VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Экологическая безопасность объекта может обеспечиваться только при помощи технологии и может находиться под контролем совместно с экономическим ростом и ростом населения.

Согласно принятой концепции экологическая безопасность обеспечивается использованием локальных систем очисток среды, приведением к норме показателей состояния окружающей среды, введением новых технологий.

Вторая концепция – биосферная, говорит о том, что экологическая безопасность должна обеспечиваться, опираясь на теоретическую базу и осмысление экологии. В данной идеологии за принцип принята биотическая регуляция. Экологическая безопасность с этой точки зрения должна обеспечиваться на основе накопленных экспериментальных знаний, в соответствии с законами физики и биологии. Теория этой концепции определяет, что экологическая безопасность должна поддерживаться биотической устойчивостью окружающей среды.

На каждом уровне организации система экологической безопасности функционально состоит из трех стандартных модулей, логически дополняющих друг друга и только в своем единстве составляющих саму систему, это: комплексная экологическая оценка территории, экологический мониторинг и управленческие решения (экологическая политика).

К основным методам обеспечения экологической безопасности относятся методы контроля качества окружающей среды, методы моделирования и прогноза, в том числе методы системного анализа, системной динамики, информатики и др.; комбинированные методы, например, эколого-токсикологические методы, включающие различные группы методов (физико-химических, биологических, токсикологических и др.), методы управления качеством окружающей среды.

Энергетика занимает третье место в промышленности по выбросам загрязняющих веществ от стационарных источников. Решение экологических проблем тепловой энергетики связано с реализацией экологической политики РАО «ЕЭС Росси» на региональном уровне.

В России в законодательном порядке уже действует нормирование выбросов загрязняющих веществ атмосферу для вновь вводимого оборудования с учетом технических нормативов. Установлены достаточно жесткие нормы выбросов оксидов азота и серы, твердых частиц для вновь вводимых котлов ТЭС мощностью 50 МВт (таблица 1) по удельным и валовым выбросам, кроме того, предусмотрено ежегодное сокращение выбросов этих веществ от действующих котлов [1, 2].

Рассматриваемая котельная предназначена для теплоснабжения существующих и реконструируемых учебных корпусов и общежитий для ФГБОУ ВПО СПбГА, котельная отдельно стоящая, совмещенная с помещением резервуара для хранения жидкого (аварийного) топлива. Продолжительность отопительного сезона – 220 суток. В котельной устанавливается следующее основное тепломеханическое оборудование: 4-е водогрейных котла типа Logano S825L LN Q=3500кВт (Германия), с горелками фирмы WEISHAUPT (Германия), малошумные насосы фирмы «Грундфосс» (таблица 1).

Таблица 1 - Технико-экономические показатели котельной

п/п	П о к а з а т е л и	Единицы Измерения	Количественная Характеристика
1.	Тепловая мощность котельной, установленная	МВт	14,0
2.	Подключенная нагрузка с учетом потерь в сетях 5%	МВт	12,955
2.1	на отопление на вентиляцию на ГВС (средняя) на ГВС (максимальная)	МВт	7,681 3,326 1,331 3,158
	собственные нужды котельной: (отопление котельной)	МВт	0.1234
	Потери в сетях 5%	МВт	0,617
3.	Итого с учетом С.Н. и потерь в сетях (по ср.час)	МВт	13,08
4.	Расход топлива – природный газ Qрн=8000 ккал/нм3 на установленную мощность котлов на вырабатываемую тепловую нагрузку при ср. час. потреблении	нм3/ч нм3/ч	1601,0 1513,75
5.	Электрическая мощность токоприемников - потребляемая - установленная Годовой расход электроэнергии	кВт кВт тыс. кВт/год	137,53 215,53 747,6
6.	Расход водопроводной воды (макс.час)	м3/час	44,69
7.	Валовый выброс вредных веществ из дымовых труб (на подключенную мощность) МNO МNO2 Мсо Бенз(а)пирен	Т/год Т/год Т/год Т/год	0.321 1.976 1.852 0.000001
8.	Годовая выработка тепла с учетом потерь и СН котельной	мВт/год / Гкал/год	34883.95/30000.197
9.	Годовой расход топлива на подключенную нагрузку: Природного газа условного топлива	Млн. Нм3/год тыс. т у.т./год	4.076 4.658
10.	Удельный расход топлива на вырабатываемую мощность То же на полезно отпущенную нагрузку	кг у.т./Гкал	332.71 356,12
11	Удельный расход эл. энергии на вырабатываемую мощность	КВтхЧ/ Гкал	24,92
12	Коэф. загрузки котлов: - Макс. зимний режим - Средне-отопит. режим - Летний режим	%	93,43% 88,55% - 2 котла 90,23% - 1 котел
13	Число часов использования установленной мощности в год	час	2492

Котельная полностью автоматизирована и работает без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Физико-географические и климатические условия эксплуатации котельной представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Физико-географические и климатические условия

Наименование характеристики	Величина
Коэффициент, зависящий от стратификации атмосферы, А	160
Средняя максимальная температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца года, °С	22,0
Средняя температура наружного воздуха наиболее холодного месяца года, °С	-7,8
Коэффициент рельефа местности, К	1,0
Скорость ветра, повторяемость превышения которой составляет не менее 5% случаев, м/с	5,0

Отвод продуктов сгорания от котлов производится через индивидуальные для каждого котла дымоотводящие трубы 530мм (4шт.), выведенные за пределы котельной на высоту 30,0 м относительно отметки земли.

Для обеспечения мероприятий по охране воздушного бассейна проектом предусмотрено при строительстве котельной установки современное топливосжигающее оборудование (котлы и горелки), работающее в автоматическом режиме с контролем состава уходящих газов и воздействия на процесс горения. Принятое оборудование не имеет Российских аналогов по эмиссии вредных веществ в атмосферу для установленной мощности. Принятые котлы Logano S825L LN фирмы «BUDEROSS» имеют более низкое тепловое напряжение в топочной камере, (1,15МВт/м²), чем у обычных котлов (1,7 Вт/м²).

Наряду с этим, в котельной установлены горелки фирмы «Waishaupt» исполнение LN, что дополнительно обеспечивает снижение эмиссии. Общая величина эмиссии вредных веществ составляет: по СО - 60,0 мг/м³; по NOх - 80,0 мг/м³.

Валовые выбросы от котельной рассчитаны по расчетной методике «Определение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн пара в час или менее 20 ГКАЛ в час» в соответствии с данными завода-изготовителя. Результаты расчетов для котельной сведены в сравнительную таблицу 3.

Таблица 3 – Характеристика токсичности выбросов котельной

Код	Наименование выброса	Валовой выброс [т/год]	Максимально-разовый выброс [г/сек]
304	Азота оксид	0,321	0,046694
301	Азота диоксид	1,975	0,287348
337	Углерода оксид	1,852	0,269389
703	Бенз(а)пирен (3, 4-Бензпирен)	0,000001	0,0000001

Расчет рассеивания выполнен для максимальной приземной концентрации и рассеивания загрязняющих веществ и максимального режима работы котельной в расчетном прямоугольнике 50х50 с шагом 10 м с заданием точек на границах территорий, прилегающих к учебным корпусам и к спортивной площадке. Расчет выполнялся без учета фона на зимний период года, в локальной системе координат с учетом застройки. За начало координат (0,0) для расчета рассеивания принят условный центр котельной.

Из анализа результатов расчета следует, что максимальная расчетная приземная концентрация достигается по Азота диоксиду на расстоянии 437,4 м и по всем расчетным веществам не превысит значения 0,0183ПДК.

На предприятии ведется ежегодный мониторинг химического загрязнения атмосферного воздуха. Для исследования влияния выбросов на состояние окружающей среды в районе расположения предприятия были выбраны две контрольные точки: - Т.1, 120м от территории площадки №1 в восточном направлении в 60м от Петербургского шоссе, в 3м от ограждения коллективного садоводства; - Т.2, 40м от территории материально- технической базы с гаражом площадки №1 в северном направлении, в 10м от склада продовольственных товаров. Определение концентраций загрязняющих веществ в точках производилось подфакельно (при С и С-В, Ю и З направлении ветра), согласно РД 52.04.186-89 , МВИ, ГН 2.1.6.1338-03., ГН 2.1.6.1983-05.

Анализ результатов натурных измерений атмосферного воздуха по химическому воздействию показал отсутствие превышений гигиенических нормативов качества атмосферного воздуха в контрольных точках по всем замеряемым веществам.

Литература

1 Салова, Т.Ю. Разработка методов и средств, обеспечивающих снижение экологической нагрузки на окружающую среду при эксплуатации мини-ТЭЦ / Т.Ю. Салова // Материалы международной научно-практичекой конференции, посвященной 400-летию добровольного вхождения калмыцкого народа в состав Российского государства «Инженерно-экологические аспекты развития АПК Прикаспийского региона». – Элиста. - 2008. - С. 87-89.

2 Салова, Т.Ю. Снижение техногенного воздействия энергетических систем на экосистемы / Т.Ю. Салова, Н.Ю. Громова //Известия СПбГАУ. – 2008. - № 9. - С.185-190.

4

Код для цитирования: Скопировать