Безопасность эксплуатации ТЭЦ

Безопасность ТЭЦ— состояние объекта при котором соблюдаются правовые нормы, выполняются эколого-защитные, отраслевые и ведомственные требования и правила, а также за счет проведения комплекса организационных, экономических, эколого-защитных, санитарно-гигиенических, санитарно-эпидемиологических, инженерно-технических и социальных мероприятий обеспечивается защита персонала объекта, населения, ОПС от чрезмерных опасностей (опасных и вредных факторов, ПФ и ЧС).

8.1 Анализ опасных и вредных факторов.

К опасным факторам относятся факторы, воздействие которых приводит к травме, а к вредным — факторы, которые приводят к заболеваниям. При производстве тепловой и электрической энергии на ТЭС возможны следующие опасные и вредные производственные факторы:

¾электрическое напряжение. Источник: электрическая проводка станции;

¾повышенная напряженность электрического поля. Распределительное устройство;

¾расположение рабочего места на высоте. Обслуживание деаэратора и котлов;

¾высокое давление рабочего тела, газа, мазута. Основные источники: Магистральный трубопровод, ГРП;

¾повышенная загазованность или запыленность воздуха рабочей зоны. Источником является, ГРП, котлы;

¾повышенный уровень шума и вибраций. Основные источники: генераторы, насосы, котлы, турбины;

__Установка герметична.

¾образование вредных веществ. Источником являются: котлы.

8.2 Санитарно-гигиенические требования

8.2.1 Защита от шума и вибрации

Основной источник вибрации и шума - котлотурбинный цех на ТЭЦ. В соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 нормируемыми величинами вибраций зданий, конст­рукций, оборудования являются действующее значение колебательной скорости v и уровень действующего значения колебательной скорости Lv, определяемый относительно порогового значения v₀=5×10^-8 м/с .

Шум — это беспорядочное сочетание звуков различной силы и частоты. Шум возникает при механических колебаний в твердых телах, жидких и газообразных средах. Механические колебания в диапазоне частот 20-20000Гц воспринимаются человеком как звук, ниже 20Гц (инфразвук) и выше 20000Гц (ультразвук) не вызывает слуховых ощущений.

В соответствии с СН 2.2.4/2.1.8.562-96 измерения уровней звукового давления должны проводится не реже 3 раз в год в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами от 125 до 8000 Гц. Для измерений применяют шумомеры 1-го или 2-го класса с полосовыми электрофильтрами или измерительными трактами с характеристиками, соответствующими этим стандартам.

Допустимый уровень шума на рабочих местах при расположении источника шума вне производственного помещения:

а) в комнате программиста - 50 дБ^.А;

б) в помещении управления - 60 дБ^.А;

в) в кабине наблюдения и дистанционного управления-80 дБ^.А.

Основные источники вибрации и шума на ТЭЦ:

¾турбины;

¾электрогенераторы;

¾котлы;

¾дизель-генератор;

¾насосы.

Методы защиты:

¾применение глушителей шума всаса и выхлопа газотурбинных двигателей;

¾вынос источников шума и вибрации в отдельные контейнеры и применение дистанционного управления;

¾сокращение времени пребывания персонала в зонах повышенного шума;

¾прогревать все трубопроводы во время пуска агрегатов для избежания гидроударов;

¾балансировку роторов турбоагрегата и вспомогательных механизмов;

¾установку грунтовых щитов управления со звукопоглощающим покрытием;

¾использовать РОУ в режиме пуска и останова турбины.

¾обеспечить персонал средствами индивидуальной защиты.

¾рациональная планировка зданий и цехов, акустическая обработка помещений, уменьшение шума на пути его распространения.

Вибрация представляет собой процесс распространения механических колебаний в твердом теле. Колебания механических тел с частотой ниже 20Гц воспринимается организмом как вибрация, а выше 20Гц одновременно и как вибрация и как звук. Работа людей в зоне с уровнем звукового давления выше 135 дБ запрещается.

Выполнять следующие мероприятия по защите от вибрации:

¾увеличение массы фундамента рабочей площадки;

¾облицовка листов покрытия пола вибродемпфирующими материалами (резиновыми полосами, спец. ковриками);

¾устранение жестких связей между рабочей площадкой и фундаментом, путем создания воздушной щели;

¾вынос источников вибрации в отдельные контейнеры и применение дистанционного управления;

¾применение виброгасящей обуви;

¾центрирование и балансировка роторов турбин и насосов;

¾прогрев всех трубопроводов во время пуска агрегатов во избежание гидроударов;

¾устанавливать нормальный режим работы котло- и турбоагрегатов;

¾обеспечить персонал станции средствами индивидуальной защиты согласно.

8.2.2 Воздух рабочей зоны

Одной из важнейших задач безопасности труда является всемерное оздоровление условий труда путем обеспечения чистоты воздуха и нормальных метеорологических условий в производственных помещениях.

Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны изложены в ГОСТ 12.1.005-88.

Причина загрязнения воздуха связана с выделением токсичных газов, паров и образованием пыли. Установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) мг/г, пыли, паров и газов в воздухе, соблюдение которых при длительности работы не более 8 часов в день не приводит к заболеванию или отклонению здоровья работающих.

В понятие «метеорологических условий» воздействия среды в рабочих помещениях входят: температура, относительная влажность, насыщенность кислородом и скорость воздуха. Оптимальной температурой в помещении в холодный период является 18-20^оС и относительная влажность 60-40 при движении воздуха не более 0,2м/с, в теплый период года 20-22^оС.

Для защиты обслуживающего персонала необходимо применить следующие мероприятия:

¾тепловую изоляцию;

¾экранирование источников излучений;

¾вентиляцию турбогенераторных блоков, электротехнического блока, кондиционирование щитовой комнаты и подсобных помещений;

¾средства индивидуальной защиты.

8.2.3 Вентиляция

На станции применяется механическая вентиляция.

8.2.4 Освещение

Все помещения должны иметь естественное и искусственное освещение в соответствии со СНиП 23-05-95. Естественное освещение нормировать при помощи коэффициента естественной освещенности (КЕО). Для обеспечения наиболее благоприятных условий работы принято нормировать минимальную освещенность 150лк при газоразрядных лампах и 50лк при лампах накаливания.

¾при недостаточном естественном освещении применять совмещенное освещение. Совмещенным освещением, называется освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение, дополняется искусственным.

¾предусмотреть аварийное освещение в цехах, переходах и на площадках цехов с яркостью освещения на уровне пола 0,5лк, аварийное освещение выполняется лампами накаливания.

¾исправность состояния электропроводки проверять осмотром и прозваниванием.

8.3. Электробезопасность

Электробезопасностью ТЭЦ называется — состояние объекта при котором соблюдаются правовые нормы, выполняются отраслевые и ведомственные требования и правила, а также за счет проведения комплекса организационных, инженерно-технических и социальных мероприятий обеспечивающих защиту персонала объекта, населения, ОПС от чрезмерных опасностей (опасных и вредных факторов, ПФ).

Различают два вида поражения организма электрическим током: электротравмы и электроудар. Электротравмы – это местное поражение тканей и органов. Электроудар – представляет собой возбуждение живых тканей электрическим током обуславливающим судорожное сокращение мышц.

Защиту от поражения электрическим током обеспечить выполнением инженерно – технических мероприятий согласно требованиям ГОСТ 12.1.009-76

¾контроль и профилактика изоляции;

¾защитное заземление;

¾двойная изоляция, изолирование рабочего места оператора станции;

¾защитное зануление;

¾компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю;

¾обеспечение недоступности токоведущих частей;

¾защитное отключение.

Применять следующие средства защиты персонала от поражения электрическим током:

¾изолирующие штанги;

¾изолирующие и электроизмерительные клещи;

¾диэлектрические перчатки, боты, ковры, изолирующие подставки и накладки;

¾переносное заземление;

¾оградительные устройства, плакаты и знаки безопасности;

¾проверять персонал на знание ПТЭ и ПТБ.

Молниезащита

Для обеспечения работы ТЭЦ под воздействием атмосферных напряжений, осуществляется надежная защита оборудования и обслуживающего персонала ТЭЦ от прямых ударов молнии. Для защиты, от прямых ударов молнии главного корпуса целесообразно установив молниеотвод на дымовой трубе

8.5. Пожарная безопасность

Согласно ГОСТ 12.1.033-81 понятие пожарная безопасность означает состояние объекта, при котором с установленной вероятностью исключается возможность возникновения и развития пожара и воздействия на людей опасных факторов пожара, а также обеспечивается защита материальных ценностей. Пожарная безопасность (ПБ) объектов народного хозяйства, в том числе и электроустановок, а также межотраслевыми правилами ПБ, инструкциями по обеспечению ПБ на отдельных объектах.

Опасными факторами пожара для людей являются:

¾открытый огонь и искры, взрыв;

¾повышенная температура воздуха в контейнерах газотурбинных двигателей;

¾захламление подсобных помещений;

¾обрушение и повреждение зданий;

¾наличие горючих веществ.

Категории производств по пожарной опасности и требуемая степень огнестойкости регламентируется требованиями таблицы 18

Таблица18 – Категории производств по пожарной опасности и минимальные степени огнестойкости зданий и сооружений главного корпуса.

Противопожарную защиту обеспечить следующими мерами:

¾максимально возможно применять негорючие и трудно горючие вещества и материалы в производственных процессах;

¾ограничить количество горючих веществ

¾максимально использовать горючую среду;

¾организовать пожарную охрану объекта;

¾предотвратить распространение пожара за пределы очага;

¾применять конструкции производственных объектов с регламентированными пределами их огнестойкости и горючести;

¾эвакуировать людей в случае пожара;

¾применять индивидуальные и коллективные средства защиты от огня;

¾применять средства пожарной сигнализации и средства извещения о пожаре;

¾применять средства пожаротушения;

Сооружения для хранения и транспортировки топлива оборудования и разместить с правилами пожарной безопасности для энергетических предприятий.

На случай возникновения пожара на станции обеспечена возможность безопасной эвакуации людей через эвакуационные выходы. Согласно Правилам пожарной безопасности в РФ ППБ-01-93, а также Типовой Инструкции по содержанию и применению первичных средств пожаротушения на объектах энергетической отрасли, на ТЭЦ предусмотрен хозяйственно-противопожарный водопровод, в основных и вспомогательных цехах устанавливается противопожарное оборудование:

¾пожарные краны;

¾ящики с песком;

¾пожарные щиты, на которых находятся багор, 2 ведра, лом, лопата;

¾огнетушители ;

¾пенообразователи.

Для предотвращения разрушения топок и газоходов котлов при взрыве не полностью сгоревших газов, в кладке, обмуровке и газоходах предусмотрена установка предохранительных взрывных клапанов (ПВК). Места их установки: в верхней части кладки топки горизонтального газохода котла, в газоходе перед дымовой трубой. В каждом газоходе устанавливается не менее двух клапанов.

8.6. Личная гигиена и охрана труда

На ТЭЦ в целях обеспечения личной гигиены рабочих имеются бытовые и вспомогательные помещения в отдельных корпусах: душевые, комната отдыха, столовая, медпункт и другие. Рабочим в обязательном порядке выдается спецодежда, обувь, рукавицы. В производственных помещениях находятся аптечки, укомплектованные перевязочными материалами и медикаментами. Местонахождение аптечек определяет администрация цеха (участка) по согласованию с медпунктом. Также в помещениях вывешены плакаты, наглядно иллюстрирующие безопасные методы работы и правила оказания доврачебной помощи.

Устойчивость работы ТЭЦ

ЧС могут привести к нарушению или прекращению выполнения функций энергоподачи. Истоки ЧС могут носить технологический, природный, биолого-социальный и экономический характер. Энергоподача может нарушиться в основном при взрыве или прекращении топливоподачи. Следовательно, нужно понизить взрывоопасность объекта и предусмотреть резервный источник топлива. В случае прекращения энергоподачи от нашего объекта, энергия к основным потребителям будет подаваться через ЕДС.

Метод определения уровня обеспечения пожарной безопасности людей

(ГОСТ 12.1.004-91 С.11)

1.Расчетная вероятность воздействия опасных факторов пожара на отдельного человека при наличии в здании не задымленных лестничных клеток для проектируемых зданий (сооружений): Q_в = Q_п∙(1 – Р_п.з.),

где Р_п.з. – вероятность эффективного срабатывания противопожарной защиты;

число технических решений противопожарной защиты в здании n = 7

вероятность эффективного срабатывания i – го технического решения

Ri = 0,95 статистическая вероятность возникновения пожара на ТЭЦ

Q_п = 10^-5 1/год.

Q_в = 10^-5∙[1 – (1 – 0,95)⁶)] = 1,5625^-8 1/год.

2.Нормативная допустимая вероятность воздействия опасных факторов пожара на отдельного человека Q_в^н = 10^-6 1/год. Так как Qв < Q_в^н, то безопасность людей в здании на случай возникновения пожара обеспечена.

3.Вероятность предотвращения воздействий ОФП на людей в объекте:

Р_в = 1 – Q_в = 1 – 1,5625∙10^-8 = 0,999

Спецвопрос

Модернизация скруббера

9. 1Расчёт золоуловителя

Скруббер представляет собой пустотелую цилиндрическую или прямоугольную башню, выполненную из металла, кирпича или других материалов. Газ пропускается через скруббер снизу вверх.

Распределение жидкости в газе производится при помощи форсунок, размещаемых таким образом, чтобы всё поперечное сечение скруббера было перекрыто факелами разбрызгиваемой жидкости.

1. Определим площадь сечения аппарата по формуле:

, где

число параллельно включённых аппаратов;

скорость газа в сечении аппарата;

2. Определим диаметр аппарата по формуле:

Размеры аппарата определим по таблице 9.6 [7]

Диаметр скруббера

Высота скруббера

Площадь сечения горловины

3. Расход воды на орошение,

Удельный расход орошаемой воды на орошение трубы Вентури , а на орошение каплеуловителя .

Коэффициент гидравлического сопротивления

4. Определим гидравлическое сопротивление скруббера:

где :

5. Определим охлаждение газа в скруббере :

, где

-температура газов на входе в скруббер,

-температура воды, поступающей в скруббер и выходящей из него,

-теплоёмкость газов,

7. Рассчитаем эффективность установки.

Определяем действительный параметр:

Рассчитаем параметр :

Определяем значение функции по таблице [4] и по ней находим эффективность очистки

9.2Пути повышения эффективности очистки дымовых газов

Более 700 котлов действующих ТЭЦ оборудованы мокрыми золоуловителями, обеспечивающими очистку газов от золы на 95-96,7%. Эти золоуловители компактнее и дешевле электрофильтров. В Уралтехэнерго, Сибтехэнерго и ВТИ выполнен комплекс исследований, проектных проработок и внедрений, позволивших поднять эффективность очистки газов в этих аппаратах до 99-99,5% . Такая эффективность достигается в результате перевода мокрых аппаратов на режим интенсивного орошения (ИРО). При этом расход орошающей воды увеличивается в 3-4 раза, а температура очищенных газов снижается до точки росы водяных паров. Для подогрева очищенных газов используется теплота уходящих газов по схеме избыточного воздуха или устанавливается теплообменник с промежуточным теплоносителем.

Модернизация котла выполняется с целью снижения температуры уходящих газов до значения, не требующего дополнительных мероприятий по защите от низкотемпературной коррозии первой ступени ВП-1, газохода за ВП-1 и дымовой трубы.

Установка МВ-ИРО включена в газовый тракт котельной установки после ВП-1 котла перед дымососами.

Золоулавливающая установка типа МВ-ИРО (разработанная Уралтехэнерго). Установка является первой в отечественной энергетике полномасштабной установкой этого типа, применённой для котла производительностью 420 т/ч.

Установка оборудована вертикальными трубами Вентури, орошение труб Вентури осуществляется высокопроизводительными центробежными механическими форсунками. Форсунки установлены по одной на трубу. В качестве каплеуловителей в установке используются существующие скрубберы. В установке использованы также ряд других элементов прежней установки: колена, переходники, входные патрубки, опорные конструкции, лестницы и площадки обслуживания.

Вся внутренняя поверхность аппаратов установки (включая трубы Вентури) покрыта типовым однослойным футеровочным покрытием кислотоупорной керамической плиткой.

Установка оборудована системой подогрева очищенных газов горячим воздухом, отбираемым с котла после 2 ступени воздухоподогревателя. Горячий воздух подмешивается в очищенные в МЗУ дымовые газы с целью их подогрева и предупреждения тем самым в них водяных паров. Подмешивание осуществляется в сборном коробе скрубберов.

Рис 2 –Схема МЗУ с подогревом очищенных газов: 1-смесительный теплообменник; 2-мокрый золоуловитель; 3-дымосос; 4-дутьевой вентилятор; 5-дымовая труба; 6-котёл; 7-первая ступень ВП; 8-вторая ступень ВП.

Рассчитаем установку МВ – ИРО:

После установки форсунки увеличится удельный расход воды;

Определим параметр золоулавливания:

где скорость дымовых газов в трубе Вентури.

По рисунку 9.1 [7] определим эффективность очистки дымовых газов

Определим температуру очищаемых газов после скруббера:

где температура входящих в скруббер газов;

температура мокрого термометра;

Температура снижается ниже точки росы дымовых газов поэтому необходимо подогревать дымовые газы горячим воздухом, который берётся после второй ступени воздухоподогревателя.

Рассчитаем объём воздуха необходимого для подогрева для этого, составим тепловой баланс смесительной камеры:

Определим расход воздуха:

Определим теплоёмкость дымовых газов:

Чтобы не снизить рабочие параметры котла из-за увеличения расхода воздуха, увеличим скорость воздуха, для этого сделаем поверочный расчёт воздухоподогревателя.

В таблице 19приведён поверочный расчёт воздухоподогревателя.

Таблица 19 – поверочный расчёт воздухоподогревателя.

Наименование	Обо -значение	Размер ность	Расчетная формула или обоснование	Расчет
Температура газов на входе			Из расчета
Температура газов на выходе			Из расчета
Температура воздуха на входе			Из расчета
Температура воздуха на выходе			Из расчета
Тепловосприятие воздухоподогревателя по балансу			Из расчета
Число труб в одном ряду
Число рядов труб
Проходное сечение газов
Скорость газов
Скорость воздуха
Коэффициент теплоотдачи от газа к стенке			По номограмме 12 [5] ; ;
Продолжение таблицы 19
Коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху			По номограмме 8 [5] ; ; ;
Коэффициент использования			По таблице 8 [5]
Коэффициент теплопередачи

По данным расчёта определим, что скорость воздуха возрастёт на 2,3 м/с, запас мощности вентилятора позволяет увеличение скорости

9.3Обоснование годовой производительности установки по очистке дымовых газов

Годовая производительность по газу (согласно п.11.2)

Годовая плата за выбросы в атмосферу согласно пункту 6.1 составит:

до модернизации: ;

после модернизации:

Расчет капитальных затрат на установку очистки дымовых газов (таблица 20) по ценам на апрель 2007.

Таблица 20– Смета капитальных затрат на модернизацию.

9.4 Определение текущих издержек

Суммарные годовые издержки рассчитываются по формуле:

, тыс. руб. /год,

где – годовые издержки на электроэнергию, тыс. руб. /год;

- годовые издержки на воду, тыс. руб. /год;

– годовые издержки на амортизацию, тыс. руб. /год;

– годовые издержки на ремонт, тыс. руб. /год;

– прочие издержки, тыс. руб. /год;

платежи за предельно допустимые выбросы, тыс. руб. /год;

Сравним варианты до и после модернизации по годовым издержкам

Издержки на оборотную воду:

а) до модернизации:

– часовой расход охлаждающей воды (из раздела 3.7 пояснительной записки);

– цена оборотной воды.

эффективное число часов работы установки;

б) после модернизации:

часовой расход охлаждающей воды (из раздела 3.8 пояснительной записки);

Издержки на электроэнергию:

В таблице 21 приведем потребителей электроэнергии с учетом числа часов работы и потребляемой мощностью.

Таблица 21 – Потребители электрической энергии и их характеристики

, тыс. руб /год,

где N – потребляемая мощность, кВт;

-так как электроэнергия производится на пред приятии, следовательно, цена зависит от себестоимости производства электроэнергии

– время работы установки, час/год.

а) до модернизации

б) после модернизации

Издержки на ремонт:

, тыс. руб /год,

где – норма отчислений на ремонт оборудования;

К-капиталовложения в модернизацию установки

а) до модернизации

- по данным предприятия

б) после модернизации

Где: - затраты на модернизацию (из сметы затарат Таблица 11.3.1)

а) до модернизации

тыс. руб /год.

б) после модернизации

тыс. руб /год.

Издержки на амортизацию:

, тыс. руб /год

где – норма амортизационных отчислений;

а) до модернизации

тыс. руб /год

б) после модернизации

тыс. руб /год

Прочие издержки:

, тыс. руб /год

а) до модернизации

тыс. руб /год

б) после модернизации

тыс. руб /год

Платежи за предельно допустимые выбросы:

а) до модернизации

б) после модернизации

Суммарные годовые издержки

а) до модернизации

тыс. руб. /год

б) после модернизации

тыс. руб. /год

Выручка от реализации проекта определяется снижением издержек:

Оценку экономической эффективности будем проводить с использованием интегральных показателей:

– экономического эффекта

– срока окупаемости Т_ок.

Срок окупаемости:

,

где тыс. руб- капиталовложения в модернизацию установки

Срок окупаемости с начала эксплуатации модернизированного скруббера составляет 0,8 года.С учетом затрат времени на покупку оборудования и монтажных работ (0,5 года), срок окупаемости равен 1,3 года

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: