам и составу анализируемой среды:

Температура¹⁾, °С.............................................................................................50-600

Влажность, г/м³................................................................................................30-240

Давление, кПа...................................................................................................-5 ...+5

Содержание:

твердых частиц на входе в пробоотборный зонд, г/м³.............................0,01-5

сажи²⁾, г/м³......................................................................................................0-0,5

водорода (объемная доля), %........................................................................0-0,1

метана (объемная доля), %............................................................................0-0,1

триоксида серы (объемная доля), %.........................................................0-0,007

кислорода (объемная доля), %........................................................................1-25

Концентрация, мг/м³:

монооксида углерода.................................................................................80-5000

монооксида азота.......................................................................................60-2000

диоксида азота................................................................................................2-100

диоксида серы...........................................................................................120-5800

Массовый расход (выброс)³⁾, г/с:

монооксида углерода.................................................................................0,1-2000

оксидов азота..............................................................................................0,2-1000

диоксида серы................................................................................................1-2500

_______________

¹⁾ При измерении содержания SО₂ температура дымовых газов должна быть не менее 100 °С.

²⁾ При сжигании мазута.

³⁾ Указанные значения относятся к одной котельной установке. Диапазоны изменения массовых расходов (выбросов) и массовых концентраций загрязняющих веществ в зависимости от вида топлива приведены в приложении А.

 

3 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИПИСАННОЙ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ

 

3.1 Предел приписанной относительной погрешности измерения массового выброса устанавливается ±20 % для каждого загрязняющего вещества. Расчетные формулы и примеры оценки погрешности приведены в приложении Б.

 

4 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ

 

4.1 Измерения массового выброса загрязняющего вещества являются косвенными, осуществляемыми на основе прямых измерений массовой концентрации СО, SO₂, NO и косвенных измерений NO_х (оксидов азота) и объёмного расхода уходящих дымовых газов. Массовый выброс i-го загрязняющего вещества M_i, г/с, через газоход определяют по формуле

M_i = 0,278×10^-6×с_i×V_сг,                                                         (1)

где с_i - массовая концентрация i-го загрязняющего вещества в сухих дымовых газах при нормальных условиях¹⁾, определяемая в измерительном сечении, мг/м³;

V_cг - объемный расход сухих дымовых газов через измерительное сечение при нормальных условиях, м³/ч.

________________

¹⁾ Здесь и далее нормальные условия: давление 101,3 кПа и температура 0 °С.

 

4.2 Метод измерения массовых концентраций

4.2.1 Массовые концентрации СО, SO₂ и NO измеряют с помощью переносного газоанализатора с электрохимическими датчиками (далее по тексту газоанализатор)²⁾.

_______________

²⁾ Измеренные значения массовых концентраций СО, SO₂ и NO здесь и далее относятся к осушенной пробе дымового газа.

 

4.2.2 Массовую концентрацию NO_х определяют расчетом по измеренным с помощью газоанализатора значениям массовой концентрации монооксида азота (далее по тексту NO) по формуле

                                                (2)

где  и r_NO - плотность, соответственно, диоксида и оксида азота;

c_no - массовая концентрация NO;

 - массовая концентрация диоксида азота (далее по тексту NO₂), содержащегося в анализируемых дымовых газах (определяют, исходя из измеренного значения c_no как 0,05×1,53×c_no, где 1,53 = /r_NO).

 

Примечание - Несмотря на то, что ряд газоанализаторов с электрохимическими датчиками имеет датчик для измерения NO₂, представительность результатов анализа этого загрязняющего вещества, как показала практика, не может быть обеспечена. Содержание NO₂ в дымовых газах котельных установок составляет, по опытным данным, от 2 до 7 % NO, соответственно (0,02-0,07) NO; принято 0,05.

 

4.2.3 Метод измерения массовых концентраций загрязняющих веществ основан на применении в газоанализаторе электрохимических ячеек, являющихся чувствительными элементами датчиков.

4.2.4 Принцип действия электрохимической ячейки состоит в следующем: анализируемый газ поступает через проницаемую мембрану в ячейку, где происходит окислительно-восстановительная реакция с участием компонента, концентрация которого определяется. Сила тока, возникающая в электрохимической ячейке, прямо пропорциональна массовой концентрации определяемого компонента.

4.2.5 Кроме определяемого загрязняющего вещества, на процесс измерения могут влиять и другие компоненты, содержащиеся в газовой пробе, близкие к этому веществу по химической природе. Возникает так называемая перекрестная чувствительность - влияние одного измеряемого компонента на выходной сигнал датчика другого, а также чувствительность к неизмеряемым компонентам. Отдельные компоненты могут оказывать разрушающее действие на датчики. Например, при измерении концентрации СО сильное влияние на выходной сигнал датчика оказывают SO₂ - перекрестная чувствительность и Н₂ - неизмеряемый компонент (если SO₂ и Н₂ присутствуют в пробе). Кроме того, SO₂ оказывает разрушающее действие на датчик СО. Поэтому электрохимические датчики должны быть снабжены системой компенсации перекрестной чувствительности, а датчик СО - дополнительно иметь компенсацию от влияния водорода и защиту от диоксида серы.

4.2.6 Показания газоанализаторов выражают в единицах массовой концентрации для объема дымовых газов, соответствующего нормальным условиям: температуре 0 °С, абсолютному давлению дымовых газов 101,3 кПа.

 

4.3 Методы измерения объемного расхода сухих дымовых газов

4.3.1 Для измерения объемного расхода сухих дымовых газов могут использоваться два косвенных (расчетных) метода, в которых исходными данными являются:

- в первом - средняя скорость потока дымовых газов в измерительном сечении, влажность дымовых газов в этом сечении и его площадь, а также средняя температура газового потока и его абсолютное давление;

- во втором - расход топлива, низшая теплота сгорания и влажность рабочей массы топлива, содержание кислорода (далее по тексту О₂) в измерительном сечении.

Первый метод может применяться для определения объемного расхода дымовых газов при сжигании природного газа, мазута и угля; второй - только при сжигании природного газа и мазута.

4.3.2 При использовании первого метода по п. 4.3.1:

- средняя скорость дымовых газов в измерительном сечении определяется в соответствии с п. 4.4 ГОСТ 17.2.4.06 по динамическому давлению потока дымовых газов в контрольной точке измерительного сечения с учетом среднего коэффициента неравномерности поля динамических давлений (динамическое давление в точке измерительного сечения измеряется по разности полного и статического давлений с помощью пневмометрических (напорных) трубок конструкций «НИИОГАЗ», Прандтля, Пито и др., к которым подключается прибор для измерения разности давлений);

- влажность дымовых газов измеряется в соответствии с разделом 3 ГОСТ 17.2.4.08 психрометрическим или конденсационным методом;

- площадь измерительного сечения определяют в соответствии с пп. 3.4.2 - 3.4.4 ГОСТ 17.2.4.06 с помощью рулетки (наружные или внутренние размеры сечения) и в случае необходимости штангенциркуля (толщину стенки газохода в месте расположения измерительного сечения);

- температуру газового потока измеряют с помощью термоэлектрических термометров, устанавливаемых в средней части измерительного сечения;

- абсолютное давление определяют как сумму атмосферного и статического давления с помощью тех же средств, которые используются для измерения динамического давления.

4.3.3 При определении объемного расхода сухих дымовых газов вторым методом (п. 4.3.1) специальных методов для измерения расхода, влажности и низшей теплоты сгорания топлива не применяют, а используют результаты штатных определений этих параметров; содержание О₂ измеряют одновременно с концентрацией загрязняющих веществ одним и тем же газоанализатором.

 

5 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА И МАТЕРИАЛЫ

 

5.1 Средства измерений, вспомогательные устройства и материалы, используемые при измерении массовой концентрации загрязняющих веществ и содержания кислорода, приведены в таблицах 1-3.

5.2 Средства измерений, вспомогательные устройства и материалы, используемые при измерении объемного расхода сухих дымовых газов, приведены в таблицах 4 и 5.

 

Таблица 1 - Средства измерений (СИ)

 

Наименование	Основные технические характеристики	Контролируемый параметр
1 Многокомпонентный переносной газоанализатор с электрохимическими датчиками в комплекте с пробоотборным зондом. Перечень некоторых типов газоанализаторов с указанием их характеристик приведен в приложении В	Диапазон измерения: СО .............. 80-5000 мг/м3 NO .............. 60-2000 мг/м3 SO2 ............ 120-6000 мг/м3 О2 .... 0-21 (объемная доля), % Относительная погрешность не более 10%*	Массовая концентрация NO, CO, SO2, объемная доля О2
2 Термометр лабораторный ТЛ-2 по ГОСТ 28498	Диапазон измерения от 0 °С до 55 °С. Цена деления 1 °С	Температура окружающей среды
3 Психрометр ПБУ-1 по ТУ 2511-1219	Пределы измерения от 10 % до 100 %. Цена деления 0,2 %	Относительная влажность окружающей среды (атмосферного воздуха)
4 Барометр-анероид М 67 по ТУ 2504-1797	Цена деления 1 мм рт. ст. Погрешность 0,3 мм рт. ст.	Атмосферное давление среды
5 Ротаметр РМ-0,25Г УЗ по ТУ 25-02.070213	Диапазон измерения 0-250 дм3/ч. Диаметр условного прохода 6 мм. Габариты 26,5´360 мм	Расход калибровочного газа
6 Мановакуумметр двухтрубный жидкостный МВ-2-6000 по ТУ 92-891.0261	Диапазон измерения -6...+6 кПа. Цена деления 0,01 кПа	Давление (разрежение) анализируемой среды
7 Цифровой термометр ТТЦ 06-1300	Диапазон измерения 0-1300 °С. Погрешность не более 6 °С	Температура газового потока

_______________

* Для обеспечения допускаемой погрешности газоанализатора следует использовать поверочные газовые смеси (ПГС) по ТУ 6-16-2956 в баллонах емкостью (4-10) л и азот газообразный особой чистоты по ГОСТ 9273. Характеристики ПГС приведены в таблице 2.

 

Примечания

1 СИ по пп. 2-4 применяют при контрольных проверках условий измерения.

2 Допускается использование других средств измерений, не уступающих вышеуказанным по техническим характеристикам.

3 Длину зонда газоанализатора по п. 1 выбирают в зависимости от расположения точек отбора пробы по поперечному сечению газохода.

 

Таблица 2 - Характеристики ПГС

 

Определяемый компонент	Номинальное объемное содержание, ррm	Предел допускаемой абсолютной погрешности, ppm	Номер ГСО по Госреестру
СО	280	±10	3808-87
	2800	±100	3814-87
NO	800	±40	4015-87
	1100	±30	4018-87
SO2	1400	±50	5894-91

 

Таблица 3 - Вспомогательные устройства и материалы

 

Вспомогательное устройство, материал	Количество и краткая техническая характеристика устройств
1 Вентиль регулирующий по ТУ 5Л4.463.003-02	2 шт.
2 Трубка соединительная Т-образная (тройник) по ГОСТ 25336	2 шт.
3 Трубка поливинилхлоридная (ПВХ) по ГОСТ 64-2-286	Диаметр 12 ´ 2 мм, длина 1 м Диаметр 10 ´ 2 мм, длина 3 м Диаметр 6 ´ 1,5 мм, длина 2 м

 

Таблица 4 - Средства измерений

 

Наименование	Основные технические характеристики	Контролируемый параметр
1	2	3
1 Дифференциальный манометр цифровой с обработкой данных ДМЦ-01/М в комплекте с пневмометрической трубкой конструкции «НИИОГАЗ»	Диапазон измерения: динамического давления 0-2000 Па, статического давления 0-20000 Па. Основная приведенная погрешность измерения не более 1 %	Статическое и динамическое давления потока дымовых газов и автоматический расчет скорости и расхода
2 Рулетка металлическая ЗВД-3 по ГОСТ 7502	Длина - 30 м, цена деления 1 мм	Линейные размеры измерительного сечения
3 Штангенциркуль ШЦ-2	Диапазон измерения 0-400 мм, погрешность 0,1 мм	Толщина стенки газохода
4 Весы лабораторные ВЛР-200М по ГОСТ 24104	Верхний предел взвешивания 200 г. Погрешность 1 мг	Масса конденсата при определении влажности дымовых газов
5 Реометр стеклянный лабораторный типа РДС 4 по ГОСТ 9932	Диапазон измерения расхода 0-10 л/мин. Погрешность 2 %	Расход пробы дымовых газов при определении влажности дымовых газов
6 Секундомер механический СО-2 по ГОСТ 5072	Диапазон измерения 0-30 мин. Погрешность 0,2 с	Время отбора пробы при определении влажности дымовых газов
7 Термометр лабораторный по ГОСТ 27544	Диапазон измерения 0-50 °С. Цена деления не более 0,2 °С	Температура пробы в сборнике конденсата при определении влажности дымовых газов

 

Примечания

1 Средства измерений, приведенные в таблице 3, применяются при использовании первого метода по п. 4.3.1. Кроме этих средств используются барометр и цифровой термометр (см. таблицу 1).

2 При использовании второго метода определения объемного расхода сухих дымовых газов по п. 4.3.1 применяется газоанализатор (см. таблицу 1) для измерения содержания кислорода в потоке газов, проходящих через измерительное сечение. Диапазон измерения содержания кислорода (объемная доля) 0,8-25 %, абсолютная погрешность определения его объемной доли ±0,2 %.

3 Допускается применение других средств измерений, не уступающих вышеуказанным по техническим характеристикам.

 

Таблица 5 - Вспомогательные устройства и материалы

 

Наименование вспомогательного устройства, материала	Количество и краткая техническая характеристика устройств
1 Холодильник спиральный ХСВ по ГОСТ 25336	1 шт.
2 Колба коническая Кн-2-250-240 ТС по ГОСТ 25336	1 шт.
3 Трубки медицинские резиновые типа 1 по ГОСТ 3399 или полиэтиленовые по ГОСТ 18599	Диаметр 10 ´ 2 мм, длина 4 м

 

5.3 Все средства измерений, указанные в таблицах 1 и 4, должны иметь действующие свидетельства о поверке, а газовые смеси в баллонах под давлением - действующие паспорта.

 

6 ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

 

6.1 Перед началом выполнения измерений определяют место расположения измерительного сечения и оборудуют рабочие места в соответствии с требованиями п. 7.1.2.1. ОНД-90.

6.2 Определяют неравномерность полей динамических давлений в измерительном сечении, а если оно выбрано в зоне конвективного газохода, то и неравномерность полей массовых концентраций. Для чего:

6.2.1 Измеряют линейные размеры, выполняют эскиз и проводят (условно) разбивку площади измерительного сечения на равновеликие части, количество которых определяют в соответствии с пп. 2.5 и 2.6 ГОСТ 17.2.4.06.

6.2.2 Определяют на эскизе координаты «n» точек измерения локальных значений параметров в соответствии с п. 2.5 ГОСТ 17.2.4.06 и места ввода пневмометрической трубки (пробоотборного зонда), которые должны быть расположены так, чтобы можно было наконечник пневмометрической трубки (пробоотборного зонда) установить в каждую точку. Пример разбивки измерительного сечения, расположения точек измерения и мест ввода пневмометрической трубки показан на рисунке 1.

6.2.3 В местах ввода пневмометрической трубки (пробоотборного зонда) в стенке газохода сверлят отверстия и приваривают соответствующие штуцера и бобышки для ее крепления.

6.2.4 Подготавливают приборы для измерения динамического давления, массовых концентраций загрязняющих веществ и содержания кислорода в соответствии с их руководствами по эксплуатации.

 

Примечание - При подготовке приборов следует обратить внимание на герметичность соединительных линий, через которые отбираются пробы и передается воздействие давления (пробоотборные зонды, соединительные трубки, устройства пробоподготовки и т.д.). Герметичность этих устройств проверяют методом отсчета спада давления в замкнутой системе, находящейся под испытательным давлением 1 кПа. Падение давления в этих устройствах за 1 мин не должно превышать 0,05 кПа.

 

6.2.5 Пневмометрическую трубку (пробоотборный зонд) располагают на рабочей площадке (в среде атмосферного воздуха), подключают к прибору, включают его и после установления рабочего режима контролируют показания, которые должны иметь значения 0 (для приборов, измеряющих динамическое давление, массовые концентрации NO, CO, SO₂) и 20,9 (для прибора, измеряющего содержание О₂).

6.2.6 Пневмометрическую трубку (пробоотборный зонд), не отключая от прибора, устанавливают в подготовленные места ввода в газоход и измеряют локальные значения динамических давлений (массовых концентраций), помещая наконечник трубки (пробоотборного зонда) в точки сечения, определенные в соответствии с п. 6.2.2. При этом необходимо следить за тем, чтобы наконечник был направлен навстречу потоку.

Неравномерность поля должна измеряться при стабильной работе котельной установки.

 

 

а - круглое сечение: I и II - места ввода пневмометрической трубки; 1-3 - номера точек измерений; Т - контрольная точка; б - прямоугольное сечение: I - IV -номера рядов точек ввода зонда по ширине газохода; 1-5 - номера рядов по глубине газохода; • - места ввода пневмометрической трубки.

 

Рисунок 1 - Разбивка измерительного сечения газохода на равновеликие площади

 

6.2.7 Определяют средний коэффициент неравномерности поля динамических давлений и поля массовых концентраций (при необходимости). Для этого:

- фиксируют значения динамического давления р_дк и массовой концентрации с_к в точке (далее по тексту контрольная точка), расположенной в геометрическом центре измерительного сечения;

- определяют средние коэффициенты неравномерности  и  для каждой точки,

где р_дj - динамическое давление в j-ой точке измерительного сечения,

c_ij - концентрация i-го загрязняющего вещества в j-ой точке измерительного сечения;

- подсчитывают средние коэффициенты неравномерности полей динамических давлений и массовых концентраций, соответственно:

                                                             (3)

                                                             (4)

где n - количество точек измерения;

К_нj - коэффициент неравномерности динамических давлений (индекс р) или концентраций (индекс с) в j-ой точке.

6.2.8 Операции по пп. 6.2.6 и 6.2.7 проводят для трех технологических режимов работы котельной установки, соответствующих 50, 75, 100 % тепловой нагрузки Q_к. Эти измерения для каждого измерительного сечения выполняют 1 раз после его выбора. В последующем пользуются полученными результатами.

6.2.9 После определения средних коэффициентов неравномерности полей динамических давлений и массовых концентраций строят графики функций  = f(Q_к) и  = f(Q_к), которые используют при подсчете массовых выбросов.

6.3 Находят площадь измерительного сечения газохода в соответствии с п. 3.4 ГОСТ 17.2.4.06.

6.4 Подготовку к выполнению измерений влажности газового потока выполняют в соответствии с п. 2 ГОСТ 17.2.4.08, а температуры и статического давления - в соответствии с руководством по эксплуатации соответствующих приборов.

6.5 Если котельная установка работает на твердом топливе, то необходимо предусмотреть заземление пробоотборного зонда в процессе измерений во избежание накопления на нем заряда статического электричества

 

7 ОПЕРАЦИИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ИЗМЕРЕНИЙ

 

7.1 В зависимости от выбранного метода определения объемного расхода дымовых газовых (см. п. 4.3.1) выполняют измерения:

- массовой концентрации загрязняющих веществ;

- динамического давления потока дымовых газов в контрольной точке;

- статического давления потока дымовых газов в измерительном сечении;

- влажности дымовых газов;

- температуры газового потока в средней части измерительного сечения;

- атмосферного давления или только массовой концентрации загрязняющих веществ и содержания кислорода.

7.2 При измерении массовой концентрации собирают схему, показанную на рисунке 2, а, и проводят следующие операции:

7.2.1 Включают газоанализатор и ожидают завершения процесса его автокалибровки, при этом пробоотборный зонд должен находиться в среде атмосферного воздуха.

7.2.2 После установки показаний кислородного датчика 20,9 % и нулевых показаний остальных пробоотборный зонд вводят в газоход таким образом, чтобы проба отбиралась из контрольной точки.

7.2.3 После стабилизации показаний прибора начинают регистрировать результаты измерений в соответствии с инструкцией по его эксплуатации. Одновременно в случае необходимости записывают результаты измерений содержания кислорода.

7.3 Для определения динамического давления собирают схему, показанную на рисунке 2, в, и проводят измерения в соответствии с инструкцией по эксплуатации дифференциального манометра ДМЦ-01/М. Одновременно с помощью этого же прибора измеряют статическое давление в газовом потоке.

7.4 Влажность в соответствии с п. 3.2 ГОСТ 17.2.4.08 измеряют по схеме, показанной на рисунке 2, г.

7.5 Температуру газового потока измеряют в соответствии с инструкцией по эксплуатации цифрового термометра. Датчик вводят в газоход через специальный штуцер и располагают его чувствительный элемент на расстоянии от стенки не меньше 0,2L (L - расстояние между противоположными стенками газохода).

7.6 Измерения должны проводиться в течение 20 мин в одних и тех же условиях при неизменных параметрах, определяющих выбранный режим работы котельной установки, сериями, количество которых должно быть не менее трех. Интервал между сериями должен составлять не менее 3 мин. Количество наблюдений каждого параметра в серии должно быть не менее трех. Измерения в каждой серии проводятся непрерывно в последовательности заполнения горизонтальных строк и фиксируются в журнале, форма которого приведена в приложении Г. В период выполнения измерений периодически каждые 10 мин регистрируют атмосферное давление по барометру-анероиду.

 

 

а - схема измерения концентраций; б - приборы для контроля окружающей среды; в - схема измерения скорости (расхода) газа; г - схема измерения влажности газа; 1 - газоход; 2 - штуцер; 3 - газоотборный зонд газоанализатора; 4 - уплотнение; 5 - шланг; 6 - аналитический блок; 7 - термометр; 8 - психрометр; 9 - барометр; 10 - держатель; 11 - напорная трубка; 12 - линейка; 13 - соединительные штанги; 14 - дифманометр; 15 - фильтр; 16 - холодильник; 17 - термометр; 18 - сборник конденсата; 19 - манометр; 20 - реометр; 21 - линия отбора пробы; 22 - датчик температуры.

 

Примечание - Приборы (поз. 7-9 и 22) используют при необходимости контроля условий проведения измерений.

 

Рисунок 2 - Схемы выполнения измерений массовых выбросов загрязняющих веществ в уходящих дымовых газах

 

8 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

 

8.1 За результат измерения данного параметра принимают среднее арифметическое результатов наблюдений, полученных в n сериях измерений.

8.2 Определяют массовый М выброс i-го загрязняющего вещества по результатам выполненных измерений по формуле

М_i = 0,278×10^-6××с_icp×V_сг;                                                 (5)

где  - средний коэффициент неравномерности поля концентраций по измерительному сечению газохода. Для измерительного сечения, находящегося в конвективном газоходе, его определяют в соответствии с п. 6.2.9, для остальных участков газоходов  = 1;

с_iср - результат измерения массовой концентрации i-го загрязняющего вещества, мг/м³. При определении массового выброса NO_x значения  подсчитывают по измеренной массовой концентрации c_no, как = 1,61*×c_NO;

______________

* В соответствии с формулами, приведенными в п. 4.2.2, имеем  = 1,53 с_NO + 1,53 × 0,05 c_no = 1,61 c_no.

 

V_cг - объемный расход сухих дымовых газов, определяемый по формуле

                 (6)

 

_______________

** Формулы (6), (8) и (9) получены на основе зависимостей, приведенных в ГОСТ 17.2.4.06-90 и монографии «Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива» (авт. Я.Л. Пеккер). Вывод формул см. в приложении Д.

 

где  - средний коэффициент неравномерности поля динамических давлений, полученный в соответствии с п. 6.2.9;

К_т - коэффициент напорной трубки;

р_дкс, р_гс, t_гс, f_NC, р_б, S - результаты измерений, соответственно: перепада давления в контрольной точке измерительного сечения, статического давления, температуры, влажности потока дымовых газов, атмосферного давления, площади измерительного сечения.

8.3 Определяют массовый выброс i-го загрязняющего вещества по значениям V_сгш, полученным на основе измерений штатными приборами и измерений массовых концентраций загрязняющих веществ и содержания кислорода, выполненных по данной МВИ, по формуле

M_i = 0,278×10^-6××c_icp×V_сгш,                                                     (7)

где V_сгш - объемный расход сухих дымовых газов, подсчитываемый с использованием штатных измерений по формуле

           (8)

при использовании в качестве топлива мазута и

            (9)

при использовании в качестве топлива природного газа,

где В_м, В_г - расход топлива (мазута и газа соответственно) на котельную установку, измеряемый штатным расходомерным устройством, т/ч (тыс. м³/ч);

 - результат измерения содержания кислорода;

 - низшая теплота сгорания рабочей массы топлива, кДж/кг для твердого и жидкого топлива и кДж/м³ для газообразного;

W^г — влажность топлива на рабочую массу, %.

За значения  и W^г принимают последние результаты их определения, полученные при анализе топлива в аналитической лаборатории ТЭС.

 

Примечание — Формулы (8), (9) относятся к случаю сжигания одного вида топлива. При совместном сжигании мазута и природного газа V_сгш рассчитывают для каждого топлива в отдельности и полученные результаты суммируют.

 

9 КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

 

9.1 Точность результатов определения массовых выбросов обеспечивается точностью результатов измерений отдельных параметров.

9.2 Контроль точности результатов измерений массовых концентраций СО, NO, SO₂ и содержания О₂ в дымовых газах переносным газоанализатором проводят в случае возникновения сомнений в результатах измерений указанных компонентов, а также периодически по каждому измерительному каналу с помощью баллонов с ПГС.

При отрицательном результате контроля проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора корректировку показаний газоанализатора, относящихся к тем компонентам, погрешность результатов измерений которых превышает допустимую. Эту операцию выполняют, если она предусмотрена в эксплуатационной документации для потребителя. В других случаях газоанализатор следует направить в сервисную службу для корректировки и ремонта.

9.3 Точность результатов измерений температуры, избыточного давления, скорости, площади измерительного сечения, расхода и влажности газового потока контролируют путем проведения периодических поверок средств измерений, используемых при выполнении данных измерений, в соответствии с нормативной документацией по поверке на каждый конкретный тип СИ.

 

10 ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ, СПОСОБЫ И ФОРМЫ

ИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

 

10.1 В качестве показателя точности измерения массовых выбросов загрязняющих веществ принимается интервал, в котором находится абсолютная погрешность измерения.

10.2 Устанавливается следующая форма представления результатов измерения:

М_i, |D_L| = |Dh|,                                                             (10)

где M_i - массовый выброс i-ого загрязняющего вещества, г/с;

|D_L| и |Dh| - нижняя и верхняя границы интервала, в котором находится абсолютная погрешность измерения массового выброса, г/с.

Верхнюю и нижнюю границы интервала находят по значению приписанной относительной погрешности измерения (см. п. 3.1), как ±0,2 × М_i.

 

11 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРА

 

К работе по измерению массового выброса загрязняющих веществ с помощью переносного газоаналитического комплекта допускаются лица, имеющие высшее и среднее специальное техническое образование, изучившие инструкции по эксплуатации приборов, входящих в газоаналитический комплект и "Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы" ОНД-90, и имеющие опыт проведения газового анализа не менее 6 мес.

 

12 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

 

12.1 Перед началом работы лица, проводящие измерения состава и расхода дымовых газов с помощью газоаналитического комплекта, должны быть ознакомлены с действующими на данном предприятии правилами безопасности.

12.2 Работы, связанные с отбором проб на высоте, допускается проводить только при наличии прочных устойчивых площадок, огражденных перилами высотой не менее 1 м.

Запрещается устраивать временные настилы на случайных опорах, ставить леса, подмостки на конструкционные элементы, не рассчитанные на дополнительную нагрузку, а также крепить их к малоустойчивым частям здания.

12.3 Монтаж, установку и эксплуатацию приборов проводить в вентилируемых взрывобезопасных существующих или специально построенных помещениях. Концентрация агрессивных и токсичных газов и паров в воздухе помещений должна быть не выше указанных в ГОСТ 12.1.005 значений. Помещения должны быть освещены в соответствии с действующими нормами СНиП II-4.

12.4 При проведении ремонтных и монтажных работ приборы должны быть отключены от сети с помощью сетевых разъемов. Баллоны с газами при этом должны быть перекрыты.

12.5 При работе с баллонами, наполненными поверочными газовыми смесями, необходимо соблюдать следующие требования:

- баллоны должны быть установлены на расстоянии не менее 1 м от источника тепла;

- не допускать утечек газа в местах подсоединения баллонов к соединительным шлангам, проверяя их мыльной пеной не реже 1 раза в месяц;

- давление поверочных газовых смесей должно быть не более 50 кПа.

12.6 Эксплуатация электроприборов и электроустановок, используемых в процессе проведения измерений, должна проводиться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.019, правилами технической эксплуатации и техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей, утвержденными Госэнергонадзором РФ.

 

 

Приложение А

(справочное)

 

Минимальные и максимальные значения массовых выбросов (расходов) загрязняющих веществ, г/с, при нормальной эксплуатации котлов

 

Топливо	NOx в пересчете на NO2		SO2		СО
	мин.	макс.	мин.	макс.	мин.	макс.
Уголь	0,2	1000	1	2500	0,1	2000
Мазут малосернистый	0,2	1000	1,5	1000	0,2	2000
Мазут, содержащий более 1 % серы	0,2	1000	3,8	2500	0,2	2000
Газ природный	0,2	1000	-	-	0,1	1500

 

Примечание - Указанные в графах «макс» значения соответствуют блокам 800 МВт, работающим на угле, и блоку 1200 МВт, работающему на газе-мазуте.

 

Минимальные и максимальные значения массовых концентраций загрязняющих веществ, мг/м³, при нормальной эксплуатации котлов

 

 

Топливо	NO		NO2		SO2		СО
	мин.	макс.	мин.	макс.	мин.	макс.	мин.	макс.
Уголь	130	1600	2	80	430	5000	12	400
Мазут малосернистый	100	1300	2	80	600	1400	30	400
Мазут, содержащий более 1 % серы	100	1200	2	80	1500	6000	30	400
Газ природный	30	1500	2	100	-	-	5	300

 

 

Приложение Б

(рекомендуемое)

 

РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ

МАССОВОГО РАСХОДА (ВЫБРОСА) ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

ОТ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

 

Массовый расход (выброс) данного загрязняющего вещества является косвенно измеряемой величиной, определяемой по формуле

M_i = 0,278×10^-6××c_icp×V_сг,                                                  (Б.1)

где c_icp - среднеарифметическое значение результатов наблюдений за концентрацией i-го загрязняющего вещества (см. приложение Г);

V_сг - расход сухих газов, находится по формуле

             (Б.2)

если измеряют скорость, площадь сечения газохода, влажность дымовых газов, или

        (Б.3)

если его определяют по измеренным расходу (используют штатные измерения), теплотворной способности и влажности мазута (с учетом данных штатного лабораторного контроля), содержанию кислорода в дымовых газах (измеряют в выбранном сечении), и

     (Б.4)

если определяется по измеренным расходу природного газа (используют штатные измерения), его теплотворной способности (используют данные штатного лабораторного контроля), содержанию кислорода в дымовых газах (измеряют в выбранном сечении).

Для удобства оценки погрешности вводим условные величины:

                                          (Б.5)

В = (р_б + р_гс),                                                               (Б.6)

C = (1 - 1,245 × 10^-3 × f_NC),                                                    (Б.7)

E = [(21 - 0,05 × ) / (21 - ) - 0,06 ],                                      (Б.8)

G = [(21 - 0,1 × ) / (21 - ) - 0,104],                                      (Б.9)

F = [( + 25W^г)/4190].                                                  (Б.10)

Погрешность косвенно измеряемых величин, вычисляемых по формулам (Б.1), (Б.2), (Б.3), (Б.4), определяют из следующих выражений:

            (Б.11)

                     (Б.12)

   (Б.13)

   (Б.14)

Оценка погрешности условных величин:

 (Б.15)

                                                   (Б.16)

dC = 1,245 ´ 10^-3 ´ df_NС;                                                   (Б.17)

dЕ = 19,95/(21 - )² ´ d;                                             (Б.18)

dG = 18,9/(21 - )² ´ d;                                             (Б.19)

dF = [(d + 25W^г) / 4190].                                               (Б.20)

 

Таблица Б.1 - Пример расчета погрешности измерения массовых выбросов через сечение перед дымососом котла ПТВМ-30 (топливо - мазут)

 

Параметр	Обозначение	Единица измерения	Значение	Источник информации
1	2	3	4	5
Содержание кислорода		%	1,5	Протокол измерений
Погрешность определения	d	%	0,2	Оценка на основе паспортных данных на прибор
Вспомогательная величина Е	Е	-	1,0131	Расчет по формуле (Б.8)
Погрешность определения Е	dE	-	0,0105	Расчет по формуле (Б.18)
Теплотворная способность	Q	кДж/кг	39356	Лабораторный журнал энергообъекта
Погрешность определения Q	dQ	кДж/кг	130	Принято по РД 34.321-96
Содержание влаги в топливе	W	%	3	Лабораторный журнал энергообъекта
Погрешность определения W	dW	%	0,06	Принято по РД 34.321-96
Вспомогательная величина F	F	-	9,411	Расчет по формуле (Б.10)
Погрешность определения F	dF	-	0,0358	Расчет по формуле (Б.20)
Расход мазута на котел	Вм	т/ч	1,8	Протокол измерений (штатный контроль)
Погрешность определения Вм	dBм	т/ч	0,0036	Принято по РД 34.321-96
Объемный расход дымовых газов	vсг	м3/ч	18876,9	Расчет по формуле (Б.3)
Погрешность определения Vсг	dVсг	м3/ч	704,9	Расчет по формуле (Б.13)
Концентрация NО	cno	мг/м3	150	Протокол измерений
Концентрация NOх (в пересчете на NO2)		мг/м3	241	Расчет по формуле 1,53×сNO×1,05
Погрешность определения cno	dcNO	мг/м3	15	Оценка на основе паспортных данных на прибор
Погрешность определения	d	мг/м3	24	Расчетные данные
Концентрация SO2		мг/м3	500	Протокол измерений
Погрешность определения	d	мг/м3	50	Оценка на основе паспортных данных на прибор
Концентрация СО	cCO	мг/м3	0	Протокол измерений
Погрешность определения cCO	dcCO	мг/м3	-	Оценка на основе паспортных данных на прибор
Коэффициент неравномерности поля концентрации		-	0,9	Протокол измерений
Погрешность определения	d	-	0,09	Оценка на основе специальных измерений
Массовый выброс NOx		г/с	1,14	Расчет по формуле (Б.1)
Погрешность определения	d	г/с	0,17	Расчет по формуле (Б.11)
Относительная погрешность определения	% NOx	%	14,63	Расчет по формуле (d/)×100
Массовый выброс SO2		г/c	2,36	Расчет по формуле (Б.1)
Погрешность определения	d	г/с	0,26	Расчет по формуле (Б.11)
Относительная погрешность определения	%SO2	%	11,09	Расчет по формуле (d/)×100

 

Таблица Б.2 - Пример расчета погрешности измерения массовых выбросов через сечение перед дымососом котла БКЗ-420 (топливо - уголь)

 

Параметр	Обозначение	Единица измерения	Значение	Источник информации
1	2	3	4	5
Коэффициент напорной трубки	кт	-	0,56	Паспорт на напорную трубку
Погрешность определения Кт	dKт	-	0,0168	То же
Динамическое давление	рдкс	кПа	200	Протокол измерений
Погрешность измерения рдкс	dрдкс	кПа	10	Оценка на основе паспортных данных на прибор ДМЦ
Температура дымовых газов	tгc	°С	140	Протокол измерений
Погрешность определения tгc	dtгc	°С	6	Оценка на основе паспортных данных на прибор ТТЦ
Вспомогательная величина A	А	-	5,142	Расчет по формуле (Б.5)
Погрешность определения А	dA	-	0,1546	Расчет по формуле (Б.15)
Барометрическое давление	рб	кПа	100	Протокол измерений
Погрешность определения рб	dрб	кПа	0,04	Оценка на основе паспортных данных на прибор
Давление дымовых газов	ргс	кПа	-2,5	Протокол измерений
Погрешность определения ргс	dргс	кПа	0,2	Оценка на основе паспортных данных на прибор
Вспомогательная величина В	В	-	97,5	Расчет по формуле (Б.6)
Погрешность определения В	dВ	-	0,24	Расчет по формуле (Б.16)
Влажность дымовых газов	fNC	г/м3	50	Протокол измерений
Погрешность определения fNC	dfNc	г/м3	1,1	Оценка на основе ГОСТ 17.2.4.08-90
Вспомогательная величина С	С	-	0,938	Расчет по формуле (Б.7)
Погрешность определения С	dC	-	0,0014	Расчет по формуле (Б.17)
Коэффициент неравномерности поля скоростей		-	0,8	Протокол измерений
Погрешность определения	d	-	0,08	Оценка на основе специальных измерений
Площадь сечения	S	м2	7	Протокол измерений
Погрешность определения S	dS	м2	0,14	Расчет
Объемный расход сухих дымовых газов	vcг	м3/ч	198472	Расчет по формуле (Б.2)
Погрешность определения vcг	dvcг	м3/ч	21103,8	Расчет по формуле (Б.12)
Концентрация NO	сNO	мг/м3	474	Протокол измерений
Концентрация NОх (в пересчете на NO2)		мг/м3	761	Расчет по формуле 1,53×cNO×1,05
Погрешность определения cNO	dcNO	мг/м3	50	Оценка на основе паспортных данных на прибор
Погрешность определения	d	мг/м3	80	Расчет
Концентрация SO2		мг/м3	700	Протокол измерений
Погрешность определения	d	мг/м3	70	Оценка на основе паспортных данных на прибор
Концентрация СО	cCO	мг/м3	100	Протокол измерений
Погрешность определения cCO	dcCO	мг/м3	10	Оценка на основе паспортных данных на прибор
Коэффициент неравномерности поля концентраций		-	0,95	Протокол измерений
Погрешность определения	d	-	0,09	Оценка на основе специальных измерений
Массовый выброс NОx		г/с	39,91	Расчет по формуле (Б.1)
Погрешность определения	d	г/c	7,07	Расчет по формуле (Б.11)
Относительная погрешность определения	% NOх	%	17,72	Расчет по формуле (d/)×100
Массовый выброс SO2		г/c	36,69	Расчет по формуле (Б.1)
Погрешность определения	d	г/c	6,38	Расчет по формуле (Б.11)
Относительная погрешность определения	% SO2	%	17,40	Расчет по формуле (d/)×100
Массовый выброс СО	МСО	г/c	5,24	Расчет по формуле (Б.1)
Погрешность определения МСО	dMco	г/c	0,91	Расчет по формуле (Б.11)
Относительная погрешность определения mco	% CO	%	17,40	Расчет по формуле (dМСО/Mco)×100

 

Таблица Б.3 - Пример расчета погрешности измерения массовых выбросов через сечение перед дымососом котла ПТВМ-30 (топливо - природный газ)

 

Параметр	Обозначение	Единица измерения	Значение	Источник информации
1	2	3	4	5
Содержание кислорода		%	2	Протокол измерений
Погрешность определения	d	%	0,2	Оценка на основе паспортных данных на прибор
Вспомогательная величина G	G	-	0,9907	Расчет по формуле (Б.9)
Погрешность определения G	dG	-	0,0105	Расчет по формуле (Б.19)
Теплотворная способность	Q	кДж/кг	34330	Лабораторный журнал энергообъекта
Погрешность определения Q	dQ	кДж/кг	170	Принято по РД 34.321-96
Содержание влаги в топливе	W	%	0	Лабораторный журнал энергообъекта
Погрешность определения W	dW	%	0	Принято по РД 34.321-96
Вспомогательная величина F	F	-	8,19	Расчет по формуле (Б.10)
Погрешность определения F	dF	-	0,041	Расчет по формуле (Б.20)
Расход газа на котел	Bг	тыс. м3/ч	2	Протокол измерений (штатный контроль)
Погрешность определения вг	dBг	тыс. м3/ч	0,032	Принято по РД 34.321-96
Объемный расход дымовых газов	vсг	м3/ч	18020,7	Расчет по формуле (Б.4)
Погрешность определения Vcг	dVcг	м3/ч	801,4	Расчет по формуле (Б.14)
Концентрация NO	cno	мг/м3	100	Протокол измерений
Концентрация NОx (в пересчете на NO2)		мг/м3	161	Расчет по формуле 1,53×сNO×1,05
Погрешность определения cno	dcNO	мг/м3	15	Оценка на основе паспортных данных на прибор
Погрешность определения	d	мг/м3	24	Расчет
Концентрация SO2		мг/м3	0	Протокол измерений
Погрешность определения	d	мг/м3	-	Оценка на основе паспортных данных на прибор
Концентрация СО	cСО	мг/м3	150	Протокол измерений
Погрешность определения ссо	dcco	мг/м3	15	Оценка на основе паспортных данных на прибор
Коэффициент неравномерности поля концентрации		-	0,9	Протокол измерений
Погрешность	d	-	0,09	Оценка на основе специальных измерений
Массовый выброс NOx		г/с	0,724	Расчет по формуле (Б.1)
Погрешность определения	d	г/с	0,1345	Расчет по формуле (Б.11)
Относительная погрешность определения	% NOx	%	18,6	Расчет по формуле (d/)×100
Массовый выброс SO2		г/с	0	Расчет по формуле (Б.1)
Погрешность определения	d	г/с	-	Расчет по формуле (Б.11)
Относительная погрешность определения	% SO2	%	-	Расчет по формуле (d/)×100
Массовый выброс СО	mco	г/с	0,676	Расчет по формуле (Б.1)
Погрешность определения mco	dmco	г/с	0,1003	Расчет по формуле (Б.11)
Относительная погрешность определения Мсо	% CO	%	14,8	Расчет по формуле (dmco/Мсо)×100

 

 

Приложение В

(справочное)

 

ПЕРЕЧЕНЬ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ С ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМИ ДАТЧИКАМИ

 

Тип газоанализатора, фирма-изготовитель	Определяемые компоненты	Диапазоны измерения (объёмная доля)	Пределы допускаемой погрешности
1 КМ 9106	О2	0-25 %	±0,2%, объёмная доля
(QUINTOX),	СО	0-10000 ppm	±10%
фирма «KANE MAY»	NO	0-5000 ppm	±5%
(Великобритания)	SO2	0-2000 ppm	±5%
2 TESTO 350,	O2	0-21 %	±0,2 %, объёмная доля
фирма «TESTO	СО	0-10000 ppm	±5%
GmbH» (Германия)	NO	0-3000 ppm	±5%
	SO2	0-5000 ppm	±5%
3MSI 150,	O2	0-21 %	±0,2 %, объёмная доля
фирма	СО	0-4000 ppm	±10%
«DRAGERWERK»	NO	0-2000 ppm	±10%
(Германия)	SO2	0-4000 ppm	±10%
4 ДАГ-16,	О2	0-20,9 %	±0,25 %, объёмная доля
фирма «ДИТАНГАЗ»	СО	0-6000 ppm	±5%
(Россия, г. Н. Новгород)	NO	0-1000 ppm	±10%
	SO2	0-4000 ppm	±10%
5 ГАЗОТЕСТ-201,	О2	0-21 %	±0,4 %, объёмная доля
фирма НПО	СО	0-1000 ppm	±10%
«Химавтоматика» (Россия,	NO	0-400 ppm	±10%
г. Москва)	SО2	0-1000 ppm	±10%

 

 

Приложение Г

(рекомендуемое)

 

ЖУРНАЛ РЕГИСТРАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ

ПОТОКА ДЫМОВЫХ ГАЗОВ

 

Место испытаний                                               Номер установки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дата:                                                     Время:   начало - окончание - Атмосферное давление рб, кПа: Температура окружающего воздуха tокр, °C: Влажность дымовых газов fNC, г/м3: Площадь измерительного сечения S, м2:
Номер серии измерений	Номер наблюдения	Показания газоанализатора					Показания ДМЦ
		cno, мг/м3	ссо, мг/м3	, мг/м3	, объемная доля %	t,°С	Динамическое давление рд, Па	Статическое давление рг, кПа
1	1
	2
	3
2	1
	2
	3
3	1
	2
	3
		Средние значения
		Массовый выброс, г/с
			МСО

 

Примечания

1 Предусматривается, что датчик температуры имеется в комплекте газоанализатора. При необходимости эти измерения могут также проводиться с помощью отдельного датчика и соответствующего измерительного прибора.

2 При использовании измерений штатными приборами в графы для р_д и р_г записывают , W^г, а в графу t — расход топлива В, соответственно заменяя обозначения.

 

 

Приложение Д

(справочное)

 

ФОРМУЛЫ (6), (8) И (9) ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОБЪЁМНОГО

РАСХОДА СУХИХ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ

 

Формулы получены на основе зависимостей, приведенных в [1] и [2]*

_____________

* Здесь и далее: [1] — ГОСТ 17.2.4.06-90. Методы определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения; [2] - Пеккер Я.Л. Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива (обобщённые методы). - М.: Энергия, 1977.

 

Д.1 Формула (6) - Расчёт расхода сухих дымовых газов по измеренной скорости потока

 

Д.1.1 Расход дымовых газов V, м³/с, при рабочих условиях - фактических значениях температуры t_гс, °C, атмосферного давления р_б, кПа, статического давления р_гс, кПа, и влажности f_nc, г/м³, — определяют в соответствии с [1] по формуле

V = w_ср × S,                                                               (Д.1)

где w_cp - средняя скорость потока дымовых газов, м/с;

S - площадь измерительного сечения газохода, м².

Д.1.2 Среднюю скорость потока дымовых газов вычисляют по формуле, приведенной в [1]:

                                                    (Д.2)

где  - коэффициент неравномерности поля скоростей;

р_дк - динамическое давление в контрольной точке измерительного сечения, Па;

r - плотность газа при рабочих условиях, кг/м³.

Д.1.2.1 Динамическое давление определяют по формуле из [1]

р_дк = р ´ b ´ К_т,                                                           (Д.3)

где р - отсчёт по шкале микроманометра, Па;

b - коэффициент, зависящий от угла наклона измерительной трубки микроманометра;

К_т - коэффициент напорной трубки, определяемый при её метрологической аттестации.

При использовании в комплекте с напорной трубкой цифрового дифференциального манометра (например, ДМЦ-01/М) значения динамического давления определяют по формуле

р_дк = р_дкс × К_т,                                                            (Д.4)

где р_дкс — измеренный перепад давлений на напорной трубке.

Д.1.2.2 Плотность дымовых газов при рабочих условиях определяют на основе уравнения состояния газов по формуле

r = r_n [273 / (273 + t_гс)] [(р_б + р_гс) / 101,3],                                     (Д.5)

где r_n — плотность дымовых газов при нормальных условиях (р_б = 101,3 кПа; t_гс = 0 °С), кг/м³, принимают равной r_N = 1,293 кг/м³ [1].

Д.1.3 Расход дымовых газов при нормальных условиях (V_ну, м³/с) с учетом [1] и уравнения состояния газов определяют по формуле

V_ну = V × [273 / (273 + t_гс)] × [(р_б + р_гс) / 101,3]                                 (Д.6)

или, определяя V_ну в м³/ч, получаем:

V_ну = 3600 × V × [273 / (273 + t_гc)] × [(р_б + р_гс) / 101,3].                            (Д.7)

Д.1.4 Расход сухих дымовых газов при нормальных условиях (V_сг, м³/ч) определяют как разность объемов полного и занимаемого водяными парами по формуле

V_cг = V_ну × (1 - ),                                                        (Д.8)

где  - объёмная доля водяных паров в потоке дымовых газов.

Используя формулы (Д.1) - (Д.8), получаем

                    (Д.9)

Д.1.5 Значение  определяют с помощью закона Авогадро по формуле

 = f_NC × (V_м/),                                                  (Д.10)

где f_NC - влажность потока дымовых газов при нормальных условиях, измеренная в соответствии с ГОСТ 17.2.4.08, г/м³;

V_м - молярный объём газа при нормальных условиях (V_м = 22,41 × 10^-3 м³/моль);

 - молярная масса водяного пара, равная 18 г/моль.

Д.1.6 С учетом формулы (Д.10) получаем расчетную формулу (6) для определения V_cг:

Д.2 Формулы (8) и (9) для расчёта расхода сухих дымовых газов по расходу топлива

Д.2.1 Действительный объём сухих дымовых газов, образующихся при сгорании 1 кг мазута (v_cг, м³/кг) или 1 м³ природного газа (v_cг, м³/м³)* при нормальных условиях, определяют в соответствии с [2] по формуле

________________

* Для мазута размерность здесь и далее м³/кг, для природного газа - м³/м³. Все расчеты для газообразного топлива относятся к 1 м³ сухого газа при нормальных условиях (р = 101,3 кПа; t = 0°С).

 

v_cг = [a - (21 - x)/100] × a × [( + 25W^г)/4190],                                 (Д.11)

где a - коэффициент избытка воздуха;

х, а - коэффициенты, зависящие от вида топлива;

 - низшая теплота сгорания рабочей массы топлива, кДж/кг для жидкого топлива и кДж/м³ для газообразного топлива;

W^г - влажность топлива на рабочую массу, %.

Д.2.1.1 Значения a определяют по формуле, приведенной в [2]:

a = (21 - у × )/(21 - ),                                             (Д.12)

где у - коэффициент, зависящий от вида топлива;

 - содержание кислорода в дымовых газах.

Д.2.1.2 Значения коэффициентов х, а, у на основании данных [2] приведены ниже:

 

Топливо	а	х	у
Мазут	1,10	15,0	0,05
Природный газ	1,11	10,6	0,1

 

Д.2.2 Объёмный расход сухих дымовых газов (V_cг, м³/ч) при сгорании данного количества топлива при нормальных условиях определяют по формуле

V_cг = B × v_cг × 10³,                                                       (Д.13)

где В - часовой расход топлива, т/ч (для мазута) или тыс. м³/ч (для природного газа).

Д.2.3 С учётом формул (Д.11) - (Д.13) и значений коэффициентов, приведенных в п. Д.2.1.2, получаем расчетные формулы (8) и (9) для определения объемного расхода сухих дымовых газов при использовании в качестве топлива:

мазута

V_сгш = В_м × [(21 - 0,05 × ) / (21 - ) - 0,06] × 1,10 × [( + 25W^г)/4190] × 10³,

природного газа

V_сгш = B_г × [(21 - 0,1 × ) / (21 - ) - 0,104] × 1,11 × [( + 25W^г)/4190] × 10³,

где В_м, В_г - соответственно расход мазута или природного газа на котельную установку, измеряемый штатным расходомерным устройством, т/ч (тыс. м³/ч).

 

 

Приложение Е

(справочное)

 

ПЕРЕЧЕНЬ НД, НА КОТОРЫЕ ДАНЫ ССЫЛКИ В РД 153-34.1-11.353-2001

 

Обозначение НД	Наименование НД	Пункт, в котором имеется ссылка
1	2	3
ГОСТ 12.1.005-88	ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны	12.3
ГОСТ 12.1.019-79	ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты	12.6
ГОСТ 17.2.4.06-90	Охрана природы. Атмосфера. Методы определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения	4.3.2; 6.2.1; 6.2.2; 6.3; приложение Д
ГОСТ 17.2.4.08-90	Охрана природы. Атмосфера. Методы определения влажности газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения	4.3.2; 6.4; 7.4; приложение Д
ГОСТ 64-2-286-79	Трубки поливинилхлоридные	5.1
ГОСТ 3399-76	Трубки медицинские резиновые	5.2
ГОСТ 5072-79	Секундомеры механические	5.2
ГОСТ 7502-80	Рулетки металлические	5.2
ГОСТ 9293-74	Азот газообразный и жидкий. Технические условия	5.1
ГОСТ 9932-75	Реометры стеклянные лабораторные	5.2
ГОСТ 18599-83	Трубки полиэтиленовые	5.2
ГОСТ 24104-88	Весы лабораторные	5.2
ГОСТ 25336-82Е	Посуда и оборудование лабораторные и стеклянные. Типы, основные параметры и размеры	5.1; 5.2
ГОСТ 27544-87	Термометры лабораторные	5.2
ГОСТ 28498-90	Термометры жидкостные стеклянные. Общие требования. Методы испытаний	5.1
ТУ 6-16-2956-87	Поверочные газовые смеси. Технические условия	5.1
ТУ 5Л4.463.003-02	Вентили регулирующие. Технические условия	5.1
ТУ 25-02.070213-82	Ротаметры для измерения расхода жидкости и газа типа РМ	5.1
ТУ 25-04-1797-75 ТУ 2511-1219-76	Барометр-анероид контрольный М-67 Психрометр универсального типа	5.1 5.1
ТУ 92-891.0261-91	Мановакуумметры жидкостные	5.1
ОНД-90	Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы	6.1; 11.1
СНиП II-4-79	Строительные нормы и правила. Естественное и искусственное освещение	12.3
РД 34.321-96	Нормы погрешности измерений технологических параметров тепловых электростанций и подстанций	Приложение Б
РД 153-34.0-02.306-98	Правила организации контроля выбросов в атмосферу на тепловых электростанциях и в котельных	1.3

 

 

Ключевые слова: дымовые газы котлов, массовый выброс, электрохимическая ячейка, концентрация СО, NО_x, NO₂, NO, SO₂, содержание О₂, влажность, скорость, расход, методика, датчик.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

2 УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

3 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИПИСАННОЙ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ

4 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ

5 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА И МАТЕРИАЛЫ

6 ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

7 ОПЕРАЦИИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ИЗМЕРЕНИЙ

8 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

9 КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

10 ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ, СПОСОБЫ И ФОРМЫ ИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

11 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРА

12 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

Приложение А МИНИМАЛЬНЫЕ И МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ МАССОВЫХ ВЫБРОСОВ (РАСХОДОВ) ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ, Г/С, ПРИ НОРМАЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОТЛОВ

Приложение Б РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОГО РАСХОДА (ВЫБРОСА) ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ОТ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Приложение В ПЕРЕЧЕНЬ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ С ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМИ ДАТЧИКАМИ

Приложение Г ЖУРНАЛ РЕГИСТРАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ПОТОКА ДЫМОВЫХ ГАЗОВ

Приложение Д ФОРМУЛЫ (6), (8) И (9) ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОБЪЁМНОГО РАСХОДА СУХИХ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ

Приложение Е ПЕРЕЧЕНЬ НД, НА КОТОРЫЕ ДАНЫ ССЫЛКИ В РД 153-34.1-11.353-2001