Оптимизация работы котельной ОАО НПО завод Волна

ПДК атмосферных загрязнений устанавливается в двух показателях: максимально-разовая и среднесуточная. Для двуокиси азота (NO2) - основного загрязняющего вещества при работе котельной на природном газе, предельно допустимая максимально-разовая концентрация равна 0,085 мг/м3, среднесуточная - 0,04 мг/м3. При одновременном совместном присутствии в выбросах веществ однонаправленного вредного действия их безразмерная суммарная концентрация не должна превышать 1. ,где:С1, С2, С3, Сn - фактические концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе, мг/м3. ПДК1, ПДК2, ПДК3, ПДКn - предельно допустимая концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе, мг/м3. Любые газы подлежат рассеиванию в атмосфере, даже если они не токсичны. Основным методом снижения концентрации выбросов на уровне земли является рассеивание их через высокие дымовые трубы. Из дымовых труб поток газов выбрасывается в высокие слои атмосферы, перемешивается с воздухом, за счет чего концентрация вредных веществ на уровне дыхания снижается до нормативного значения. Основным фактором, влияющим на рассеивание токсичных веществ, является ветер. Таким образом, предусмотренный проектом комплекс мероприятий по охране атмосферного воздуха включает:- применение в качестве основного топлива природного газа - более экологически чистого вида топлива;- установка достаточно высоких дымовых труб (расчет приведен ниже);- котлоагрегаты оснащены приборами, регулирующими количество воздуха и процесс горения, что дает возможность контролировать процесс горения топлива;9ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОЕКТАТехнологическая схема системы очистки отходящих газов от вредных примесей включает в себядымосос ДП-8, циклон ЦН-15, 4 форсуночных скруббера СПФ-8500, каплеуловитель КЦТ-800, два электрофильтра ЭФВА 10-06, а также контрольно-измерительные приборы.Схема работает в непрерывном режиме, то есть предполагается работа объекта без перерывов между сменами и без остановок на выходные и праздничные дни. На данном производстве могут предусматриваться остановки каждые 4 месяца (на 3 дня) для ремонта и чистки системы от осадков пыли и смол.При проведении экономической оценки использовались источники [6], [7].9.1 Расчет эффективного фонда времени работы оборудованияГодовой фонд времени работы рассчитывается только для основного технологического оборудования, определяющего производственную мощность проектируемого объекта. Этот расчет производится путем составления баланса времени работы оборудования в году, в котором последовательно определяют номинальный (режимный) и эффективный фонды времени работы оборудования.Эффективный фонд времени Тэф определяется путем исключения из номинального фонда времени в часах длительности простоя оборудования во всех видах планово-предупредительного ремонта и по технологическим причинам. Коэффициент экстенсивного использования оборудования во времени Кэопределяется отношением эффективного фонда времени работы оборудования в часах к календарному фонду:Кэ= Тэф/Тк,Кэ = 7814/8760 = 0,89.Составляем баланс времени работы (см. таблицу 8.1), в котором последовательно определяется номинальный и эффективный фонд времени.Календарный фонд времени Тк = 365 дней или 8760 часов.Номинальный фонд Тн определяется путем исключения из календарного фонда времени остановок сушильного аппарата, предусматриваемых принятым режимом работы [40]. В производствах с непрерывным режимом работы, как рассматриваемое непрерывное производство алюминия электрохимическим способом, номинальный фонд времени работы оборудования равен календарному за исключением праздничных дней или времени, потраченному на ремонт коммуникаций.Расчетные данные представлены в таблице 8.1Таблица 9.1 – Баланс времени работы оборудования в годуЭлементы времениПроизводство с непрерывным режимом работыКалендарный фонд времени Тк:- в рабочих днях- в часах3658760Нерабочие дни по режиму (в днях):-праздничные-выходные-остановки на ремонт коммуникаций9--9Количество дней в году работы по режиму (Др)То же в часах (Чр)3568544Внутрисменные остановки (сокращённые часы рабочих смен):в праздничные днив предвыходные дни---Итого 8544Номинальный (режимный) фонд Тц8544Планируемые остановки оборудования в рабочие дни, час: на капитальный ремонт на текущий ремонт по технологическим причинам509101120Итого 730Эффективный фонд времени работы Тэф7814Коэффициент экстенсивного использования оборудования Кэ0,899.2 Расчет капитальных затрат на оборудованиеКапитальные вложения в проектируемый объект принято называть полной сметной стоимостью этого объекта. В проектных организациях расчет капитальных затрат осуществляется путем составления локальных смет затрат на строительство зданий и сооружений, на приобретение и монтаж оборудования, КИП, трубопроводов и т. п. В проектных расчетах принято условно считать, что полная сметная стоимость объекта соответствует стоимости его основных фондов, по которым исчисляется амортизация.Общая величина капитальных вложений в оборудование Кобшопределяется как сумма капитальных вложений в технологическое оборудование и подъемно-транспортные средства Ктех, КИП и средства автоматизации Ккип, технологические внутрицеховые трубопроводы Ктр, инструменты Кинс, приспособления и инвентарь, числящийся в основных фондах, а также затраты на силовое электрооборудование Кэл:Кобш=Ктех+Ккип+Ктр+Кинс+Кэл, Дополнительные затраты на доставку и монтаж принимаются в размере 40% от стоимости оборудования. Затраты на неучтенное оборудование принимаются в размере 20% от сметной стоимости основного оборудования, КИП - 15% от сметной стоимости всего технологического оборудования, технологических трубопроводов - 15%, инструмента и силовое оборудование - 10% от суммарных затрат на оборудование [30]. Силовое электрооборудование рассчитывается из расчета 1500 руб. за кВт заявленной мощности. Расчет сметной стоимости оборудования приведен в таблице 8.2.Таблица 9.2 – Расчёт капитальных затрат на оборудование [40]Наименованиеоборудования и егократкая характеристикаКоличество ед. оборудования, шт.Оптовая цена единицыоборудования, тыс. руб.Сумма затрат на приобретение тыс.руб.Дополнительныезатраты на доставку имонтажСметная стоимость, тыс. руб.Годоваясумма амортизационных от-численийПримечаниев %В тыс. руб.норма, %Сумма, тыс. руб.Основноетехнологическое оборудование:Цены по данным завода-производителя1.Дымосос ДП-8173,273,23525,6298,821910,252. Циклон ЦН-15114,814,8355,1819,98192,073.Скруббер СПФ-850023155,212620,8354417,2817038,08191766,914 Рукавный фильтр ФРКДИ-550 с вентилятором ВР 132-30 №9 5А200М61800800352801080191124.Каплеуловитель КЦТ-800110,510,5353,6814,18191,475 ЭлектрофильтрЭФВА 10-062450900353151215191266. Реактор 6,3 м3240080035280108019112Итого--15219,3-5326,7620546,06 2130,7-Неучтенноетехнологическое и подъемно-транспортноеоб.---- 3081,9119431,4715%КИП и средстваавтоматизации-----2054,6118308,1910%Технологическиевнутрицеховыетрубопроводы-----2054,6120267,1010%Инструменты, приспособления, инвентарь-----1643,6818246,558%Силовоеоборудование-----1643,6820246,558%Итого всп.оборудование     10478,49 1499,86Всего затрат     31024,55 3630,569.3 Расчет годовой стоимости cырья и электроэнергииУстановка очистки газовых выбросов 7200 м3 отходящих газов в час, при заданном режиме работы потребляет. Из таблицы 8.1 известно, что эффективный фонд работы установки составляет 7814 часов в год. Сырьем для обеспечения работы очистных сооружений являются рециркулирующая водопроводная вода, хлорид алюминия (поступающий с сырьем и возвращающийся в процесс – следовательно, не представляющий доп.затрат), гидроксид натрия. Рассчитаем годовую потребность в сырье (считаем, что на пополнение количества воды из водопроводной системы изымается 10% от необходимого объема).Таблица 8.3. Расчет затрат на расходные материалы [41]Наименование сырьяСтоимость, м3 (кг)Потребность в час, м3 (кг)Потребность в год, м3 (кг)Затраты в год, тыс.руб.Вода холодная18,001,901484,6626,72Na2CO330,0091,74716887,6221506,63NaOH30,0046,49363272,8610898,19Всего32431,55Для определения годового расхода электроэнергии необходимо установить:коэффициент, спроса, представляющий собой произведение коэффициентов, учитывающих одновременность загрузки электрооборудования и среднее использование его максимальной мощности (этот коэффициент обычно находится в пределах 0,6 - 0,8);коэффициент увеличения заявленной (оплачиваемой) мощности за счет потерь электроэнергии в электрооборудовании и кабельных сетях (этот коэффициент может быть принят равным примерно 1,1).Расчет годового расхода электроэнергии представлен в таблице 8.4.Таблица 8.4 – Расчет годового расхода электроэнергии.Наименование электрооборудованияНоминальная паспортная мощность единиц электрооборудования кВтКоличество единиц электрооборудования, штНоминальная мощность всего установленного электрооборудования, кВтКоэфф. спросаКоэф. увеличения заявленной мощности за счет потерь энергии в сетяхЗаявленная мощность электрооборудования, кВтЭффективный годовой фонд времени работы электооборудования в году, часГодовой расход электроэ-и, кВтдымосос151150,81,0512,6781498456,4мокрый скруббер62120,81,0510,08781478765,1Вентилятор ВР221220,81,0518,487814144403каплеотбойник1110,81,050,8478146563,76электрофильтр0,821,60,81,051,344781410502смеситель7170,81,055,88781445946,3Итого силовое электрооборудование 49,22384636* так как одновременно работает только 1 смеситель.Так как суммарная заявленная мощность электрооборудования почти равна 150 кВт (136 кВт), расчет себестоимости электроэнергии осуществляется по двухставочному тарифу.Промышленное потребление по двухставочному тарифу: средневзвешенная ставка за 1 кВт заявленной мощности – 5200 руб.; средневзвешенная ставка за 1 кВт.ч потребляемой электроэнергии – 3 руб.Плата за всю электроэнергию, получаемую в год от энергосистемы определяется по формуле:,(8.3)где W – годовой расход электроэнергии, кВт·ч;N3 – суммарная заявленная мощность электрооборудования, кВт;Ц1 – основная плата за каждый кВт заявленной мощности, руб.;Ц2 – дополнительная плата за каждый кВт·ч потребленной электроэнергии;Кэ.х. – коэффициент, учитывающий затраты на содержание энергохозяйства предприятия (принимаем Кэ.х= 1,07).тыс. руб.Себестоимость 1кВт·ч электроэнергии, используемой проектируемым объектом рассчитывается по формуле:,(8.4)руб.9.4 Расчет заработной платы обслуживающего персоналаТак как установка по очистке газовых выбросов устанавливается в уже существующий цех, нанимается дополнительный рабочий персонал для обслуживания вновь вводимых агрегатов. Персонал производственного цеха обслуживает установку за плату в размере 100% годового фонда заработной платы с учетом премий и доплат.Таблица 8.5 - Расчет численности и фонда заработной платы основных и вспомогательных рабочихНаименование профессииРазрядЧасовая тарифная ставка (Зчас), руб.Численность, чел.Тарифный фонд заработной платы (Зтар), рубсменная (Чсм)списочная(Чсп)123456ОсновныеОператор технологических установок68914609472Оператор технологических установок57424506752*2ИТОГО:  38609472Тарифный фонд заработной платы рабочего i-разряда:Зтарi = Тэфч ∙ Зчасi,(8.5)где Тэфч – эффективный фонд рабочего времени в часах;Зчасi – зарплатная часовая тарифная ставка i-разряда.С целью снижения трудоемкости и повышения точности, данные однотипные расчеты провели средствами MSExcel 2007.Дополнительные выплаты за работу в вечернюю и ночную смену, премии принимаем как 60% от тарифного фонда заработной платы:Д = 0,6 ∙ 609472= 365683,2 руб.Годовой фонд заработной платы рабочих (ГФЗП):ЗП = 609472 + 365683,2 = 975155,2 руб.ОСВ = 0,3 ∙ 975155,2 = 287430,4 руб.Таблица 9.6- Расчет численности и фонда заработной платы служащихДолжностьКол-воОклад, руб.Премия 60% от оклада, руб.ЗП в месяцГодовой фонд зарплаты, руб.На 1 чел.1.    Начальник установки13000018 00048 000576 0002.     Механик по ремонту12500015 00040 000480 000Всего55000,001056000,00ОСВ = 0,3 ∙ 1056000 = 274560 руб.Среднегодовая заработная плата рабочих:Сгод.з/п рабочих = 975155,2/3 = 325051,3 руб.Среднегодовая заработная плата работающих:Сгод.з/п работающих =(975155,2 + 1056000) / 5 = 406231,04 руб.Производительность одного рабочего:Пррабочего = 7200.7814 / 3 = 18753600м3/чел.Производительность одного работающего:Прработающего =7200.7814 / 5 = 11252160 м3/чел.9.5 Экономический эффект от внедрения установкиДля расчета экономического эффекта от внедрения установки необходимо знать капитальные и эксплуатационные затраты на эту установку. Итоговые данные по расчетам, приведенным выше, сведены в таблицу 9.7. Сырье (карбонат натрия) регенерируется с потерями 10%.Таблица 9.7 – Сводная таблица капитальных и эксплуатационных затрат на установку.Капитальные затраты (К)Стоимость оборудования, тыс. руб.31024,55Эксплуатационные затраты (Сн)Амортизационные отчисления, тыс. руб.3630,56Стоимость сырья, тыс. руб.27656,43Стоимость электроэнергии, тыс. руб.1508,5Заработная плата рабочих, тыс. руб.975,16Заработная плата служащих, тыс. руб.1056Страховые взносы (30%), тыс. руб.528,1ИТОГО:35354,75Производительность установки по выделенному HF составляет в целом G = 21,336кг/час или 166,72 т/год или по полученному NaF составляет 44,8 кг/час или 350,11 т/год.Экономия от рецирцуляции натрия фтористого составляет при оптовой цене фторида натрия 70 руб/кг:Pэк =G.Pкг = 24507,7 тыс.руб.(8.6)Pэк =350,11.70 = 24507,7 тыс.руб.Нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений Eн = 0,15.Удельный ущерб составляет Ууд = 3900 руб/усл.т.Данные, характеризующие содержание примесей в газовых выбросах до и после внедрения мероприятий, представлены в таблице 8.6.Таблица 9.8 – Содержание примесей в отходящих газах до и после внедрения мероприятий (превышение ПДК).Взвешенные вещества, т/усл.тСО2, т/усл.тСмолы, т/усл.тдопоследопоследопосле4,17·10-602,5·10-604,17·10-70Относительная опасность выброса i-го вещества в атмосферу:.(8.7)Значения Ai для необходимых веществ представлены в таблице 8.7.Таблица 9.9 – Показатели относительной опасности выброса вещества, усл.т/т [42]ВеществоAiСО2100Смола80Взвешенные вещества45Р – экономический эффект от внедрения экологических мероприятий. Р=Удо-Упосле,(8.9)где Удо иУпосле – экономический ущерб до и после внедрения природоохранных мероприятий соответственно. Для определения экономической оценки ущерба, причиняемого выбросами загрязняющих веществ в атмосферу для отдельного источника: .(8.9)G – величина, которая характеризует относительную опасность загрязнений атмосферного воздуха над территорией различных типов. G=4.f зависит скорости загрязняющих веществ и учитывает поправку на тепловой подъем факела выброса в атмосферу: . (8.11)Безразмерная поправка λ учитывает теплоту выброса... (8.11)Приведенная масса:,(8.12)где mi– масса газового выброса примеси i-го вещества в атмосферу, т/год.т/годт/годт/годГодовой экономический эффект, полученный благодаря проведенным природоохранным мероприятиям:(8.13)Годовые затраты на осуществление природоохранные мероприятия:(8.14)Показатель экономической эффективности природоохранных затрат: (8.15)Общая экономическая эффективность капитальных вложений в природоохранные мероприятия по охране атмосферного воздуха: Совокупная прибыль проекта:П = (8.16)П = тыс.руб.(8.17)Коэффициент окупаемости капиталовложений: (8.18)Технико-экономические показатели пректа сведены в таблицу 8.10.Таблица 9.10 - Технико-экономические показатели процесса [30]ПоказателиЕд. изм.ЗначениеМощность по сырьютыс.м3 / год51465,6Годовой объем производства в натуральных единицах (по NaF)т350,11Затраты производственныетыс.руб.Инвестиции в т.ч.- капитальные вложения- оборотные средстваруб.66379,331024,55Численность: - рабочих- работающихчел.35Производительность труда:- рабочих- работающихтыс.м3/чел18753,611252,16Среднегодовая заработная плата:- рабочих- работающихтыс.руб.325,051406,23Совокупная прибыльтыс.руб.13003,9Экономическая эффективностьед.Срок окупаемостигод2,410 ГРАЖДАНСКАЯ ОБОРОНАЧрезвычайные ситуации (ЧС) – обстановка, сложившаяся на определенной территории в результате промышленной аварии, или иной опасной ситуации техногенного характера, катастрофы, опасного природного явления, стихийного или иного бедствия, которые повлекли или могут повлечь за собой человеческие жертвы, причинения вреда здоровью людей или окружающей среде, значительный материальный ущерб и нарушение условий жизнедеятельности людей.ЧС могут возникать в результате аварий на электростанциях, крупных химических, нефтеперерабатывающих, металлургических, биотехнологических предприятиях, магистральных трубопроводах высокого давления, а также от таких стихийных бедствий, как землетрясение, затопления и наводнения, массовые пожары, обвалы, ураганы, бури, смерчи и др. Такие явления приводят к разрушению системы связи, дорог, энергоснабжения, водоснабжения, уничтожению материальных ценностей, гибели людей. Кроме этого, в условиях длительного отсутствия жизнеобеспечения нарушается нормальное функционирование объектов с последующими потерями получаемой продукции.Для нормального функционирования, системы жизнеобеспечения хозяйства в ЧС, а также для выполнения задач гражданской обороны в военное время разрабатывается план гражданской обороны (ГО) [33].Мероприятия по действиям в ЧС:1) при угрозе затопления:- оповещение населения;- эвакуация населения и сельскохозяйственных животных в безопасное место;- приведение в готовность невоенизированных военных формирований сельхозобъекта, проведения спасательных работ;2) при угрозе перемещения АХОВ в сторону сельхозобъектов:- оповещение населения;- эвакуация населения и сельскохозяйственных животных;- выдача населению средств индивидуальной защиты;- приведение в готовность невоенизированных военных формирований (НВФ);3) при лесных пожарах:- оповещение населения;- приведение в готовность противопожарных сил, НВФ, оснащение их СИВ;- эвакуация населения и сельскохозяйственных животных при необходимости;- оказание первой медицинской помощи.Оповещение населения о ЧС производится органами ГО путем передачи по СМИ сообщений об угрозе.ЧС по сфере возникновения делит на два класса:1.ЧС техногенного характера – транспортные аварии (катастрофы), пожары неспровоцированные взрывы или их угроза, аварии с выбросом опасных химических, радиоактивных, биологических веществ, внезапное разрушение сооружений и зданий, аварии на инженерных сетях и сооружениях жизнеобеспечения, гидродинамические аварии на плотинах.2.ЧС природного характера – опасные геологические (просадка земной поверхности), метеорологические (буря, ураган, смерч, ливень, снегопад), гидрологические явления (наводнение), деградация грунтов или недр, природные пожары ( лесные , торфяные ), изменение состояния воздушного бассейна, инфекционная заболеваемость людей , сельскохозяйственных животных, массовое поражение сельскохозяйственных растений и лесных массивов болезнями или вредителями, изменения состояния водных ресурсов и биосферы. [33].Таблица 10.2 Классификация ЧС техногенного характера по группамГруппа ЧСВид ЧС121.1 Транспортные аварии-Аварии пассажирских и товарных поездов, поездов метрополитена. -Аварии пассажирских и грузовых судов -Авиационные катастрофы - Катастрофы на автомобильном транспорте, аварии на мостах, в туннелях, на ж.д. переездах. -Аварии на транспорте с выбросом биологически опасных веществ. - Аварии на транспорте с выбросом радиоактивных веществ. - Аварии на транспорте с выбросом СДЯВ. -Аварии на магистральных газо,- нефте, продуктопроводах.1.2 Пожары, взрывы- Пожары (взрывы) в зданиях и сооружениях, коммуникациях и технологическом оборудовании промышленных и общественных объектов. -Пожары (взрывы) на транспорте. - Пожары (взрывы) в шахтах, подземных выработках.1.3 Аварии с выбросом СДЯВ на объектах (кроме транспортных)- Аварии с выбросом (угрозой выброса), образования и распространения СДЯВ во время производства, переработки или хранении (захоронения). -Аварии с выбросом (угрозой выброса), биологически опасных веществ на предприятиях промышленности и научных учреждениях.1.4 Наличие в окружающей среде вредных веществ выше ПДК- Наличие в атмосферном воздухе или почве вредных веществ выше ПДК - Наличии в питьевой воде или подземных водах вредных веществ выше ПДК. - Наличие в поверхностных водах вредных веществ выше ПДК1.5 Аварии с выбросомрадиоактивных веществ- Аварии с источниками ионизирующего излучения, радиоактивными отходами.1.6 Внезапное разрушение зданий- Разрушение элементов транспортных коммуникаций (повреждение ж.д. пути; разрушение мостов, туннелей...) - Разрушение зданий и сооружений производственного назначения (обрушение несущих конструкций; возникновение сквозных трещин в стенах...; остановка производства) Разрушение зданий и сооружений общественного назначения (разрушение зданий, сооружений; возникновение сквозных трещин в полах, стенах, требующих эвакуацию людей)1.7 Аварии на электроэнергетических системах- Аварии на электростанциях. - Аварии на электросетях.1.8 Аварии на системах жизнеобеспечения- Аварии в канализационных системах с массовым выбросом загрязняющих веществ. - Аварии на тепловых сетях (в системах горячего водоснабжения) в холодную пору года. - Аварии на системах централизованного водоснабжения. - Аварии на коммунальных газопроводах.1.9 Аварии систем связи и телекоммуникаций- Аварии систем связи и телекоммуникаций (техническая невозможность обеспечения телефонной связи с населенным пунктом, промышленными, коммунальными и с/х предприятиями)1.10Аварии на очистных сооружениях- Аварии на очистных сооружениях сточных вод с массовым выбросом загрязняющих веществ. - Аварии на очистных сооружениях промышленных газов с массовым выбросом загрязняющих веществ в атмосферу.1.11Гидродинамические аварии- Прорывы плотин (дамб, шлюзов, перемычек) с возникновением волн прорыва, катастрофических затоплений. - Аварии спуск водохранилищ гидроэлектростанций в связи с угрозой прорыва гидроплотинТакже для данного предприятия особенную роль играет защита от газовых выбросов и контроль химической обстановки. Химическая обстановка - это создаваемые после применения противником химического оружия условия, оказывающие определенное воздействие на боевые действия и боеспособность войск, работу промышленных объектов и жизнедеятельность населения.Опасные химические вещества вызывают повреждения центральной нервной системы, дыхательной, пищеварительной, повреждения кожи или вмешиваться в метаболизм пострадавших. В случае аварий, связанных с утечкой опасного деяния химических веществ на окружающую среду в виде газа или пара. В случае теракта может быть использован в виде аэрозолей или газ, или могут быть использованы за загрязнение водных ресурсов.Она характеризуется:поражающей способностью применяемых ОВ;масштабом и характером заражения людей, техники, различных объектов, местности, воздуха и источников воды.Химическая обстановка может потребовать:смены районов расположения;длительного и непрерывного пользования индивидуальными и коллективными средствами защиты;запрещения использования зараженных источников воды и продовольствия;проведения работ по ликвидации последствий химического нападения;восполнения израсходованных средств защиты.Исходными данными для оценки химической обстановки являются:средства и способы применения противником химического оружия;тип ОВ, районы и время применения химического оружия или распространения ОВ вследствие техногенной катастрофы;метеорологические условия;топографические особенности местности [13].Выявление и оценка фактической химической обстановки позволяют командирам и штабам уточнить принятые по данным прогнозирования решения на дальнейшие боевые действия в зонах заражения, определить возможность занятия районов, намеченных для размещения войск, а также уточнить район работ по ликвидации последствий химического заражения. Порядок выявления и оценки химической обстановки изложены в Справочнике по поражающему действию химического оружия. Итак, в случае обнаружения резкого запаха химикатов, руководству предприятиянеобходимо принять меры по срочной эвакуации работников из опасной зоны, при этом органы дыхания следует защитить влажной ватно-марлевой повязкой, если таковая отсутствует, то можно использовать пропитанные водой платки, майки, косынки и другие изделия из тканей. Поверхность тела следует защитить плотной одеждой. Сотрудники большинства современных химических предприятий имеют доступ к средствам индивидуальной защиты. B случае аварии в зависимости от характера утечки, эти средства следует задействовать в полной мере. Выходить из зоны поражения необходимо в строго определенные места. На случай аварии на химически опасных объектах разработаны специальные планы для эвакуации и планы ликвидации аварийных ситуаций. Вместе с тем, действуя по плану, в случае возникновения чрезвычайной ситуации необходимо также руководствоваться указаниями руководства предприятия и штаба гражданской обороны. Сценарий развития аварии может сильно отличатся для разных веществ при различных условиях, в том числе от направления ветра. После выхода из зараженной зоны необходимо немедленно сменить одежду и произвести гигиеническую обработку поверхности тела, особенно лица, рук и других незакрытых участков тела и следить за состоянием организма. При проблемах с дыханием, покраснении глаз, жжении участков кожи необходимо срочно обратиться к врачу.Наиболее часто встречающиеся химические вещества [13]:Аммиак (NH3) - аммиак легче, чем воздух, после утечки поднимается на высоту, но в дождливую погоду осаждают страны. Это бесцветный ядовитый газ, едкий запах, коррозионные раздражение слизистых оболочек, глаз и кожи.Хлор (Cl2) - тяжелее воздуха. После утечки скапливается на первых этажах зданий, в коллекторах и подвалах. В газообразном состоянии хлор имеет зеленый-желтый цвет, острый запах, вызывает коррозионные раздражение слизистых оболочек, глаз и кожи. Так хлор тяжелее воздуха, поэтому имеет смысл укрываться от него в башнях, на верхних этажах зданий и т.д.Фтор — очень активный химический элемент, хороший окислитель. Соединение с водородом (диоксида углерод) и другие неорганические соединения имеют разнообразное промышленное применение. В желудке из соединений фтора выделяется свободный диоксида углерод. В организме человека фтор образует прочные соединения с кальцием. Это приводит к уменьшению его концентрации в сыворотке крови (гипокальциемии), что опасно для жизни.Местное действие фтора и диоксида углерода на кожу, а также слизистую оболочку дыхательных путей и пищеварительного тракта похоже на действие хлора и соляной кислоты, равно как и симптомы отравления. В общем действии при отравлении фтором и его соединениями разница заключается в уменьшении концентрации кальция в крови, что приводит к нарушению работы сердца. Первая помощь такая же, как и при отравлениях хлором и едкими кислотами.ЗАКЛЮЧЕНИЕОчистка отходящих газов от вредных примесей в металлургических производствах, в частности, на предприятиях по производству алюминия, является насущной экологической проблемой. Большое практическое значение имеет улавливание диоксида углеродас целью его возвращения в производство (рекуперация) в виде фторида алюминия.Промышленные способы очистки и рекуперации газовых выбросов от газо- и парообразных токсичных примесей подразделяются на три основные группы: абсорбция жидкостями, адсорбция твердыми поглотителями.В литературном обзоре проведено подробное рассмотрение каждого из указанных методов, отмечено применяющееся оборудование, а также преимущества и недостатки каждого метода.В результате, нами был выбран метод адсорбции отходящих газов в вертикальных мокрых скрубберах непрерывного действия, как наиболее применимый способ практически полной рекуперации диоксида углерода, а также взвешенных веществ и смол. Финальная очистка воздуха от мелкодисперсных частиц производится в электрофильтрах.В работе произведен расчет материального баланса поглощения смеси загрязняющих веществ, расчет технологической схемы и подбор аппаратов для газоочистки. Проведены необходимые гидравлические расчеты.Технологическая схема системы очистки отходящих газов от вредных примесей включает в себядымосос ДП-8, циклон ЦН-15, два форсуночных скруббера СПФ-8500, рукавный фильтр ФРКДИ-550 и вентилятор ВР 132-30 №95А200М6 мощностью 22 кВт, каплеуловитель КЦТ-800, два электрофильтра ЭФВА 10-06, а также контрольно-измерительные приборы.Схема работает в непрерывном режиме, то есть предполагается работа объекта без перерывов между сменами и без остановок на выходные и праздничные дни. На данном производстве могут предусматриваться остановки каждые 4 месяца (на 3 дня) для ремонта и чистки системы от осадков пыли и смол.Автоматизация ведения технологического процесса обусловлена применением современных контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации технологического процесса.Так, в данной схеме используются датчики температуры, разряжения, запыленности и расхода подаваемых на очистку газов, а также сигнализаторы о концентрации в воздухе диоксида углерода.В работе рассмотрены правила безопасного ведения производственного процесса, указаны средства коллективной и индивидуальной защиты, а также мероприятия гражданской обороны.В экономической части работы рассчитаны основные экономические показатели проекта, в частности, определен срок окупаемости проекта (2,4 год) и ежегодная прибыль за счет рекуперации диоксида углерода и снижения экологических выплат составит 13003,9 тыс. руб.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВАншиц А. Г., Поляков П. В., Кучеренко А. В. Экологические аспекты производства алюминия электролизом. Аналитический обзор / Новосибирск: Изд. ГПНТБ СО АН СССР, 1991.- 35 c/Галушкин Н.В. Производство алюминия в электролизерах с обожженными анодами. Учебное пособие. –M: Наука, 1995. – 296 с.Громов, О. Б. Экологическая опасность газовых выбросов заводов по производству алюминия / О.Б. Громов, В.К. Прокудин // Экология и промышленность России. ЭКиП. - 2008. - Октябрь. - С. 16-18.Громов, О. Б. К вопросу обезвреживания газовых выбросов заводов по производству алюминия / О.Б. Громов, В.К. Прокудин // Химическая технология. - 2008. - № 7. - С. 337-339.Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. Монография/ 2-е изд., перераб. и доп.—М.: Химия, 1984. — 592 с.Козлова С.А. и др. Оборудование для очистки газов промышленных печей. Электронный конспект лекций / Козлова С.А., Шалаев И.М., Раева О.В., Киселев А.В. – Красноярск: СФУ, 2007. – 156 с.Описание существующих методов очистки воздуха от вредных газообразных примесей[Электронный ресурс] – Режим доступа:http://www.air-cleaning.ru/d_method_rev.phpСеменова И.В. Промышленная экология. Учебник для студ. высш. учеб.заведений. — М.: Издательский центр «Академия», 2009. — 528 с.Серпионова Е.Н. Промышленная адсорбция газов и паров. — М.: Высшая школа, 1969. — 416 с.Минцис М.Я., Поляков П.В., Сиразутдинов Г.А. Электрометаллургия алюминия. – Новосибирск: наука, 2001. – 386 с.Охрана труда и окружающей среды: методические указания.– СПб: СПбГТИ(ТУ), 1997 – 26 с.ПДК органических и неорганических веществ [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://ecmoptec.ru/pdknasmestДенисов С.И. Улавливание и утилизация пылей и газов. - М: Металлургия, 1991 - 320 с.Завьялов С.В. Газоочистное и пылеулавливащее оборудование выпускаемое заводами-изготовителями Российской Федерации. Справочно-информационный материал. – Минск: Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь, 2005. – 189 с.Электрофильтры [Электронный ресурс] – Режим доступа:http://www.elstat.ru/catalog/p_efva.htmБорисов А.Ф. Инженерные расчеты систем безопасности труда и промышленной экологии: учебное пособие для вузов. - Н. Новгород: Вента - 2, 2000. – 130 с.Эмалированное оборудование: Каталог / НИИ ШАЛЬХИММАШ. - М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1991. - 140 с.Лебедев П.В. Расчет и проектирование сушильных установок. – М.: Госэнергоиздат, 1962. – 320 с. Красный Ю.М. Проектирование стройгенплана и организация строительной площадки: Учеб.пособие. – Екатеринбург: УГТУ, 2000 – 144 с.Редин В.И, Князев А.С., Костюк Л.В. Проектирование природоохранных объектов: Метод.указания.- СПб.:СПбГТИ(ТУ), 2010,- 94 с.Каталог контрольно-измерительных приборов Овен [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.owen.ru/catalogКаталог контрольно-измерительных приборов [Электронный ресурс]. - http://www.prist.ru/produce.php/prices.htmПромышленная вентиляция [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.klenmarket.ru/service/promvent/– Загл. с экрана.Денисов С.И. Улавливание и утилизация пылей и газов. - М: Металлургия, 1991 - 320 с.Жидецкий В.Ц., Джигирей В.С., Мельников А.В. Основы охраны труда. - Учебник. — 2-е изд., доп. — Львов: Афиша, 2000. — 351 с.Белая Н.С. Основы охраны труда. Конспект лекций. - ДонНТУ, 2010. – 127 с.Конспект лекций по дисциплине «Расчет и конструирование типового оборудования» для студентов специальности 7.090220 «Оборудование химических предприятий и производств строительных материалов» (в 2-х частях). Часть 1.» Расчет и конструирование тонкостенных аппаратов»/ Сост. И.М. Генкина. – Северодонецк, ТИ, 2009. – 239 с. Бобков А.С. Охрана труда и экологическая безопасность в химической промышленности. – М.: Химия,1997. - 400c.Москвитин В.И., Николаев И.В., Фомин Б.А. Металлургия лёгких металлов. - Учебник для вузов. М.: Интермет Инжиниринг, 2005. - 416 с.Прайс-лист на промышленное очистное оборудование ЗАО «Турмалин»[Электронный ресурс] – Режим доступа:http://www.turmalin.su/pdf/price_list_turmalin.pdfФторид натрия и иные реактивы (средние цены) [Электронный ресурс] – Режим доступа:http://perm.pulscen.ru/products/natriya_ftorid_ch_chda_21849395Определение величины экономического ущерба[Электронный ресурс] – Режим доступа:http://edu.dvgups.ru/METDOC/EKMEN/BU/EK_PRIROD/METOD/REZANOV/frame/4_2.htmПРИЛОЖЕНИЕ АИнструкция по охране труда для операторов котельной установки1. Область применения1.1. Настоящий стандарт устанавливает требования по безопасному выполнению работ при обслуживании котельных установок2. Нормативные ссылки.Нормативные ссылки по СТП СУОТ и ПБ - 00-003. Определения3.1. Определения по СТП СУОТ и ПБ -00-003.2. Условия и характер работы:Работа с топливными котлами, вырабатывающими пар для подачи в производственные процессы, здания и др. Зажигание газа, масла или котлов на твердом топливе при помощи факела; регулировка подачи топлива и воды в котел. Наблюдение за панелью управления и регулировка температуры, давления, тяги и других рабочих параметров. Наблюдение за работой котла и вспомогательных установок с целью обнаружения неисправностей и проведения ремонта. Замена горелок, труб и арматуры. Проверка и очистка подаваемой в котел воды при помощи специальных химических веществ, ионообменников и др. Приведение в действие насосов или напорного потока для удаления летучей золы из бункеров, загрязненной воды из бойлерной системы и смыва шлама в установку для размельчения золы. Оказание помощи ремонтникам котельной установки в проведении технического обслуживания и ремонтных работУсловия проведения работ:работа с ручным и электрифицированным инструментом;работа с трубопроводами находящимся под давлением;работа с наличием температуры свыше 450;работа при наличии в воде вредных веществ 1-4 класса вредности и микроорганизмов 1-4 класса вредностиОпасные производственные факторы, возможные при проведении работ:движущие, вращающие, разлетающие предметы ( части станков, обрабатываемые детали, заготовки, стружка, инструмент, части абразивных кругов и др.);падающие, перемещаемые предметы и грузы;поражение электротоком;термические ожоги;высокое давление воды, водяного параВредные производственные факторы:повышенная влажность,температураа;вредные вещества 1-4 класса, микроорганизмы;повышенный шум при работе насосов, вентиляторовГруппа производственного процесса:загрязнение рук спецодежды веществами 3 и 4 класса опасности - 2в.Тяжесть труда:умеренные физические нагрузки. Категория - ІІ Б;Зрительная работа:рассматривание предметов размером 1 - 5мм. Характер зрительной работы - средней точности. Разряд зрительной работы - 5.Рискисоскальзывание и падение на ровные поверхности, в частности, на скользкий пол, на который разлиты вода, топливо, масла и др.;механические травмы при работе с распылителем и механическим загрузчиком топлива в котлах, работающих от угольного топлива;падение с высотывзрыв котла с вероятностью пожара (из-за перегрева и избыточного давления, отказа структурных компонентов вследствие усталости металла и др.); травмы, вызванные действием взрывной волны, летящими осколками, пламенем, паром и др.;возгорание и взрыв топлива (в частности, вследствие утечки топлива); возгорание ветоши, пропитанной топливом; взрывы газо-воздушных смесей внутри котла;возгорание сажи;ожоги от горячих поверхностей, горячей воды и выходящего пара;смерть от удара электрическим током и электрошок;удушье от вдыхания воздуха с низким содержанием кислорода;отравление окисью углерода или другими продуктами сгорания в воздухе, в частности, в случае неисправной вентиляции или недостаточного притока воздуха в горелки (острое отравление окисью углерода может вызвать головные боли, головокружение, тошноту, потерю сознания, кому и смерть);попадание брызг гидразина и его производных на кожу может вызвать проникающие ожоги и сильный дерматит;попадание в глаза химических веществ, используемых при регенерации ионообменников, при удалении ржавчины и окалины (в частности, попадание в глаза брызг гидразина и его производных может вызвать необратимые повреждения роговицы глаз).Неблагоприятное воздействие физических факторовповышенный уровень шума.Вредное воздействие химических веществобразование пневмокониоза в связи с вдыханием ванадиевой пыли и асбеста, содержащегося в изоляционном материале, в частности, во время работ по техническому обслуживанию и ремонту, а также вдыханием летучей золы;образование дерматоза от контакта с топливами и ингибиторами коррозии (различные органические или металлоорганические соединения) и другими водными добавками;раздражение глаз, дыхательных путей и кожи в результате попадания гидразина и его производных, использующихся в добавках к котловой воде (сильное воздействие может вызвать временную слепоту);раздражение верхних дыхательных путей и кашель в результате вдыхания двуокиси серы, в частности, при сжигании топлив с высоким содержанием серы;воздействие химических веществ и соединений, используемых в водоочистке, в частности, ингибиторов коррозии и очистителей кислорода, таких как гидразин; химических веществ, являющихся восстановителями ионообменных смол, включая кислоты и основания; чистящих веществ и растворителей для удаления ржавчины и окалины; окиси углерода; двуокиси углерода; окисей азота; двуокиси серы; пылесодержащих тугоплавких окисей и окиси ванадия.Неблагоприятное воздействие биологических факторовРазвитие грибковых заболеваний и рост бактерий в котельной вследствие повышенной температуры и влажности.Эргономические и социальные факторыстресс под действием жары;общая усталость в результате физической работы в шумном, теплом и влажном помещении.1. Согласно опубликованным отчетам, операторы котла подвержены повышенному риску заболевания раком груди и носоглотки; воздействие гидразина и его производных может вызвать повреждение легких, печени и почек.2. Существует вероятность особого риска при использовании отходов в качестве топлива; машинист котельного отделения может быть подвержен воздействию ряда опасных химических веществ, присутствующих в отходах или сформировавшихся во время их сжигания (например, производные диоксидов, фураны, пары металлов, минеральные волокна и др.). Машинист котельного отделения может также подвергаться укусам паразитов, насекомых и даже небольших животных (например, змей и скорпионов), находящихся в отходах, а также бактериальным инфекциям.3. Поскольку котельные часто находятся в подвалах зданий, в некоторых районах котельщики могут подвергаться воздействию радона.4. Обозначения и сокращения4.1. Обозначения и сокращения по СТП СУОТ и ПБ -00-001. Общие положения.1.1. Настоящая инструкция разработана на основании требований гл. 15 "Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов с давлением пара не более 0,07 МПа и температурой нагрева воды не выше 115°С".1.2. К работе по обслуживанию водогрейных котлов допускаются :лица не моложе 18 лет, закрепленные за данным оборудованием приказом по предприятию;не имеющие, по заключению медкомиссии, противопоказаний к выполнению этих работ;прошедшие специальное обучение, инструктаж, стажировку и проверку знаний (с выдачей удостоверения) по вопросам охраны труда в объеме требований специальной программы, противопожарного минимума и 1-й квалификационной группы по электробезопасности.1.3. Повторная проверка знаний персонала котельных проводится периодически не реже одного раза в год, а также при переходе к обслуживанию котлов другого типа или переводе обслуживаемых котлов на другой вид топлива.1.4. Программа обучения и проверки знаний должна учитывать требования "Правил устройства и безопасной эксплуатации водогрейных котлов" и "Правил безопасности в газовом хозяйстве".1.5. Работники, выполняющие эти работы обеспечиваются бесплатно спецодеждой и другими средствами индивидуальной защиты в соответствие с утвержденными нормами.1.6. Опасными местами в котельной являются : топка котла, трубопроводы пара и горячей воды, предохранительные клапаны, насосы, ременные передачи, электродвигатели и электропускатели.2. Требования безопасности перед началом работы.2.1. Перед началом работ необходимо убедиться в исправности спецодежды и средств защиты. Одеть спецодежду, застегнуть на все пуговицы.2.2. Проверить наличие и исправность телефона, часов, первичных средств пожаротушения, укомплектованность медицинской аптечки, наличие схем водоснабжения и тепло- обеспечения, режимных карт работы котлов, температурных графиков, сменного журнала, технологической и других инструкций.2.3. Проверить не загромождены ли проходы, пути эвакуации, основные и запасные выходы из помещения котельной. Убрать посторонние предметы.2.4. Внешним осмотром убедиться :в исправности (отсутствии повреждений) котлов, дымоходов, топок, ограждений, инвентаря и подсобных приспособлений;в исправности электропроводки, шин и проводников заземления, корпусов и кнопок выключателей и электромагнитных пускателей, электроосвещения и вентиляции;в целостности водоуказательных стекол, термометров и манометров;в отсутствии порывов и течи трубопроводов пара, горячей и холодной воды, в исправности вентилей и трехходовых кранов.2.5. Проверить работу основных и резервных питательных и циркуляционных насосов. Проверить соответствуют ли расчетным параметрам показания контрольно-измерительных приборов.2.6. Перед пуском котла в работу проверить "продувкой" работу водоуказательных приборов и кратковременным "подрывом" действие предохранительного клапана. Произвести проверки схем и приборов автоматики в соответствии с технологической инструкцией.2.7. Ознакомиться с записями в сменном журнале, обратив особое внимание на имеющиеся недостатки и характер производившихся ремонтных или профилактических работ, а также - сливалась ли вода из системы и каковабыла температура наружного воздуха. Произвести прием дежурства под роспись в журнале.3. Требования безопасности во время работы.3.1. Растопку котла необходимо вести постепенно, обеспечивая равномерный прогрев всех его частей, наблюдая за показаниями манометра, термометра и водоуказательного стекла.3.2. Производить эксплуатацию котла в строгом соответствии с технологической инструкцией, соблюдая температурный график и расчетные параметры. Следить за уровнем воды в водоуказательном стекле.3.3. При обслуживании котла, работающего на твердом топливе, кочегар обязан:подавать топливо небольшими порциями при ослабленном дутье, поддерживая равномерное горение по всей площади колосниковой решетки;при повышении нагрузки котла сначала усилить тягу, затем прибавить дутье, а при снижении нагрузки сначала уменьшить дутье, а затем уменьшить тягу;после окончания загрузки котла топливом, закрыть топочные дверцы на щеколды.3.4. При обслуживании котла, работающего на жидком топливе, кочегар обязан :следить за полным сгоранием жидкого топлива в топке, не допускать его растекания;при повышении нагрузки котла прибавить тягу, увеличить подачу воздуха, а затем - подачу топлива, пара;прекратить подачу топлива, в случае погасания всех форсунок; разжигать форсунки в этом случае можно только после предварительной вентиляции котла в течение 10 - 15 минут.3.5. Котел должен быть немедленно остановлен и отключен действием автоматики или персоналом в следующих случаях :при обнаружении неисправности предохранительного клапана;при прекращении действия всех питательных насосов;при погасании факелов в топке при камерном сжигании топлива;исчезновении электрического напряжения, питания контрольно-измерительных приборов;при обнаружении трещин, вспучиваний, пропусков в сварных швах, обрывов анкерных болтов, других разрушений;при возникновении пожара в помещении котельной.3.6. Для паровых котлов, кроме случаев указанных в п. 3.5., необходимо произвести немедленную их остановку и отключение в случае:повышения давления в барабане котла на 10 % выше разрешенного и его дальнейшем росте;снижения или повышения уровня воды ниже или выше допустимого уровня;неисправности водоуказательных приборов.3.7. Для водогрейных котлов, кроме вышеуказанных случаев, необходимо произвести их немедленную остановку и отключение при:снижении расхода воды через котел ниже минимально допустимого значения;снижении давления воды в тракте котла ниже допустимого;повышении температуры воды на выходе из котла до значения на 20(С ниже температуры насыщения, соответствующей рабочему давлению в выходном коллекторе котла.3.8. Котел должен быть остановлен по распоряжению владельца или лица, ответственного за безопасную эксплуатацию, в случае обнаружения свищей в трубах, поверхностях нагрева, паро- и водо-перепускных трубах, паропроводах, коллекторах, в питательных трубопроводах, течи и испарений во фланцевых и вальцовочных соединениях.3.9. При аварийной остановке котла необходимо прекратить подачу топлива, прикрыть поддувальную дверцу, после прекращения горения, выгрести оставшееся топливо с колосниковой решетки.3.10. До начала осмотра или ремонтных работ котел должен быть отсоединен от всех трубопроводов. Отсоединенные трубопроводы должны быть заглушены.3.11. Работы внутри топок, барабанов, газоходов, воздуховодов и дымовых труб должны производиться после их вентиляции от вредных газов, проверки воздуха на загазованность и при температуре внутренних элементов котельной установки не выше 33(С, по наряду-допуску.3.12. Запрещается :во время работы котла, операторам выполнять работы не связанные с непосредственным обслуживанием котельной установки или за пределами помещения котельной;производить, во время работы котла, электрогазосварочные и другие ремонтные работы;использовать при работе внутри котла керосиновые и бензиновые лампы;допускать в котельную посторонних лиц или выполнение не санкционированных работ;хранить, сушить в котельной посторонние предметы, спецодежду, какие-либо материалы;закрывать вентиляционные проемы, форточки и другие места притока воздуха в котельную;производить растопку котла со спущенной водой или при замерзшей воде в системе;спускать воду из котла до полного прекращения горения топлива;тушить огонь, заливая топку водой.4. Требования безопасности по окончании работы.4.1. При круглосуточной работе котла необходимо :закончить загрузку топлива, закрыть топочные дверцы;привести в порядок рабочее место, подсобные приспособления и инструмент;произвести необходимые записи в сменном журнале для передачи смены.4.2. При не круглосуточной работе котла необходимо :убедиться в полном прекращении горения в топке котла;отключить электропитание насосов;привести в порядок рабочее место, инвентарь, осмотреть помещение котельной;сделать необходимые записи о работе котельной установки в сменном журнале;закрыть, опечатать и сдать под охрану объект.5. Действия в аварийных ситуациях.5.1. При эксплуатации котлов возможны следующие аварийные ситуации:пожар, взрыв котла трубопроводов газа или других агрегатов котельной;короткое замыкание электропроводки, или в других агрегатах котельной;прекращение подачи воды или электроэнергии;стихийные бедствия и другие случаи, не связанные с работой котла.5.2. Во всех случаях необходимо произвести экстренную остановку котла. Отключить электропитание. Перекрыть подачу жидкого топлива или газа. Перекрыть соответствующие вентили паропроводов и трубопроводов горячей воды.5.3. В случае пожара вызвать пожарную команду и использовать первичные средства пожаротушения для локализации пожара.5.4. Эвакуировать в безопасное место персонал. Оказать необходимую мед помощь пострадавшим. Вызвать скорую помощь.5.5. Доложить о случившемся руководителю участка, цеха. При работе котла на газе необходимо сообщить о случившемся диспетчеру газовой службы.5.6. Ликвидировать последствия аварии и производить последующий пуск котла в работу можно только по письменному распоряжению начальника цеха (по наряду-допуску).