где К1 – коэффициент, отражающий обеспыливание пылевого потока за счет осаждения золовых частиц при обтекании дамбы и в ее аэродинамической тени; принимаем К1=0,5 для случая превышения гребня дамбы на 0,9 и высоте дамбы 11 м [8]; К2 – коэффициент, отражающий состояние поверхностного слоя в зависимости от содержания оксида кальция в золе; К2=1 при содержании оксида кальция в золе 25%.
Таблица 2.3 – Значение поправочного коэффициента К2
| К2 = 1,0 | При СаО <10 % |
| К2 = 1-1,6129*10-3*(СаО)2 | При СаО = 10-25 % |
| К2 = 0 | При СаО > 25 % |
К3 – коэффициент, отражающий защищенность объекта от ветрового воздействия и закрепления поверхности зольного пляжа, К3=0,15·0,5=0,075, где 0,15 – коэффициент, учитывающий закрытие отвала высотными элементами рельефа с трех сторон, 0,5 – коэффициент, учитывающий лесополосы по гребню и низовому откосу дамбы, вдоль границ отвала и в СЗЗ шириной 20-150 м.
Таблица 2.4 - Значения поправочного коэффициента К3
| Факторы защищенности отвала от пыления | К3 |
| 1 Закрытие отвала высотными элементами рельефа:- с одной стороны- с двух сторон- с трех сторон | 0,60,30,15 |
| 2 Сооружение сплошных барьеров по периметру дамбы отвала (решетчатые ограды, прокладка пульпопроводов по гребню дамбы и др.) | 0,7 |
| 3 Лесополосы по гребню и низовому откосу дамбы, вдоль границ отвала и в СЗЗ шириной 20-150 м | 0,5-0,15 |
| 4 Закрепление поверхности зольного пляжа вяжущими веществами (коркообразование) | 0,1-0,15 |
| 5 Закрепление поверхности зольного пляжа шлаком | 0,05 |
| 6 Закрепление поверхности зольного пляжа защитным слоем из связного грунта (суглинок, глина) | 0,02 |
К4 – коэффициент, отражающий применение оперативных методов пылеподавления; К4=0 для первого варианта, в котором не предусмотрено оперативное мероприятие; К4=0,3 для второго варианта, в котором предусмотрено оперативное мероприятие (периодическое орошение сухих поверхностей золоотвала поливочными машинами).
Таблица 2.5 - Значение поправочного коэффициента К4
| Метод оперативного пылеподавления | К4 |
| 1 Поднятие уровня воды в пруде – осветлителе выше уровня золового пляжа. | 0 – 0,02 |
| 2 Периодическое орошение сухих пляжей стационарными дождевальными установками или поливочными машинами. | 0,1 – 0,5 |
| 3 Смачивание сухих пляжей осветленной водой, подаваемой по резервному пульпопроводу разводящей сети. | 0,2- 0,5 |
| 4 Учащение переключения пульповыпусков в теплое время | 0,7 |
Подставляя данные в формулу (2.11), получим для варианта 1:
Мсэр=0,0039(0,28·12500+0,72·12500)·0,5·1·0,075·7,06·3,6·10-3=0,046 т/год,
для варианта 2:
Мсэр=0,0039(0,28·12500+0,72·12500)·0,5·1·0,075·0,3·7,06·3,6·10-3=0,014
т/год.
Результаты аналогичных расчетов для различных направлений ветра сведены в таблицу 2.3.
Таблица 2.3 – Эродируемость золоотвала по каждому из направлений ветра
| Вариант | Мэрi, т/год | |||||||
| С | СВ | В | ЮВ | Ю | ЮЗ | З | СЗ | |
| 1 | 0,046 | 0,093 | 0,077 | 0,031 | 0,232 | 0,697 | 0,310 | 0,062 |
| 2 | 0,014 | 0,028 | 0,023 | 0,009 | 0,070 | 0,209 | 0,092 | 0,019 |
Эродируемость объекта Мэр, т/год, определяется по формуле:
Мэр=Σ(Мэр)i. (2.12)
Подставляя данные в формулу (2.12), получим
для варианта 1:
Мэр=0,046+0,093+0,077+0,031+0,232+0,697+0,31+0,062=1,55 т/год,
для варианта 2:
Мэр=0,014+0,028+0,023+0,009+0,07+0,209+0,092+0,019=0,46 т/год.
Для расчета используются исходные данные, которые ранее уже описывались в тексте
1 Направление ветра: юго-западный.
2 Скорость ветра Uz=5,5 м/с.
3 Предельный размер эродируемых частиц dmax=0,24 мм при U'ср=5,5 м/с.
4 Средневзвешенный размер эродируемых частиц в пылящем слое dпср=0,077 мм.
5 Граничный размер эродируемых частиц dгр=0,0285 мм.
6 Доля витающих и сальтирующих частиц в общей массе золового материала: nвит=0,28; nсал=0,72.
7 Динамическая скорость потока U*=0,142 м/с.
8 Пороговая динамическая скорость ветра для средневзвешенного размера эродируемых частиц в слое U*t=0,135 м/с.
9 Эффективная площадь пылящей поверхности Sюзэф=12500м2.
10 Удельная сдуваемость золовых частиц m0=0,0039 г/(м2с).
Текущий вынос золовых частиц Мтвын, г/с, определяется по формуле
Мтвын=m0(nвитS+nсалSэф)К1К2К3К4. (2.13)
Подставляя данные в формулу (2.13), получим
для варианта 1:
Мтвын=0,0039(0,28·12500+0,72·12500)·0,5·1·0,075=1,828 г/с,
для варианта 2:
Мтвын=0,0039(0,28·12500+0,72·12500)·0,5·1·0,075·0,3=0,548 г/с.
Ширина пылевого облака Ln, м, определяется по формуле
Ln=0,5LД(Uz-Uкр)/(Umax-Uкр), (2.14)
где LД=296 м – протяженность северо-восточной дамбы, с которой сходит пылевое облако (1 секция).
Подставляя данные в формулу (2.14), получим
Ln=0,5·296(5,5-5,12)/(5,5-5,12)=148 м.
Эффективная скорость ветра, непосредственно воздействующего на эродированную частицу Uэф, м/с, определяется по формуле
Uэф=0,8Uср. (2.15)
Подставляя данные в формулу (2.15), получим
Uэф=0,8·5,5=4,4 м/с.
Высота подъема эродированных частиц над золошлаковым полем h, м, определяется по формуле
h=(Uэф2/gа)[(1+1/а)ln(1+а)-1], (2.16)
где а=0,0383U*Uэф/σdn.
а=0,0383·0,142·4,4/2415,25·0,077·10-3=0,129.
Подставляя эти данные в формулу (2.16), получим
h=(4,42/9,81·0,129)[(1+1/0,129)ln(1+0,129)-1]=0,95 м.
Высота пылевого облака на дамбе h0, м, определяется по формуле
h0=2h. (2.17)
Подставляя данные в формулу (2.17), получим
h0=2·0,95=1,9 м.
Начальная концентрация пылевых частиц на сходе с дамбы μ0, мг/м3, определяется по формуле
μ0=Мвын/Lnh0Uэф. (2.18)
Подставляя данные в формулу (2.18), получим
для варианта 1:
μ0=1,828·103/148·1,9·4,4=1,47 мг/м3,
для варианта 2:
μ0=0,548·103/148·1,9·4,4=0,44 мг/м3.
Приземная концентрация пылевых частиц μх(фон), мг/м3, на удалении х, м, от дамбы с учетом фонового загрязнения определяется по формуле
μх=μфон+μ0е-ах, (2.19)
где μфон=0,22 мг/м3 – фоновая концентрация взвешенных веществ для территории с населением менее 10 тысяч жителей [9];
а=6,2·10-3 м-1 – коэффициент рассеивания.
Подставляя данные в формулу (2.19), получим
для варианта 1:
μ100фон=0,22+1,47е-0,0062·100=1,01 мг/м3,
для варианта 2:
μ100фон=0,22+0,44е-0,0062·100=0,46 мг/м3.
Результаты аналогичных расчетов приземных концентраций пылевых частиц μх(фон), мг/м3, на разном удалении х, м, от дамбы сведены в таблицу 2.4.
Таблица 2.4 – Приземная концентрация пылевых частиц на разном удалении от дамбы
| х, м | μх(фон), мг/м3 | |
| 1 вариант | 2 вариант | |
| 100 | 1,01 | 0,46 |
| 200 | 0,65 | 0,36 |
| 300 | 0,45 | 0,29 |
| 400 | 0,34 | 0,26 |
| 500 | 0,29 | 0,24 |
| 1000 | 0,22 | 0,22 |
Результаты расчетов ветровой эрозии золоотвала сведены в таблицу 2.5.
Таблица 2.5 – Результаты расчетов ветровой эрозии золоотвала
| Вариант | Мэр, т/год | Мвын, г/с | μ0, мг/м3 | μ300, мг/м3 | ПДК, мг/м3 |
| 1 | 1,55 | 1,83 | 1,47 | 0,45 | 0,3 |
| 2 | 0,46 | 0,55 | 0,44 | 0,29 | 0,3 |
Значение ПДК взято в [10], это та предельно допустимая концентрация пылевых частиц, которая допустима и должна локализоваться на границе СЗЗ.
Результаты расчетов показывают, что применение оперативного мероприятия по пылеподавлению (периодическое орошение сухих поверхностей золоотвала поливочными машинами), содержащегося в проекте на строительство золоотвала, позволит значительно снизить воздействие золоотвала на атмосферный воздух – выброс пыли уменьшится на 70% – и обеспечить соблюдение нормативов качества атмосферного воздуха на границе СЗЗ, что подтверждает эффективность и достаточность предусмотренного проектом мероприятия по пылеподавлению.
Для анализа условий труда в процессе золошлакоудаления Железногорской ТЭЦ необходимо определить основные опасные и вредные производственные факторы, которые могут воздействовать на работника с момента входа на территорию предприятия во время выполнения должностных обязанностей.
Опасный производственный фактор – производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья.
Вредный производственный фактор – производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности.
Опасные и вредные производственные факторы по природе действия на организм человека подразделяются на следующие группы: физические, химические, биологические, психофизиологические.
На данном производстве такими факторами будут являться шум и золовая пыль, относящиеся к группе физических опасных и вредных производственных факторов.
Источниками шума на золоотвале являются автотранспортная и карьерная техника. Автотранспорт перевозит золу и шлак по отдельно построенной автодороге по маршруту промплощадка ТЭЦ – золоотвал №2, бульдозер разравнивает материал складирования.
В районе золоотвала №2 в радиусе 1,5 км отсутствуют населенные пункты. Удаленное расстояние до населенных пунктов исключает влияние внешнего шума на селитебную территорию.
На площадке золоотвала используется бульдозер и самосвалы. Уровень звука самосвалов удовлетворяет требованиям санитарных норм, а уровень звука бульдозера превышает норматив на 10 дБ. На рабочих местах, для широкополосного непостоянного во времени уровня шума, эквивалентная величина уровня звука, в соответствии.
Источники пыли пневмопроводы и силоса сбора золы и шлака. Пыль относится к 4 классу опасности, аэрозольная, фиброгенного воздействия. Предельно-допустимая концентрация (ПДК) по [10] составляет для шлаковой пыли - 6 мг/м3, по золовой пыли – 10мг/м3.