ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СТБ / ПРДС-2013 ДВИГАТЕЛИ СТАЦИОНАРНЫЕ Нормы выбросов загрязняющих веществ РУХАВІКІ СТАЦЫЯНАРНАЯ Нормы выкiдаў забруджвальных рэчываў Настоящий проект стандарта не подлежит применению до его утверждения Госстандарт Минск СТБ / ПРДС-2013 УДК МКС 27.060 КП 06 Ключевые слова: вещество загрязняющее, норма выброса, стационарные двигатели, газоперекачивающие агрегаты, газопоршневые агрегаты, газомоторные агрегаты, газотурбинные установки, когенерационные установки, микротурбинные установки, биотопливные и дизельные двигатели Предисловие Цели, основные принципы, положения по государственному регулированию и управлению в области технического нормирования и стандартизации установлены Законом Республики Беларусь "О техническом нормировании и стандартизации" 1 РАЗРАБОТАН и ВНЕСЕН управлением регулирования воздействий на атмосферный воздух и водные ресурсы Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь. 2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Госстандарта Республики Беларусь от__ХХ.ХХ.2013___ г. №_ХХ_ 3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ Настоящий стандарт не может быть тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта Республики Беларусь ________________________________________________________________________ Издан на русском языке II СТБ / ПРДС-2013 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ДВИГАТЕЛИ СТАЦИОНАРНЫЕ Нормы выбросов загрязняющих веществ РУХАВІКІ СТАЦЫЯНАРНАЯ Нормы выкiдаў забруджвальных рэчываў Stationary engines Emission limits for pollutants ___________________________________________________________________ Дата введения 2014-01-01 1 Область применения Настоящий стандарт устанавливает нормы выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух при сжигании различных видов топлива раздельно и в комбинации в стационарных двигателях номинальной производительностью от 0,1 МВт, используемых для производства тепловой и/или электрической энергии, отопления и/или горячего водоснабжения. Требования настоящего стандарта распространяются на вновь изготавливаемые, эксплуатируемые, проектируемые, реконструируемые, ремонтируемые стационарные двигатели. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух не должны превышать нормы, установленные в настоящем стандарте, и должны учитываться при установлении и контроле нормативов допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников выбросов. Для действующих стационарных двигателей, введенных в эксплуатацию до 31.12.1995 г., в случае если фактический выброс загрязняющих веществ выше указанной в настоящем стандарте нормы выброса, устанавливается временный норматив допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух с выводом из эксплуатации данного двигателя не позднее 31.12.2025 г. или разрабатывается план мероприятий по достижению не позднее 31.12.2025 г. нормы выброса для данного двигателя как для нового стационарного двигателя. Для действующих стационарных двигателей, введенных в эксплуатацию с 01.01.1995 г., по каким-либо причинам не соблюдающих норму выброса, указанную в настоящем стандарте, разрабатывается план мероприятий по достижению не позднее 31.12.2020 г. нормы выброса для данного двигателя как для действующего стационарного двигателя, а в случае невозможности достижения указанной нормы выброса, для такого двигателя не позднее 31.12.2025 г. должна соблюдаться норма выброса, установленная для нового стационарного двигателя. Требования настоящего стандарта распространяются на следующие загрязняющие 1 Первая редакция СТБ /ПРДС-2013 вещества1): азота оксиды в пересчете на азота (IV) оксид (азота диоксид), код 0301, твердые частицы суммарно (недифференцированная по составу пыль (аэрозоль), содержащаяся в воздухе населенных мест), код 2902. Разрешается превышать в течение не более 250 часов в год нормы выбросов загрязняющих веществ для стационарных двигателей, использующих газообразное топливо, на которых в исключительных случаях следует прибегать к использованию других видов топлива в силу внезапной остановки поставки газообразного топлива и которые в этой связи необходимо оснастить оборудованием для очистки отработанных газов. В случае сжигания в стационарном двигателе жидкого топлива менее 500 ч в год требования настоящего стандарта не распространяются на твердые частицы. Требования настоящего стандарта не распространяются на запуск (розжиг), остановку и эксплуатационное обслуживание стационарных двигателей, а также не распространяются на стационарные двигатели, предназначенные для использования в качестве аварийного тепло и/или электроснабжения и/или эксплуатируемые менее 500 часов в год. 2 Нормативные ссылки В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты: ТКП 17.13-01-2008 (02120) Охрана окружающей среды и природопользование. Мониторинг окружающей среды. Правила проектирования и эксплуатации автоматизированных систем контроля за выбросами загрязняющих веществ и парниковых газов в атмосферный воздух СТБ 17.08.02-01-2009 Охрана окружающей среды и природопользование. Атмосферный воздух. Вещества, загрязняющие атмосферный воздух. Коды и перечень СТБ 1626.1-2006 Установки котельные. Установки, работающие на газообразном, жидком и твердом топливе. Нормы выбросов загрязняющих веществ ГОСТ 23172-78 Котлы стационарные. Термины и определения Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие технических нормативных правовых актов в области технического нормирования и стандартизации (далее - ТНПА) по каталогу, составленному на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочные ТНПА заменены (изменены), то при пользовании настоящим стандартом, следует руководствоваться замененными (измененными) ТНПА. Если ссылочные ТНПА отменены без замены, то положение, в котором дана ссылка на них, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку. 3 Термины и определения В настоящем стандарте применяют термины, установленные в [1], а также следующие термины с соответствующими определениями: 3.1 действующие стационарные двигатели: Стационарные двигатели, введенные в эксплуатацию в соответствии с положениями [2] до 01.01.2014 г., а также стационарные 1) 2 Наименование и коды загрязняющих веществ даны в соответствии с СТБ 17.08.02-01. СТБ / ПРДС-2013 двигатели, имеющие на ХХ.ХХ.2013 г. (указывается дата принятия постановления Госстандарта Республики Беларусь) положительное заключение государственной экологической экспертизы, государственной экспертизы градостроительных проектов, обоснований инвестирования в строительство, архитектурных, строительных проектов, выделяемых в них этапов работ, очередей строительства, пусковых комплексов, и введенные в эксплуатацию в соответствии с положениями [2] до 01.01.2015 г. 3.2 выброс: Поступление в атмосферный воздух загрязняющих веществ от источника загрязнения атмосферного воздуха. 3.3 новые стационарные двигатели: Стационарные двигатели, введенные в эксплуатацию с 01.01.2014 г. Примечание – термин применяется с учетом исключений, предусмотренных 3.1. 3.4 нормальный метр кубический (м3): Единица объема газовой среды, приведенная к нормальным условиям (температура 0 °С и давление 101,3 кПа). 3.5 норма выброса: Предельный уровень содержания загрязняющего вещества в отходящих газах, рассчитываемый как отношение массы загрязняющего вещества в миллиграммах к объему сухих отходящих газов в кубических метрах при нормальных условиях и пересчитанный на объемное содержание кислорода в отходящих газах 15 % (коэффициент избытка воздуха = 3,5). 3.6 природный газ: Добываемый на газовых, газоконденсатных и газонефтяных месторождениях газ, представляющий собой многокомпонентные смеси, состоящие из предельных углеводородов и неуглеводородных компонентов, с содержанием метана не менее 90% [3]. 3.7 стационарные двигатели: Газоперекачивающие, газопоршневые, газомоторные агрегаты, газотурбинные, когенерационные, микротурбинные установки, биотопливные и дизельные двигатели, а также иные технологические установки, работающие на основе двигателей внутреннего сгорания, не относящиеся к котельным установкам в соответствии с ГОСТ 23172. Примечание – там, где это необходимо, для целей настоящего стандарта отдельно используется понятие газотурбинная установка, ввиду того обстоятельства, что для нее применяются отличные от остальных стационарных двигателей технические параметры 3.7 топливо: Жидкий или газообразный горючий материал, используемый для сжигания в стационарных двигателях. 3.8 тепловой вклад топлива: Произведение расхода топлива на его низшую теплоту сгорания. 3.9 твердые частицы: Суммарное количество органических и неорганических взвешенных веществ, образующееся при сжигании топлива и выбрасываемое в атмосферный воздух с отходящими газами. 4 Нормы выбросов загрязняющих веществ 4.1 Нормы выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух разработаны, исходя из современного уровня технологий сжигания топлива и очистки дымовых газов. 4.2 Соблюдение норм выбросов необходимо проверять посредством непрерывных или дискретных измерений или любых других технически рациональных методов. Выбросы загрязняющих веществ от газотурбинных установок, газомоторных установок мощностью более 15 МВт в обязательном порядке подлежат непрерывным измерениям в соответствии с положениями ТКП 17.13-01. 4.3 В случае непрерывных измерений соблюдение норм выбросов достигается в том случае, если проверенные среднемесячные значения не превышают нормы выбросов. При непрерывных измерениях допускается двукратное превышение значений норм 3 СТБ /ПРДС-2013 выбросов загрязняющих веществ в течение не более 30 мин при условии, что среднее их значение за сутки не превысит нормативного и общая продолжительность 30-минутных превышений составит в течение года менее 3 % времени работы стационарного двигателя. 4.4 В случае дискретных измерений или других технически рациональных методов измерений соблюдение норм выбросов достигается тогда, когда среднее значение, рассчитанное на основе 12 (двенадцати) измерений в год в сопоставимых условиях, не превышает нормы выбросов. Концентрации загрязняющих веществ в отходящих газах в течение одного дискретного измерения определяются на основании проведения не менее 6 испытаний, с учетом того, что время испытаний составляет не менее 1 часа. При дискретном измерении допускается превышение значений норм выбросов загрязняющих веществ на величину погрешности метода измерений, при этом такое измерение повторяется не менее двух раз в течение 7 дней на сопоставимой нагрузке с последующим усреднением полученных значений концентраций загрязняющих веществ. Норма выбросов считается не превышенной, в случае если среднее значение фактической концентрации загрязняющего вещества не более значения нормы выброса, умноженной на коэффициент 1,05. 4.5 Мониторинг соответствующих загрязняющих веществ и измерения параметров технологического процесса, а также обеспечение качества автоматизированных систем контроля за выбросами загрязняющих веществ и парниковых газов в атмосферный воздух и эталонные измерения, предназначенные для калибровки этих систем, должны осуществляться в соответствии с нормами, установленными Европейским комитетом по стандартизации (CEN). Если нормы CEN отсутствуют, следует применять нормы Международной организации по стандартизации (ISO) либо национальные или международные нормы, которые обеспечивают получение данных эквивалентного качества. 4.6 Норма выбросов азота оксидов в пересчете на азота (IV) оксид (азота диоксид) означает суммарное количество азота (II) оксида (азота оксид), код 0304 и азота (IV) оксида (азота диоксид), код 0301, обозначаемое как NO2, приведенное к нормальным условиям и содержанию кислорода 15% и рассчитываемое по формуле: 6 C NO2 ( NO2m 0,8 NO m ) NO 2 , 21 k (1) где NO2m - измеренная объемная концентрация диоксида азота при содержании кислорода k, ppm. При отсутствии прямого измерения диоксида азота, NO2m вычисляется как произведение измеренной объемной концентрации оксида азота на коэффициент 0,05; NO m - измеренная объемная концентрация оксида азота при содержании кислорода k, ppm; 0,8 – коэффициент трансформации оксидов азота в диоксид азота для стационарных двигателей; NO 2 – плотность диоксида азота при нормальных условиях, равная 2,05 кг/м3. k – измеренная концентрация кислорода в отходящих газах, %. 4.7 Норма выбросов твердых частиц суммарно (недифференцированная по составу пыль (аэрозоль), содержащаяся в воздухе населенных мест) означает количество твердых частиц, обозначаемое как PM, приведенное к нормальным условиям и содержанию кислорода 15% и рассчитываемое по формуле: 6 m С PM С pm ; 21 k 4 (2) СТБ / ПРДС-2013 где c m pm – измеренная концентрация твердых частиц, мг/м3. Пример – При измерениях отходящих дымовых газов были зафиксированы следующие значения показателей: О2 = 8,3 %, Pb = 99,8 кПа, P = –0,003 кПа, tв = 17 °С, tg = 102 °С, Срм = 34 мг/м3, СNO = 160 ppm, концентрация диоксида азота не измерялась. Отбор проб производился прибором, оснащенным осушкой газов. По формуле (1) рассчитываем концентрацию оксида азота (NO2): c NO2 (160 0,05 0,8 160) 2,05 6 131,72 мг/м3. (21 8,3) По формуле (2) рассчитываем концентрацию твердых частиц (РМ): c pm 34 6 16,06 мг/м3. (21 8,3) 4.8 В случае совместного сжигания в стационарном двигателе двух или более видов топлива нормы выбросов загрязняющих веществ устанавливаются как сумма средневзвешенных предельных значений норм выброса для каждого топлива. Средневзвешенное предельное значение для топлива определяется путем умножения нормы выброса на тепловой вклад этого топлива и делением полученного результата на сумму тепловых вкладов, вносимых всеми видами топлива. 4.9 Мощность стационарных двигателей однозначно определяется количеством установленных двигателей (агрегатов, установок). В ситуации, когда выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух от нескольких двигателей (агрегатов, установок) осуществляются в общую дымовую трубу или несколько двигателей (агрегатов, установок) расположены на одном объекте воздействия на атмосферный воздух, и выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух от них осуществляются в индивидуальные дымовые трубы, норма выбросов устанавливается как для установки мощностью равной сумме мощностей каждого двигателя (агрегата, установки). Пример – На одном объекте воздействия на атмосферный воздух в 2011 году установлены две газотурбинные установки, использующие природный газ, мощностью 3,5 МВт и 7,5 МВт соответственно, и планируется к вводу в 2015 году одна газопоршневая установка, использующая биогаз, мощностью 0,7 МВт. Выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух осуществляется от каждой установки в собственную дымовую трубу. Суммарная мощность газотурбинных установок составляет 11 МВт, для каждой из них применяется, в соответствии с таблицей 1, норма 150 мг/м3 для оксидов азота, норма для твердых частиц не устанавливается. Для газопоршневой установки в соответствии с таблицей 2 применяется норма 380 мг/м3 для оксидов азота, норма для твердых частиц не устанавливается. 4.10.1 Нормы выбросов для газотурбинных установок, включая газовые турбины комбинированного цикла, приведены в таблице 1 для каждого компонента выбросов в зависимости от тепловой номинальной мощности газотурбинных установок и даты ввода ее в эксплуатацию. 4.10.2 В случаях, когда на объекте воздействия на атмосферный воздух вводится в эксплуатацию газотурбинная установка мощностью по меньшей мере 50 МВтт, в независимости от того, как отводятся отходящие газы от новой газотурбинной установки (в общую или индивидуальную дымовую трубу), для всех газотурбинных установок, эксплуатируемых на объекте воздействия на атмосферный воздух, с даты ввода новой газотурбинной установки, применяется норма выбросов, указанная в таблице 1 для новых установок, мощностью свыше 50 МВтт. 5 СТБ /ПРДС-2013 Таблица 1 – Нормы выбросов для газотурбинных установок (включая газовые турбины комбинированного цикла) Номинальная Вид топлива Норма выбросов, мг/м3 тепловая азота оксидов (NO2) твердых частиц мощность, МВтт действующие новые действующие и установки установки новые установки от 0,1 включ. до 5 газообразное топливо « 5 « св. 50 включ. 50 Не нормируется 200 150 жидкое топливо 150 100 природный газ 150 100 отличное от природного газа газообразное топливо 200 100 жидкое топливо 200 120 50 природный газ 90 150 1 50 2, 3 Не нормируется отличное от природного газа газообразное топливо 120 200 1 50 2, 3 жидкое топливо 90 200 1 50 2, 3 Не нормируется 30 Примечания: 1 Для установок, эксплуатируемых менее 1500 часов в год. 2 75 мг/м3 в следующих случаях, при которых эффективность турбины определяется на основе базовой нагрузки в системе ISO: турбины, используемые в нагревательных и силовых системах, с общей эффективностью, превышающей 75%; турбины, используемые на установках комбинированного типа с ежегодным средним показателем общей эффективности более 55%; турбины для оборудования с механическим приводом. 3 Для турбин, не относящихся ни к одной из категорий, упоминаемых в примечании 2, однако обладающих коэффициентом полезного действия более 35% в условиях базовой нагрузки по шкале ISO, норма выброса рассчитывается по формуле 50 x η/35, где η – КПД турбины в условиях базовой нагрузки по шкале ISO, выраженной в процентах. 4.11.1 Нормы выбросов для стационарных двигателей, за исключением газотурбинных установок, приведены в таблице 2 для каждого компонента выбросов в зависимости от тепловой номинальной мощности стационарных двигателей и даты ввода ее в эксплуатацию. 6 СТБ / ПРДС-2013 4.11.2 Выбросы оксидов азота в атмосферный воздух от стационарных двигателей (за исключением газотурбинных установок), эксплуатируемых менее 1500 часов в год, по согласованию с Министерством природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь могут быть выше норм выбросов, указанных в таблице 2, в том случае, если применяются первичные меры по ограничению выбросов оксидов азота, и эти меры приводят к величинам выбросов не более 380 мг/м3 для газообразного топлива и не более 1300 мг/м3 для жидкого топлива. Таблица 2 – Нормы выбросов для стационарных двигателей, за исключением газотурбинных установок Номинальная Вид двигателя, Норма выбросов, мг/м3 тепловая вид топлива азота оксидов (NO2) твердых частиц мощность, МВтт действующие новые действующие и установки установки новые установки от 0,1 включ. до 1 св 1 от 0,1 включ. до 1 св 1 от 0,1 включ. до 1 « 1 « 20 св. 20 включ. от 0,1 включ. до 5 « 5 « 20 Газовые двигатели с искровым зажиганием (карбюраторные) газообразное топливо 200 150 Не нормируется 150 95 Двигатели, работающие на двух видах топлива, в газовом режиме, включая двигатели, работающие на биотопливе 450 225 380 190 Двигатели, работающие на двух видах топлива, в режиме жидкого топлива, включая двигатели, работающие на биотопливе 1850 380 Не нормируется 750 225 50 450 225 Дизельные двигатели с воспламенением от сжатия жидкое топливо, 1300 450 750 225 Не нормируется 50 7 СТБ /ПРДС-2013 св. 20 включ. исключая биотопливо 450 190 Примечания: 1 В тех случаях, когда селективная каталитическая редукция (СКР) не может на данный момент применяться в силу технических причин или из-за плохой инфраструктуры (отдаленная местность, доступность подходящего топлива, реагентов, запасных частей, и т.д.), или когда наличие достаточных объемов высококачественного топлива не может быть гарантировано, по согласованию с Министерством природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь применяются следующие нормы выбросов: двигатели, работающие на двух видах топлива: 1850 мг/м3 для жидкого топлива; 380 мг/м3 для газообразного топлива; дизельные двигатели, низкая (менее 300 об/мин) и средняя (300−1200 об/мин) скорость: 1 300 мг/м3 для двигателей мощностью до 20 МВт включительно и 1850 мг/м3 для двигателей мощностью более 20 МВт; дизельные двигатели, высокая (более 1 200 об/мин) скорость: 750 мг/м3. 2 Поскольку стационарные двигатели с более высокой энергоэффективностью потребляют меньше топлива и тем самым в меньших количествах выбрасывают СО2, а также поскольку более высокая эффективность двигателей может привести к более высоким температурам и тем самым к более высоким концентрациям оксидов азота в дымовых газах, норма выброса для таких стационарных двигателей по согласованию с Министерством природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь рассчитывается по формуле: НВ x ηф/ηб, где НВ – норма выброса, указанная в таблице, ηф – фактический КПД двигателя, ηб – базовый КПД двигателя. В качестве базового КПД двигателя при выработке только электрической энергии принимается значение 33%, при совместной выработке тепловой и электрической энергии принимается значение 85%. 4.12 Нормы выбросов в таблицах 1 - 2 приведены в сухих отходящих газах при нормальных условиях (температура 0 °С и давление 101,3 кПа) и объемном содержании кислорода в отходящих газах 15 % (коэффициент избытка воздуха = 3,5). Расчет значения коэффициента избытка воздуха, пересчет концентрации загрязняющих веществ на объемное содержание кислорода в отходящих газах 15 %, приведение концентрации к нормальным условиям производится в соответствии с СТБ 1626.1 (приложение А). В паспортах на газоперекачивающие, газопоршневые, газомоторные агрегаты и микротурбинные установки может указываться содержание кислорода в отходящих газах равное 5 % (коэффициент избытка воздуха = 1,3), и в этом случае коэффициент перерасчета норм выброса на 15% содержание кислорода составляет 0,375, например, 600 мг/м3 при 5% O2 соответствуют 225 мг/м3 при 15% O2. 8 СТБ 1626.1-2006 Библиография [1] Закон Республики Беларусь от 16 декабря 2008 года "Об охране атмосферного воздуха" [2] СНБ 1.03.04-2000 Приемка законченных строительством объектов. Основные положения [3] СТО Газпром 11-2005 Методические указания по расчету валовых выбросов углеводородов (суммарно) в атмосферу в ОАО «Газпром» 9 СТБ /ПРДС-2013 Первый заместитель Министра природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь В.В. Кулик подпись Начальник управления регулирования воздействий на атмосферный воздух и водные ресурсы С.В. Завьялов подпись Начальник отдела регулирования воздействий на атмосферный воздух и озоновый слой А.С. Пилипчук подпись 10