Энергетические аспекты утилизации промышленных и бытовых отходов

Дизельный двигатель и электрогенератор являются источниками шума и вибраций. Уровень шума не превышает допустимые параметры (80 дБА), установленные ГОСТом 12.1.003-83. Снижение шума, создаваемого двигателем и генератором, обеспечивается применением звукоизолирующих кожухов. Уровень вибраций не превышает допустимых значений (92 дБ), установленных ГОСТом 12.1.012-90. Это достигнуто за счет установки каждого из агрегатов на отдельные, самостоятельные фундаменты, выполняемые из бетонных блоков.

Токоведущие части электроустановки имеют изоляцию не ниже, чем оговорено в технических условиях на их изготовление и поставку с учетом условий эксплуатации (влажности, температуры и т.п.).

В ручном электрифицированном инструменте и некоторых других приборах используется двойная изоляция.

При вводе в эксплуатацию электроустановки и в период их эксплуатации проводятся испытания изоляции в объеме и в сроки, рекомендованные ПУЭ. Изоляцию вращающихся электрических машин и электрических трансформаторов испытывают переменным повышенным напряжением, кабельных сетей - повышенным постоянным напряжением.

Осуществляют защитное электрическое разделение сетей путем подключения отдельных потребителей через разделительный трансформатор или разделением разветвленной сети на несколько одинаковых сетей. Последнее очень важно, так как сеть большой протяженности имеет значительную емкость и малое сопротивление изоляции, а поэтому прикосновение к фазе может быть опасным. При разделении на нескольких сетей уменьшается емкость и увеличивается сопротивление изоляции. Заземление нейтрали или обратного провода за разделительным трансформатором или преобразователем не допускается.

Все металлические части электрогенератора и другого электрооборудования, не находящиеся при нормальном режиме работы под напряжением, но которые могут оказаться под ним в результате пробоя изоляции, заземлены или занулены. В электрических сетях до 1000В применено зануление, т.е. нетоковедущие металлические детали электрооборудования соединены с нулевым защитным проводом, в качестве которого использованы стальные трубы электропроводки.

Во всех электроустановках напряжением выше 1000В, изолированных от частей, находящихся под напряжением, основной защитной мерой от поражения электрическим током служит защитное заземление. Заземлены следующие аппараты, электрооборудование и узлы:

- корпуса электрогенераторов, трансформаторов, светильников и др.;

- приводы электрических аппаратов;

- вторичные обмотки измерительных трансформаторов;

- металлические конструкции, связанные с установкой электрооборудования;

- металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников.

Каждый заземляющий элемент установки присоединяется к заземлителю (магистрали) отдельным ответвлением. Соединение заземляющих проводников с заземленными конструкциями осуществляется сваркой, а к аппаратам или машинам - надежным болтовым соединением. Соединение с заземлителем - сваркой, при невозможности - хомутами с луженой поверхностью.

Оборудование, установленное на заземленных металлических конструкциях, не заземляется, но обеспечивается надежный электрический контакт с опорными поверхностями.

Не требуют заземления:

- корпуса измерительных приборов, реле, установленных на металлических щитах и в распределительных устройствах;

- электроприемники с двойной изоляцией.

Заземление проверяется при вводе электроустановки в эксплуатацию и периодически в соответствии с действующими правилами.

Все токоведущие части электроустановок ограждены. Ограждения выполняются сплошными и в виде кожухов или откидных крышек, которые крепят на шарнирах и имеют запор. Расстояния от открытых токоведущих частей, находящихся под напряжением, до ограждений предусматриваются не менее 0,5 м. Высота ограждений в распределительных устройствах принята не менее 1,7 м. Расстояния между неподвижно укрепленными открытыми токоведущими частями разной полярности, находящимися под напряжением, а также между ними и неизолированными металлическими частями составляют не менее 20 мм по поверхности изоляции и 12 мм по воздуху.

В электрогенераторе и в трансформаторе применяется защитное отключение в случаях, когда обеспечить безопасность другими методами невозможно. В ручном электроинструменте применение устройства защитного отключения обязательно. Оно автоматически отключает электроустановку при возникновении в ней опасности поражения электрическим током с полным временем отключения с момента возникновения замыкания не более 0,2 с.

Защитное отключение действует в следующих случаях: при глухом или неполном замыкании на землю (корпус), при аварийном состоянии изоляции, при неисправности цепи заземления или зануления, при переходе напряжения с высшей стороны на низшую у трансформаторов.

Дизель-генераторы расположены так, что расстояние от фронта агрегата до противоположной стены здания составляет не менее 3м. Для данных дизельных агрегатов, работающих на газообразном и жидком топливе (мазут), расстояние от выступающих частей до стены помещения составляет не менее 1м. Перед фронтом двигателей предусматривается установка топливного, водяного и масляного насосов, при этом ширина свободных проходов вдоль фронта составляет не менее 1,5 м, а установленное оборудование не препятствует обслуживанию дизель-генераторов. Ширина прохода между агрегатами и задней стенкой помещения составляет не менее 1м.

Помещения ТЭЦ обеспечиваются достаточным дневным светом, а в ночное время электрическим освещением. Освещенность основных рабочих мест следующая:

- измерительные приборы, указатели уровня, пульты управления - 50лк;

- фронт дизель-генераторов, насосы, скруббер, блок теплового насоса, блок абсорбции, приборы автоматики и управления, химводоочистка - 20лк;

- деаэраторы, площадки котлов и места за котлами - 10лк;

- коридоры - 5лк.

Помимо рабочего освещения в помещении предусмотрено аварийное электрическое освещение от источников питания, не зависимых от общей электроосветительной сети ТЭЦ. Аварийное освещение предусмотрено для следующих мест:

- фронта котла, а также проходов между агрегатами и сзади агрегатов;

- пультов автоматики;

- водоуказательных и измерительных приборов;

- площадок котлов;

- насосов:

- блока абсорбции;

- блока теплового насоса;

- скруббера.

Для электрических ламп общего и местного освещения, подвешиваемых на высоте ниже 2,5м над полом, напряжение составляет до 36 В.

В здании ТЭЦ предусмотрено размещение бытовых, служебных помещений, мастерские для ремонта оборудования ТЭЦ, которые отделены стенами и перекрытиями, выполненными из несгораемых материалов, и обеспечивают нормальные условия для людей, работающих в них. Все элементы дизельных двигателей, теплообменных аппаратов, трубопроводов и вспомогательного оборудования с температурой поверхности выше 45 ^оС, расположенные в местах, доступных для обслуживающего персонала, покрываются тепловой изоляцией, температура наружной поверхности которой не превышает температуру 45^оС.

Вентиляция и отопление помещения ТЭЦ обеспечивают удаление излишков влажности, вредных газов и пыли и поддержание следующих температурных условий:

- в зоне постоянного пребывания обслуживающего персонала температура воздуха зимой составляет не ниже 12 ^оС, а летом не превышает температуру наружного воздуха более чем на 5 ^оС;

- в остальных местах возможного пребывания обслуживающего персонала температура воздуха не превышает более чем на 15 ^оС температуру в основной зоне рабочего помещения.

Уровень пола помещения ТЭЦ лежит выше уровня территории, прилегающей к зданию ТЭЦ.

В помещении ТЭЦ размещено не менее двух выходов, расположенных в противоположных сторонах помещения. Выходом из помещения считается как непосредственный выход наружу, так и выход через тамбур. Выходные двери из помещения открываются наружу от нажатия рукой и не имеют запоров из помещения. Все выходные помещения ТЭЦ во время работы дизель-генераторов не запираются. Выходные двери из основного зала в служебные, бытовые, а также вспомогательно-производственные помещения снабжены пружинами и открываются в сторону основного зала.

Конструкция дизельного двигателя внутреннего сгорания и электрического генератора обеспечивает надежность и безопасность в эксплуатации. Предусматривается возможность осмотра, очистки с применением средств механизации, промывки, продувки, а также ремонт их элементов.

На каждом агрегате предусмотрена обязательная установка регистрирующих манометров, которые устанавливаются на газоходе после двигателя. Манометры имеют класс точности не ниже 2,5. На шкале манометра наносится красная черта по высшему допускаемому рабочему давлению в двигателе. Устанавливается манометр так, чтобы его показания были отчетливо видны персоналу, а шкала манометра находилась в вертикальной плоскости или с наклоном вперед до 30^о. Номинальный диаметр манометров в зависимости от устанавливаемой высоты: 2 м - от 100 мм; 2-5 м - от 150 мм; 5 м - от 250 мм.

Для водо-водяного, масло-водяного, газо-водяного теплообменников предусмотрена установка приборов для измерения температуры. Эти приборы устанавливаются на входе теплоносителя в теплообменник и на выходе из него. На выходе из теплообменника прибор располагается между теплообменником и запорным органом.

При работе дизельного топлива на жидком топливе на топливопроводе в непосредственной близости от агрегата устанавливается термометр для измерения температуры топлива перед двигателем.

На всех трубопроводах присоединение арматуры выполняется на фланцах или с помощью сварки. Присоединение фланцевых соединений допускается только для присоединения трубопроводов к арматуре и деталям оборудования, имеющим фланцы. Резьбовые соединения применяются при соединении чугунной арматуры на трубопроводах четвертой категории с условным проходом не более 100 мм. Все элементы трубопроводов с температурой наружной поверхности стенки выше +45 ^оС, расположенные в доступных для обслуживающего персонала местах, покрывают теплоизоляцией, температура наружной поверхности которой не превышает +45 ^оС.

Запорная, регулирующая и предохранительная трубопроводная арматура установлена в колодцах. Для защиты трубопроводов от гидравлических ударов, вызываемых внезапным включением или выключением насосов, установлены предохранительные клапаны и предусмотрен сброс воды из напорной линии во всасывающую. В местах установки чугунной фланцевой арматуры установлены компенсаторы.

При прокладке трубопроводов в полупроходных каналах высота каналов в свету составляет не менее 1,4 м, а ширина прохода между изолированными трубопроводами - не менее 0,5 м. Высота камер для обслуживания подземных трубопроводов составляет не менее 2 м в свету. Ширина боковых проходов в камерах - не менее 0,6 м. Камеры имеют не менее двух люков с лестницами и скобками. Для отвода воздуха в верхних точках трубопроводов устанавливаются воздушники. Трубопроводы горячей воды окрашиваются по всей длине, помимо того на них наносятся цветные кольца. Расстояние между кольцами - 1-5 м. Трубопроводы с прямой сетевой водой (П.С.) имеют зеленую окраску и желтый цвет колец. Обратная вода (О.С.) - зеленый цвет трубопроводов и коричневый цвет колец. Химически очищенная вода (В.Х.) - зеленый цвет трубопроводов, белый цвет для колец. Для дренажных трубопроводов (В.Д.) - зеленый цвет, для колец - красный. Техническая вода (В.Т.) - черный трубопровод, без колец. Ширина цветного кольца (150-300) - 70мм.

Трубопроводы к насосам, а также всасывающие линии выполнены из стальных труб на сварке с применением фланцев для присоединения к арматуре и насосам. Всасывающий трубопровод во всех насосах имеет непрерывный подъем к насосу. Напорная линия каждого насоса оборудована запорной арматурой и обратным клапаном, установленным между насосом и запорной арматурой.

Для измерения давления в напорных трубопроводах и у каждого агрегата установлены манометры. На напорных трубопроводах предусмотрены расходомеры для учета расхода воды.

Насосные агрегаты являются источниками шума и вибраций. Предусмотрены меры для снижения уровней шума до допустимых параметров (80 дБА), установленных ГОСТом 12.1.003-83, а уровней вибрации до допустимых значений (92 дБ), установленных ГОСТом 12.1.012-90. Для снижения шума, создаваемого электродвигателями, используют звукоизолирующие кожухи. Для снижения вибраций оборудование устанавливают на отдельные, самостоятельные фундаменты.

10.2. Пожарная безопасность

В соответствии с ОНТП 24-86, СНиП 2.01.02-85 и СНиП 2.09.02-85 различают следующие категории производств по взрывной, взрывопожарной, пожарной опасности и степени огнестойкости здания, помещений и сооружений мини-ТЭЦ:

- для основного зала и помещения деаэраторов - категория производства Г, степень огнестойкости II;

- для помещения водоподготовки - категория производства Д, степень огнестойкости III;

- для помещений щитов управления - категория Д, степень огнестойкости II:

- для помещений комплектных трансформаторов подстанций, трансформаторных камер - категория В, степень огнестойкости II;

- для складов и насосной станции дизельного топлива - категория Б, степень огнестойкости II;

- для помещения газораспределительных пунктов - категория А, степень огнестойкости II.

Производства категорий А-Б, расположенные в отдельных помещениях ТЭЦ II степени огнестойкости, отделяются от других помещений и коридоров противопожарными перегородками.

Здание ТЭЦ располагается так, чтобы направление ветра согласно розе ветров в случае пожара исключало возможность переброса пожара и передачи взрыва от одного объекта к другому. Предусматриваются также противопожарные разрывы с расстоянием (между зданиями и сооружениями):

- при степени огнестойкости II-III и вышеуказанных категорий производств - 9 м.

В случае взрывов газов и пылей внутри помещений ТЭЦ предусматривается устройство в наружных стенах и покрытиях легкосбрасываемые при взрыве ограждающие конструкции (легкие панели и плиты). Особенно это касается производств с категориями А и Б. Легкосбрасываемые конструкции в помещениях с категорией А применяются в соотношении не менее 0,05 м² на 1 м³ объема помещения. Для помещений с категорией Б - не менее 0,03 м². Для легкосбрасываемых конструкций на покрытие здания поверхностная нагрузка (включая их собственный вес, а также постоянную и временную длительную нагрузку) составляет не более 1,2 кПа. К легкосбрасываемым ограждающим относится остекление проемов оконным стеклом толщиной 3, 4 и 5 мм площадью не менее 0,8; 1; 1,5м². Число эвакуационных выходов в каждом помещении не менее двух. В соответствии с категорией производства расстояние от наиболее удаленного рабочего места до выхода наружу или в тамбур лежит в пределах 20-40 м.

Защита здания ТЭЦ от прямых ударов молнии осуществляется молниеотводом (стержневым одиночным), установленным на здании. Стальные токоотводы имеют сечение не менее 35 мм². Поверхностные заземлители укладываются на глубине не менее 1 м от поверхности земли в виде лучей длиной 30 м. Сопротивление заземлителя составляет 10 Ом.

В зависимости от вида оборудования в котельной предусматриваются соответствующие средства пожаротушения. Следует отметить, что средства пожаротушения рассчитаны отдельно для каждого помещения. Так для тушения пожара оборудования, где имеет место использование газообразного топлива используется огнетушитель ОХП-10. Для тушения пожаров оборудования, работающего на дизельном топливе, применяется огнетушитель ОВП-10, а также имеется в наличии ящик песка. При возникновении пожаров в электрооборудовании применяют углекислотные огнетушители. Количество средств пожаротушения выбрано в соответствии с площадью, которую занимает данный вид оборудования: огнетушитель ОХП-10 рассчитан на 600 м², ОВП-10 - на каждую установку, углекислотный - на 100 м². Хранение средств пожаротушения осуществляется в пожарных щитах, которые располагаются в специально отведенных местах. При наличии ящика с песком предусматривается лопата.

В качестве пожарной сигнализации применяется электрическая пожарная сигнализация (ЭПС), которая включает в себя извещатели, линии связи, коммутатор, источник питания, звуковые и световые средства сигнализации. В лучевой системе пожарной сигнализации каждый извещатель соединен с приемной станцией отдельным лучом. Луч имеет два провода: прямой и обратный. Приемная станция по устройству аналогична телефонной станции. Лучевая система надежна, допускает одновременный прием со всех лучей.

В системе сигнализации применяются извещатели дифференциального действия ТЭДС, которые срабатывают при повышении температуры на 30^оС за время не более 7с, контролируемая площадь 30 м². Данные извещатели работают на принципе использования явления термоэлектричества, иначе говоря, при повышении температуры возникает термоэлектродвижущая сила - ТЭДС. Электрическая цепь состоит из двух проводников, выполненных из полупроводников (термопара). Для увеличения ТЭДС термопары собираются в батареи. У дымовых извещателей используются датчики, которые реагируют на появление дыма.

Все лампы накаливания для освещения основного зала и других помещений выполнены во взрывопожаробезопасном исполнении.

Литература

1. Алексеев А.П. и др. Дизельные и карбюраторные электроагрегаты и станции. Справочник.- М.: Машиностроение, 1973. - 560 c.

2. Дизели. Под общ. ред. В.А.Ваншейдта, Н.Н.Иванченко, Л.К.Коллерова: Справочник. - Л.: Машиностроение, 1977. - 479 с.

3. Рамм В.М. Абсорбция газов. - М.: Химия, 1966. - 767 с.

4. Справочник по теплообменникам. Пер. с англ., под ред. Б.С.Петухова, В.К. Шикова. В 2 т. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - Т. 1,2.

5. Исаченко В.П. и др. Теплопередача. Учебник для вузов.-М.: Энергоиздат, 1981.- 416с.,ил.

6. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 488 с., ил.

7. Теплотехнический справочник. Под. ред. С.Г.Герасимова и др. В 2 т. - М.: Энергоиздат, 1957. - Т 1,2.

8. Методические указания по организационно-экономическому разделу дипломного проекта. - Мн, 1989. - 28 с.

9. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. Учебник для вузов. - М.: Энергоиздат, 1982. - 360 с., ил.

10. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. - М.: Высшая школа, 1990, - 336 с., ил.

11. Методические указания по электроснабжению. - Мн, 1989.

12. Защита атмосферы от промышленных загрязнений. Справочник. Под. ред. С.Калверта, Г.М. Инглунда. - М.: Металлургия, 1988. - 760 с.

13. Марочкин В.К., Байлюк Н.Д. Использование вторичных топливно-энергетических ресурсов в сельском хозяйстве. - Мн, 1989. - 200 с.

14. Александровская З.И. и др. Санитарная очистка городов от твёрдых бытовых отходов. - М, 1977. - 320 с.

1. Электронные источники:

1. www.iso.nekos.innov.ru

2. www.kattare.com

3. www.waste.com.ua

4. www.cci.glasnet.ru