Проект системы газоснабжения 48 квартирного жилого дома по улице Олимпийская в городе Череповце

10.1 Выбросы загрязняющих и токсичных веществ с дымовыми газами в атмосферу

В ходе сжигания разных видов топлива, наряду с основными продуктами сгорания (СО₂, Н₂О, N₂), в атмосферу попадают загрязняющие твёрдые (зола и сажа), а также газообразные токсичные вещества, а именно: сернистый и серный ангидриды (SО₂ и SO₃), окислы азота (NO и NO₂), фтористые соединения и соединения ванадия. При недостаточно полном сгорании топлива в топках имеющиеся газы могут включать окись углерода СО, углеводороды СН₄, С₂Н₄, а также канцерогенные углеводороды, в частности бенз(а)пирен и др.

Все продукты неполного сгорания вредны, но при современном оборудовании сжигания топлива их появление можно предупредить или минимизировать; также это касается и содержания окислов азота в уходящих газах. Из всех окислов азота обычно в дымовых газах имеется окись NO и двуокись NO₂, при этом двуокись более стойкое соединение. Высшие окислы - N₂O₂, N₂O₄ и N₂O₅ - имеются в атмосферных условиях только при низких температурах.

Общий выброс сернистых соединений (SO₂+SO₃) устанавливается исходной величиной наличия серы в топливе и не может быть пропущен за счёт мер в топочном процессе. Поэтому, с целью достижения предельно допустимых концентраций сернистых и других соединений в атмосфере можно путем избрания нужной высоты дымовой трубы, которая обеспечит рассеивание имеющихся твёрдых частиц и вредных газов в атмосфере.

При проведении санитарной оценки определяют предельно допустимую концентрацию (ПДК) вредного вещества в воздухе. Под ПДК рассматривается такое скопление разных веществ и химических соединений, не вызывающая при ежедневном влиянии в течение долгого времени на организм человека патологических изменений или заболеваний. Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений определяются в двух характеристиках: как максимально-разовые (за 20 мин) и среднесуточные (за 24 ч).

Из всех применяемых типов топлива самым экологичным выступает природный газ. В ходе сжигания в топках котлов природного газа наиболее вредными становятся окислы азота. Имеются промышленные меры, направленные на снижение объема возникающих при сжигании топлива окислов азота. Также, как и в других случаях, выбирается высота дымовой трубы, которая может рассеивать в слоях атмосферы эти вредные выбросы и, тем самым, не допускается превышение ПДК.

10.2 Методы подавления образования окислов азота в топках котлов

Окислы азота оказывают негативное влияние на органы дыхания живых организмов и вызывают ряд болезней, а также негативно влияют на оборудование и материалы, содействуют появлению смога и ухудшению видимости. Окислы азота являются токсичным. Так, максимально-разовая предельно допустимая концентрация двуокиси азота почти в 6 раз ниже, чем ПДК для сернистого ангидрида, и в 30 раз меньше, чем для окиси углерода. (ПДК двуокиси азота: максимально-разовая и среднесуточная составляет 0,085 мг/м³).

Окислы азота появляются в ходе окисления имеющегося в топливе азота и азота воздуха и имеются в продуктах сгорания всех топлив - углей, мазутов и природного газа. Условием окисления азота воздуха выступает диссоциация молекулы кислорода воздуха под влиянием высокой температуры в топке (1900-2000 ^оС). В итоге реакции в топочной камере происходит образование в основном окись азота NO (более 95 %). Для появления двуокиси азота NO₂ за счёт доокисления NOнужно значительное временя и совершается при низкой температуре на открытом воздухе.

Возникновение оксидов азота в ходе сжигания топлива снижается при падении температуры горения, при сокращении времени нахождения азота и кислорода в высокотемпературной части вспышки, а также с сокращением объема свободного кислорода в факеле. Оценка основных условий, которые оказывают воздействие на появление оксидов азота, позволяет выявить меры их подавления в печи.

Радикальным методом сокращения появления оксидов азота выступает создание двухступенчатой системы сжигания топлива, т. е. использование двухступенчатых горелок. В соответствии с этимметодом 50-70% воздуха, нужного для сжигания, попадает в зону первичного сгорания, остальная часть воздуха (50-30%) попадает во вторую зону, где сжигаются продукты неполного сгорания. Исключение тепла из зоны первичного горения должно быть достаточно большим, чтобы конечная стадия процесса горения осуществлялась при более низкой температуре. Приблизительно такой же эффект происходит, когда факел растягивается вдоль длины камеры сгорания, что направлено на существенное уменьшение уровня температуры в печи и, соответственно, сокращение выхода оксидов азота.

Второй способ сокращения возникновения оксидов азота в печи - это рециркуляция дымовых газов в камеру сгорания. В данном случае дымовые газы при температуре 300-400 ^оС забираются из конвективной шахты котла и направляются в камеру сгорания. Газы можно направлять в камеру сгорания посредством шлиц под горелками, кольцевого канала вокруг горелок или путем смешивания газов в воздухе перед горелками.

Согласно исследованиям, эффективные второй метод, при нем происходит наибольшее сокращение температуры в ядре факела. Путем смешивания до 20-25% дымовых газов можно сократить объем оксидов азота на 40-50%. Рециркуляция газа стоместно со снижением температуры горения направлены на снижение концентраций кислорода, то есть сокращению скорости горения, растяжению зоны горения и более эффективному охлаждению этой зоны путем нагрева экранов.

Подача воды и пара в зону горения также способствует сокращению появления оксида азота. Ввод воды или пара в количестве 5-10% от общего количества воздуха уменьшает величину температуры в печи, а также при входе в рециркулирующий газ. Снижение температуры нагрева и избытка воздуха в печи также несколько сокращает образование оксидов азота как за счет уменьшения уровня температуры в печи, так и за счет сокращения концентрации свободного кислорода.

Вышеназванные методы в сочетании могут значительно уменьшить образование оксидов азота в печи.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В дипломном проекте произведен расчет системы газоснабжения, подобрано газовое оборудование, необходимое для наилучшего функционирования системы, включающее в себя стальные газопроводные трубы определенного диаметра и маркой стали ВСт2сп и запорно-регулирующая арматура для системы газоснабжения. Подобраны настенные газовые котлы для каждой квартиры фирмыNEVALUX-7218 и NEVALUX-7224 и газовые плиты фирмы «Gorenje».

Представлены сведения об экономии природного газа в быту, анализ опасных и вредных факторов, меры безопасности при эксплуатации газоснабжения жилого дома, меры по обеспечению устойчивости и функционирования объекта в условиях чрезвычайной ситуации, сведения о защите окружающей среды от выбросов в атмосферу и расчет защитного заземления оборудования.

теплота горячее водоснабжение газовое оборудование

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. СП 131.13330.2012. Свод правил. Строительная климатология: актуализированная редакция СНиП 23-02-99*: утв. Минрегионом России от 30.06.2012 №275. - Введ. 01.01.2013. - Москва: ФАУ «ФЦС», 2015. - 120 с.

2. ГОСТ 30494-2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. - Введ. 01.01.2013. - Москва: ФГУП «Стандартинформ», 2013. - 12 с.

1. ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. - Введ. 01.01.1989. - Москва: ФГУП «Стандартинформ», 2005. - 48 с.

4. СП 60.13330.2012. Свод правил. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха: актуализированная редакция СНиП 41-01-2003: утв. Минрегионом России от 30.06.2012 №279. - Введ. 01.01.2013. - Москва: ФАУ «ФЦС», 2012. - 76 с.

5. Методические указания к курсовым и дипломным проектам по теплоснабжению «Теплоснабжение района города»/сост.: Н.А. Загребина. - Вологда: ВоГТУ, 2006. - 45с.

6.СП 30.13330.2012. Свод правил. Внутренний водопровод и канализация зданий: актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85*: утв. Минрегионом России от 29.12.2011 №626. - Введ. 01.01.2013. - Москва: ФАУ «ФЦС», 2012. - 61 с.

7. СП 41-101-95. Свод правил. Проектирование тепловых пунктов. - Введ. 01.07.1996. - Москва: ОАО «ЦПП», 1997. - 79 с.

8.Ионин, А.А. Газоснабжение: учеб. для вузов/ А.А Ионин.- Москва: Стройиздат, 1989.-439с.

9. Газоснабжение: методические указания к курсовому и дипломному проектированию. - Вологда: ВоГТУ, 2012. - 40 с.

10. Стаскевич, Н.Л. Справочник по газоснабжению и использованию газа/ Н.Л. Стаскевич, Г.Н. Северинец, Д.Я. Вигдорчик.- Ленинград: Недра, 1990.-762с.

11. Сметанин, В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления/ В.И. Сметанин.- Москва: КолосС, 2003.-230с.

Размещено на Allbest.ru