close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

9 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

код для вставкиСкачать
 9 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
9.1 Анализ потенциальных опасностей и условий труда в котельной В котельной установлены водогрейные котлы, работающие на мазуте.
При обслуживании теплового оборудования имеют место опасные факторы:
а) вероятность термического ожога от неизолированных горячих поверхностей оборудования и трубопроводов;
б) вероятность разрушения оборудования, работающего под давлением, при чрезмерном повышении давления рабочей среды в этом оборудовании;
в) вероятность получения электротравм при повреждении изоляции электроустановок и кабелей или при касании токоведущих частей;
г) возможность получения механических травм при отсутствии ограждений вращающихся частей оборудования, при отсутствии ограждений на лестницах и площадках, возможность получения травм при выполнении физических работ вручную.
Кроме того, обслуживание оборудования котельной сопряжено с воздействием некоторых отрицательных факторов, вызывающих негативное влияние на здоровье обслуживающего персонала. Это:
а) повышенный температурный режим в результате излучения от нагретых поверхностей оборудования и трубопроводов;
б) повышенный уровень шума и вибрации;
в) отсутствие необходимого освещения;
г) загазованность воздуха в помещении.
Необходимо также учитывать психологическое воздействие взрыва на людей, порождающее панику и неосознанные действия, что в ряде случаев может повлечь за собой невыполнение мероприятий по ликвидации последствий аварии.
9.2 Инженерные мероприятия по обеспечению безопасности обслуживающего персонала
9.2.1 Взрывобезопасность оборудования
Для локализации взрывной волны применены взрывные клапаны. Локализованная (отведенная в безопасное место взрывная волна) не вызовет тех огромных разрушений здания и оборудования котельной, в результате которых могут пострадать и погибнуть люди.
В конструкции котлов заводом-изготовителем предусмотрены взрывные клапаны, установленные на наружной обечайке котлов под коробом для отвода дымовых газов. Взрывные клапаны обмурованы с внутренней стороны огнеупорной массой и оснащены пружинами и смотровым патрубком.
Также взрывные клапаны установлены на газоходах котлов.
Площадь взрывного клапана определена исходя из объема газохода.
На 1 объема газохода взято 0,025 площади клапана:
, (9.1)
где - объем газохода, .
У водогрейного котла КВ-ГМ-20 объем газохода На газоходе водогрейного котла установлен взрывной клапан 1-350-1 по ГОСТ 24.812.03-73, сечение клапана , что больше .
Взрывной клапан представляет собой диафрагму из асбестового картона, что позволяет диафрагме разрушиться в первую очередь, открывая свободный выход образовавшимся при взрыве газам.
Взрывной клапан считается подобранным верно, если его площадь равна или более расчетной (формула 9.1)
Роль взрывных клапанов по защите здания котельной выполняют оконные проемы, двери и ворота, легко сбрасываемая кровля. Здание котельной выполнено из легких металлических конструкций типа "Сэндвич", масса 1 которых составляет 12,5 , масса кровли котельной составляет 50 .
9.2.2 Обеспечение пожарной безопасности
Согласно здание котельной по степени пожароопасности относится к категории Г. Для предупреждения пожаров технического характера, в котельной проводятся систематические проверки состояния оборудования. В помещении котельной установлена система автоматического пожаротушения, принята гидравлическая дренчерная с давлением воды в системе 6 кгс/см². Предусмотрена установка датчиков термоконтроля, срабатывающих при температуре 70˚С. Сигнал подается в пожарную систему. Предусмотрена установка первичных средств пожаротушения согласно нормам первичных средств пожаротушения для электростанций. В помещениях котельной вывешены планы эвакуации персонала при пожаре.
В случае возникновения пожара персонал должен немедленно вызвать пожарную охрану и принять все меры к тушению его, не прекращая наблюдения за котлами.
9.2.3 Защита обслуживающего персонала от ожогов
Для предотвращения термических ожогов обслуживающего персонала в котельной предусматривается изоляция горячих поверхностей оборудования и трубопроводов. В соответствии стемпература на поверхности теплоизоляционной конструкции не должна превышать 45˚С. Ниже приводится расчет теплоизоляции подающего трубопровода , который находится в зоне обслуживания персонала.
Расчет ведётся в соответствии с.
Теплоизоляция выполнена из матов минераловатных прошивных в обкладке из металлической сетки толщиной 0,04 м и .
Покровный слой - асбоцементная штукатурка на металлической сетке толщиной и .
Коэффициент теплопередачи:
, (9.2)
где - коэффициент теплопроводности стенки трубы, ;
- коэффициент теплоотдачи от покровного слоя к окружающей среде, ;
- коэффициент теплоотдачи от горячей воды к стенке трубы,.
, (9.3)
где - температура горячей воды в подающем трубопроводе, ;
- скорость воды в трубопроводе, принимаем ;
- внутренний диаметр трубопровода, м.
По формуле (9.1) определяется коэффициент теплопередачи:
Удельный тепловой поток:
, (9.4)
где - температура воздуха в помещении котельной, .
Температура на поверхности покровного слоя:
, (9.5)
где - термическое сопротивление покровного слоя, , (9.6)
Так как температура поверхности трубопровода менее 45, что соответствует требованиям СНиП 2.04.07-86**, то изоляция горячих трубопроводов выбрана верно.
9.2.4 Обеспечение электробезопасности
Одно из важнейших требований электробезопасности - это недоступность токоведущих частей от случайного прикосновения к ним людей. Выполнение данного требования достигается следующими путями:
* размещение электропроводки в котельной в каналах;
* в помещении котельной предусмотрено ограждение токоведущих частей;
* предусмотрена установка предупреждающих знаков и нанесение соответствующей разметки в опасных местах;
* выполнено заземление металлических корпусов электрооборудования; выполнено защитное заземление по контуру здания котельной.
В котельной электрооборудование находится под напряжением 380 В. В качестве защитного заземления использован естественный заземлитель - грунт. Верхний слой грунта - суглинок - толщиной , имеет удельное сопротивление ; нижний слой - глина - обладает бесконечно большой толщиной и имеет удельное сопротивление .
Расчет сопротивления растеканию тока железобетонного фундамента здания котельной ведётся в соответствии с.
Сопротивление растеканию тока железобетонного фундамента:
, (9.7)
где - удельное эквивалентное сопротивление земли,;
- площадь, ограниченная периметром здания, ().
Удельное эквивалентное сопротивление земли:
, (9.8)
где - безразмерные коэффициенты, зависящие от соотношения удельных электрических сопротивлений земли:
для .
Тогда:
.
Согласно требованиям сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 . Поэтому, применение естественного заземлителя - грунта - технологически и экономически обосновано.
9.2.5 Мероприятия по обеспечению безопасного обслуживания котлов
При возникновении аварийной ситуации останов котлов производится автоматически, так как предусмотрены системы защиты, блокировки и сигнализации котлов.
Автоматическая защита водогрейных котлов срабатывает в следующих случаях:
* при отключении напряжения питающей сети;
* при обрыве проводов цепей защиты;
* при погасании пламени запальника и горелки;
* при понижении и повышении давления мазута перед горелкой;
* при повышении температуры воды на выходе из котла;
* при повышении давления воды на выходе из котла;
* при понижении давления мазута;
* при понижении разрежения в топке котла.
9.3 Создание необходимых условий труда
9.3.1 Обеспечение микроклимата
Для обеспечения безопасной работы обслуживающего персонала создан необходимый микроклимат в рабочей зоне. Микроклимат достигается уменьшением тепловыделений оборудования и хорошей вентиляцией воздуха внутри котельной.
Для удаления избытков теплоты и влаги применена общеобменная вентиляция.
Объемный расход поступающего в помещение (удаляемого из него) воздуха:
, (9.9)
где - нормируемая кратность воздухообмена, (в соответствии с =3 ч-1)при высоте помещения менее 6 м кратность воздухообмена следует увеличивать из расчета 25% на каждый метр снижения высоты. Высота помещения котельной 4,5 м.
Значит: - объем помещения, ().
9.3.2 Освещение котельной
Для обеспечения необходимых условий труда все производственные помещения освещены согласно .
В соответствии с максимальная освещенность основных рабочих мест принята:
* на щите управления - 300 лк;
* фронт котлов - 200 лк;
* площадки обслуживания, проходы за котлами - 50 лк;
* лестницы котлов и оборудования - 5 лк.
Для общего освещения используются светильники типа ЛСП с люминисцентными лампами; для местного освещения используются светильники типа СМО-1, имеющие отражатели из листовой стали, покрытой белой эмалью.
Помимо рабочего освещения в котельной предусмотрено аварийное освещение, оно составляет 5 % от рабочей освещенности (но не менее 2 лк). Аварийное освещение имеет автономное питание.
Аварийное освещение установлено в следующих местах:
* пункт управления;
* водоуказательные приборы;
* фронт котлов и проходы;
* площадки и лестницы котлов.
9.3.3 Профилактика механических травм
Для профилактики механических травм предусмотрены следующие меры защиты:
* для защиты трубопроводов от повреждения установлены компенсаторы, а также подвижные и неподвижные опоры;
* для безопасного обслуживания котлов и производства ремонтно- профилактических работ предусмотрены огражденные площадки с лестницами;
* для перемещения тяжеловесного оборудования в котельной установлена червячная таль грузоподъемностью Q=1тонна;
* для профилактики механических травм выполнено ограждение для вращающихся частей двигателей.
9.4 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Загрязнение воздушной среды котельными установками связано с выбросами в дымовую трубу токсичных газов. Кроме того, при высоких температурах в ядре факела проходит частичное окисление азота с образованием окислов азота и . При неполном сгорании топлива в продуктах сгорания могут появиться оксид углерода и даже метан .
Основным показателем, характеризующим загрязнение воздушной среды, является выброс вредностей в единицу времени.
Расчет рассеивания вредных примесей в атмосфере производится при неблагоприятных метеорологических условиях, а именно, при опасной скорости ветра. Под опасной скоростью ветра понимают скорость, при которой концентрация вредных примесей на уровне обитания человека достигает максимальных значений.
За стандарт качества воздуха в Российской Федерации приняты предельно-допустимые концентрации (ПДК) различных токсичных веществ. ПДК атмосферных загрязнений устанавливаются по двум показателям: максимально-разовому и среднесуточному.
Максимально-разовая концентрация характеризует качество атмосферного воздуха при отборе пробы его в течение 20 минут, а среднесуточная - в течение суток. Расчеты ведутся по каждому вредному веществу в отдельности. При этом концентрация каждого из них не должна превышать значений ПДК. Дополнительным требованием, установленным Минздравом РФ, является условие, при котором сумма отношений концентраций вредностей к их ПДК должна быть меньше или равна единице, т.е.:
(9.10)
Для соблюдения этого условия в котельной служит дымовая труба, которая при определенной высоте обеспечивает рассеивание вредностей до допустимых санитарными нормами концентраций в зоне нахождения людей.
Определение минимальной высоты трубы для котельной с четырьмя котлами КВ-ГМ-20 и произведем для мазута М-100 с теплотой сгорания как для вредного режима работы.
Расчет произведётся согласно .
9.4.1 Расчет количества пылегазовых выбросов
Расчет расхода топлива, подаваемого в топку водогрейных котлов КВ-ГМ-20
, (9.11)
где - расчетная производительность водогрейного котла, МВт;
- количество водогрейных котлов, шт.;
- КПД котла;
- коэффициент теплового потока, для мазута ,
принимается.
т/ч.
Расчетный расход топлива на котельную:
Расчетный расход топлива для газомазутных котлов равен расходу топлива, подаваемого в топку котлов:
(9.12)
Значит,
Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания топлива:
, (9.13)
где - содержание углерода, серы и кислорода в топливе, %.
нм3/кг
Теоретический объем азота в продуктах сгорания:
, (9.14)
где - содержание азота в топливе, %.
нм3/кг
Объем трехатомных газов в продуктах сгорания:
, (9.15)
нм3/кг
Теоретический объем водяных паров:
, (9.16)
где - содержание водорода и влаги в топливе, %.
нм3/кг
Действительный объем уходящих в трубу газов:
, (9.17)
где - коэффициент избытка воздуха, для газомазутных котлов
.
Общий объем газов в устье трубы:
Объем газов в устье трубы от котла:
, (9.18)
где - температура уходящих газов в устье трубы, .
9.4.2 Расчет выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива
Твердые частицы:
, (9.19)
где - коэффициент, зависящий от типа топки и сжигаемого топлива, по Таблице П 4.1 приложения 4 ;
- КПД золоуловителя, для мокрых золоуловителей .
Оксиды серы:
, (9.20)
где - доля оксидов серы, связанных летучей золой в котле, ;
- доля оксидов серы, улавливаемых в мокрых золоуловителях попутно с твердыми частицами, по рисунку 1 .
Оксиды углерода:
, (9.21)
где - выход оксида углерода при сжигании топлива, кг/т;
- потери теплоты от механической неполноты сгорания, %.
, (9.22)
где - потери теплоты от химической неполноты сгорания,;
- коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие
химической неполноты сгорания топлива, обусловленный содержанием
оксида углерода в продуктах сгорания, для мазута .
Оксиды азота:
Для котлов с паропроизводительностью меньше 30 т/ч и тепловой мощностью менее 35 МВт количество окислов азота (в пересчете на ), вырабатываемых в единицу времени:
, (9.23)
где - параметр, характеризующий количество оксидов азота, образующихся на 1 ГДж теплоты, по рисунку 4 для водогрейных котлов , для паровых котлов ;
- коэффициент, зависящий от степени снижения выбросов оксидов
азота в результате применения технических решений, по таблице 52 9.4.3 Расчет высоты дымовой трубы
Диаметр устья дымовой трубы:
, (9.24)
где - общий объем газов в устье трубы, ;
- скорость продуктов сгорания на выходе из дымовой трубы, .
Предварительную минимальную высоту трубы:
, (9.25)
где - коэффициент, зависящий от метеорологических условий
местности, для города Кировск ;
, - предельно допустимые значения концентраций соответственно и , , ;
- фоновая концентрация загрязнений от других источников. По данным котельной:
;
- разность температуры выбрасываемых газов и средней температуры воздуха наиболее жаркого месяца, для города Кировск по:
Далее по найденному значению определяются безразмерные величины и и уточняем в первом приближении произведение безразмерных коэффициентов и , учитывающих условия выхода газовоздушной смеси из устья трубы.
, (9.26)
, (9.27)
Так как , то .
Коэффициент в зависимости от:
, (9.28)
Уточняем значение минимальной высоты дымовой трубы:
, (9.29)
м
Так как в котельной установлена дымовая труба высотой , то данная труба может обеспечить содержание концентраций вредных веществ меньше ПДК вредных веществ в атмосфере.
Максимальная приземная концентрация каждого из вредных веществ:
, (9.30)
, (9.31)
, (9.32)
, (9.33)
Проверяем условие (9.1), при котором безразмерная суммарная концентрация вредностей не должна превышать единицы:
Следовательно, данная дымовая труба высотой и диаметром обеспечивает приземную концентрацию выбросов меньше предельно допустимой величины.
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
459
Размер файла
381 Кб
Теги
проект, безопасности, экологичность
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа