Оценка загрязнения атмосферного воздуха создаваемого деятельностью локомотивного депо станции Перерва (стр. 3 из 8)
В комплекс экипировочных устройств входят служебно-техническое здание, экипировочные позиции со смотровыми канавами, устройства пескоснабжения (пескосушильная установка со складом сухого и сырого песка), склады масел и дизельного топлива (для тепловозов).
Число позиций для экипировки, технического обслуживания локомотивов, смены локомотивных бригад и подготовки локомотивов к поездке определяется по формуле
, (4)где Nэк, NTO – число локомотивов, подлежащих соответственно экипировке и техническому обслуживанию в течение суток;
tэк – время на экипировку одного локомотива с подготовкой его к поездке (для тепловозов 30 мин, для электровозов 25 мин);
tТО – продолжительность технического обслуживания, совмещенного по времени с экипировкой (для грузовых локомотивов 60 мин);
– коэффициент, учитывающий неравномерность поступления локомотивов, равный 1,1 – 1,3.Полезная длина каждого из экипировочных путей устанавливается из условия стоянки не менее трех локомотивов: один – на смотровой канаве, другой – перед ней, третий – за канавой. Емкость путей готовых локомотивов принимается из условия нахождения 10... 12% локомотивов от числа прибывающих за сутки.
1.3. Система мероприятий по улучшению экологической обстановки на предприятиях
Все направления защиты воздушного бассейна можно объединить в 4 большие группы:
– санитарно-технические: сооружение сверхвысоких дымовых труб, установка газопылевого оборудования, герметизация технологического и транспортного оборудования;
– технологические: создание новых технологий, основанных на частично и полностью замкнутых циклах, новых методов подготовки сырья, очищающих его от примесей до вовлечения в производство, замена исходного сырья, замена сухих способов переработки пылящих материалов мокрыми, автоматизация производственных процессов;
– планировочные: создание санитарно-защитных зон вокруг промышленных предприятий, оптимальное расположение промышленных предприятий с учетом розы ветров, вынос наиболее токсичных производств за черту города; рациональная планировка городской застройки, озеленение городов;
– контрольно-запретительные: установление ПДК загрязнителей, ПДВ, запрещение производства отдельных токсичных продуктов, автоматизация контроля за выбросами.
2.1. Исходные данные для расчета вредных выбросов в локомотивном депо станции Перерва
В качестве предприятия для анализа и оценки загрязнения атмосферного воздуха рассматривается локомотивное депо станции Перерва Московской железной дороги, впредь именуемое Локомотивное депо или предприятие. Локомотивное депо проводит ремонт, техническое обслуживание электропоездов постоянного тока. На рис. 2.1. приводится карта-схема предприятия и его района расположения. Цифрами на рис. 2.1 обозначены объекты, расположенные в нормативной санитарно-защитной зоне (НС33) предприятия.
Предприятие работает 250 дней в году. Режим работы односменный. В составе предприятия при существующем положении входят следующие производственные цеха и участки, загрязняющие атмосферный воздух:
механический цех, где производят ремонт и изготовление деталей с помощью металлообрабатывающих станков;
кузнечное отделение, в составе механического цеха;
сварочный цех, с постами (отделениями), где осуществляется электродуговая сварка штучными электродами и газовая резка металлов;
лакокрасочное отделение, где осуществляется покраска тепловозов после ремонта;
На предприятии имеется маневровый тепловоз.
Рис. 2.1. Карта-схема района расположения локомотивного депо
В табл. 2.1. представлены графические и метеорологические характеристики размещения предприятия.
Таблица 2.1-Географические и метеорологические характеристики размещения предприятия
| Направление | Зоны расположения | |
| Север | 1 | Парк отдыха |
| Юг | 4 | Пустырь |
| Запад | 6 | Железнодорожные пути |
| Восток | 8 | Автомагистраль |
| Северо-Запад | 7 | Промышленное предприятие |
| Юго-Запад | 5 | Промышленное предприятие |
| Северо-Восток | 2 | Селитебная зона |
| Юго-Восток | 3 | Селитебная зона |
| Повторяемость направления ветра и штилей, % | ||
| С | 17 | |
| СВ | 3 | |
| В | 4 | |
| ЮВ | 7 | |
| Ю | 15 | |
| ЮЗ | 9 | |
| З | 23 | |
| СЗ | 18 | |
| Штиль | 4 | |
| Тв, оС | 25 | |
| Город | Москва | |
2.2. Расчет вредных выбросов в атмосферу, осуществляемых локомотивным депо
Предприятия железнодорожного транспорта в зависимости от состава входящих в них подразделений осуществляют вредные выбросы в атмосферу большей или меньшей интенсивности. Выбросы вредных веществ предприятия Локомотивное депо можно систематизировать следующим образом:
а) выбросы твердых частиц в кузнечных работах (при горении углей);
б) выбросы в атмосферу при ремонтных работах;
в) выбросы в атмосферу при сварке и газовой резке металлов;
г) выбросы при нанесении лакокрасочных материалов и др.
Учитываем, что большинство локомотивных депо в Российской Федерации разработаны по схожим типовым проектам, в отношении организации технологических процессов и технической оснащенности. При выполнении технологических процессов происходит загрязнение окружающей среды твердыми частицами и вредными газами. При этом, в расчетных формулах по оценке вредных выбросов в атмосферу должны учитываться географические и метеорологические характеристики исследуемого предприятия.
Наиболее значительные выбросы в локомотивном депо осуществляют котельные. Одна котельная на предприятии Локомотивное депо в процессе реконструкции была закрыта. Электро-энергетическое питание осуществляется от трансформаторной подстанции (Т.П.).
Далее представлены расчеты вредных выбросов при кузнечных работах механического цеха.
2.2.1 Расчет вредных выбросов при кузнечных работах
Вредные выбросы:
а) твердые частицы;
б) оксиды углерода;
в) оксиды азота;
г) диоксид серы;
д) диоксид азота.
Исходные данные представлены в табл. 2.2.
Исходные данные по источникам выброса
при кузнечных работах (горн) – источник 0001
Таблица 2.2
| Показатель | Значения показателей |
| Источник выброса, Н, м | 14,0 |
| Источник выброса, D, м | 0,4 |
| Топливо | Уголь Печорского бассейна |
| Расход топлива горна в год, m, т/г | 14,500 |
| Время работы горна в день, t, час | 10 |
| Количество работы горна в год, n, день | 360 |
| qт – зольность топлива, % | 31 |
| Эффективность золоуловителей, %, ηз | 0 |
| Коэффициент, учитывающий долю потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, R, % | 1 |
| Низшая теплота сгорания, Qчi,МДж/кг | 17,54 |
| Потери тепла от механической неполноты сгорания топлива, q1, % | 7 |
| Потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, q2, % | 2 |
| Количество азотов оксидов, выделяющегося при сжигании топлива, g3, кг/т | 2,17 |
| Содержание серы в топливе на рабочую массу, Sr, % | 3,2 |
| Доля диоксидов серы, связываемых летучей золой в котле, η?SO2, % | 0,1 |
| Доля оксидов серы, улавливаемых в мокром золоуловителе попутно с улавливанием твердых частиц, при отсутствии золоуловителей принимается равной нулю, η˝SO2, % | 0 (золоуловитель отсутствует) |
Продолжение таблицы 2.2
Твердые вешества
Валовый выброс определяется по формуле:
Mт = qт*m*c*(1- ηз/100), т/г (4)
где qт – зольность топлива, %
m – расход топлива за год, т/г
c – безразмерный коэффициент, с = 0,0023
ηз – эффективность золоуловителей, %
Mт = 31*14,5* 0,0023*(1- 0/100) = 1,033826 т/г
Максимально разовый выброс определяется по формуле:
Gт = Мт*106/(t *n*3600), г/с (5)
где n – количество дней работы горна в год;
t – время работы горна в день, в час
Gт = 1,033826*106/(10 *360*3600) = 0,079771 г/с
Оксиды углерода
Валовый выброс определяется по формуле:
Мсо = Ссо *m *(1-q1/100)* 10-3, т/г (6)
где m – расход топлива за год, т/г
q1– потери теплоты вследствие механической
неполноты сгорания топлива,%
Ссо – выход оксида углерода при сжигании топлива, кг/т
Ссо = q2 * R * Qчi , кг/т (7)
где q1 – потери теплоты вследствие химической неполноты
сгорания топлива, %
R – коэффициент, учитывающий долю потери теплоты
от химической неполноты сгорания топлива, %
Qчi – низшая теплота сгорания натурального топлива, МДж/кг
Ссо = 2 *1 * 17,54 = 35,08 кг/т.
Мсо = 35,08 *14,5 *(1-7/100)* 10-3 = 0,473054 т/г.
Максимально разовый выброс определяется по формуле:
Gco = Mco*106/(t*n*3600), г/с (8)
Gco = 0,4731*106/(10*360*3600) = 0,036501 г/с
Оксиды азота
Валовый выброс определяется по формуле:
MNO2 = g3 * m * 10-3, т/г (9)
где g3 – количество азотов оксидов, выделяющегося при сжигании
топлива, кг/т
m – расход топлива за год, т/г
MNO2 = 2,17 * 14,5 * 10-3 = 0,031465 т/г
Максимально разовый выброс определяется по формуле:
GNO2 = MNO2 * 106/(t * n * 3600), г/с (10)
GNO2 = 0,0315 * 106/(10 * 360 * 3600) = 0,002428 г/с
С учетом трансформации этих оксидов в атмосферном воздухе, суммарные оксидов азота разделяются на составляющие (с учетом различия в молекулярной массе этих веществ).