Оценка загрязнения атмосферы и расчет СЗЗ для Центральной ТЭЦ

Анализ ситуационной карты схемы показывает, что в нормативную СЗЗ (300 м.) попадает не только жилая застройка, но и ряд детских учреждений:- Детский сад "Развитие" (ул. Новгородская, 5);- Детская библиотека ул. Новгородская, 5);- Школа №80 (ул. 8я Советская, 52);- Туберкулезный диспансер (ул. 8я Советская, 53)Согласно [16] в жилой зоне и на других территориях проживания должны соблюдаться ПДК и 0,8 ПДК - в местах массового отдыха населения, на территориях размещения лечебно-профилактических учреждений длительного пребывания больных и центров реабилитации.Поэтому был проведен анализ концентрации диоксида азота на расстоянии от источника (трубы) до контрольных точках № 1,2,3,4 и 5, находящихся на расстоянии: 145 м., 155 м., 165 м., 250 и 300 м. соответственно. Размещение контрольных точек приведено на рис. 3.Рисунок 11 - Контрольные точки для расчета приземной концентрации.Поскольку территорию школы и лечебного учреждения следует относить к местам с особыми требованиями к качеству атмосферного воздуха, т.е. на данных КТ должно соблюдаться условие 0,8 ПДК. Сравнение расчетных значений концентраций диоксида азота с нормативным значением приведено в таблице 3.Таблица 5 - Сравнение расчетных значений концентрации диоксида азота с нормативными значениями.№ КТНаименование учрежденияНорматив по диоксиду азота, мг/м3Расчетное значение диоксида азота, мг/м3КТ №1Детский сад "Развитие"0,040,000023КТ №2Детская библиотека0,040,000023КТ №3Школа №800,0320,000023КТ №4Туб. диспансер0,0320,000006КТ №5Жилая застройка0,040,00005КТ №6Точка СЗЗ0,040,00005Анализ и сравнение расчетных значений концентрации диоксида азота с нормативными значениями показали отсутствие превышения ПДК на всех контрольных точках дажес учетом повышенных экологических требований к качеству атмосферного воздуха в некоторых зонах. Таким образом, расчеты показали, что социальные и жилые объекты, находящиеся в СЗЗ ЦТЭЦ не подвергаются опасности, т.е. режим СЗЗ соблюдается. 4.2. Мероприятия по уменьшению выбросов загрязняющих веществ в атмосферуДостижение количественного снижения выбросов в атмосферный воздух может быть достигнуто только при комплексной работе, включающей в себя совокупность мероприятий, реализуемых не только на рассматриваемом предприятии, а так же на федеральном, региональном и локальном уровнях.Технологические методы подавления NОx основаны на снижении температуры и содержания кислорода в зоне активного горения, а также создании в топочной камере зон с восстановительной средой, где продукты неполного горения, вступая во взаимодействие с образующимся оксидом азота, приводят к восстановлению NОx до молекулярного азота.На основании экспериментальных данных и имеющегося практического опыта могут быть рекомендованы к внедрению следующие основные технологические методы снижения NОx в газомазутных котлах:внедрение режимов с малыми значениями α, а при ступенчатом сжигании - пониженными α на грани появления химической неполноты сгорания;двухступенчатое сжигание топлива в топке;трехступенчатое сжигание топлива (наиболее целесообразно применять для новых котлов);впрыск воды (снижает NОx на 20-25%, но приводит к уменьшению КПД котла приблизительно на 0,8%);специальные методы сжигания (например, кипящий слой);снижение температуры горячего воздуха;установка приборов постоянного контроля загрязняющих веществ в дымовых газах.Помимо технических мероприятий целесообразно использование наилучших доступных технологий в системах газоудаления для повышения эффективности очистки газо-воздушной смеси. На законодательном уровне закреплено с 2017 г. субсидирование подобных мероприятий. Уровень загрязнения приземных слоев атмосферы, создаваемого выбросами предприятий, в большой степени зависит от метеорологических условий. В периоды, когда метеорологические условия способствуют накоплению загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы, необходимо своевременное сокращение выбросов загрязняющих веществ. В зависимости от ожидаемого уровня загрязнения атмосферы подразделениями Госкомгидромета составляются предупреждения трех степеней, которым соответствуют три режима работы предприятий в периоды неблагоприятных метеорологических условий (НМУ).При первом режиме работы ТЭЦ, предусмотренные мероприятия обеспечивают сокращение концентраций загрязняющих веществ на 15%. Эти мероприятия носят организационно-технический характер. При получении предупреждения о НМУ при первом режиме работы ТЭЦ должны быть выполнены следующие мероприятия:усиление контроля за точным соблюдением технологического регламента производства;усиление контроля за работой контрольно-измерительных приборов и автоматики;усиление контроля за герметичностью оборудования;усиление контроля за режимом горения.При предупреждении второй степени мероприятия включают переход ТЭЦ на второй или третий режимы эксплуатации, при которых выбросы загрязняющих веществ снижаются на 10÷12 %, а с учетом мероприятий первого режима общая эффективность мероприятий второго режима составит 25 %.При третьем режиме работы ТЭЦ мероприятия должны обеспечивать сокращение концентраций загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы на 40÷60 %. Достижение необходимого сокращения выбросов возможно путем полного останова одной газовой турбины и выполнения мероприятий второго режима на второй. В результате эффективность мероприятий третьего режима составляет 62 % [24].5. ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ОХРАНА ТРУДАРельеф площадки электростанции ровный, без перепадов высот. Уровень грунтовых вод ниже уровня залегания фундаментов зданий, оборудования и низа подвалов. Грунтовые воды по химическому составу не агрессивны и не вызывают коррозии подземных частей зданий и сооружений.Подъездная автомобильная дорога, связывающая площадку ТЭЦ с внешней сетью автомобильных дорог, и дорога, связывающая главный корпус с административным, спроектированы на две полосы движения с усовершенствованным капитальным покрытием. На балансе предприятия состоит 26 единиц автотранспортных средств.Площадь участков, предназначенных для озеленения, составляет не менее 10% площадки ТЭЦ, на участках без твердого покрытия предусмотрен посев травы. Для древесно-кустарниковых насаждений на площадке и в санитарно–защитной зоне применены местные виды растений с учетом их санитарно–защитных и декоративных свойств и устойчивости к вредным выбросам, выделяемым ТЭЦ.ЦТЭЦ является потребителем природного газа, кислорода, пропан-бутановой смеси, ацетилена.На территорию ЭС-2 газ поступает по наружному газопроводу (Ду 800 мм, длина – 390 метров).При входе газопровода на территорию станции установлена электроприводная задвижка с изолирующим фланцем, расположенная у ворот со стороны Синопской набережной.Для хранения мазута на ТЭЦ предусмотрено мазутохранилище с тремя бетонными резервуарами с металлической обечайкой, ёмкостью 6000 м3, что обеспечивает непрерывную работу ТЭЦ в течение примерно 2-х дней, при полной мощности электростанции. 6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯЗатраты на проведение проектного исследования могут состоять из текущих и капитальных. В состав текущих входят затраты на израсходованные реактивы, сырье, материалы, различные виды энергии, заработная плата исследователя, руководителя, консультанта на исследуемые в процессе работы приборы, амортизационные отчисления от стоимости этих приборов, расходы, связанные с выполнением специальных анализов и общеинститутские расходы.При проведении проектного исследования имели место только текущие затраты, так как специальные приборы и монтаж дополнительного оборудования не требовался.Для определения общей суммы текущих затрат составляется смета, представляющая собой свод всех текущих затрат.В состав энергетических затрат входят затраты на электроэнергию, пар, холод, израсходованные на технологические нужды. При выполнении данной работы использовалась только электроэнергия.Результаты расчета этих затрат отражены в таблице 6.Так как заявленная мощность электрооборудования мала (меньше 150 кВт), расчет себестоимости электрооборудования осуществляется по одноостаточному тарифу согласно формуле 24.,(24)где Зэл .– затраты на электроэнергию, руб.;Кэ.х.– коэффициент, учитывающий затраты на содержание энергохозяйства;Ц – цена на электроэнергию за 1 кВт/ч, руб.Таблица 6 – Расчет платы за годовой расход электроэнергииНаименование приборовНоминальная паспортная мощность единицы электрооборудования, кВтКоличество единиц электрооборудования, штНоминальная мощность всего электрооборудования, кВтКоэффициент спросаКоэффициент увеличения заявленной мощности за счет потерь энергии в сетяхЗаявленная мощность электрооборудования, кВтЭффективный годовой фонд времени работы электрооборудования, часГодовой расход электроэнергии, кВт·часЭВМ0,0510,050,81,10,0441848,096Итого--0,05--0,044-8,096Неучтенное электрооборудование (20%)--0,01--0,009-1,919Итого электрооборудования--0,06--0,053-10,015Сумма амортизационных отчислений определяется по формуле 25:,(25)где Ф - стоимость использованного в работе оборудования и приборов, руб.;На – годовая норма амортизации, %;Т – время их использования для данного исследования, мес.Расчет амортизационных отчислений приведен в таблице 21.Затраты на основную заработную плату руководителя определяются по формуле 26.,(26)где – среднечасовая оплата руководителя, руб.;– время руководителя, затраченное на работу с дипломником.Таблица 7 – Расчет амортизационных отчисленийНаименование прибораНа, %Время использования, мес.Стоимость, руб.Амортизационные отчисления, руб.ЭВМ33316 9001394,25Итого1394,25Страховые взносы принимаются в размере 30% от основной заработной платы и составляют для руководителя 3420,00 руб.Расчет затрат на оплату труда со страховыми взносами приведен в таблице 8.Таблица 8 - Расчет затрат на оплату труда со страховыми взносамиКатегория работникаКоличество человек, чел.Часовая тарифная ставка, Тст, руб.Затраченное время, Тф, час.Сумма затрат на оплату труда, час.Страховые взносы,руб.(30%)Итого затраты на оплату труда с начислениями, руб.Исполнитель124003 мес.54007200Руководитель13803011400 342014820Консультант по экономике13801380114494Консультант по охране труда13801380114494Рецензент13802380114494Итого13655538223996Для определения общей суммы затрат составляется смета – сведение всех текущих затрат на выполнение исследовательской работы за весь период ее выполнения.Прочие расходы (резиновые перчатки, халаты, канцелярские товары, бумага и т.д.) принимают в размере 5% от суммы затрат по предыдущим статьям.Накладные расходы, включающие затраты на содержание учебно-вспомогательного и административно-управленческого персонала, а также на отопление, освещение, на содержание в чистоте и ремонт зданий, канцелярские и прочие хозяйственные расходы, составляют 70% от суммы затрат по предыдущим статьям.Смета затрат на проведение исследовательской работы приведена в таблице 9.Таблица 9 - Смета затрат на проведение исследовательской работыНаименованиеЗатраты, руб.Удельный вес статьи в общей сумме затрат, %Электроэнергия28,090,1Заработная плата со страховыми взносами (30%)23 996,0064,2Амортизационные отчисления1394,253,7Итого прямых затрат 25418,3468Прочие расходы (5% от прямых затрат)1270,923,4Итого затрат 26689,2671,4Накладные расходы (40% от итого затрат)10675,7028,6Всего37364,96100,0ЗНИР = 37364,96 руб.Итого, общая стоимость выполнения работы составила37364,96 руб.При переходе научных подразделений на хозрасчет важным показателем оценки проводимого исследования является договорная цена на НИР. Она определяется:,(27)где ЗНИР – затраты на НИР;Р – уровень рентабельности исследования (Р=15%), %К – коэффициент, учитывающий поощрительную надбавку за качество разработки.К зависит от полученного научно-технического эффекта, величина которого определяется:,(28)где yi – величина частного показателя, балл;ki – весовой коэффициент i-го частного показателя, 0,33;i = 1, 2, 3…n – количество учитываемых частных показателей.Исходя из степени новизны исследования у1= 50.Исходя из научно-технического уровня исследования у2= 70.Исходя из уровня глубины воздействия в процессе использования у3 = 30.,следовательно, К = 1,5, тогдаОбщая сумма затрат на проведение научно-исследовательской работы составляет 64454,56 руб.Анализ сметы затрат на проведение работы показывает, что наибольшую долю затрат составляют затраты на основную заработную плату и накладные расходы.Затраты на проведение работы на кафедре Технологического института меньше в 2 раза, чем в любом другом исследовательском центре по городу, следовательно, является экономически выгодным для лаборатории кафедры ИЗОС СПбГТИ(ТУ).ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ1)Проанализировано месторасположение исследуемой ТЭЦ. Выявлены наиболее социально значимые объекты, находящиеся в пределах нормативной СЗЗ. Анализ ситуационной карты схемы показывает, что в нормативную СЗЗ (300 м.) попадает не только жилая застройка, но и ряд детских учреждений:- Детский сад "Развитие" (ул. Новгородская, 5);- Детская библиотека ул. Новгородская, 5);- Школа №80 (ул. 8я Советская, 52);- Туберкулезный диспансер (ул. 8я Советская, 53) 2)Произведен расчет рассеивания от точечного источника на различных расстояниях в пределах СЗЗ, а так же на границе нормативной СЗЗ.3)Произведен анализ и сравнение расчетных значений концентрации диоксида азота с нормативными значениями, который показал отсутствие превышения ПДК на всех контрольных точках даже с учетом повышенных экологических требований к качеству атмосферного воздуха в некоторых зонах.ЗАКЛЮЧЕНИЕТаким образом, были рассмотрены:типы тепловых электростанций и их воздействие на атмосферу окружающей среды;выявлены границы санитарно-защитной зоны «Центральной ТЭЦ» г. Санкт-Петербурга на примере выбросов диоксида азота;проведена расчеты концентрации диоксида азота в пределах нормативной СЗЗ и на ее границах.сопоставлены полученные результаты с установленными нормами ПДК для данных объектов.Таким образом, «Центральной ТЭЦ» г. Санкт-Петербурга не оказывает значительного влияния на атмосферу окружающей среды. Превышения ПДК для воздуха населенных пунктов обнаружено не было.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ1.Войткевич, Г. В. Основы учения о биосфере/ Г. В. Войткевич, В. А. Вронский. — М.: Просвещение, 1989. – 160 c.2. Кизильштейн, Л. Я. Компоненты зол и шлаков ТЭС/ Л. Я. Кизильштейн, И. В. Дубов, А. П. Шпицгауз, С. Г. Парада. - М.: Энергоатомиздат, 1995. - 176 с.3. Трухний, А. Д. Основы современной энергетики: учебник для вузов. В 2 т. Т. 1. Современная теплоэнергетика/ А. Д. Трухний, А. А Макаров, В. В Клименко. Под общей редакцией чл. – корр. РАН Е.В Аметистова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во МЭИ, 2003 - 376 с.4. Стерман, Л. С. Тепловые и атомные электрические станции: учебник для вузов/ Л. С. Стерман. – М.: Энергоатомиздат, 1995 - 416 с.5. Цанев, С. В. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций/ С. В. Цанев. - М.: 2002 г. – 581 с.6. Белов, С. В. Охрана окружающей среды/ С. В. Белов, Ф. А. Барбинов, А. Ф. Козьяков, Г. П. Павлихин – М.: Высшая школа, 1983 - 264 c.7. Садовникова, Л. К., Экология и охрана окружающей среды при химическом загрязнении: Учеб. пособие/ Л.К. Садовникова, Д.С. Орлов, И.Н. Лозановская. 3-е изд.,перераб. – М.: Высш. шк., - 2006.- 334 с.8. Скалкин, В. В. Энергетика и окружающая среда/ В. В. Скалкин, А. А. Канаев, И. З. – Л.: Энергоиздат, 1981. – 260 с.9. О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения: Федеральный закон от 30 марта 1999 №52-ФЗ// Российская газ. - 1999. - 06.04. - №64-6510. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. Новая редакция» (в ред. Изменения №1, утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 10.04.2008 № 25, Изменения №2, утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 06.10.2009 №61, Изменения №3, утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 09.09.2010 №122).- М.: Минздрав РФ, 2008. - 37 с.11. ОНД-86 «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий».- Л.: Госкомгидромет, 1987 – 68 с.12. СНиП 23.01-99* «Строительная климатология».- М.: Госстрой России, 2003. - 109 с.13. Об охране атмосферного воздуха: Федеральный закон от 4 мая 1999 года № 96-ФЗ// Российская газ. - 1999. - 13.05. - №9114. Об охране окружающей среды: Федеральный закон от 10 января 2002 года № 7-ФЗ// Российская газ. - 2002. - 12.01. - №615. О нормативах выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредных физических воздействий на него: постановление Правительства РФ от 02.03.2000 г. № 183// Собрание законодательства.- 2000, №11.- С. 1180; 2007, №17.- С. 2045; 2009, №18, С. 2248.16. СанПиН 2.1.6.1032-01. Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест.17. РД 52.04.52-85. "Регулирование выбросов при неблагоприятных метеорологических условиях".18. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. СПб., 2012.19. Инструкция по инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Л.: Госкомприроды РФ, 1991. – 10 с.20. ГОСТ 17.2.3.02-78 «Охрана природы. Атмосфера». Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленных предприятий. - М.: Изд-во стандартов, 1980. – 14 с.