К зданиям и сооружениям обеспечен подъезд не менее чем с одной стороны. Все дороги вдоль зданий и сооружений запроектированы не ближе 5 м. и не дальше 25 м.
Ко всем пожарным гидрантам обеспечены подъезды. На отводящем канале предусмотрен пожарный пирс на 2-е пожарные автомашины.
Рядом с оградой промплощадки предусмотрено пожарное депо. Радиус обслуживания его не превышает 4 км для промплощадки ТЭЦ.
Все здания на площадке имеют степень огнестойкости II, т.к. каркас зданий принят в железобетонном исполнении и стальной, с защитой его в тех случаях, когда этого требует СНиП II-2-80.
Противопожарные двери имеют предел огнестойкости 0,6 часа.
В помещениях топливоподачи выполнены мероприятия согласно “Правилам взрывопожаробезопасности топливоподач электростанций”: несущие и ограждающие конструкции выполняются из несгораемых материалов, пределы огнестойкости колонн и перекрытий соответственно 2 и 0,75 часа.
В электротехнических помещениях, где предел огнестойкости конструкций согласно ПУЭ требуется 0,75 часа, металлический каркас защищается штукатуркой.
С каждого этажа здания предусмотрено не менее двух эвакуационных выходов.
Наружные пожарные лестницы размещаются на зданиях высотой более 10 м. через каждые 200 м. по периметру.
Технологические агрегаты и установки являются объектами с повышенной пожарной опасностью в связи с применением горючих веществ.
Предусмотрены противопожарные мероприятия: в системе регулирования турбины, системе смазки подшипников турбины и генератора, и масло снабжении питательных турбонасосов применяется синтетическое огнестойкое масло ОМТИ; Изо всех систем масло снабжения предусмотрен аварийный слив масла в специальные подземные баки, установленные вне главного корпуса; на трубопроводах аварийного слива масла, вне зоны возможного горения масла, устанавливаются ручные задвижки; для пожаротушения трубчатых воздухоподогревателей предусматривается подвод воды в количестве 0,4 л/с. на 1 м3; масляные баки турбогенераторов с водопроводным охлаждением оборудуются вытяжными трубами.
7.9 Расчет вентиляции в котельном цехе
7.9.1 Расчет воздухообмена на удаление избыточного тепла
Основными источниками избыточного тепла являются:
тепловыделения от электродвигателей;
тепловыделения элементами котлоагрегата;
тепловыделения от людей;
тепловыделения от солнечной радиации через оконные проемы;
Избыточное количество тепла, поступающее в помещение цеха в течение часа:
Q1 = 0,02 * B * Qн.р,
где Q1 – избыточное количество тепла;
В = 42,535 кг/с – расход топлива;
Qн.р = 18171 кДж/кг – удельная теплота сгорания топлива;
Q1 = 0,02 * 42,535 * 18171 = 15458,07 кВт;
Количество тепла, выделяемое работающими электродвигателями:
Q2 = ψ1 * ψ2 * ψ3 * ψ4 * Nном.,
где ψ1 = 0,8 – коэффициент использования установленной мощности;
ψ2 = 0,6 – коэффициент загрузки;
ψ3 = 0,7 – коэффициент одновременности работы электродвигателя;
ψ4 = 0,9 – коэффициент ассимиляции тепла воздухом при переходе механической энергии в тепловую;
Nном. = 200 кВт – номинальная мощность электродвигателя;
Q2 = 0,8 * 0,6 * 0,7 * 0,9 * 200 = 60,48 кВт;
Тепловыделение от источников освещения:
Q3 = φ * Nосв.у,
где φ = 0,8 – коэффициент, учитывающий количество электроэнергии переходящей в тепло;
Nосв.у = 450 кВт – мощность осветительной установки цеха;
Q3 = 0,8 * 450 = 360 кВт;
Количество тепла, выделяемого организмом работающих:
Q4 = q * n,
где q = 100 Вт – теплопотери одного человека;
n – число работающих;
Q4= 100 * 95 = 9500 Вт = 9,5 кВт;
Тепло вносимое солнечной радиацией (для зимних условий принимают равным нулю), а для летних определяется следующим образом:
Q5 = F *qc * K,
где F – площадь оконных проемов в котельном цехе, м2 ;
qс = 128 Вт/м2 – теплопоступление через 1 м2 окна (окна выходят на Восток, Запад);
К = 1,25 – поправочный коэффициент;
F = h * l,
где h = 2 м – высота оконных рам в котельном цехе;
l = 228 м – длина котельного цеха;
F = 2 * 228 = 456 м2;
Q5 = 456 * 128 * 1,25 = 72960 Вт = 72,96 кВт;
Избыточное тепло, поступающее в помещение цеха, составит:
летом: Qизб.л = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = 15458,07 + 60,48 + 360 + 9,5 + 72,96 = 15961,01 кВт;
зимой: Qизб.з = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 15458,07 + 60,48 + 360 + 9,5 = =15888,05 кВт;
Количество воздуха, которое необходимо ввести в цех для поглощения избытков тепла:
Gв = 3600 * Q / c * (tух. – tпр.) * ρух., м3/ч,
где Q – теплоизбытки в помещении, кВт;
с = 1 кДж/(кг*К) – теплоемкость сухого воздуха;
tух. – температура уходящего воздуха, оС;
tпр. – температура приточного воздуха, оС;
tпр. = 21,2 оС – зимой;
tпр. = 26 оС – летом;
ρух. – плотность уходящего воздуха, кг/м3 (определяем в зависимости от температуры tух.);
tух. = tр.м. – tпр. * (1 – m) / m,
где tр.м. – температура на рабочем месте, согласно санитарным нормам в ГОСТе 12.1.0015-76 “Воздух в рабочей зоне”.
tр.м. = 22 оС – зимой;
tр.м. = 33 оС – летом;
m = 0,5 – эмпирический коэффициент;
tух. = 22 –21,2 * (1 – 0,5) / 0,5 = 22,8 оС – зимой;
tух. = 33 – 26 * (1 – 0,5)/0,5 = 40 оС – летом;
Gв = 3600 * 15888,05 / 1 * (22,8 – 21,2) * 1,205 = 29666483,4 м3/ч – зимой;
ρух. = 1,205 кг/м3 при tух. = 22,8 оС;
Gв = 3600 * 15961,01 / 1 * (40 – 26) * 1,128 = 3638528,12 м3/ч – летом;
ρух. = 1,128 кг/м3 при tух. = 40 оС;
7.10 Охрана окружающей среды
Тепловые электростанции, потребляя свыше трети добываемого в виде топлива, могут оказывать существенное влияние как на окружающую среду в районе их расположения, так и на общее состояние биосферы. Взаимодействие электростанции с внешней средой определяется выбросами в атмосферу дымовых газов, тепловыми выбросами и выбросами загрязненных сточных вод.
Потребляемое на тепловых электростанциях органическое топливо содержит вредные примеси, поступление которых в окружающую среду в виде газообразных и твердых компонентов продуктов сгорания может оказывать неблагоприятное воздействие на воздушную и водную среду.
При сжигании твердого топлива наряду с окислами основных горючих элементов - углерода и водорода в атмосферу поступают летучая зола с частицами недогоревшего топлива, сернистый и серный ангидриды, окислы азота, некоторое количество фтористых соединений, а также газообразные продукты неполного сгорания топлива. Комбинированная выработка электроэнергии и тепла позволяет существенно сократить расход топлива на энергоснабжение, сократить тепловые сбросы в водные бассейны, обеспечить наиболее совершенные методы сжигания, очистки и выброса дымовых газов в высокие слои атмосферы (отвод мощного, направленного вверх, горячего дымового факела через высокую дымовую трубу, где дымовые газы перемешиваются с верхними слоями атмосферы).
7.11 Расчет рассеивания вредных веществ и выбор оптимальной высоты дымовой трубы
При проектировании и эксплуатации ТЭЦ необходимо обеспечить концентрацию вредных веществ в атмосферном воздухе на уровне дыхания человека не выше ПДК по всем выбрасываемым примесям дымовых газов.
Так как наличие вредных веществ в дымовых газах в сотни и тысячи раз превышает предельно допустимые концентрации, требуется рассеивание дымовых газов в атмосферном воздухе.
При расчете выброса твердых частиц в атмосферу необходимо учитывать, что вместе с золой в атмосферу поступает несгоревшее топливо (недожог).
Топливо – Карагандинский уголь Промпродукт.
Зола:
Количество выбрасываемой золы рассчитывается по формуле:
МЗ. = 0,01 * В * (αун. * Ар. + q4ун. * Qн.р. / 32680) * (1-ηз.), г/с,
где Ар=27,6 % – зольность топлива на рабочую массу;
αун.= 0,8 – доля твердых частиц, уносимых из топки с дымовыми газами;
q4ун .= 1,5% – потери теплоты с уносом от механической неполноты сгорания топлива;
В = 42535,388 г/с – расход натурального топлива;
Qн.р. = 18171 кДж/кг – низшая теплота сгорания рабочего топлива;
ηз.= 0,8 – степень улавливания твердых частиц в золоуловителях;
МЗ. = 0,01*42535,388*(0,8*0,276+0,015*18171/32680)*(1-0,8)=19,493г/с;
Оксиды серы:
Выброс оксидов серы определяется по сернистому ангидриду:
МSO2 = 0,02 * Sр / 100 * В * (1 – ηso2I) * (1 – ηso2II), г/с,
где ηso2I = 0,10 – доля окислов серы, связываемых летучей золой в газоходах котла; ηso2II = 0,02 – доля оксидов серы, улавливаемых в; Sр = 0,8% - содержание серы на рабочую массу. Коэффициент 2 учитывает отношение молекулярных масс SO2 (64) и S (32).
МSO2 = 0,02*0,8/100*42535,388*(1-0,10)*(1-0,02) = 6 г/с;
Оксиды азота:
Количество оксидов азота в пересчете на NO2, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами, рассчитывается по формуле:
МNO2 = 0,34*10-7*К*В*Qн.р.*(1– q4 / 100)*β1*(1– ε1*r)*β1*β2*ε2, г/с,
где К – коэффициент, характеризующий выход оксидов азота, кг/т условного топлива;
К = 12 * Dф / (200 + D) = 12 * 380 / (200 + 420) = 7,355 кг/т;
Nг = 1,2%, β1 = 1,0;
β1 – поправочный коэффициент, учитывающий влияние на выход оксидов азота качества сжигаемого топлива (содержание азота в топливе Nг);
β2 – коэффициент, учитывающий конструкцию горелок
β2 = 0,85 – для прямоточных горелок;
β3 – коэффициент, учитывающий вид шлакоудалении;
β3 = 1,4 – при жидком шлакоудалении;
ε1 = 0,005 – коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих газов в зависимости от условий подачи их в топку; ε2 = 0,65 – коэффициент, характеризующий снижение выброса оксидов азота при подаче части воздуха помимо основных горелок (при двухступенчатом сжигании) (Л.9, стр.16); r = 25% - степень рециркуляции дымовых газов;