«СОГЛАСОВАНО» Заместитель директора по науке БелГИМ «УТВЕРЖДАЮ» Директор РУП «БелнипиЭнергопром» _____________________Т.А. Коломиец ____________________ А.Н. Рыков «____»_________________ 2012 г. «____»_________________ 2012 г. м. п. м. п. Изменение № 1 Методика выполнения измерений концентраций и выбросов загрязняющих веществ, скорости газов, температуры, влажности, давления электронными переносными приборами МВИ.МН 1003-2007 (Вводится взамен МВИ 1003-2004) Разработчик РУП «БелнипиЭнергопром» Минск 2012 Дата выпуска г. ИЛ ИЗВЕЩЕНИЕ об изменении № 1 20.03.2008 Срок изменения Май 2012 года ОБОЗНАЧЕНИЕ ДОКУМЕНТА МВИ.МН 1003-2007 Лист Листов 2 ПРИЧИНА КОД Практический опыт по применению МВИ МВИ. МН 1003-2007 в лабораториях, осуществляющих аналитический контроль в области охраны окружающей среды, свидетельствует о необходимости разъяснения некоторых позиций действующей методики. Требуются уточнения в части контроля выбросов диоксида азота, особенностей приведения измеренной концентрации загрязняющих веществ к сопоставимым условиям по избытку воздуха, а также необходима детализация отдельных позиций, в соответствии с ТКП 17.08-01-2006(02120) Охрана окружающей среды и природопользование. Атмосфера. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Порядок определения выбросов при сжигании топлива в котлах теплопроизводительностью до 25 МВТ. Внесенные изменения не повлияют на метрологические характеристики методики. УКАЗАНИЕ О ЗАДЕЛЕ УКАЗАНИЕ О ВНЕДРЕНИИ МВИ.МН 1003 - 2007 внесена 15.05.2008 в Реестр МВИ, допущенных к применению в области охраны окружающей среды ПРИМЕНЯЕМОСТЬ РАЗОСЛАТЬ Лаборатории, осуществляющие испытания в области охраны окружающей среды, и аккредитованные в Национальной системе аккредитации БелГИМ, Минприроды ПРИЛОЖЕНИЕ На 5 страницах в 3 экземплярах ИЗМ. № 1 CОДЕРЖАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ Изменения внесены в пункты: 4.4 (стр. 6), 5 (стр. 7-10) и 9.2 (стр. 15) по изданию МВИ.МН 1003-2007 «Минск, «Бел НИЦ «Экология», 2008» Изменения выделены цветом Составил Согласовал Проверил Н. контроль Изменение внес 2 4.4 Выполнение измерений 4.4.1 Перед выполнением измерений необходимо вывести оборудование на технологический режим работы, соответствующий задачам, которые ставятся при проведении измерений. При государственном, ведомственном и производственном контроле за выбросами загрязняющих веществ в атмосферный воздух измерения проводят при фактической нагрузке, о чем делается запись в таблице регистрации результатов измерений. Длительность измерений должна быть около 20 минут. При циклических процессах 20-минутный интервал измерений должен охватывать «пик» нагрузки. 4.4.2 Для выполнения измерений зонд газоанализатора необходимо вставить в штуцер, установленный в стенке газохода, и включить насос. После стабилизации показаний дать выдержку в течение 1-2 мин. и выключить насос. Длительность измерения концентраций обычно составляет 2-5 мин. В течение 20 мин. следует выполнить не менее 3 измерений и затем усреднить результаты. После каждого измерения необходимо извлечь зонд из газохода и продуть систему чистым воздухом до полной очистки ячеек, т.е. до момента, когда показания по кислороду достигнут 20%, а по остальным компонентам снизятся и будут на уровне погрешности прибора. Полученное среднее значение концентрации измеряемого вещества можно использовать для определения массовых выбросов (г/с) только в том случае, если измеренные значения отличаются между собой в пределах погрешности прибора. При разбросе результатов измерений, превышающем погрешность прибора, делают вывод о нестабильности процесса и выполняют 6-7 измерений в течение 20 минут, а их статистическую обработку выполняют по типу А. В циклическом процессе, при измерениях с целью контроля выбросов, предварительно оценивают характер цикла, а затем выполняют измерения таким образом, чтобы при 20-минутном осреднении были охвачены области максимальных концентраций. При измерениях с целью определения средних за цикл выбросов, концентрации загрязняющих веществ и расходы дымовых газов измеряются одновременно на протяжении всего цикла с заданным шагом по времени. Затем на основании этих измерений определяются выбросы с их последующим осреднением. В случае, если длительность процесса меньше 20 минут, приведение выброса к 20-минутному интервалу выполняется следующим образом: выполняются измерения концентраций загрязняющих веществ и расходов дымовых газов с шагом 2-3 минуты, на основании которых вычисляются мгновенные значения выбросов. Их значения усредняются и пересчитываются на длительность 20 минут по выражению М 20 М i , n 20 (4.1) где: Мi – каждое из n значений выбросов, полученных умножением измеренных концентраций на соответствующие расходы дымовых газов, г/с. τ – продолжительность процесса, мин. n – количество замеров Если газоанализатор имеет функцию непрерывного измерения концентраций с автоматическим усреднением концентраций, то измерения после установки зонда осуществляются непрерывно в течение 20-30 минут и в качестве результата принимается среднее значение (показания прибора). При определении выбросов азота оксидов газоанализаторами, укомплектованными каналами измерения концентраций азота оксида и азота диоксида, измеренные величины азота оксида пересчитываются в азота диоксид с 3 использованием плотности азота диоксида. К полученной величине добавляется фактическая измеренная величина концентрации азота диоксида. При определении выбросов азота оксидов газоанализаторами, укомплектованными только каналом измерения NO, измеренные величины в ppm пересчитываются в азота диоксид с использованием плотности азота диоксида. В случае, если измеренные величины NO индицированы в мг/м3, для пересчета в азота диоксид их следует разделить на 1,34 и умножить на 2,05. * * * 5 ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ. ПРИВЕДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ К СОПОСТАВИМЫМ УСЛОВИЯМ Единство измерений обеспечивается соблюдением настоящей МВИ, а также требований, приведенных в инструкциях по эксплуатации приборов. Важным условием обеспечения единства измерений концентраций и выбросов загрязняющих веществ является приведение результатов к сопоставимым (одинаковым) условиям по температуре, давлению, влажности, степени разбавления дымовых газов воздухом и т.д. Приведение к нормальным условиям по температуре и давлению. Величины, полученные при измерениях, например скорости газов или концентраций веществ характерны только для тех условий по температуре и давлению, при которых они получены. Приведение к нормальным условиям (н.у.) – (0 С и 101,32 кПа) расхода газов осуществляют по формуле Vн V 273 * Рг (t г 273)101,32 (5.1) где: V – рассчитанный по измеренной скорости и площади сечения газохода расход дымовых газов в контрольном сечении при температуре t (С), давлении Рг (кПа) и относительной влажности (% ОВ), м3/с; Рг – сумма статического давления в газоходе и атмосферного давления Рб кПа; tг – температура газов в газоходе, С. Приведение к сопоставимым условиям по избытку воздуха. Концентрации загрязняющих веществ в дымовых газах зависят от избытка воздуха в измерительном сечении. Приведение к заданным (сопоставимым) условиям по избытку воздуха или содержанию кислорода осуществляется в следующих случаях: - если при расчете выбросов используются результаты измерения концентраций загрязняющих веществ, а расход отходящих газов определяется расчетным методом по расходу топлива и содержанию кислорода в отходящих газах; - если необходимо сравнить (соизмерить) величины концентраций, измеренные или рассчитанные на разных технологических установках, котлах, печах, в разных местах одной и той же установки и т.д.; - если норматив установлен с учетом требований по содержанию кислорода (коэффициента избытка воздуха) в отходящих газах. 4 Коэффициент избытка воздуха рассчитывают по формуле 21 21 O 2 , (5.2) где: О2.– измеренное содержание кислорода в дымовых газах, об. доля, %. Пересчет измеренной концентрации при избытке воздуха α1 на избыток воздуха α2 осуществляется по формуле С 2 С1 1 2 (5.3) Значения расхода дымовых газов и концентрации в них вредных веществ должны подставляться в формулу (10.1) для расчета выбросов при одинаковом избытке воздуха, для чего необходимы пересчеты по формуле (5.3). В таблице П Б.2 приложения Б приводятся значения парциальных давлений водяных паров на линии насыщения в наиболее часто встречающемся диапазоне температур окружающего воздуха и дымовых газов. При температурах окружающего воздуха ниже 5ºC или когда температура точки росы поступающей в прибор газовой пробы ниже 5ºC, а также в случаях, когда газоанализатор оснащен осушителем или холодильником для пробы газа остаточной влажностью пробы можно пренебречь и выражение (5.6) приобретает вид C iм,1, 4 C i1 1 i 1,4 , мг/нм3 (5.7) Приведение расхода газа к сопоставимым условиям при двух вариантах определения расхода – по измеренной скорости и по расходу топлива. 1 Определение расхода дымовых газов по измеренной скорости в газоходе выполняется по формуле V=F х W, м3/с (5.8) где: F – площадь сечения газохода, м2; W – измеренная средняя по сечению скорость потока в газоходе, м/с. Порядок измерения скорости приводится в разделе 6. Приведение измеренного расхода газа к нормальным условиям и его пересчет на сухие газы выполняется по формуле 2 Vсух V 2 273 Pг 1 (273 t г ) 101,325 (1 Рн о (t г ) 2 100 Рг ), (5.9) В случае, если при сжигании топлива с известными характеристиками, отсутствует возможность измерения влажности дымовых газов, формула 5.9 может быть преобразована к виду 5 2 Vсух V 2 273 Pг 1 (273 t г ) 101,325 (1 Vн2о Vог (1 1)Vо ) (5.9-а) или 2 . Vсух 2 V 2 273 Pг 1 (273 tг ) 101,325 k » (5.9-б), где: V – рассчитанный по измеренной скорости и площади сечения расход уходящих дымовых газов в контрольном сечении при избытке воздуха α1, температуре tг (С), давлении Рг (кПа) и относительной влажности (%), м3/с; 1 – коэффициент избытка воздуха в дымовых газах; 2 – коэффициент избытка воздуха, к которому осуществляется приведение; Рг – давление в газоходе, равное сумме статического давления в газоходе и атмосферного давления Рб кПа; 101,325 –нормальное атмосферное давление, кПа; tг – температура дымовых газов, С; Vог – удельный объем дымовых газов, образующихся при сжигании i-го топлива при избытке воздуха α=1, м3 при н.у./кг(м3 при н.у.) (теоретический объем дымовых газов); VН2О – удельный объем водяных паров, входящих в состав дымовых газов, образующихся при сжигании i-го топлива, м3 при н.у./кг(м3 при н.у.); Vо – удельный объем воздуха, необходимый для сжигания i-го топлива, м3 при н.у./кг(м3 при н.у.) (теоретический объем воздуха); k – отношение объема сухих и влажных продуктов сгорания, значения которого для основных видов топлива приведены в таблицах А.1 и А.2 приложения А ТКП 17.08-01-2006(02120) «Охрана окружающей среды и природопользование. Выбросы загрязняющих веществ в воздух. Порядок определения выбросов при сжигании топлива в котлах теплопроизводительностью до 25 МВт» или ТКП 17.08-04-2006(02120). Удельные объемы Vог, VН2О и Vо берутся по фактическим данным или, в зависимости от вида топлива, по /7/ или по таблицам А1 и А2 приложения А ТКП 17.08-01-2006(02120) «Охрана окружающей среды и природопользование. Выбросы загрязняющих веществ в воздух. Порядок определения выбросов при сжигании топлива в котлах теплопроизводительностью до 25 МВт» или ТКП 17.08-04-2006(02120). Если нет необходимости пересчитывать измеренный расход отходящих газов на иной избыток воздуха, величины 1 и 2 в формуле 5.9-б опускаются. 2 Расход сухих дымовых газов может определяться удельным объемам дымовых газов по формуле Vсух В V0сух ( 1)V0 по расходу топлива и , м при нормальных условиях/с 3 6 (5.10) При приведении к избытку воздуха =1,4 формула приобретает вид 1, 4 Vсух В V0сух г 0,4V0 , м при нормальных условиях/с 3 (5.10А) где: В – расход топлива, кг/с, м3/с; V0 – теоретический объем воздуха, необходимый для сжигания топлива, м3 при н.у./кг(м3 при н.у.); сух V 0г – теоретический объем сухих дымовых газов, образующихся при сжигании топлива, м3 при н.у./кг(м3 при н.у.). сух Величины V0 и V 0 г берутся по фактическим данным или, в зависимости от вида топлива, по /7/ или по таблицам А1 и А2 приложения «А» ТКП 17.08-01-2006 (02120) «Охрана окружающей среды и природопользование. Выбросы загрязняющих веществ в воздух. Порядок определения выбросов при сжигании топлива в котлах теплопроизводительностью до 25 МВт». * * * 9.2 Выполнение измерений влажности при температуре выше 100°С При температурах выше 100°С электронные приборы по определению относительной влажности дают результат, сравнимый с погрешностью прибора, поэтому они не применимы. При температурах газов выше 100°С измерения влажности следует выполнять согласно ГОСТ 17.2.4.08-90 . В случаях измерения влажности дымовых газов, образующихся при сжигании топлив в агрегатах с известным составом дымовых газов, парциальное давление водяных паров в дымовом газе определяется по формуле Pф.Н 2О Рг V H 2O V0 г ( 1)V0 , (9.2) где: Рг – давление в газоходе, Па; VH2O – объем водяных паров, образующихся при сжигании топлива, м3 при 3 н.у./кг(м при н.у.); V0 – теоретический объем воздуха, необходимый для сжигания топлива, м3 при н.у./кг(м3 при н.у.); V 0г – теоретический объем дымовых газов, образующихся при сжигании топлива, м3 при н.у./кг(м3 при н.у.); α – коэффициент избытка воздуха в газоходе, определяется по формуле (5.2). Относительная влажность подсчитывается по формуле 9.1 Состав дымовых газов наиболее распространенных топлив приводится в ТКП 17.08-04-2006, Приложения А-1, А-2. 7