Методика расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных дизельных установок
Актуально на 04.11.2026.
Как цитировать: "Методика расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных дизельных установок". .... https://bukva.ai/docs/metodika-rascheta-vybrosov-zagryaznyayuschih
(утв. МПР РФ 14.02.2001)
Утверждаю Министр природных ресурсов Российской Федерации Б. А. Яцкевич 14 февраля 2001 года
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ОТ СТАЦИОНАРНЫХ ДИЗЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
Разработчики: от НИИ Атмосфера: кандидат физ.-мат. наук В.Б. Миляев, кандидат геогр. наук Н.С. Буренин; от СПб университета МВД России: доктор техн. наук, проф. В.Н. Ложкин; от ООО «Фирма „Интеграл“: кандидат физ.-мат. наук В.И. Лайхтман. При разработке данного документа учтены результаты практической оценки выбросов при проведении расчетов загрязнения атмосферы дизель-электрическими станциями предприятий Акционерной компании „Якутскэнерго“, а также замечания и предложения специалистов территориальных органов по охране окружающей среды и других организаций, занимающихся вопросами охраны атмосферного воздуха.»
Методика расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных дизельных установок (далее — Методика): устанавливает порядок расчета выбросов от стационарных дизельных установок на основе удельных показателей; распространяется на все типы стационарных дизельных установок, дизель-генераторы, буровые агрегаты, мотопомпы, мотокомпрессоры, мотовентиляторы и т.п.; применяется территориальными органами Министерства природных ресурсов Российской Федерации и организациями, проводящими работы по инвентаризации, нормированию, учету выбросов загрязняющих веществ. Полученные в соответствии с настоящим документом результаты используются в качестве исходных данных при учете и нормировании выбросов стационарных дизельных установок на действующих предприятиях и объектах, а также при разработке предпроектной и проектной документации на новое строительство.
Общие положения
1. Методика предназначена для расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу стационарными дизельными установками при их эксплуатации.
2. В соответствии с Методикой производится расчет максимальных разовых за 20-минутный период времени и валовых за год выбросов в атмосферу стационарной дизельной установкой. В качестве исходных данных для расчета максимальных разовых выбросов используются сведения из технической документации завода — изготовителя дизельной установки об эксплуатационной мощности (если сведения об эксплуатационной мощности не приводятся, — то номинальной мощности), а для расчета валовых выбросов в атмосферу — результаты учетных сведений о годовом расходе топлива дизельного двигателя.
3. Методика позволяет, в зависимости от наличия или отсутствия, а также полноты имеющейся информации по выбросам вредных веществ, приводимых в сопровождаемой технической документации на стационарную дизельную установку, или располагаемых возможностей на выполнение соответствующего инструментального контроля выбросов, осуществлять расчет выбросов: с использованием усредненных значений удельных выбросов в зависимости от мощности и частоты вращения коленчатого вала дизельного двигателя; по данным инструментального контроля выбросов в условиях эксплуатации.
4. Приведенные в документе усредненные удельные значения показателей выбросов отражают основные закономерности изменения параметров токсичности дизелей в зависимости от нагрузочно-скоростного режима работы силовой установки, а также мощности и быстроходности дизельного двигателя *[1], *[5], *[6]. При этом учитывается, что в реальной эксплуатации в течение года *[2], *[3], *[7] в соответствии с изменением характера внешних условий стационарная дизельная установка работает на некоторой совокупности установившихся дискретных режимов, для которой значения удельных выбросов усредняются *[5]. Принимаются во внимание также особенности организации рабочего процесса многоцилиндровых мощных дизельных установок.
5. Расчеты выбросов выполняются для следующих вредных веществ,
поступающих в атмосферу с отработавшими газами стационарных дизельных установок: — оксид углерода (CO); — оксиды азота (NO ) (в пересчете на NO ); х 2 — углеводороды (CH) <1>; — сажа (C); — диоксид серы (SO ); 2 — формальдегид (CH O); 2 — бенз(альфа)пирен (БП). -------------------------------- <1> Для стационарных дизельных установок при проведении расчетов загрязнения атмосферы используется ПДК по керосину MD (код 2732) *[4].
Оценки выбросов от стационарных дизельных установок
В соответствии с основными классификационными признаками мощности, быстроходности, числа цилиндров дизельных двигателей *[1], которые определяют способ организации рабочего процесса и, следовательно, токсикологические свойства выделяемых веществ, стационарные дизельные установки условно подразделяются на четыре группы (N - номинальная мощность, n - число оборотов, i - число
е
цилиндров): А — маломощные, быстроходные и повышенной быстроходности (N < е -1 73,6 кВт, n = 1000 — 3000 мин. ). Например, дизель-генераторы 0801-08011 (2Ч9,5/10), 1601-1612 (4Ч9,5/10), 3001-3012 (8Ч9,5/10); дизель-электрический агрегат 2Э-16А (4Ч8,5/11), А-01М и т.д.; Б — средней мощности, средней быстроходности и быстроходные -1 (N = 73,6 — 736 кВт, n = 500 — 1500 мин. ). Например, е
газомотокомпрессор КС-550/4-64 (8Д22/22,5), автоматизированный дизель-электрический агрегат АСДА-200 (дизель 1Д12В-300), дизель-генератор ДГР 300/500-4 (6ЧН 25/34), дизель-насосная установка ДНУ 120/70 (6ЧН12/14), энергетические установки на базе дизеля ЯМЗ-238, дизель-генераторы ДГА-315,320 (6ЧН25/34), Г-72 **(6ЧН36/45), КАС 315 (12ЧН18/20), КАС 630Р (12ЧН18/20), АС 630М**
(12ЧН18/20) и т.д.; В — мощные, средней быстроходности (N = 736 — 7360 кВт, n = е -1
500 - 1000 мин. ). Например, буровой агрегат 1А-6Д49 (8ЧН26/26), 1-9ДГ (16ЧН26/26), 14ДГ (дизель 14Д40), Г-99 (6ЧН12А36/45), ПЭ-6 (12ЧН26/26), дизель-генератор ДГ-4000 (дизель 64Г базовой модели
61В-3) и т.д.;
Г - мощные, повышенной быстроходности, многоцилиндровые (N =
-1 е
736 - 7360 кВт, n = 1500 - 3000 мин. , i > 30). Например,
АСДГ-800 (42ЧСПН16/17), ДГ-2000 (56ЧСПН16/17) и т.д. Современные требования стандартов зарубежных стран к выбросам стационарных дизельных установок существенно отличаются от требований стандартов Российской Федерации *[2], *[3]. Кроме того, после капитального ремонта происходит изменение количества выбросов дизельными двигателями. В связи с тем, что в ряде организаций Российской Федерации находятся в эксплуатации как зарубежные стационарные дизельные установки, так и установки капитально отремонтированные, данные по выбросам корректируются в соответствии с указанными обстоятельствами.
Расчет выбросов с использованием усредненных показателей
6. Максимальный выброс i-того вещества (г/с) стационарной дизельной установкой определяется по формуле:
М = (1 / 3600) х е х Р , (1)
i Мi э
е (г/кВт х ч) - выброс i-го вредного вещества на единицу
Мi
полезной работы стационарной дизельной установки на режиме номинальной мощности, определяемый по таблице 1 или таблице 2; Р (кВт) — эксплуатационная мощность стационарной дизельной э
установки, значение которой берется из технической документации завода-изготовителя. Если в технической документации не указывается значение эксплуатационной мощности, то в качестве Р
э
принимается значение номинальной мощности стационарной дизельной установки (N ); е (1 / 3600) — коэффициент пересчета «час.» в «сек.».
Таблица 1
ЗНАЧЕНИЯ ВЫБРОСОВ e (Г/КВТ Х Ч) ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ГРУПП
Мi
СТАЦИОНАРНЫХ ДИЗЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК ДО КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА
| Группа | Выброс, г/кВт х ч | ||||||
| CO | NO х | CH | C | SO 2 | CH O 2 | БП | |
| А | 7,2 | 10,3 | 3,6 | 0,7 | 1,1 | 0,15 | -5 1,3 х 10 |
| Б | 6,2 | 9,6 | 2,9 | 0,5 | 1,2 | 0,12 | -5 1,2 х 10 |
| В | 5,3 | 8,4 | 2,4 | 0,35 | 1,4 | 0,1 | -5 1,1 х 10 |
| Г | 7,2 | 10,8 | 3,6 | 0,6 | 1,2 | 0,15 | -5 1,3 х 10 |
Таблица 2
ЗНАЧЕНИЯ ВЫБРОСОВ е (Г/КВТ х Ч)
Мi
ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ГРУПП СТАЦИОНАРНЫХ ДИЗЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК,
ПРОШЕДШИХ КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ
| Группа | Выброс, г/кВт х ч | ||||||
| CO | NO х | CH | C | SO 2 | CH O 2 | БП | |
| А | 8,6 | 9,8 | 4,5 | 0,9 | 1,2 | 0,2 | -5 1,6 х 10 |
| Б | 7,4 | 9,1 | 3,6 | 0,65 | 1,3 | 0,15 | -5 1,5 х 10 |
| В | 6,4 | 8,0 | 3,0 | 0,45 | 1,5 | 0,12 | -5 1,4 х 10 |
| Г | 8,6 | 10,3 | 4,5 | 0,75 | 1,3 | 0,2 | -5 1,6 х 10 |
7. Валовый выброс i-того вещества за год (т/год) стационарной дизельной установкой определяется по формуле:
W = (1 / 1000) х q х G , (2)
эi эi т
q (г/кг топл.) - выброс i-го вредного вещества,
эi
приходящегося на один кг дизельного топлива, при работе стационарной дизельной установки с учетом совокупности режимов, составляющих эксплуатационный цикл *[2]; определяемый по табл. 3
или табл. 4; G (т) — расход топлива стационарной дизельной установкой за т год (берется по отчетным данным об эксплуатации установки); (1 / 1000) — коэффициент пересчета «кг» в «т».
Таблица 3
ЗНАЧЕНИЯ ВЫБРОСОВ q (Г/КГ ТОПЛ.) ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ГРУПП
эi
СТАЦИОНАРНЫХ ДИЗЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК ДО КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА
| Группа | Выброс, г/кг топл. | ||||||
| CO | NO х | CH | C | SO 2 | CH O 2 | БП | |
| А | 30 | 43 | 15,0 | 3,0 | 4,5 | 0,6 | -5 5,5 х 10 |
| Б | 26 | 40 | 12,0 | 2,0 | 5,0 | 0,5 | -5 5,5 х 10 |
| В | 22 | 35 | 10,0 | 1,5 | 6,0 | 0,4 | -5 4,5 х 10 |
| Г | 30 | 45 | 15,0 | 2,5 | 5,0 | 0,6 | -5 5,5 х 10 |
Таблица 4
ЗНАЧЕНИЯ ВЫБРОСОВ q (Г/КГ ТОПЛ.) ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ
эi
ГРУПП СТАЦИОНАРНЫХ ДИЗЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК, ПРОШЕДШИХ
КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ
| Группа | Выброс, г/кг топл. | ||||||
| CO | NO х | CH | C | SO 2 | CH O 2 | БП | |
| А | 36 | 41 | 18,8 | 3,75 | 4,6 | 0,7 | -5 6,9 х 10 |
| Б | 31 | 38 | 15,0 | 2,5 | 5,1 | 0,6 | -5 6,3 х 10 |
| В | 26 | 33 | 12,5 | 1,9 | 6,1 | 0,5 | -5 5,6 х 10 |
| Г | 36 | 43 | 18,8 | 3,15 | 5,1 | 0,7 | -5 6,9 х 10 |
8. Для стационарных дизельных установок зарубежного
производства, отвечающих требованиям природоохранного законодательства стран Европейского Экономического Сообщества, США, Японии, значения выбросов по табл. 1, 2, 3, 4 могут быть соответственно уменьшены по CO в 2 раза; NO и NO в 2,5 раза; CH,
2
C, CH O и БП в 3,5 раза. 2
9. При внедрении различных природоохранных технологий (жидкостные и каталитические нейтрализаторы, сажевые фильтры, «экологически чистые» виды топлив и т.п., табл. 5) эффективность очистки отработавших газов должна быть подтверждена соответствующими данными инструментального контроля выбросов в условиях эксплуатации стационарной дизельной установки.
Таблица 5
СВЕДЕНИЯ ОБ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИРОДООХРАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
| № п/п | Наименование технологии | Вещество | % очистки |
|---|---|---|---|
| 1. | Окисление в каталитическом нейтрализаторе (активная фаза платины Pt) | CO CH C CH O 2 | 90 — 95 70 — 80 30 — 50 50 — 60 |
| 2. | Окисление в каталитическом нейтрализаторе с принудительным разогревом реактора (активная фаза платины Pt) | CO CH C CH O 2 | 98 — 100 98 — 100 50 — 60 90 — 95 |
| 3. | Окисление и фильтрация в регенерируемых каталитических фильтроэлементах (активная фаза платины Pt) | CO CH C CH O 2 | 98 — 100 98 — 100 90 — 95 90 — 95 |
| 4. | Применение вододиспергированного топлива | NO х C | До 50 60 — 80 |
| 5. | Применение топлива с пониженным содержанием серы | SO 2 | До 95 |
| 6. | Восстановление NO аммиаком в сотово- 2 блочных катализаторах (активная фаза V O (WO ) / (TiO )) 2 5 3 2 | NO х | До 80 |
| 7. | Промывка в водных растворах (жидкостная нейтрализация) | NO х C CH O 2 | До 40 До 50 До 80 |
Оценки выбросов по данным технической документации завода-изготовителя и инструментального контроля
10. При наличии в сопровождаемой стационарную дизельную установку документации сведений о выбросах вредных веществ в зависимости от нагрузки и частоты вращения коленчатого вала дизеля, расчеты выбросов выполняются с использованием этих данных на основе учета в течение года режимов и времени работы на них установки. При этом значения расходов отработавших газов на стационарных режимах работы установки берутся из технической документации или рассчитываются в соответствии с нормативным документом *[2], а для расчетов загрязнения атмосферы принимаются максимальные значения выбросов.
11. Инструментальные замеры выбросов должны выполняться на характерных, для условий реальной эксплуатации в течение года, режимах работы стационарной дизельной установки и использоваться в дальнейшем для расчета максимальных и валовых показателей выбросов аналогично п. 7 на основе учета в течение года данных по загрузке установки.
12. Допускается использовать комбинированные методы оценки выбросов стационарными дизельными установками на основе расчетов выбросов с использованием усредненных показателей и оценки выбросов по данным технической документации завода-изготовителя и инструментального контроля.
Литература
*[1]. Теория двигателей внутреннего сгорания/Под ред. проф., д-ра техн. наук Н.Х. Дьяченко. Л., Машиностроение (Ленингр. отделение), 1974. *[2]. ГОСТ Р 51249-99. Дизели судовые, тепловозные и промышленные. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Нормы и методы определения. М., Издательство стандартов, 1999. *[3]. ГОСТ Р 51250-99. Дизели судовые, тепловозные и промышленные. Дымность отработавших газов. Нормы и методы определения. М., Издательство стандартов, 1999. *[4]. Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух. СПб., 2000. *[5]. Экспериментально-расчетная оценка выбросов вредных веществ с отработавшими газами ДВС на эксплуатационных режимах работы/О.И. Демочка, В.Н. Ложкин и др. Технический отчет по НИР. СПб., НПО ЦНИТА, 1990. *[6]. Жегалин О.И., Лупачев П.Д. Снижение токсичности автомобильных двигателей. М., Транспорт, 1985. *[7]. Орлов Н.И., Смайлис В.И. Временные рекомендации по расчету выбросов от стационарных дизельных установок. Л., 1988.
Приложение к Методике расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных дизельных установок
ОЦЕНКА РАСХОДА И ТЕМПЕРАТУРЫ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ
Расход отработавших газов от стационарной дизельной установки в соответствии с *[1] определяется по выражению:
G = G х {1 + 1 / (фи х альфа х L )}, (П1)
ог в 0
где G - расход воздуха, определяемый по соотношению *[1]:
в
G = (1 / 1000) х (1 / 3600) х (b х Р х фи х альфа х L ), (П2) в э э 0
где:
b - удельный расход топлива на эксплуатационном (или
э
номинальном) режиме работы двигателя, г/кВт х ч (берется из паспортных данных на дизельную установку); фи ~ 1,18 — коэффициент продувки; альфа ~ 1,8 — коэффициент избытка воздуха; L ~ 14,3 кг воздуха/кг топлива — теоретически необходимое 0 количество кг воздуха для сжигания одного кг топлива; значение остальных коэффициентов и параметров такое же, как и в (1) и (2).
После подстановки (П2) в (П1) окончательная формула для расчета расхода отработавших газов от стационарной дизельной
установки приобретает вид:
-6
G ~ 8,72 х 10 х b х Р , кг/с. (П3)
ог э э
Объемный расход отработавших газов определяется по формуле:
Q = G / гамма , куб. м/с, (П4)
ог ог ог
где: гамма - удельный вес отработавших газов, рассчитываемый
ог
по формуле:
гамма = {гамма (при t = 0 °С)} / (1 + Т / 273), кг/куб. м, (П5)
ог ог ог
где:
{гамма (при t = 0 °С)} - удельный вес отработавших газов
ог
при температуре, равной 0 °С; значение которого согласно *[1], *[6] можно принимать 1,31 кг/куб. м; Т — температура отработавших газов, К. ог При организованном выбросе отработавших газов в атмосферу на удалении от стационарной дизельной установки (высоте) до 5 м, значение их температуры можно принимать равным 450 °С, на удалении от 5 до 10 м — 400 °С.