СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

ТЕХНИЧЕСКИЕ НОРМАТИВЫ ВЫБРОСОВ. ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИЕ АГРЕГАТЫ ОАО «ГАЗПРОМ»

СТО Газпром 2-1.19-332-2009

Москва 2009

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - ВНИИГАЗ» (ООО «ВНИИГАЗ»)

2 ВНЕСЕН Департаментом по транспортировке, подземному хранению и использованию газа ОАО «Газпром»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Распоряжением ОАО «Газпром» от 24 октября 2008 г. № 375

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Содержание

Введение

Настоящий стандарт разработан по договору № 0177-06-16 от 16.02.2007 г. «Разработка нормативно-методической и информационной базы обеспечения рационального промышленного и экологически безопасного природопользования».

Настоящий стандарт разработан с целью:

- создания единой методической основы для определения удельных показателей выбросов по установлению технических нормативов выбросов загрязняющих веществ различных технологических операций, связанных с работой газоперекачивающих агрегатов;

- повышения достоверности и обеспечения сопоставимости данных по организованным выбросам загрязняющих веществ в атмосферу от газоперекачивающих агрегатов.

Документ разработан в соответствии с Федеральными законами [1], [2] и учитывает положения СТО Газпром 2-3.5-038, СТО Газпром 2-3.5-039, СТО Газпром 2-1.19-128; СТО Газпром 11.

Настоящий стандарт разработан с учетом положений «Каталога удельных выбросов вредных веществ газотурбинных газоперекачивающих агрегатов», рекомендованного к применению ФГУП «НИИ Атмосфера» Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору.

Стандарт разработан с учетом многолетнего опыта определения удельных выбросов загрязняющих веществ при применении инструментального и расчетно-аналитического методов с использованием статистических данных.

Стандарт разработан авторским коллективом лаборатории защиты окружающей среды ООО «ВНИИГАЗ» в составе: к.т.н. Г.С. Акопова, Л.В. Шарихина, А.В. Рыбкина, Н.С. Толстова.

СТАНДАРТ ОТКРЫТОГО АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА «ГАЗПРОМ»

Дата введения - 2009-07-15

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на технологическое оборудование и процессы, сопровождающиеся выбросами загрязняющих веществ в атмосферу, обусловленными режимом эксплуатации газоперекачивающих агрегатов компрессорных цехов основного производства дочерних обществ и организаций ОАО «Газпром».

1.2 Настоящий стандарт устанавливает:

- технические нормативы выбросов в атмосферу загрязняющих веществ газоперекачивающих агрегатов;

- порядок расчета удельных показателей выбросов для установления технических нормативов выбросов загрязняющих веществ газоперекачивающих агрегатов.

1.3 Установленные в настоящем стандарте технические нормативы выбросов загрязняющих веществ газоперекачивающих агрегатов ОАО «Газпром» предназначены:

- для определения нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ;

- оценки воздействия на атмосферу проектируемых и реконструируемых производственных объектов;

- планирования мероприятий по сокращению выбросов загрязняющих веществ;

- экологической экспертизы документов по проектируемым и реконструируемым объектам ОАО «Газпром».

1.4 Порядок расчета удельных величин выбросов загрязняющих веществ от газоперекачивающих агрегатов и их показатели применимы:

- при выполнении инвентаризации выбросов загрязняющих веществ от организованных источников выделения;

- расчете платежей за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;

- определении выбросов загрязняющих веществ в атмосферу проектируемых и реконструируемых производственных объектов;

- оценке текущего состояния работ воздухоохранного назначения дочерних обществ и организаций ОАО «Газпром»;

- определении целевых и плановых экологических показателей дочерних обществ и организаций ОАО «Газпром».

1.5 Положения настоящего стандарта обязательны для применения структурными подразделениями, дочерними обществами и организациями ОАО «Газпром», осуществляющими основные виды производственной и природоохранной деятельности при компримировании газа.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 17.2.1.04-77 Охрана природы. Атмосфера. Источники и метеорологические факторы загрязнения, промышленные выбросы. Термины и определения

ГОСТ 5542-87 Газы горючие природные для промышленного и коммунального назначения. Технические условия

ГОСТ 28775-90 Агрегаты газоперекачивающие с газотурбинным приводом. Общие технические условия

ГОСТ 29328-92 Установки газотурбинные для привода турбогенераторов. Общие технические условия

ГОСТ Р ИСО 11042-1-2001 Установки газотурбинные. Методы определения выбросов вредных веществ

ГОСТ Р 51852-2001 (ИСО 3977-1-37) Установки газотурбинные. Термины и определения

СТО Газпром 11-2005 Методические указания по расчету валовых выбросов углеводородов (суммарно) в атмосферу в ОАО «Газпром»

СТО Газпром 2-3.5-038-2005 Инструкция по проведению контрольных измерений вредных выбросов газотурбинных установок на компрессорных станциях

СТО Газпром 2-3.5-039-2005 Каталог удельных выбросов вредных веществ газотурбинных газоперекачивающих агрегатов

СТО Газпром 2-3.5-051-2006 Нормы технологического проектирования магистральных газопроводов

СТО Газпром 2-3.5-113-2007 Методика оценки энергоэффективности газотранспортных объектов и систем

СТО Газпром 2-1.19-128-2007 Технические нормы выбросов и утечек природного газа от технологического оборудования

СТО Газпром 2-3.5-138-2007 Типовые технические требования к газотурбинным ГПА и их системам

СТО Газпром 2-1.19-200-2008 Методика определения региональных коэффициентов трансформации оксидов азота на основе расчетно-экспериментальных данных

СТО Газпром 060-2009 Классификатор источников выбросов загрязняющих веществ дочерних обществ и организаций ОАО «Газпром»

ОК 029-2001 (КДЕС Ред. 1) Общероссийский классификатор видов экономической деятельности (ОКВЭД)

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификатора по соответствующим указателям, составленным на 1 января текущего года, и информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и сокращения

В настоящем стандарте применены термины и определения в соответствии с Федеральным законом «Об охране окружающей среды» [1], Федеральным законом «Об охране атмосферного воздуха» [2], РД 153-39.0-112-2001 [3], ВРД 39-2.2-080-2003 [4], РД 153-39.0-111-2001 [5], ГОСТ 17.2.1.04, ГОСТ Р 51852, ГОСТ Р ИСО 11042-1, СТО Газпром 2-1.19-128, СТО Газпром 2-1.19-200, СТО Газпром 2-3.5-038, СТО Газпром 2-3.5-039, СТО Газпром 2-3.5-051, СТО Газпром 2-3.5-113, СТО Газпром 2-3.5-138, СТО Газпром 11, а также следующие термины с соответствующими определениями и сокращениями:

3.2 выброс в атмосферу: Кратковременное или за определенное время (час, сутки) поступление в окружающую воздушную среду загрязнителей от одного или группы объектов.

3.3 газотурбинная установка; ГТУ: Конструктивно объединенная совокупность газовой турбины, газовоздушного тракта, системы управления и вспомогательных устройств.

3.4 газовая турбина, ГТ: Устройство, в котором используются в качестве рабочего тела продукты сгорания органического топлива.

3.5 газовоздушный тракт: Система воздухопроводов, дымо- и газопроводов, включая проточные части воздушного компрессора и газовой турбины, газовые объемы камер сгорания газовой турбины и котла-утилизатора (или энергетического котла).

3.6 источник выделения загрязняющего вещества: Объект (технологические установки, агрегаты, машины или технологические процессы), в котором возникает и из которого выделяется загрязняющее вещество, но не поступает на этой стадии в атмосферу.

3.7 источник выброса загрязняющего вещества: Объект (устройство, механизм, установка), от которого загрязняющее вещество поступает в атмосферу.

3.9 основная продукция: Продукция, являющаяся целью производственного процесса в данной организации.

3.10 основное производство: Часть производственного процесса организации, в ходе которого материалы превращаются в готовую продукцию, занимающую преобладающее место в общем выпуске.

3.11 регламентный (плановый) выброс: Выброс загрязняющих веществ при принятых технологии и оборудовании, функционирующих в соответствии с плановым технологическим регламентом.

 

3.14 удельная величина выделений загрязняющих веществ; УВ₁: Количество (масса) ЗВ, выделившегося от технологического оборудования в процессе эксплуатации, отнесенное к единице продукта (промежуточного или конечного), получаемого в результате этого процесса.

3.15 удельная величина выброса загрязняющих веществ; УВ₂: Часть удельного выделения, поступающая непосредственно в атмосферу.

3.16 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ГВС - газовоздушная смесь

ГПА - газоперекачивающий агрегат

ИЗА - источник загрязнения атмосферы

КПД - коэффициент полезного действия

МГ - магистральный газопровод

ПДВ - предельно допустимый выброс

ПХГ - подземное хранилище газа

ТКА - турбокомпрессорный агрегат

УВ - удельный выброс

ЦБН - центробежный нагнетатель

ВАСТ - наилучшая существующая технология (Best Available Control Technology)

ВЕР - наилучшая в экологическом отношении технология (Best Environmental Practice)

CAS - Современная химическая библиографическая регистрационная система (Chemical Abstracts Service)

IUPAC - Международный союз теоретической и прикладной химии (International Union of Pure and Applied Chemistry)

SNAP - Избранная номенклатура загрязнителей воздуха (Selected Nomenclature of Air Pollution)

4 Характеристика газоперекачивающих агрегатов как объектов технического нормирования

4.1 Характеристика технологических операций, связанных с эксплуатацией газоперекачивающих агрегатов

4.1.1 Технологическим объектом технического нормирования являются газотурбинные газоперекачивающие агрегаты, приводом центробежного газового компрессора (центробежного нагнетателя) которых является газотурбинная установка (газотурбинный двигатель).

Основным технологическим процессом технического нормирования является компримирование природного газа для транспортировки его по магистральным газопроводам как основной технологической операции компрессорной станции.

Объектами исследований, выполняемых в рамках установления технических нормативов, являются источники организованных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при технологических операциях, обусловленных работой газоперекачивающих агрегатов. Поступление загрязняющих веществ в атмосферу происходит при пуске, в период эксплуатации и при остановке ГПА.

Для работы ГПА с газотурбинным приводом в качестве топливного газа используют часть природного газа, поступающего на компримирование, и часть газа используют для запуска ГТУ (пусковой газ).

4.1.2 Природный газ по физико-химическим свойствам должен соответствовать требованиям ГОСТ 5542.

Диапазон изменения плотности природного газа (при 20 °C и давлении 0,1013 МПа) - 0,66-0,80 кг/м³. Диапазон изменения низшей теплоты сгорания (при 20 °C и 0,1013 МПа) - 7600-8500 ккал/м³ (31,8-36,0 МДж/м³).

Массовая концентрация сероводорода в природном газе не должна превышать 0,02 г/м³, а меркаптановой серы - 0,036 г/м³, содержание механических примесей должно быть не более 0,001 г/м³, наличие жидкой фазы воды и углеводородов не допускается.

Данные по составу природного газа на объектах ОАО «Газпром» приведены в таблице А.1 (приложение А).

4.1.3 Техническое нормирование распространяется на газотурбинные установки, входящие в состав газоперекачивающих агрегатов для компримирования природного газа мощностью от 2 до 30 МВт, работающие по схеме ГТУ открытого цикла, а также на ГТУ с конвертированными авиационными и судовыми двигателями.

ГПА включают газотурбинную установку и центробежный нагнетатель, снабженные системой автоматического управления и вспомогательными устройствами, обеспечивающими его нормальную эксплуатацию.

4.1.4 Максимальная мощность ГПА (предельная рабочая мощность, развиваемая при низких температурах атмосферного воздуха без превышения номинальной температуры газа перед турбиной) - до 120 % номинальной.

ГПА обеспечивает работу при абсолютном давлении газа на выходе из нагнетателя, составляющем до 115 % номинального (для проведения испытаний газопровода), при суммарной продолжительности режима не более 200 ч в год.

Диапазон регулирования частоты вращения ротора нагнетателя обеспечен в пределах от 70% до 105 % номинальной частоты вращения.

Диапазон изменения температуры на входе в нагнетатель - от минус 20 °C до плюс 60 °C.

4.1.5 Система автоматического управления ГПА обеспечивает автоматическое выполнение и контроль предпусковых операций, автоматический пуск, нормальный и аварийный останов агрегата по заданному алгоритму.

Конструкция ГПА обеспечивает пуск с предварительным заполнением контура нагнетателя технологическим газом рабочего давления. Время пуска - не более 30 мин.

Системы и конструкция ГТУ обеспечивают возможность ускоренных пусков и нагружений за время 5-10 мин.

4.1.6 ГПА имеет смазочные системы ГТУ и нагнетателя, газодинамические («сухие») или гидравлические системы уплотнения вала нагнетателя, использующие различные типы масел с расходными маслобаками для ГТУ и нагнетателя соответственно.

Конструкция ГПА обеспечивает возможность автоматической дозаправки масла в процессе работы от системы маслоснабжения КС и предусматривает электрический нагрев масла в баке до необходимой температуры и поддержание ее.

Безвозвратные потери масла не должны превышать для ГПА мощностью до 10 МВт включительно: со стационарными ГТУ - 1,0 кг/ч; с конвертированными двигателями - 2,0 кг/ч; для ГПА мощностью более 10 МВт: со стационарными ГТУ - 1,5 кг/ч; с конвертированными двигателями - 2,5 кг/ч.

4.1.7 В соответствии с требованиями ГОСТ 28775 для ГТУ установлены требования по эмиссии NO_x и CO в отработавших газах (при 0 °C, 0,1013 МПа и условной концентрации кислорода 15 %):

- содержание оксидов азота не должно превышать 150 мг/м³ для ГТУ без регенерации тепла;

- для ГТУ с регенерацией тепла содержание оксидов азота не должно превышать 200 мг/м³;

- содержание оксида углерода в отработавших газах не должно превышать 300 мг/м³.

Нормативные требования по содержанию вредных веществ в продуктах сгорания энергетических ГТУ установлены в ГОСТ 29328 (при 0 °C; 0,1013 МПа и условной объемной концентрации кислорода 15 %):

- содержание оксидов азота (при пересчете на NO₂) в отработавших газах ГТУ при работе с нагрузкой от 0,5 до 1,0 номинальной не должно превышать 150 мг/м³ на газообразном и жидком видах топлива;

- для вновь разрабатываемых ГТУ, эксплуатируемых с 01.01.1995 г., содержание оксидов азота в отработавших газах ГТУ не должно превышать 50 мг/м³ на газообразном топливе и 100 мг/м³ на жидком топливе;

- требования по концентрации оксида углерода отсутствуют.

В соответствии с СТО Газпром 2-3.5-138 содержание оксидов азота в отработавших газах (в сухих продуктах сгорания при 0 °C, 0,1013 МПа и условной концентрации кислорода 15 %) не должно превышать:

- для низкоэмиссионных камер сгорания 100 мг/м³;

- малоэмиссионных камер сгорания 50 мг/м³.

4.1.8 Директива Европейского Парламента и Совета 2001/80/ЕС [6] устанавливает предельно допустимые значения выбросов применительно к газовым турбинам, сертифицированным до 27.11.2002 г. и принятым в эксплуатацию до 27.11.2003 г.:

- по оксидам азота 50 мг/м³ при использовании в качестве топлива природный газ с содержанием инертных газов не более 20 % об.;

- по оксидам азота 75 мг/м³ для газовых турбин в когенерационных установках с общим КПД более 75 %, для ГТ на ТЭЦ с общим среднегодовым КПД более 55 %, ГТ механических приводов (для одноступенчатых ГТ с КПД [h] более 35 % применяется предельная величина по оксидам азота, равная [50·h/35], мг/нм³).

4.1.9 В соответствии с требованиями ВАСТ для наилучших из существующих технологий установлено значение концентрации оксидов азота, равное 4 мг/м³ (2 ppm) (среднее за 1 час) в сухих продуктах сгорания (при содержании кислорода 15 %).

Современные малотоксичные ГТУ зарубежных производителей при базовой нагрузке агрегата характеризуют по эмиссии ЗВ: от 20 до 51 мг/м³ (10¸25 ppm) по NO_x, 12,5 мг/м³ (10 ppm) по CO и 3,6 мг/м³ (5 ppm) по несгоревшим углеводородам.

4.2 Перечень источников выделения, источников выбросов и загрязняющих веществ, связанных с эксплуатацией газоперекачивающих агрегатов

4.2.1 Характеристика источников выделения загрязняющих веществ, связанных с эксплуатацией газоперекачивающих агрегатов

4.2.1.1 Основными источниками загрязнения атмосферы являются технологические процессы при эксплуатации газоперекачивающих агрегатов, связанные с образованием ЗВ в камере сгорания ГТУ.

4.2.1.2 При запуске ГТУ имеет место кратковременный сброс (залповый выброс) природного газа в атмосферу (пусковой газ - на работу турбодетандера и продувку контура нагнетателя).

При останове ГПА производится разгрузка «малого контура», т.е. сброс в атмосферу газа из участков газопровода, примыкающих к нагнетателю (стравливание газа из контура нагнетателя).

Залповые выбросы природного газа в атмосферу обусловлены режимом эксплуатации технологических объектов (ГПА) для поддержания их в рабочем состоянии и относятся к регламентным технологическим операциям.

4.2.1.3 При работе ГПА ЗВ выделяются из маслобаков ГТУ и нагнетателя, из дегазатора масла системы уплотнения нагнетателя (или системы газодинамического уплотнения нагнетателя).

В дегазаторе происходит выделение ЗВ, поступающих из системы маслоуплотнения вала нагнетателя за счет разности давления в нагнетателе (до 75 атм.) и дегазаторе, находящемся под атмосферным давлением.

От маслобаков ГТУ и нагнетателей, в которых циркулирует нагретое в ГТУ и нагнетателе масло, выделяются в атмосферный воздух ЗВ.

4.2.2 Характеристика источников выброса загрязняющих веществ, связанных с эксплуатацией газоперекачивающих агрегатов

4.2.2.1 Основными организованными источниками выбросов ЗВ являются выхлопные трубы (шахты) ГПА, через которые в атмосферу поступают продукты сгорания газа.

4.2.2.2 При работе ГПА от дегазаторов (газоотделителей масла) в атмосферу через свечи выделяются ЗВ.

4.2.2.3 Отвод ЗВ из маслобаков при работе ГПА осуществляется с помощью воздушного инжектора («суфлирование»).

4.2.2.4 При пуске ГПА (турбодетандеров) в атмосферу выбрасывают ЗВ через свечи пускового газа.

При остановке ГПА газ из компрессора стравливают в атмосферу через свечи стравливания контура нагнетателя.

Со свечей пуска и стравливания газ в атмосферу выбрасывается эпизодически, в зависимости от режима работы объектов компрессорного цеха и времени работы агрегата.

4.2.2.5 Источники выбросов ЗВ от ГПА должны обеспечивать безопасные условия рассеивания ЗВ в атмосфере.

Продувочные свечи обвязки центробежных нагнетателей размещают на расстоянии не менее 25 м за ограждением компрессорной станции. Предусматривают высоту продувочной свечи не менее 5 м от отметки земли.

Высоту выхлопных труб газоперекачивающих агрегатов следует принимать не менее чем на 2 м выше крыши здания компрессорного цеха (индивидуальных зданий газоперекачивающих агрегатов) и на 1 м выше наибольшего дефлектора.

Свечи дегазаторов и маслобаков выступают не менее чем на 3 м над самой высокой точкой здания или самой высокой обслуживающей площадкой (считая в радиусе 15 м от свечей). Высота свечей должна составлять не менее 6 м от уровня земли.

4.2.3 Классификационные признаки источников выброса загрязняющих веществ при эксплуатации газоперекачивающих агрегатов

4.2.3.1 Классификация источников выброса загрязняющих веществ при эксплуатации газоперекачивающих агрегатов выполнена в соответствии с СТО Газпром 060, таблица 4.1.

4.2.3.2 Основным признаком классификации источников загрязнения атмосферы при эксплуатации ГПА является принадлежность к виду экономической деятельности - транспортирование по трубопроводам газа в соответствии с ОК 029, код классификации 60.30.21.

В соответствии с Международной классификацией источников загрязнения атмосферы по SNAP [7] источникам загрязнения атмосферы от ГПА присвоены коды 010504 («Газовые турбины») и 010506 («Трубопроводы компрессоров»).

4.2.3.3 Источники выбросов ЗВ от ГПА по производственно-технологическим признакам и с учетом влияния на уровень загрязнения атмосферы имеют классификационные признаки с кодами в соответствии с СТО Газпром 060:

- по виду геометрии выброса - точечные источники, код 1, выбрасывающие ЗВ из установленного устья определенной геометрической формы (круглой или прямоугольной);

- по типу расположения - внутренние источники, код 4, расположены внутри зон циркуляции, рассеивания выбросов;

- по времени действия - периодический, код 6, и непрерывный выброс, код 7;

- по степени подвижности - стационарные источники выброса, код 8;

- по оснащенности средствами защиты атмосферы - неоснащенные газоочистным оборудованием, код 11;

- по характеру выбросов - организованные, оборудованные устройством для направленного вывода в атмосферу ЗВ, код 12;

- по параметрам выбросов:

а) по высоте - средние высотой от 10 до 50 м, код 15, и низкие высотой от 2 до 10 м, код 16;

б) по температуре - низкотемпературные с разностью температур газовой смеси и окружающего воздуха, близкой к нулю, код 18, и высокотемпературные с температурой выбросов, превышающей температуру окружающей среды, код 19.

К источникам непрерывного действия относят выхлопные трубы ГПА, свечи маслобаков и дегазаторов, к источникам периодического действия - свечи пуска (свечи турбодетандеров) и свечи стравливания (останова ГПА), к высокотемпературным - выхлопные трубы и свечи маслобаков, к низкотемпературным - свечи пуска (свечи турбодетандеров), свечи стравливания (останова ГПА) и свечи дегазаторов.

4.2.4 Перечень выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ при эксплуатации газоперекачивающих агрегатов

4.2.4.1 При работе ГПА в атмосферу поступают продукты сгорания природного газа и продукты химнедожога, природный газ и пары масла минерального нефтяного.

4.2.4.2 В камере сгорания турбины ГПА происходит образование следующих загрязняющих веществ: оксидов азота (оксида и диоксида азота) и оксида и диоксида углерода, метана.

4.2.4.3 Из свечи дегазатора масла системы уплотнения нагнетателя ГПА вместе с парами масла минерального нефтяного происходит выброс углеводородов (метана), растворенных в масле.

4.2.4.4 Из воздушника маслобака нагнетателя происходит выделение паров масла минерального нефтяного.

4.2.4.5 Через свечи пуска ГПА и свечи стравливания при остановке ГПА производится выброс в атмосферу метана (как основного компонента природного газа).

4.2.4.6 По степени воздействия загрязняющие вещества, выбрасываемые ГПА, в соответствии с ГОСТ 12.1.007 принадлежат к 3 и 4 классам опасности (3 - вещества умеренно опасные, 4 - вещества малоопасные).

4.2.4.7 Выбрасываемые ЗВ от ГПА с учетом привязки к источникам выбросов обеспечены кодом загрязняющего вещества и номером CAS, таблица 4.1.

Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу при эксплуатации ГПА, приведен в таблице 4.2.

4.3 Экологические характеристики технологического оборудования и параметры организованных выбросов загрязняющих веществ от ГПА определяют по следующим показателям источников выбросов:

- наименование источника организованного выброса загрязняющих веществ;

- параметры источника выброса: высота, м; диаметр, м; температура, °C; объемный расход газовоздушной смеси, м³/с; мощность выброса ЗВ, г/с.

Параметры выбросов ГПА при транспорте и хранении природного газа приведены в таблице Б.1 (приложение Б).

Таблица 4.1 - Классификация источников загрязнения атмосферы, связанных с эксплуатацией ГПА

Таблица 4.2 - Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу

5 Методика определения технических нормативов выбросов загрязняющих веществ газоперекачивающих агрегатов

5.1 Порядок определения технических нормативов выбросов загрязняющих веществ при эксплуатации газоперекачивающих агрегатов

5.1.1 Законодательные и методические основные положения по установлению технических нормативов выбросов ЗВ в атмосферный воздух определены Федеральным законом «Об охране атмосферного воздуха» [2] и Методическим пособием [8].

Технические нормативы выбросов устанавливают для технологических процессов и оборудования, связанных с эксплуатацией ГПА, относящихся к основным видам производственной деятельности в соответствующей сфере производства.

Технические нормативы выбросов соответствуют развитию материально-технической базы и уровню научно-технического развития.

Установление технических нормативов выбросов ГПА осуществляют на основе определения удельных выбросов на единицу продукции для промышленных объектов с учетом различных технологий, при дальнейшем определении наилучшей с экологической точки зрения технологии и сопоставлении с существующими международными стандартами.

При разработке технических нормативов выбросов на производственном объекте необходимо:

1) определить перечень производственных объектов, технологических процессов и оборудования;

2) установить классификацию технологических процессов и соответствующего оборудования;

3) установить перечень нормируемых загрязняющих веществ и нормируемых показателей;

4) дать характеристику применяемого сырья и используемого топлива;

5) определить перечень материальных показателей, на которые нормируются значения выбросов;

6) определить порядок расчета удельных выбросов ЗВ и дать предложения по установлению технических нормативов выбросов.

Разработку технических нормативов выбросов проводят по величине удельного выброса ЗВ с учетом степени укрупнения производства: установка, оборудование, цех, предприятие.

5.1.2 Технический норматив выбросов загрязняющих веществ ТНВ_ЗВ вычисляют по формуле

ТНВ_ЗВ = mах {УВ₂},                                                                                                             (5.1)

где УВ₂ - удельный выброс ЗВ.

Удельный выброс ЗВ для технологического объекта  вычисляют по формуле

                                                                                                           (5.2)

где п - количество источников выброса ЗВ;

УВ_2i - удельный выброс ЗВ i-го источника;

П - физический показатель (количество произведенной продукции, энергии и т.д., м³, МВт, км и т.д., или в единицу времени, МВт/ч, км/ч, кг/ч, и т.д.).

Удельное выделение j-го ЗВ УВ_1j, г/ед. продукции, и УВ'_1j, г/ед. сырья, вычисляют по формулам

                                                                                                                       (5.3)

                                                                                                                        (5.4)

Для стационарного (непрерывного, с неизменными параметрами) технологического процесса максимальное разовое выделение j-го ЗВ М_{выд j}, г/с, вычисляют по формуле

                                                                                           (5.5)

где D_ИС - расход исходного сырья в единицу времени, кг/ч;

С_{ИС j} - содержание j-го ЗВ в исходном сырье, масс. доли;

q_{выд j} - относительная массовая доля j-го ЗВ в выделении.

5.1.3 Для источников выбросов при наличии систем очистки газа удельный выброс ЗВ равен разности величин удельного выделения и удельной уловленной части выделения.

Для источников, не оснащенных очистным оборудованием, удельный выброс ЗВ равен его удельному выделению.

5.2 Расчет удельных выбросов загрязняющих веществ газоперекачивающих агрегатов по установлению технических нормативов выбросов

5.2.1 Технические нормативы выбросов загрязняющих веществ для технологических процессов и оборудования, связанных с эксплуатацией ГПА, устанавливают по удельным показателям выбросов ЗВ на единицу материального показателя: единицу топливного газа, единицу условного топлива, единицу работы, единицу тепловой мощности, единицу подачи газа нагнетателем (единицу производительности нагнетателя).

Удельные показатели выбросов ЗВ, регламентируемые в СТО Газпром 2-1.19-128 и СТО Газпром 2-3.5-039, идентифицируют как технические нормативы выбросов ЗВ.

Определение удельных показателей выполняют на основе качественных и количественных характеристик выбросов ЗВ по технологическим операциям с использованием инструментальных и расчетных методов.

Определение технических нормативов выбросов по операциям выполняют на основе удельных выбросов ЗВ на единицу показателей по основному технологическому процессу -компримированию газа в ГПА.

5.2.2 Рассматривают два вида (уровня) нормативов:

- технические нормативы выбросов ГПА для существующих действующих производственных объектов (текущий технический норматив выбросов);

- технические нормативы выбросов ГПА для проектируемых и реконструируемых производственных предприятий и объектов (проектный технический норматив выбросов).

5.2.2.1 Текущие технические нормативы выбросов ЗВ ГПА отражают максимальную допустимую массу выброса для газотурбинных агрегатов в ОАО «Газпром» с учетом конкретных условий их эксплуатации (для существующего оборудования и технологий) на основе информационного массива данных. Значения удельного выброса ЗВ определяют исходя из фактических возможностей технологического процесса, оборудования при оптимальных режимах его эксплуатации.

5.2.2.2 Проектные технические нормативы выбросов ЗВ ГПА базируются на СТО Газпром 2-1.19-128, СТО Газпром 2-3.5-039 и являются едиными для выпускаемого типоразмера оборудования. Проектные технические нормативы определяют технически достижимый и экологически целесообразный предельный удельный показатель выбросов ЗВ.

5.2.3 Удельные выбросы ЗВ вычисляют по уровню приведенной концентрации ЗВ в отходящих газах ГПА, мощности выброса ЗВ, объему выброса - объему стравливаемого газа.

При определении удельных выбросов ЗВ руководствуются результатами производственного контроля выбросов ЗВ ГПА для установления текущих нормативов технических выбросов, а данными стендовых, приемочных испытаний газотурбинных газоперекачивающих агрегатов для установления проектных нормативов технических выбросов ЗВ ГПА.

5.2.3.1 Удельные выбросы ЗВ по приведенной концентрации ЗВ в отходящих газах ГПА:

- удельный выброс на единицу топливного газа  г/м³, вычисляют по формуле

                                                                                                         (5.6)

где  - приведенная концентрация ЗВ, мг/м³, к 15 % содержания кислорода;

- удельный выброс на единицу условного топлива  г/кг у.т., вычисляют по формуле

                                                                                                         (5.7)

где k_г - коэффициент перевода природного газа в условное топливо, вычисляют по формуле

                                                                                                                           (5.8)

где  - фактическая низшая теплота сгорания природного газа, ккал/м³;

- удельный выброс на единицу работы  г/кВт×ч, вычисляют по формуле

                                                                                                           (5.9)

где h_е - эффективный КПД газотурбинного привода, доли 1,0;

- удельный выброс на единицу тепловой мощности  г/ГДж, вычисляют по формуле

                                                                                                                  (5.10)

5.2.3.2 Удельные выбросы ЗВ по мощности выброса ЗВ по технологическим операциям:

- удельный выброс на единицу топливного газа  г/м³, вычисляют по формуле

                                                                                                                (5.11)

где М_i - мощность выброса ЗВ, г/с;

q_ТГ - объемный расход топливного газа (при 20 °С и 0,1013 МПа), м³/ч;

- удельный выброс на единицу условного топлива  г/м³, вычисляют по формуле

                                                                                                                 (5.12)

- удельный выброс на единицу работы  г/кВт×ч, вычисляют по формуле

                                                                                                                    (5.13)

где N_e - мощность газотурбинного привода, МВт;

- удельный выброс на единицу тепловой мощности  г/ГДж, вычисляют по формуле

                                                                                                         (5.14)

- удельный выброс на единицу подачи газа нагнетателем  г/тыс. м³, вычисляют по формуле

                                                                                                                 (5.15)

где Q_k - коммерческая производительность нагнетателя, млн. м³/сут.

5.2.3.3 Соотношение показателя выброса М_i, г/с, и приведенной концентрации , мг/м³, вычисляют по формуле

                                                                                                   (5.16)

5.2.3.4 Удельные выбросы природного газа по объему стравливания при пуске и останове ГПА на единицу условной номинальной работы:

- удельный объем выброса природного газа на единицу работы  м³/кВт×ч, вычисляют по формуле

                                                                                                                        (5.17)

где Q - объем стравливаемого газа, м³;

t - календарное время стравливания, ч;

- удельную массу выброса единиц условного топлива на единицу работы  кг у.т./кВт-ч, вычисляют по формуле

                                                                                                                         (5.18)

- удельную массу выброса природного газа на единицу работы  г/кВт×ч, вычисляют по формуле

                                                                                                                       (5.19)

где r_г - плотность природного газа при 20 °С и 0,1013 МПа, кг/м³.

5.2.3.5 Порядок учета трансформации оксидов азота в атмосфере в расчетах ТНВ.

При определении мощности выбросов оксидов азота для ГПА следует определять выбросы NO₂ и NO, используя установленные расчетно-экспериментальные коэффициенты трансформации оксидов азота в атмосфере от суммарных выбросов NO_x в соответствии с СТО Газпром 2-1.19-200.

Мощности выброса оксидов азота M_NO2 и M_NO с учетом трансформации NO ® NO₂ вычисляют по формулам

M_NO2 = а_N M_NOx,                                                                                                                    (5.20)

M_NO = 0,65×(1 - a_N)M_NO,                                                                                                        (5.21)

M_NOx = (M_NO2 + 1,53M_NO),                                                                                                    (5.22)

где a_N - коэффициент трансформации NO ® NO₂.

При отсутствии экспериментальных данных по установлению трансформации оксидов азота в атмосфере производственного объекта коэффициенты трансформации оксидов азота принимают с учетом административно-территориального районирования и природно-климатического зонирования по каталогу региональных коэффициентов трансформации оксидов азота в атмосфере в соответствии с СТО Газпром 2-1.19-200 (приложение Е).

5.2.3.6 Расчет величин технических нормативов выбросов парниковых газов выполняют с учетом коэффициентов эмиссии СO₂ и СН₄ при сжигании природного газа в ГПА в соответствии с МГЭИК 2006 [9].

Выбросы G_i парниковых газов СO₂ и СН₄ при сжигании природного газа определяют по формуле

G_i = B_i×K_i×К_п,                                                                                                                         (5.23)

где i - вид топлива;

B_i - потребление i-го вида топлива;

K_i - коэффициент эмиссии i-го вида топлива;

К_п - переводной коэффициент единиц измерения.

Значения коэффициентов эмиссии для парниковых газов приведены в таблице 5.1.

Переводные коэффициенты единиц измерения приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.1 - Коэффициенты эмиссии парниковых газов

Таблица 5.2 - Переводные коэффициенты единиц измерения

Определение величины теплотворных нетто-значений для газообразного топлива выполняют с учетом множителей: 33,71 ТДж/10³ тонн; 1,15 т у.т./1000 м³; 1,15 т/т у.т.

Мощность выброса парникового газа М_i, г/с, определяют по соотношению

                                                                                                                        (5.24)

где m_i - удельный выброс парникового газа на единицу топливного газа, г/м³:

а) для диоксида углерода т_СO2 = 0,511;

б) для природного газа т_СH4 = 4,76×10^-5;

 - расход топливного газа, м³/час.

Валовый выброс парникового газа G_i тыс. т/год, определяют по формуле

                                                                                                                        (5.25)

где  - удельный выброс парникового газа на единицу топливного газа, кг/м³:

а) для диоксида углерода m'_СO2= 1,84;

б) для природного газа m'_СH4 = 0,173·10^-5;

 - годовой расход топливного газа, млн. м³/год.

6 Технические нормативы выбросов загрязняющих веществ газоперекачивающих агрегатов (оборудования и технологических операций)

6.1 Общие положения

Технические нормативы выбросов ЗВ ГПА, оборудования и технологических операций определены как интегральные и дифференциальные удельные показатели выбросов ЗВ на основе данных о фактических выбросах.

Технические нормативы выбросов ЗВ ГПА установлены по удельным величинам выбросов ЗВ и определены на единицу топливного газа, тепловой мощности, подачи газа нагнетателем и на единицу условной номинальной работы.

6.1.1 Технические нормативы выбросов ЗВ, установленные по интегральным значениям удельных выбросов, характеризуют показатели удельных выбросов ЗВ по пяти классам мощности ГПА в интервале мощностей:

- класс мощности 2-4 МВт;

- класс мощности 6-8 МВт;

- класс мощности 10-13 МВт;

- класс мощности 16-18 МВт;

- класс мощности 22-31 МВт.

Интегральные показатели проектных технических нормативов выбросов загрязняющих веществ газоперекачивающих агрегатов применимы для оценки целевых и плановых экологических показателей дочерних обществ и организаций ОАО «Газпром».

6.1.2 Технические нормативы выбросов ЗВ, установленные по значениям дифференциальных удельных величин выбросов по каждому типоразмеру ГПА, приведены в приложениях В, Г, Д, Ж.

Дифференциальные показатели технических нормативов выбросов загрязняющих веществ газоперекачивающих агрегатов применимы при инвентаризации выбросов загрязняющих веществ эксплуатируемых объектов, определении массы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу проектируемых и реконструируемых производственных объектов.

6.2 Технические нормативы выбросов загрязняющих веществ при эксплуатации газоперекачивающих агрегатов

6.2.1 Технические нормативы выбросов ЗВ при эксплуатации ГПА определены по удельным величинам выбросов ЗВ с отходящими газами газотурбинных ГПА как топливоиспользующего оборудования.

Оценка выбросов ЗВ, поступающих в атмосферу при сгорании природного газа от ГПА, эксплуатируемых на объектах ОАО «Газпром», выполнена на основе:

- фактических объемов топливопотребления;

- значений выбросов ЗВ при сжигании природного газа в соответствии с СТО Газпром 2-3.5-039;

- значений концентраций ЗВ в составе продуктов сгорания на основе данных по результатам прямых инструментальных измерений в соответствии с СТО Газпром 2-3.5-038.

6.2.2 Проектные технические нормативы выбросов ЗВ установлены по интегральным показателям удельных выбросов ЗВ газоперекачивающих агрегатов и приведены в таблице 6.1.

Проектные технические нормативы выбросов ЗВ по интегральным удельным выбросам определены по пяти классам номинальной мощности ГПА (от 2 до 31 МВт) и установлены на единицу работы, топливного газа, тепловой мощности и подачи газа нагнетателем, рассчитаны для выбросов ГПА на номинальном режиме для исходного состояния ГТУ (новая, «чистая» машина) по данным нормативной документации (технические условия, техническое задание, спецификации) в соответствии с СТО Газпром 2-3.5-039.

Таблица 6.1 - Интегральные показатели проектных технических нормативов выбросов загрязняющих веществ газоперекачивающих агрегатов

6.2.3 Текущие технические нормативы выбросов ЗВ по дифференциальным показателям удельных выбросов ЗВ для различных типов ГПА установлены для станционных условий, приняты по фактическим данным о выбросах ЗВ ГПА, эксплуатируемых в системе ОАО «Газпром», и приведены в таблице В.2 (приложение В).

Текущие технические нормативы выбросов ЗВ по дифференциальным удельным выбросам ЗВ определены по максимальным значениям показателей выбросов ЗВ ГПА для совокупности штатных технологических режимов в эксплуатационных условиях.

Текущие технические нормативы выбросов ЗВ установлены по дифференциальным показателям удельных выбросов ЗВ на располагаемой мощности ГТУ как максимальной рабочей мощности на муфте компрессора (нагнетателя), которую развивает привод в конкретных станционных условиях в соответствии с СТО Газпром 2-3.5-051 и СТО Газпром 2-3.5-138.

Дифференциальные показатели удельных выбросов ЗВ определены с учетом температуры атмосферного воздуха (или воздуха на входе ГТУ), барометрического давления, отклонения расчетной частоты вращения силового ротора ГТУ от номинальной величины, дополнительных гидравлических сопротивлений всасывающего и выхлопного трактов (например, при установке утилизационного теплообменника на выхлопе); дополнительных отборов сжатого воздуха от ГТУ (например, на противообледенительную систему, отопление, внешние нужды), технического состояния ГТУ.

Коэффициенты технического состояния определены по отношению фактических приведенных показателей к номинальной величине, т.е. фактической приведенной мощности агрегата, фактическому приведенному расходу топливного газа, фактическому политропному КПД, приведенной абсолютной температуры по тракту, приведенной частоты вращения роторов.

6.2.4 Перспективные проектные технические нормативы выбросов ЗВ ГПА по данным стендовых испытаний заводов-производителей ГПА России и СНГ с учетом наилучших доступных существующих технологий и экологической безопасности выбросов ЗВ определены по показателям удельных выбросов ЗВ газоперекачивающих агрегатов и установлены по каждому типоразмеру агрегатов в соответствии с таблицей В.3 (приложение В).

6.2.5 Удельные выбросы загрязняющих веществ с отходящими газами газоперекачивающих агрегатов зарубежных производителей определены по величинам выбросов газотурбинных двигателей при выборе наилучших из существующих технологий по ВАСТ и приведены по каждому типоразмеру агрегатов в таблице В.4 (приложение В).

Выбор наилучшей в экологическом отношении технологии по ВЕР, основанной на последних достижениях в разработке газотурбинных установок и режимов их эксплуатации, доказавших практическую характеристику по ограничению выбросов ЗВ, сделан по распространенной информации среди потребителей зарубежными производителями о потенциальных экологических преимуществах использования ГТУ в Каталоге [10].

6.2.6 Технические нормативы выбросов парниковых газов (метана и диоксида углерода) с отходящими газами газотурбинных ГПА

6.2.6.1 Технические нормативы выбросов парникового газа метана установлены по удельным выбросам с отходящими газами газотурбинных ГПА на номинальном режиме.

Интегральные показатели технических нормативов выбросов парникового газа метана с продуктами сгорания ГПА установлены по удельным величинам выбросов на единицу топливного газа, теплоты и работы и рассчитаны с учетом коэффициента эмиссии метана при сжигании природного газа в ГПА по МГЭИК 2006 [9] и приведены в таблице 6.2.

Таблица 6.2 - Технические нормативы выбросов метана с отходящими газами газоперекачивающих агрегатов

Порядок расчета удельных выбросов парникового газа метана по установлению технических нормативов выбросов с отходящими газами ГТУ определен в приложении Г. Дифференциальные показатели технических нормативов выбросов парникового газа метана установлены по каждому типоразмеру агрегатов в соответствии с таблицей Г.1 (приложение Г).

Примечание - Удельные выбросы метана с отходящими газами ГПА для некоторых типов ГПА, приведенные в СТО Газпром 2-1.19-128 (приложение Г), рассчитаны по средневзвешенным концентрациям результатов измерений.

6.2.6.2 Технические нормативы выбросов парникового газа диоксида углерода установлены по удельным величинам выбросов с отходящими газами газотурбинных ГПА на номинальном режиме.

Показатели технических нормативов выбросов диоксида углерода с продуктами сгорания ГПА установлены по удельным выбросам на единицу топливного газа, теплоты и работы, рассчитаны с учетом значений средневзвешенных концентраций диоксида углерода в отходящих газах ГТУ в зависимости от приведенной концентрации диоксида углерода в соответствии с СТО Газпром 2-3.5-039 и приведены в таблице 6.3.

Порядок расчета удельных выбросов диоксида углерода по установлению технических нормативов выбросов с отходящими газами ГТУ определен в приложении Г. Дифференциальные показатели технических нормативов выбросов диоксида углерода установлены по каждому типоразмеру агрегатов в соответствии с таблицей Г.2 (приложение Г).

Таблица 6.3 - Технические нормативы выбросов диоксида углерода для газоперекачивающих агрегатов

6.3 Технические нормативы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от технологических операций и оборудования

6.3.1 Технические нормативы выбросов ЗВ в атмосферу от технологических операций установлены по интегральным удельным величинам выбросов ЗВ, приведены в таблицах 6.4 и 6.5 для ГПА по пяти классам мощности от 2 до 31 МВт и определены по регламентным операциям запуска и остановки ГПА.

Интегральные показатели технических нормативов выбросов природного газа при запуске ГПА, связанного с продувкой контура нагнетателя и потребностью газа для работы расширительной пусковой турбины (турбодетандера), определены по удельным величинам выбросов с учетом значений объемов выбросов природного газа в атмосферу, времени запуска при выполнении одной операции пуска ГПА в соответствии с Альбомом [11] и приведены в таблице 6.4.

Таблица 6.4 - Технические нормативы выбросов природного газа при пуске газоперекачивающих агрегатов (на одну операцию)

Интегральные показатели технических нормативов выбросов природного газа при остановке ГПА, связанной со стравливанием природного газа из контура нагнетателя, определены по удельным величинам выбросов с учетом нормативных данных по объему выбросов природного газа при выполнении одной операции остановки ГПА в соответствии с СТО Газпром 11 и приведены в таблице 6.5.

Технические нормативы выбросов природного газа установлены по параметрам выбросов на единицу топливного газа, тепловой мощности, подачи газа нагнетателем и на единицу условной номинальной работы как удельные показатели объема выброса и массы выброса природного газа и удельный показатель массы выброса условного топлива.

Таблица 6.5 - Технические нормативы выбросов стравливаемого природного газа при остановке газоперекачивающих агрегатов (на одну операцию)

Технические нормативы выбросов природного газа по дифференциальным удельным выбросам при запуске и остановке ГПА по каждому типоразмеру агрегатов установлены в соответствии с таблицами Д.1 и Д.2 (приложение Д).

Порядок расчета технических нормативов выбросов ЗВ при пуске и остановке ГПА определен в приложении Д.

6.3.2 Технические нормативы выбросов ЗВ в атмосферу от свечей дегазации масла, являющихся источниками выбросов ЗВ из системы уплотнений «масло - газ» ГПА, идентифицированы по удельным величинам выбросов ЗВ и рассчитаны по номинальным эксплуатационным характеристикам маслосистемы в соответствии с Альбомом [10].

Интегральные показатели технических нормативов выбросов ЗВ установлены по пяти классам мощности ГПА от 2 до 31 МВт и приведены в таблице 6.6.

Таблица 6.6 - Технические нормативы выбросов загрязняющих веществ со свечей дегазаторов

Технические нормативы выбросов ЗВ дегазаторов ГПА цехов по дифференциальным удельным величинам установлены на единицу топливного газа, тепловой мощности, подачи газа нагнетателем и на единицу условной номинальной работы и определены по расходу масла через систему уплотнения вала нагнетателя ГПА, приведены по каждому типоразмеру агрегатов в таблице Е.1 (приложение Е).

Технические нормативы выбросов углеводородов из свечей дегазаторов ГПА рассчитаны по объему выбросов и плотности метана при температуре выброса.

Технические нормативы выбросов масла минерального нефтяного из свечей дегазаторов ГПА рассчитаны по объему выбросов и средней концентрации масла минерального нефтяного в выбросах ГПА.

Порядок расчета технических нормативов выбросов ЗВ определен в приложении Е.

6.3.3 Технические нормативы выбросов масла минерального нефтяного в атмосферу со свечей маслобаков определены по удельным выбросам и рассчитаны по номинальным эксплуатационным характеристикам маслосистемы в соответствии с Альбомом [10].

Интегральные показатели технических нормативов выбросов масла минерального нефтяного со свечей маслобаков ГПА установлены по пяти классам мощности от 2 до 31 МВт и приведены в таблице 6.7.

Таблица 6.7 - Технические нормативы выбросов масла минерального нефтяного (аэрозоль масла) со свечей маслобаков

Технические нормативы выбросов масла минерального нефтяного по дифференциальным удельные величинам выбросов со свечей маслобаков установлены на единицу топливного газа, тепловой мощности, подачи газа нагнетателем и на единицу условной номинальной работы и определены по расходу масла с учетом емкости маслосистемы, приведены по каждому типоразмеру агрегатов в таблице Е.2 (приложение Е).

Порядок расчета технических норм выбросов ЗВ определен в приложении Ж.

Приложение А
(справочное)

Составы природного газа на объектах ОАО «Газпром»

Таблица А.1 - Данные по составу природного газа на объектах ОАО «Газпром»

Приложение Б
(справочное)

Параметры выбросов газоперекачивающих агрегатов при транспорте и хранении природного газа

Таблица Б.1 - Параметры выбросов газоперекачивающих агрегатов при транспорте и хранении природного газа

Приложение В
(обязательное)

Порядок расчета удельных выбросов загрязняющих веществ газоперекачивающих агрегатов по результатам измерений для определения технических нормативов выбросов производственного объекта

В.1 Приведенную концентрацию - приведенную к 15 % содержания кислорода (по объему) массу мг/нм³, компонента i, содержащуюся в 1 нм³ сухого отработавшего газа (при 0 °С и 0,1013 МПа), вычисляют по формуле

                                                                                                         (В.1)

где О₂ - объемная концентрация кислорода в осушенном отработавшем газе, %;

C_i - масса компонента i, содержащаяся в 1 нм³ сухого отработавшего газа (при 0 °С и 0,1013 МПа), мг/нм³.

B.2 Содержание (объемная доля) кислорода О₂ и диоксида углерода СО₂ в сухих продуктах сгорания, %, определяют по формулам

                                                                                                     (В-2)

                                                                                                     (В.3)

B.3 Массовое количество выброса - мощность выброса M_i, г/с, компонента i с отработавшими газами в единицу времени вычисляют по формуле

M_i = C_i×K_в×Q₂×10^-3,                                                                                                                 (В.4)

где Q₂ - объемный расход сухих отработавших газов газотурбинной установки (при 0 °С и 0,1013 МПа), нм³/с;

K_в - коэффициент соотношения объемных расходов сухого и влажного отработавших газов, определяют по соотношению

                                                                                           (В. 5)

где О₂ - измеренная концентрация кислорода в пробе, %.

B.4 Расход сухих отработавших газов на срезе выхлопной шахты (трубы) Q₂, нм³/с, вычисляют по формулам

- для всех типов ГТУ с нерегулируемой силовой турбиной:

                                                                             (В.6)

- для ГТУ с регулируемой силовой турбиной (ГТК-10И, ГТК-10ИР, PGT-10, ГТК-25И, ГТК-25ИР, ГТНР-25И (В), ГТНР-25И (С)):

                                                                               (В.7)

где  - расход отработавших газов на номинальном режиме, нм³/с;

 - абсолютное давление за осевым компрессором ГТУ на номинальном режиме, МПа;

Т₃ - температура перед компрессором ГТУ на режиме испытаний, К;

Р_а - барометрическое давление, МПа;

Р₄ - абсолютное давление за компрессором ГТУ, МПа;

 - относительная частота вращения осевого компрессора ГТУ (отношение фактической частоты вращения компрессора к ее номинальной величине);

0,97 - поправка на техническое состояние ГТУ.

B.5 Объемный расход влажных продуктов сгорания на срезе патрубка ГТУ Q_г, нм³/с, (при 0°С и 0,1013 МПа) определяют по формуле

                                                                                                                             (В.8)

где r₂₀ - плотность продуктов сгорания газа при 0 °С и 0,1013 МПа, кг/нм³.

B.6 Коэффициент избытка воздуха a_в - отношение поступившего в установку воздуха к его количеству, необходимому для полного сгорания топлива, в соответствии со стехиометрическими уравнениями определяют по формуле

                                                                                                                     (В.9)

где L₀ - количество воздуха, необходимое для стехиометрического сгорания топлива, принимают равным 17,16 кг/кг.

Таблица В.1 - Плотность продуктов сгорания в зависимости от коэффициента избытка воздуха

B.7 Массовый расход продуктов сгорания на срезе патрубка ГТУ G₂, кг/с, определяют как сумму массовых расходов циклового воздуха G₃, кг/с, и топливного газа G_ТГ, кг/с, и вычисляют по формуле

G₂ = G₃ + G_ТГ.                                                                                                                      (В. 10)

Массовый расход топливного газа G_ТГ, кг/с, вычисляют по формуле

                                                                                                                 (В.11)

где  - плотность топливного газа, кг/м³ (при 20 °С и 0,1013 МПа).

Объемный расход топливного газа q_ТГ, м³/ч (при 20 °С и 0,1013 МПа), вычисляют по формуле

                                                                                                               (В.12)

где  - низшая теплота сгорания топлива, принимают  = 33431 кДж/м³;

N_e - мощность газотурбинного привода, МВт;

h_е - эффективный КПД газотурбинного привода.

B.8 Объемный расход влажных продуктов сгорания на срезе патрубка ГТУ Q_2ф, м³/с, при их фактической температуре Т₂, К, вычисляют по формуле

                                                                                                                     (В.13)

Объемный расход влажных продуктов сгорания на срезе выхлопной трубы ГТУ Q_6ф, м³/с, при их фактической температуре Т₆, К, вычисляют по формуле

                                                                                                                  (В.14)

где G₆ - массовый расход продуктов сгорания на срезе выхлопной трубы (равный G₂), кг/с.

В.9 Технические нормативы выбросов определяют по следующим удельным величинам:

- удельный выброс на единицу топливного газа (индекс выброса)  г/м³, вычисляют по формуле

                                                                                                                (В.15)

- удельный выброс на единицу работы  г/кВт×ч, вычисляют по формуле

                                                                                                                    (В.16)

- удельный выброс на единицу тепловой мощности  г/ГДж, вычисляют по формуле

                                                                                                         (В.17)

- удельный выброс на единицу подачи газа нагнетателем  г/тыс. м³, вычисляют по формуле

                                                                                                                 (В. 18)

где Q_k - коммерческая производительность нагнетателя, млн. м³/сут.

В.10 Соотношения показателей выброса М_i, г/с,  г/м³,  г/ГДж,  г/кВт×ч, и приведенной (к 15 % кислорода) концентрации ЗВ , мг/м³, определяют по формулам

                                                                                                   (В.19)

                                                                                                         (В.20)

                                                                                                                  (В.21)

                                                                                                           (В.22)

В.11 Дифференциальные показатели технических нормативов выбросов ЗВ с отходящими газами для различных типов ГПА приведены в таблице В.2. Диапазон величин указывает на значения от проектных до текущих технических нормативов выбросов ЗВ. Теплотехнические характеристики приведены на номинальном режиме эксплуатации ГПА. Выбросы загрязняющих веществ указаны с учетом располагаемой мощности ГТУ и приняты по фактически регистрируемым статистически репрезентативным данным. Взаимосвязь показателей выбросов оксида углерода и оксидов азота пропорциональна интервалу нагрузок ГПА на штатных эксплуатационных режимах.

В.12 Целевые показатели проектных технических нормативов выбросов ЗВ заводов-производителей определены по удельным величинам выбросов с отходящими газами ГПА при стендовых испытаниях как наилучшие доступные существующие технологии в плане экологической оценки влияния на загрязнение атмосферного воздуха и приведены в таблице В.3.

В.13 Удельные выбросы ЗВ газотурбинных двигателей зарубежных производителей определены по наилучшим в экологическом отношении эксплуатационным характеристикам агрегатов из существующих технологий по ВАСТ и приведены в таблице В.4.

Таблица В.2 - Дифференциальные показатели технических нормативов выбросов загрязняющих веществ с отходящими газами газоперекачивающих агрегатов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* На срезе выхлопного патрубка турбины.

** На срезе дымовой трубы.

*** При условной концентрации кислорода 15 % в сухих продуктах сгорания.