Методика расчета выбросов окислов азота из вагранок

Назва: 
Методика расчета выбросов окислов азота из вагранок

Download

ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
29 апреля 1999 г. N 108
 
 О МЕТОДИКЕ РАСЧЕТА ВЫБРОСОВ ОКИСЛОВ АЗОТА ИЗ ВАГРАНОК
 
     В целях совершенствования и  расширения  методической  базы  по
оценке   выбросов   загрязняющих   веществ   в   атмосферный  воздух
приказываю:
 
     1.  Утвердить  прилагаемую  Методику  расчета  выбросов окислов
азота из вагранок и ввести ее в действие с 1 июля 1999 г.
 
     2. Принять к сведению, что пункт 3.1 раздела 3 "Расчет выбросов
загрязняющих  веществ  от машиностроительных и металлообрабатывающих
предприятий"  Сборника  методик  по  расчету  выбросов  в  атмосферу
загрязняющих веществ различными производствами (Л.: Гидрометеоиздат,
1986)  не  применяется  в  части  расчета  выбросов  окислов азота с
момента  вступления в силу методики, указанной в пункте 1 настоящего
приказа.
 
     3.  Специализированной  инспекции  государственного контроля за
охраной атмосферного воздуха (Корбут В.И.):
     в   установленном   порядке   обеспечить   проведение  правовой
экспертизы,  передачу  в  Национальный центр правовой информации для
включения в Национальный реестр правовых актов Республики Беларусь и
официального  опубликования  Методики расчета выбросов окислов азота
из вагранок;
     направить  указанную  Методику  областным и Минскому городскому
комитетам    природных   ресурсов   и   охраны   окружающей   среды,
проинформировать     Министерство     промышленности     и    других
заинтересованных.
 
 Министр                                                   М.И.РУСЫЙ
 
                                           УТВЕРЖДЕНО
                                           Приказ Министерства
                                           природных  ресурсов
                                           и охраны окружающей среды
                                           Республики Беларусь
                                           29.04.1999 N 108
 
                              МЕТОДИКА
             расчета выбросов окислов азота из вагранок
 
 Расчет выбросов окислов азота                            Методика
 из вагранок                                              0212.13-99
 
 Разлiк выкiдаў вокiслаў азоту
 з вагранак
 -------------------------------------------------------------------
                                            Дата введения 1999-07-01
 
     1 РАЗРАБОТАНА  Научно-исследовательской  лабораторией очистки и
утилизации    выбросов    промышленных    предприятий    Белорусской
государственной политехнической академии
     ВНЕСЕНА Специализированной инспекцией государственного контроля
за  охраной  атмосферного  воздуха Министерства природных ресурсов и
охраны окружающей среды Республики Беларусь
 
     2   УТВЕРЖДЕНА  И  ВВЕДЕНА  В  ДЕЙСТВИЕ  приказом  Министерства
природных  ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь от
29.04.1999 N 108
 
     3   СООТВЕТСТВУЕТ   РД   РБ   0212.1-96   "Порядок  разработки,
согласования  и  утверждения нормативных и методических документов в
области охраны окружающей среды и использования природных ресурсов",
утвержденному  приказом  Министерства  природных  ресурсов  и охраны
окружающей среды от 11.04.1996 N 80
 
     4 ВВЕДЕНА ВПЕРВЫЕ
 -------------------------------------------------------------------
 Ключевые слова: вагранка, выброс, окислы азота, расчет
 -------------------------------------------------------------------
 
                       1. Область применения
 
     Настоящая  Методика  применяется  при  расчете выбросов окислов
азота из вагранок при проведении инвентаризации источников выбросов,
при  разработке  и  проведении  экспертизы  проектов  норм предельно
допустимых  выбросов  (ПДВ),  установлении  лимитов, при определении
величины экологического налога, составлении отчетности о выбросах, а
также  составлении  планов мероприятий по сокращению объема выбросов
загрязняющих  веществ  и  формированию  баз  данных  по  выбросам от
технологического оборудования для плавки чугуна.
     Справочные  материалы  по удельным газовыделениям окислов азота
могут  быть использованы в качестве исходных данных только на стадии
проектирования  плавильных  агрегатов и проведения экспертных оценок
экологической части рабочего проекта.
     Положения    Методики    обязательны   для   применения   всеми
юридическими и физическими лицами независимо от форм собственности и
подчиненности,   осуществляющими  свою  деятельность  на  территории
Республики Беларусь.
 
                       2. Нормативные ссылки
 
     1.    ГОСТ    17.2.1.04-77.    Охрана    природы.    Атмосфера.
Метеорологические  аспекты,  загрязнения  и  промышленные выбросы. -
М.: Изд-во стандартов, 1978. 13 с.
 
     2. ГОСТ  17.2.3.02-78.  Охрана  природы.   Атмосфера.   Правила
установления   допустимых  выбросов  вредных  веществ  промышленными
предприятиями. - М.: Изд-во стандартов, 1980. 14 с.
 
     3.   ГОСТ   17.2.4.02-81.   Охрана  природы.  Атмосфера.  Общие
требования  к методам определения загрязняющих веществ. - М.: Изд-во
стандартов, 1982. 2 с.
 
     4.  ОНД-86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе
вредных   веществ,   содержащихся  в  выбросах  предприятий.  -  Л.:
Гидрометеоиздат, 1987. 94 с.
 
     5.   ГОСТ   17.2.4.06-90.  Охрана  природы.  Атмосфера.  Методы
определения  скорости  и  расхода  газопылевых потоков, отходящих от
стационарных источников загрязнения. - М.: Изд-во  стандартов, 1990.
18 с.
 
                      3. Основные обозначения
 
     ***** НА БУМАЖНОМ НОСИТЕЛЕ
 
                         4. Общие положения
 
     Настоящая  Методика  подготовлена  с целью обеспечения единства
методологии  расчета  выбросов  окислов  азота  из коксовых вагранок
открытого  типа  с  учетом  специфики и особенностей процесса плавки
чугуна,   а   также   систематизации  исходных  данных  и  уточнения
фактических величин газовыделений NOх.
     Методика  предлагает  единую  методическую базу для определения
величин  максимально-разовых  и  валовых  выбросов  окислов азота от
действующих  и  проектируемых  литейных  коксовых вагранок открытого
типа.
     В  Методике установлены величины удельных газовыделений окислов
азота  из  вагранок  и  предложен  порядок  расчета  выбросов NOх по
результатам  инструментальных измерений и технологическим параметрам
плавки в печах различной производительности.
     По   мере   совершенствования   технологий   ведения  плавки  и
конструкций  плавильных  агрегатов, а также расширения исходной базы
данных   натурных   измерений   в   Методику   могут   быть  внесены
соответствующие уточнения и дополнения.
     Замечания и предложения по Методике направлять по адресу:
     220027, гинск,       пр.Ф.Скорины,        65,        корп.18,
Научно-исследовательская  лаборатория  очистки и утилизации выбросов
промышленных предприятий (НИЛ "Экопром").
 
         5. Характеристика технологического процесса плавки
                чугуна в литейных коксовых вагранках
 
     5.1. Настоящая  Методика  распространяется на коксовые вагранки
открытого типа,  предназначенные  для  выплавки  чугуна  в  литейном
производстве.
 
     5.2.  Вагранка  представляет  собой плавильный агрегат шахтного
типа.  Свободный  выход образующихся в печи газов происходит за счет
естественной   тяги  через  мокрый  пылеуловитель.  Воздушное  дутье
поступает в вагранку без подогрева. Длительность межремонтного цикла
плавильной  печи  не  превышает  24  ч. Вагранки, как правило, имеют
поливное  водяное  охлаждение  плавильного  пояса  и водоохлаждаемые
фурмы. Двери или шторы для перекрытия завалочного окна отсутствуют.
 
     5.3.  Технологический цикл работы плавильного агрегата включает
в себя следующие операции: подготовку печи к плавке, розжиг холостой
колоши,  загрузку  шихты,  подачу  дутья,  выпуск  чугуна  и  шлака,
окончание плавки и "провал" вагранки.
 
     5.4. Металлургические  процессы,   происходящие   в   вагранке,
являются  результатом  взаимодействия  металла  с  газовой  фазой  и
топливом.  Работа  плавильной  печи  протекает  непрерывно  за  счет
последовательной загрузки в шахту колош топлива, металла и флюсов.
 
     5.5. Основные геометрические размеры вагранок и технологические
показатели плавки обобщены и представлены в виде  нормалей  (табл.1,
2).
 
                                                           Таблица 1
 
      Основные геометрические размеры вагранок открытого типа
 
 ---T----------T----------------------------------------------------
  N ¦Параметры ¦     Производительность вагранки, т/ч
 п/п¦          +--------T-------T------T-------T------T------T------
    ¦          ¦   1    ¦   3   ¦  5   ¦   7   ¦  10  ¦  15  ¦  20
 ---+----------+--------+-------+------+-------+------+------+------
  1 ¦    2     ¦   3    ¦   4   ¦  5   ¦   6   ¦  7   ¦   8  ¦   9
 ---+----------+--------+-------+------+-------+------+------+------
 
                               Шахта
 
  1. Внутренний  0,5     0,7     0,9    1,1     1,3    1,6    1,9
     диаметр
     шахты, м
 
  2. Площадь     0,196   0,385   0,636  0,950   1,327  2,010  2,834
     поперечно-
     го сечения
     вагранки,
     кв
 
  3. Полезная    3,0     3,5     4,0    4,5     5,0    5,5    6,0
     высота
     вагранки,
     м
 
                               Фурмы
 
    Первый ряд
 
  4. Число фурм  4       4       6      8       8      10     12
     в ряду,
     шт.
 
  5. Размеры     0,14х   0,20х   0,20х  0,30х   0,33х  0,36х  0,36х
     входного    0,07    0,10    0,10   0,10    0,10   0,11   0,12
     отверстия
     в шахту
     (ширина х
     высота),
     м
 
  6. Общая       0,04    0,08    0,12   0,24    0,26   0,40   0,52
     площадь
     сечения,
     кв
 
     Второй и
     третий
     ряды
 
  7. Число фурм  4       4       6      8       8      10     12
     в каждом
     ряду, шт.
 
  8. Размеры     0,04х   0,06х   0,065х 0,075х  0,08х  0,09х  0,10х
     входного    0,03    0,04    0,040  0,04    0,05   0,055  0,06
     отверстия
     в шахту
     (ширина х
     высота),
     м
 
  9. Общая       0,0048  0,0096  0,0156 0,024   0,032  0,050  0,072
     площадь
     сечения
     фурм в
     каждом
     ряду,
     кв
 
                                Горн
 
     Высота
     от
     основного
     ряда
     фурм до
     подины
 
 10. Вагранка с  0,20    0,22    0,25   0,30    0,30   0,35   0,35
     копильни-
     ком, м
 
 11. Вагранка    0,35    0,40    0,40   0,45    0,50   0,50   0,55
     без
     копильни-
     ка, м
 -------------------------------------------------------------------
 
                                                           Таблица 2
 
        Основные технологические параметры плавки в вагранке
 
 ---T----------T----------------------------------------------------
  N ¦Показатели¦    Производительность вагранки, т/ч
 п/п¦          +-------T-------T-------T-------T------T------T------
    ¦          ¦   1   ¦   3   ¦  5    ¦   7   ¦  10  ¦  15  ¦  20
 ---+----------+-------+-------+-------+-------+------+------+------
  1 ¦    2     ¦   3   ¦   4   ¦  5    ¦   6   ¦  7   ¦   8  ¦   9
 ---+----------+-------+-------+-------+-------+------+------+------
 
 1.  Масса      100-125 300-375 500-625 700-875 1000-  1500-  2000-
     металли-                                   1250   1875   2500
     ческой
     колоши, кг
 
 2.  Масса         18     35      57       86     120   180    260
     рабочей
     коксовой
     колоши, кг
 
 3.  Масса          4     12      20       28      39    59     79
     известня-
     ка, кг
 
 4.  Давление   250-450 400-600 500-800  800-   900-   1000-  1100-
     дутья,                              1000   1200   1400   1600
     ммод.ст.
 
 5.  Расход        1,4    2,8     4,6      6,8     9,6  14,4   20,5
     дутья,
     тыс.
     кубм/ч
 
 6.  Высота        0,8    1,0     1,2      1,4     1,6   1,7    1,8
     холостой
     колоши, м
 -------------------------------------------------------------------
 
     5.6. Указанные в таблицах параметры получены с учетом следующих
особенностей процесса ваграночной плавки:
     - нормы  производительности  определены  без  учета  вторичного
дутья, применение которого повышает мощность печи на 15-18%;
     - полезная  высота  вагранки  соответствует  расстоянию  от оси
основного ряда фурм до плоскости выхода газов из слоя шихты;
     - профиль шахты - цилиндрический или доменный;
     - внутренний диаметр  шахты  вагранки  равен  диаметру  по  оси
основного ряда фурм;
     - суммарное сечение  выходных  отверстий  фурм  по  внутреннему
диаметру шахты соответствует 0,20-0,25 сечения вагранки в зоне фурм.
     Применение двух или трех  рядов  фурм  обязательно  только  для
вагранок  без  водяного  охлаждения при длительности плавки не менее
5-6 ч.  При этом 80%  от общей площади поперечного сечения всех фурм
должно   приходиться   на   основной   (первый)   ряд  и  20%  -  на
дополнительные (второй и третий);
     - при  нормальном  режиме  работы  вагранки масса металлической
колоши составляет от 1/8 до  1/10  производительности  печи  в  час,
расход  рабочей  коксовой  колоши - 10-14%,  а известняка - 3-4%  от
массы металлической колоши. Для тонкостенного литья, подвергающегося
механической  обработке,  расход кокса увеличивается до 16-18%.  При
загрязненной шихте и повышенном содержании золы в  коксе  количество
известняка повышается до 6%.
 
          6. Справочные данные по удельным газовыделениям
            окислов азота из коксовых литейных вагранок
 
     6.1.  Справочные  данные  по  удельным выделениям окислов азота
приведены в табл.3.
 
                                                           Таблица 3
 
     Удельные выбросы окислов азота из вагранок открытого типа
 
 ---T----------T----------------------------------------------------
  N ¦Показатели¦     Производительность вагранки, т/ч
 п/п¦          +-------T-------T-------T-------T------T------T------
    ¦          ¦   1   ¦   3   ¦  5    ¦   7   ¦  10  ¦  15  ¦  20
 ---+----------+-------+-------+-------+-------+------+------+------
  1 ¦    2     ¦   3   ¦   4   ¦  5    ¦   6   ¦  7   ¦   8  ¦   9
 ---+----------+-------+-------+-------+-------+------+------+------
 
 1.  Расход       1,03   3,10    5,17    7,24   10,35  15,52  20,70
     колошнико-
     вых газов,
     тыс.
     кубм/ч
 
 2.  Температу-   160    160     180     200     250    250    280
     ра колош-
     никовых
     газов, °С
 
 3.  Расход       4,01  11,79   19,23   26,33   36,35  51,36  64,23
     отходящих
     газов,
     тыс.
     куб
 
 4.  Температу- 60-120 60-120   60-120  60-120  60-120 60-120 60-120
     ра отходя-
     щих газов,
     °С
 
 5.  Валовой    0,0723 0,2123   0,3462  0,4740  0,6544 0,9247  1,16
     выброс
     окислов
     азота,
     кг
 
 6.  Максималь- 0,0390 0,1145   0,1868  0,2558  0,3531 0,4990 0,6240
     ный выброс
     окислов
     азота, г/с
 -------------------------------------------------------------------
 
     6.2.   Исследования   проведены   в  промышленных  условиях  на
вагранках производительностью 1-20 т/ч. Полученные экспериментальные
данные  охватывали  все  циклы  работы  плавильной  печи. Результаты
обрабатывали  с  применением  методов математической статистики. Для
определения  концентраций оксидов азота использовали газоанализаторы
"ТESTO-350"   и   "TESTO-33".   Параллельно   контрольные  измерения
проводили  фотометрическим  методом  с  реактивом  Грисса-Илосвая  и
индикаторными трубками.
 
     6.3.  Величины удельных газовыделений окислов азота из вагранок
определяются   режимом  сжигания  кокса,  интенсивностью  протекания
реакций  окисления  составляющих  металлической шихты и организацией
топочного   процесса.  Существенное  влияние  на  величину  выбросов
окислов  азота оказывает также концентрация кислорода в зоне горения
и степень перехода азотсодержащих соединений кокса в NOх.
 
     6.4.  В  расчетах выброс NO и NO2 рассматривается как суммарный
(NOх) в пересчете на NO2.
 
     6.5. Значения удельных газовыделений окислов азота, приведенные
в   табл.3,  соответствуют  усредненным  технологическим  параметрам
работы плавильной печи:
     - удельная производительность вагранки - 7,2 т/(кв ч);
     - удельный   расход    металлической    шихты    -    0,1    от
производительности печи;
     - удельный расход кокса - 14%;
     - удельный расход флюсов - 4%;
     - удельный расход дутья - 120 куб/(кв.м мин).
 
           7. Расчеты выбросов окислов азота из литейных
                         коксовых вагранок
 
     ***** НА БУМАЖНОМ НОСИТЕЛЕ
 
 
          8. Расчеты выбросов окислов азота по результатам
          инструментальных измерений параметров отходящих
                         ваграночных газов
 
     ***** НА БУМАЖНОМ НОСИТЕЛЕ
 
                      Используемая литература
 
     1.    Глуховский    В.И.    Разработка   системы   очистки   от
высокодисперсных  частиц  пылегазовых  выбросов плавильных агрегатов
чугунолитейных цехов: Автореф. канд. дис. Мн.: БПИ, 1990. 17 с.
 
     2.  Дубинская  Ф.Е.,  Белый  О.А., Глуховский В.И. Газоочистное
оборудование   к   чугунолитейным   вагранкам:  Обзор.  информ.  М.:
ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1991. 40 с.
 
     3.  Худокормов  Д.Н., Белый О.А., Глуховский В.И., Дедовец В.А.
Прогрессивные   технологии   очистки  пылегазовых  выбросов:  Обзор.
информ. Мн.: БелНИИНТИ, 1990. 43 с.
 
     4. Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих
веществ различными производствами. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 184 с.
 
     5. Луговский С.И.,  Андрианов И.С.  Очистка газов, отходящих от
вагранок и электроплавильных печей. М.: Машиностроение, 1972. 148 с.
 
     6.  Дубинская  Ф.Е.,  Лебедюк  Г.К.,  Пантюхов Н.А., Юдкин А.К.
Очистка   газов   чугунолитейных   вагранок:   Обзор.   информ.  М.:
ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1978. 48 с.
 
     7.   Ровин   Л.Е.   Защита   воздушного  бассейна  от  выбросов
промышленных предприятий: Обзор. информ. Мн.: БелНИИНТИ, 1984. 55 с.
 
     8. Андоньев М.С., Филипьев О.В. Пылегазовые выбросы предприятий
черной металлургии. М.: Металлургия, 1979. 192 с.
 
     9.   Перечень   методик   выполнения  измерений,  допущенных  к
применению   в   деятельности  лабораторий  экологического  контроля
предприятий  и организаций Республики Беларусь. Т.1. Мн.: НТЦ "АПИ",
1996. 208 с.

Download