Technical solutions recommended in the design of steam boilers to ensure regulatory environmental performance

The problem of pollutant emissions into the atmosphere is relevant due to the negative impact on human health (increased risk of cardiovascular diseases, lung cancer, asthma, and bronchitis), air quality (smog formation, reduced visibility), and ecosystems in general (acid rain, soil and water pollution). An analysis of current regulatory requirements (GOSTs, draft laws, orders, and local federal regulations of the Russian Federation) for the level of pollutant emissions into the atmosphere for newly designed steam boilers has been conducted.

The main technical solutions and methods of their implementation are described using the example of steam boilers, which ensure the reduction of emissions to the required values. A comparison of the main in-furnace measures affecting the characteristics of the active combustion zone and, accordingly, the values of pollutant emissions is provided. Graphical dependencies of the formation of nitrogen oxides in the furnace chamber on the arrangement of burner devices and the furnace itself are provided.

1. ГОСТ Р 50831-95 «Установки котельные. Тепломеханическое оборудование. Общие технические требования».

2. Приказ № 248 от 25.04.2023 министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации «Об утверждении нормативного документа в области охраны окружающей среды «Технологические показатели наилучших доступных технологий сжигания топлива на крупных установках в целях производства энергии»».

3. Законопроект № 584587-5 «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в части совершенствования нормирования в области охраны окружающей среды и введения мер экономического стимулирования хозяйствующих субъектов для внедрения наилучших технологий».

4. Федеральный закон Российской Федерации «Об охране окружающей среды» № 7-ФЗ от 10.01.2002 г. 3 Директива 2001/80/EС «Об ограничении выбросов определенных загрязнителей в воздух от крупных установок, сжигающих топливо».

5. Директива 2010/75/ЕС ЕС «О промышленных выбросах» (о комплексном предупреждении и контроле загрязнений).

6. Директива Европейского парламента и Совета ЕС 96/61/ЕС от 24 сентября 1996 г. «О комплексном предупреждении и контроле загрязнений» (Directive 96/61/ЕС of the European Parliament and of the Council of 24 September 1996 concerning integrated pollution prevention and control).

7. Директива Европейского парламента и Совета ЕС 2008/1/ЕС от 15 января 2008 г. «О комплексном предупреждении и контроле загрязнений» (Directive 2008/1/ЕС of the European Parliament and of the Council of 15 January 2008 concerning integrated pollution prevention and control).

8. Инструктивно-методические указания по взиманию платы за загрязнение окружающей природной среды, 1993 г.

9. BREFs, Best available techniques REFerence document (Европейские справочники по НДТ).

10. 10 Федеральный закон Российской Федерации «Об охране атмосферного воздуха» № 96-ФЗ от 04.05.1999 г.

11. Приймак, А. Ю. Развитие конструкции центробежных форсунок впрыскивающих пароохладителей / А. Ю. Приймак // Вестник науки. – 2023. – Т. 3, № 11(68). – С. 1168-1171.

12. Приймак, А. Ю. Выбор перспективных материалов центробежных форсунок впрыскивающих пароохладителей / А. Ю. Приймак, М. Ю. Сербиновский // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2024. – № 1. – С. 240–247.

13. Маркелов, Д. А. Выбор компоновки котлоагрегатов тепловых электрических станций на начальном этапе проектирования и преимущества сомкнутой компоновки / Д. А. Маркелов, М. Ю. Сербиновский // Известия Тульского государственного университета. – 2024. – № 3. – С. 343–348.