Определение размера расчётной санитарно-защитной зоны котельной г. Оренбурга

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение                                            высшего профессионального образования «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет)

Факультет «Химический»

Кафедра «Экология и природопользование»

 

 

Определение размера расчётной санитарно-защитной зоны котельной г. Оренбурга

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

по дисциплине «Оценка воздействия на окружающую среду»

ЮУрГУ - 020800.133-04. 12-383-1937..13 ПЗ КР

 

 

Нормоконтролер, доцент,                                                                     Руководитель, доцент,                                                                                                                                                      

кандидат химических наук                                                                  кандидат химических наук

Т.В. Мосунова                                                                                        Т.В. Мосунова

____________________                                                                          ___________________

__________________2013 г.                                                                  _________________2013 г.

 

        Автор работы

                                                                                           студент группы

                                                                                                        хим-416 В.П. Тысленко

                                                                                                       ___________________

                                                                                                                  _________________2013 г.

 

                                                                                                      Работа защищена

                                                                                  с оценкой

                                                                                                       ___________________

                                                                                                                   _________________2013 г.

 

 

 

Челябинск 2013

АННОТАЦИЯ

 

Тысленко В. П. Определение размера расчётной санитарно-защитной зоны котельной г. Оренбурга. Курсовая работа по дисциплине «Оценка воздействия на окружающую среду». – Челябинск: ЮУрГУ, 2013. 36 с., 6 табл., 9 ил., библиогр. список – 8 наим.                                                                                                        

 

В данной курсовой работе представлено обоснование размера расчётной санитарно-защитной зоны котельной, работающей на природном газе и расположенной в г. Оренбурге. Приведены результаты расчетов выделений загрязняющих веществ и загрязнения атмосферы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ  5

1 КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Г. ОРЕНБУРГА 6

2 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ 7

3 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ 10

4 ИСТОЧНИКИ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ КОТЕЛЬНОЙ  13

5 ИСТОЧНИКИ ШУМА КОТЕЛЬНОЙ  15

6 РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ  16

6.1 Исходные данные для расчета выделений загрязняющих веществ  16

6.2 Формулы для расчета выделений загрязняющих веществ  17

6.3 Расчет максимально разового и годового выделения загрязняющих веществ             в атмосферу  21

6.4 Результаты расчета загрязнения атмосферы  22

7 ОБОСНОВАНИЕ РАЗМЕРА РАСЧЁТНОЙ САНИТАРНО-ЗАЩИТНОЙ ЗОНЫ ПО ФАКТОРУ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ  28

8 МЕРОПРИЯТИЯ ПО БЛАГОУСТРОЙТСТВУ И ОЗЕЛЕНЕНИЮ САНИТАРНО-ЗАЩИТНОЙ ЗОНЫ  34

ЗАКЛЮЧЕНИЕ  35

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК  36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) – это территория, отделяющая предприятия, их отдельные здания и сооружения с технологическими процессами, являющимися источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека, от жилой застройки, ландшафтно-рекреационной зоны, зоны отдыха, курорта.

По своему функциональному назначению санитарно-защитная зона является защитным барьером, обеспечивающим уровень безопасности населения при эксплуатации объекта в штатном режиме [1].

Цель работы – определение размера расчётной санитарно-защитной зоны котельной, расположенной в г. Оренбурге.

Задачи работы:

1. охарактеризовать природно-климатические особенности территории расположения котельной;
2. описать производственный процесс котельной и создать принципиальную схему котельной установки;
3. провести расчёт рассеивания по каждому загрязняющему веществу и группам суммаций;
4. определить расчётный размер санитарно-защитной зоны котельной;
5. предложить мероприятия по благоустройству и озеленению СЗЗ котельной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 КЛИМАТИЧЕСКАЯ  ХАРАКТЕРИСТИКА Г. ОРЕНБУРГА 

Оренбург занимает территорию площадью 300 км², лежащую у реки Урал неподалеку от места впадения в нее реки Сакмары.

Регион характеризуется резко-континентальным климатом со значительными суточными и годовыми температурными амплитудами. Среднегодовая температура: +5 °С; средняя температура января: –13 °С; средняя июльская температура: +22 °С. Годовая норма осадков: 356 мм. Сезонное распределение осадков относительно равномерное [2].

Среднегодовая роза ветров г. Оренбург представлена в таблице 1.  

 

                                           Таблица 1 – Среднегодовая роза  ветров г. Оренбург                                                                     

Направление ветра	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
%	14	11	20	8	6	16	15	10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ 

Котельная – комплекс зданий и сооружений с котельными установками и вспомогательным технологическим оборудованием, предназначенными для выработки тепловой энергии в целях теплоснабжения [3]. Котельная обычно представляет собой промышленное здание, в котором имеются:

• устройства для хранения некоторого запаса топлива, механизмы для его подготовки к сжиганию и подачи в топку;
• оборудование для очистки, хранения, подогрева и перекачки воды для питания котлоагрегата – теплообменников, водоочистки, деаэраторов, баков, питательных, сетевых и других насосов – при установке паровых и водогрейных котлоагрегатов;
• различные вспомогательные машины и устройства, предназначенные для обеспечения длительной и надежной работы котельных агрегатов и в том числе приборов, позволяющих контролировать ход процессов в котлоагрегате и вспомогательном оборудовании.

Кроме указанного, вне здания котельной обычно располагаются: устройства для разгрузки и перемещения твердого топлива по складу, а также его сортировки, дробления и подачи в емкости котельной; устройства для приемки, разгрузки и подачи жидкого топлива по емкостям, аппаратам для подогрева, фильтрации и транспорта в котельную трубопроводы, подводящие газ к котельной, и газорегулировочные пункты (ГРП) для приема, очистки и снижения давления газа перед котлами; сооружения для удаления шлака и золы из котельной и с ее территории; склады для хранения материалов (в том числе горючих и смазочных) и запасных частей, необходимых при эксплуатации и ремонтах оборудования котельной установки; устройства для приемки и преобразования электрической энергии, потребляемой котельной установкой.

Котельная установка – котел агрегатированный горелочными, топочными тягодутьевыми устройствами, механизмами для удаления продуктов горения и  использования теплоты уходящих газов (экономайзерами, воздухоподогревателями и т.д.)  и оснащенный средствами автоматического регулирования, контроля и сигнализации процесса выработки теплоносителя заданных параметров.

Основные элементы котельной установки:

• котел;
• топочное устройство (топка);
• питательные и тягодутьевые устройства.

Котел – теплообменное устройство, в котором тепло от горячих продуктов горения топлива передается воде. В результате этого в паровых котлах вода превращается в пар, а в водогрейных котлах нагревается до требуемой температуры.

Топочное устройство служит для сжигания топлива и превращения его химической энергии в тепло нагретых газов.

Питательные устройства (насосы, инжекторы) предназначены для подачи воды в котел.

Тягодутьевое устройство состоит из дутьевых вентиляторов, системы газовоздуховодов, дымососов и дымовой трубы, с помощью которых обеспечиваются подача необходимого количества воздуха в топку и движение продуктов сгорания по газоходам котла, а также удаление их в атмосферу. Продукты сгорания, перемещаясь по газоходам и соприкасаясь с поверхностью нагрева, передают тепло воде.

Для обеспечения более экономичной работы современные котельные установки имеют вспомогательные элементы:

• водяной экономайзер и воздухоподогреватель, служащие соответственно для подогрева воды и воздуха;
• устройства для подачи топлива и удаления золы, для очистки дымовых газов и питательной воды;
• приборы теплового контроля и средства автоматизации, обеспечивающие нормальную и бесперебойную работу всех звеньев котельной.

Котельные установки в зависимости от характера потребителей (для какой цели используется тепловая энергия) разделяются на энергетические, производственно-отопительные и отопительные.

Энергетические котельные снабжают паром паросиловые установки, вырабатывающие электроэнергию, и обычно входят в комплекс электрической станции.

Отопительно-производственные котельные сооружаются на промышленных предприятиях и обеспечивают тепловой энергией системы отопления и вентиляции, горячего водоснабжения зданий и технологические процессы производства.

Отопительные котельные установки (в основном водогрейные, но они могут быть и паровыми) предназначены для обслуживания систем отопления производственных и жилых помещений.

В зависимости от масштаба теплоснабжения отопительные котельные разделяются на местные (индивидуальные), групповые и районные.

Местные котельные обычно оборудуют водогрейными котлами с нагревом воды до температуры не более 115 °С или паровыми котлами с рабочим давлением до 70 кПа. Такие котельные предназначены для снабжения теплом одного или нескольких зданий.

Групповые котельные установки обеспечивают теплом группы зданий, жилые кварталы или небольшие микрорайоны. Такие котельные оборудуют как паровыми, так и водогрейными котлами, как правило, большей теплопроизводительности, чем котлы для местных котельных. Эти котельные обычно размещают в специально сооруженных отдельных зданиях.

Районные отопительные котельные служат для теплоснабжения крупных жилых массивов: их оборудуют сравнительно мощными водогрейными или паровыми котлами.

Кроме того, по виду вырабатываемого теплоносителя котельные установки делятся на паровые (для выработки пара) и водогрейные (для выработки горячей воды) [4].

 

3 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Рабочий процесс в котельной протекает следующим образом. Газообразное топливо, поступающее в котельную по трубопроводу, смешивается в горелке с воздухом из воздухоподогревателя и сгорает в топке. В результате горения топлива образуются дымовые газы – горячие продукты сгорания.

Дымовые газы из топки поступают в газоходы котла, образуемые обмуровкой и специальными перегородками, установленными в пучках труб. При движении газы омывают пучки труб котла и пароперегревателя, проходят через экономайзер и воздухоподогреватель, где они также охлаждаются вследствие передачи тепла воде, поступающей в котел, и воздуху, подаваемому в топку. Затем значительно охлажденные дымовые газы при помощи дымососа удаляются через дымовую трубу в атмосферу. Дымовые газы от котла могут отводиться и без дымососа под действием естественной тяги, создаваемой дымовой трубой.

Вода из источника водоснабжения по питательному трубопроводу подается насосом в водяной экономайзер, откуда после подогрева поступает в верхний барабан котла. Заполнение барабана котла водой контролируется по водоуказательному стеклу, установленному на барабане.

Из верхнего барабана котла вода по трубам опускается в нижний барабан, откуда по левому пучку труб она снова поднимается в верхний барабан. При этом вода испаряется, а образующийся пар собирается в верхней части верхнего барабана. Затем пар поступает в пароперегреватель, где за счет тепла дымовых газов он полностью подсушивается, и температура его повышается.

Из пароперегревателя пар поступает в главный паропровод и оттуда к потребителю, а после использования конденсируется и в виде горячей воды (конденсата) возвращается обратно в котельную.