Разработка способов снижения влияния работы городской котельной на окружающую среду

ГОРБУНОВА О.А., КНИТУ-КАИ, г. Казань

Науч. рук. д-р техн. наук, профессор ПАВЛОВ Г.И.

Объекты энергетики являются одними из интенсивных источников шума. Многие рабочие процессы в энергоустановках неизбежно сопровождаются генерацией акустической энергии (шума), которая представляет угрозу безопасности и здоровью людей, оказывает негативное воздействие на состояние окружающей среды. Особенно это характерно для крупных городов, где энергетические объекты располагаются в непосредственной близости к селитебной зоне. В качестве примера можно привести городскую котельную г. Казани (далее – котельная), которая расположена на расстоянии 10 метров от ближайших жилых домов внутригородского поселка.

На данном объекте и в зоне его воздействия был проведен анализ акустической обстановки. Для этого на производственных участках, на территории открытой площадки предприятия, а также на территории расположенного рядом поселка были определены точки измерения, в которых производилась запись акустических сигналов. Кроме того, внутри помещений в зоне расположения предполагаемых источников шума одновременно с акустическим записывался и вибросигнал. Исследования показали значительное превышение предельных санитарных норм общего шума на территории жилой застройки в дневное и ночное время суток. Для достижения санитарных нормативов общий уровень шума на территории поселка должен быть снижен на 30 дБ.

Для выявления источников и причин возникновения повышенного шума и вибраций проведен анализ амплитудно-частотных характеристик акустических и вибрационных сигналов. Установлено, что основными источниками проникающего шума является следующее оборудование котельной: 4 источника в цехе сетевой воды (2 насоса и
2 электродвигателя), 1 редуктор в газорегуляторном пункте, 10 источников в дымососном цехе (6 насосов и 4 электродвигателя) и наружная газовая труба, подводящая газ горелкам котлов.

Шум всех источников, кроме наружной трубы, – широкополосный. Определены основные «энергонесущие» частоты шума: для источников цеха сетевой воды и дымососного цеха – диапазон частот ниже 2000 Гц, для ГРП – средние частоты (от 1000 Гц до 3000 Гц). Наружная газовая труба издает тональный звуковой сигнал в диапазоне 900 - 1400 Гц.

С помощью программного обеспечения АРМ «Акустика» была смоделирована шумовая картина в помещения котельной с учетом основных точечных источники шума. Шумовые характеристики оборудования приняты на основании экспериментальных данных. Далее произведены расчеты распространения шума за пределы площадки котельной и создана акустическая модель района исследования. Полученная акустическая модель использовалась для оценки эффективности различных вариантов технических решений по снижению шума.

Таким образом, на основе анализа большого объема расчетных и измеренных данных, проведения технического осмотра оборудования котельной, оценки эффективности различных технических решений снижения шума с использованием расчетных шумовых карт разработан комплекс мероприятий, позволяющий значительно снизить влияние котельной на окружающую среду.

Предложен следующий комплекс наиболее эффективных методов снижения шума от основных источников котельной:

1. Установка насосов и электродвигателей на общие платформы с выполнением работ по обеспечению соосности и при необходимости динамической балансировки. Ожидаемое снижение уровня – 3-5 дБ.

2. Установка этих платформ на виброизолирующие крепления. Выполнение этих мероприятий должно обеспечить снижение уровня шума на 8-15 дБ.

3. Установка виброизолирующих вставок в трубы на входе и выходе из насосов и перед входом трубы в стену, а также виброизолирующих прокладок в точках опоры энергетического оборудования, для снижения структурного шума.

4. Установка глушителя-регулятора между газовым редуктором и выходной трубой, что позволит снизить шум до 30 дБ.

5. Перенос участка газопровода с высоты 8 метров на высоту 3 м над землей, оборудование виброизолирующими вставками и прокладками мест крепления трубы к стене котельной, установка на нее звукопоглощающего кожуха.

6. Установка с южной и восточной сторон котельной шумозащитного экрана, параметры экрана должны соответствовать: высота – 6 м, толщина ~ 0,12 м, длина – 300 м.

УДК 621.5