Воздействие на температурный режим территории
Тепловое загрязнение – форма загрязнения, связанная с изменением температуры среды (особенно при повышении), происходящим в результате промышленных выбросов нагретого воздуха, отходящих газов и вод. При высокой концентрации тепловыделяющего оборудования возможны локальные проявления теплового загрязнения.
Современная система нормирования тепловых воздействий идентична работе по энергосбережению. Нормирование тепловых потоков выполняется с целью уменьшения затрат на теплообеспечение путем сокращения тепловых потерь в окружающую среду, в соответствии со СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и теплопроводов». Документ устанавливает нормы и правила проектирования тепловой изоляции наружной поверхности оборудования, трубопроводов. Решение проблемы термического воздействия трубопроводов на окружающую среду ограничивается температурными пределами применения материалов покровного слоя теплоизоляции, при этом верхняя граница температуры теплоизоляции на поверхности трубопровода не должна превышать 75 ˚С .
8.2.1. Характеристика производства с точки зрения потребления и использования
энергоресурсов
В таблице 8.2.1.1 представлены данные о расходе энергоресурсов оборудованием основных и вспомогательных подразделений ТЭЦ в 2008 году.
Таблица 8.2.1.1.
| № | Параметр | Ед.изм. | Величина |
| Расход дизельного топлива , в том числе: | т/год | ||
| для основного оборудования | т/год | ||
| для автотранспорта | т/год | ||
| Расход твердого топлива | т/год |
Структура энергопотребления ТЭЦ определяется как жидким нефтяным топливом, так и твердым (КДО).
8.2.2. Определение значимых источников тепловыделения и мероприятия пообеспечению энергоэффективности производства
На ТЭЦ можно выделить 3 группы источников поступления тепла в окружающую среду:
- тепловыделяющее оборудование, принцип действия которого основан на сжигании жидкого топлива для производства механической работы или электричества;
- тепловыделяющее оборудование, назначением которого является изменение параметров электричества, преобразование электроэнергии в механическую работу путем приведения в действие рабочих органов машин и механизмов, преобразование электроэнергии в тепло;
- системы трубопроводного транспорта, осуществляющие перемещение среды, обладающей теплоемкостью, и имеющей температуру, отличную от средней температуры приземного слоя атмосферы в соответствующий период года.
К первой группе источников тепловыделения относятся:
- устья источников выбросов продуктов сгорания твердого и жидкого топлива (дымовая труба, дизель-генераторные установки, техника с дизельным приводом, автосамосвалы и вспомогательный
автотранспорт, оснащенные ДВС);
- системы охлаждения ДВС на всех типах генерирующей, транспортной техники и корпуса двигательных отсеков машин и механизмов, снабженных ДВС.
Отходящие от ДВС и котельной продукты сгорания топлива, имеющие высокую начальную
температуру, но низкую теплоемкость, выбрасываются в атмосферу, где быстро охлаждаются и
рассеиваются на большой площади. Ввиду этого они не могут оказать значимого воздействия
на приземный слой атмосферы в части повышения температуры.
Системы охлаждения ДВС, по-видимому, следует отнести к наиболее значимым источникам тепловыделения, воздействующим на приземный слой атмосферы в районе расположения ТЭЦ. С точки зрения энергоэффективности, величины тепловых потоков, рассеиваемых системами охлаждения ДВС, определяется совершенством используемых двигателей, и не могут быть уменьшены.
Ко второй группе источников тепловыделения относятся:
- электропреобразующее, электромеханическое и электронагревательное оборудование
(трансформаторы, электродвигатели, ТЭНы);
- механическое оборудование – насосы, компрессоры, системы конвейерного транспорта,
дробилки, другое оборудование с механическими трансмиссиями.
- ограждающие конструкции (стены, кровли, оконные проемы) производственных и
административно-бытовых зданий.
Учитывая масштаб и специализацию ТЭЦ, нагрев атмосферы за счет выделения тепла в электрическом оборудовании и механических трансмиссиях, можно считать пренебрежимо малым. Ограждающие конструкции производственных и административно-бытовых зданий, в части теплоизоляции, выполняются в соответствии с нормативными требованиями и учитывают климатические характеристики района размещения предприятия. Ввиду этого потерями тепла через ограждающие конструкции можно пренебречь.
К третьей группе источников тепловыделения относятся:
- устья источников выбросов технологической и общеобменной вентиляции;
- элементы систем водоотлива (трубопроводы, выпуски в водные объекты).
Источники технологических и вентиляционных выбросов в атмосферу, ввиду низкой теплоемкости газо-воздушной смеси, относительно низких температур и расходов, не могут быть значимым фактором теплового загрязнения территории. Оценка воздействия сброса на тепловой режим природных водотоков дана в подразделе 8.2.4.
Общим для всех трех групп источников тепловыделения и отдельных источников является
рассредоточенность по большой площади ТЭЦ.Для автомобильного транспорта общим является подвижность источников тепловыделения, что определяет кратковременный характер теплового воздействия на локальные области окружающего пространства.За исключением приводов силового и энергетического оборудования, источников тепловыделения, связанных с намеренным сбросом тепла, на ТЭЦ не предусматривается. Прочие теплопотери носят вынужденный характер и по возможности минимизируются.
8.2.3. Оценка величин теплопритоков в приземный слой атмосферы и воздействия
тепловых полей от оборудования на температурный режим территории
Как показано выше, определяющими источниками тепловыделения на ТЭЦ будет основное и вспомогательное оборудование, оснащенное ДВС. Грубую оценку теплопритоков в окружающую среду от тепловыделяющего оборудования можно сделать, основываясь на расходе топлива и задавшись эффективностью его использования. Учитывая режим работы ТЭЦ, принят непрерывный режим работы оборудования.
В таблице 8.2.3.1 представлены исходные данные и результат расчета величины суммарного теплового потока, поступающего в окружающую среду при рассеивании тепла системами охлаждения ДВС.
Таблица 8.2.3.1.
| № | Параметр | Ед.изм. | Величина |
| Суммарный расход дизельного топлива | т/год | ||
| Теплота сгорания дизельного топлива | МДж/кг | ||
| Энергетический потенциал дизельного топлива | МДж | 1,908E+09 | |
| Коэффициент полезного действия ДВС | % | ||
| Тепловая мощность рассеиваемая ДВС | МВт | 0,1549 | |
| Расход твердого топлива | т/год | ||
| Низшая теплота сгорания твердого топлива | МДж/кг | 10,24 | |
| Энергетический потенциал твердого топлива | МДж | ||
| Относительная нагрузка котла | % | ||
| Теплонапряжение топочного объема | кВт/м3 | ||
| Тепловая мощность рассеиваемая дымовой трубой котельной | МВт | 0,0949 |
Индивидуальные величины тепловых потоков от самых мощных агрегатов (дизель-генераторы мощностью 1600 кВт) не превысят соответственно десятые доли МВт. При этом «тепловое загрязнение» локализуется зоной до десяти метров от источника. Средняя плотность распределения тепловыделяющих машин и механизмов на единицу территории промплощадки чрезвычайно низка. В этих условиях, привнесение в окружающую среду относительно маломощных источников тепловыделения, распределенных по столь большой площади, не может оказывать значимого влияния на естественный температурный режим территории.
По опыту эксплуатации действующих ТЭЦ в сходных климатических условиях, значимых
изменений микроклимата в местах их расположения не отмечалось. Масштаб теплового воздействия даже большого числа одновременно задействованных единиц погрузочной техники и тяжелого автотранспорта, локальных источников энергоснабжения и теплоснабжения недостаточен для изменения климатических параметров территории. Зона «теплового загрязнения», как правило, ограничивается территорией промплощадки предприятия и однозначно не распространяется за пределы ориентировочной СЗЗ .
Локальные изменения климата в сторону повышения средней температуры и особенно средней температуры холодного периода, характерны для мегаполисов – объектов другого порядка величины. При этом основными источниками выделения тепла в окружающую среду в крупных городах являются не промышленные объекты, а здания, сооружения и оборудование непроизводственного назначения. Даже в пределах городских ландшафтов, техногенная составляющая достигает только ~5% от солнечного излучения (В.А. Алексеенко. Экологическая геохимия. Москва, «Логос», 2000 г).
8.2.4. Оценка влияния сброса сточных вод на температурный режим природных
водотоков
На предприятии оборудован один выпуск сточных вод в залив Волго-Балтийского канала. В резервуаре-смесителе перед выпуском в водный объект происходит смешение хозяйственно-бытовых, производственных и поверхностных сточных вод.
Разработанных нормативов, учитывающих чувствительность объектов окружающей природной среды к тепловому воздействию, за исключением ограничений на летнюю температуру воды в результате сброса сточных вод, введенных СанПиН 2.1.5.980-00 «Водоотведение населенных мест, санитарная охрана водных объектов. Гигиенические требования к охране поверхностных вод», в настоящее время нет. В соответствии с приложением 1 СанПиНа 2.1.5.980-00: «летняя температура воды в результате сброса сточных вод не должна повышаться более чем на 3 ˚С по сравнению со среднемесячной температурой воды самого жаркого месяца года за последние 10 лет». Проектом НДС ОАО ПМТЭЦ «Белый Ручей» предусмотрен контроль температурного режима руч. Белый Ручей в месте сброса сточных вод.
Температура воды водного объекта при сбросе сточных вод (без учета остывания) определяется по формуле:
Тmax = Тс + (Тi – Тc)/n
где
Тс – температура воды водного объекта выше выпуска сточных вод, зимой +4ºС, летом +20 ºС;
Тi – температура сточных вод, ºС;
n – кратность разбавления сточных вод водой водоема, n= 7,72 раз.
Возможно увеличение температуры воды в водном объекте при сбросе сточных вод :
-в зимний период
Тmax = 4+(31-4)/7,72=7,5 ºС
- в летний период
Тmax = 20+(31-20)/7,72=21,4 ºС
Выводы
1. Теплопритоки в окружающую среду от объектов ТЭЦ не будут оказывать значимого влияния на температуру приземного слоя атмосферы.
2. Сброс сточных вод с температуройне более 31 ºС не приведет к сверхнормативному увеличению температуры воды в заливе Волго-Балтийского канала. На основании п. 1.2 § I СанПиНа 2.2.1/2.1.1.1200-03 предприятие не является источником негативного теплового воздействия на среду обитания и здоровье человека.
Вибрация
Оценка воздействия вибрации выполнена для котельного и турбинного цехов. Источником вибрационного действия является тягодутьевое оборудование и турбина, которые создают общую вибрацию 3-ей категории.
Согласно санитарным нормам СН 2.2.4/2.1.8.566-96 предельно-допустимые значения (ПДУ) виброскорости на рабочих местах (непостоянных) в котельном цехе в зависимости от частоты для широкополосной вибрации нормируются:
-дутьевой вентилятор ВДН-12,5 – 0,20* 10-2 м/с;
-вентилятор горячего дутья ВГД-16SD – 0,20 * 10-2 м/с;
-дымосос ДН -19М -0,22 * 10-2 м/с.
Значения виброскорости оборудования согласно паспортных данных не превышают ПДУ и составляют:
-дутьевой вентилятор ВДН-12,5 – 0,16* 10-2 м/с (при частоте вращения 1000 об/мин);
-вентилятор горячего дутья ВГД-16SD – 0,20 * 10-2 м/с (при частоте вращения 1500 об/мин);
-дымосос ДН -19М -0,15 * 10-2 м/с (при частоте вращения 750 об/мин);.
Для снижения вибрационного действия, действующего на здание, установлены мягкие вставки между вентиляторами и воздуховодами, дымососом и газоходами. Вентиляторы и дымосос монтированы на виброгасящем бетонном фундаменте.
Вывод:на основании п. 1.2 § I СанПиНа 2.2.1/2.1.1.1200-03 предприятие не является источником негативного воздействия вибрации на среду обитания и здоровье человека.