Висновки і аналіз отриманих результатів

 

Собівартість відпущеної кВтг для нашої установки становить 25,816 коп./(кВтг).

Проведені розрахунки показують, що найбільш значною складовою собівартості є паливна складова (36%), що зумовлено високими цінами на паливо.

Питома вага витрат на оплату праці становить усього 3%, що є недостатнім і свідчить про низьку вартість праці в енергетиці.

 

4. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

 

4.1 Загальні питання охорони праці

 

Охорона праці – це система правових, соціально-економічних, організаційно-технічних, санітарно-гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів і засобів, спрямованих на збереження життя, здоров’я і працездатності людини в процесі трудової діяльності[1].

Завдання охороні праці-звести до мінімального ймовірність ураження або захворювання працюючого з одночасним забезпеченням комфорту при максимальній продуктивності праці.

Даний розділ розробляється на стадії проектування і модернізації турбіни К-22-8.8. Турбіна використовується для привода повітродувки доменної печі.

При експлуатації турбіни і її допоміжного устаткування на людину впливає ряд небезпечних і шкідливих факторів, перелік яких наведений у таблиці 5.1. Згідно [2].

 

Таблиця 5.1 – Перелік шкідливих і небезпечних виробничих факторів.

Шкідливі і небезпечні виробничі фактори	Джерела їхнього виникнення
Теплове випромінювання	Турбіна, паропроводи, водопроводи, незахищені ізоляцією частини турбіни, котли і їх устаткування
Високий тиск водяної пари	У паропроводах, корпусі циліндра високого тиску, органах паророзподілу турбіни, підігрівачах мережної води високого тиску, котлі
Вібрація і шум	Мають місце через підвищене биття вала турбіни, зміни зазорів у підшипниках, кінцевих ущільненнях, викиди пари високого тиску; так само джерелами вібрації можуть бути підігрівачі живильної води
Паріння	Виникає в нещільностях з’єднань устаткування й турбіни
Витоки масла	Можуть виникати в системі регулювання і управління турбіни, підшипниках
Висока напруга мережі	Має місце в електрогенераторі, щиті керування (локальні і центральні), двигуни приводів насосів, компресорів, засувок

Характеристика приміщень електростанції за умовами експлуатації устаткування наведена в таблиці 5.2.

 

Таблиця 5.2 - Характеристика приміщень електростанції за умовами експлуатації обладнання

Приміщення	Категорія
Машинний зал	По ступеню небезпеки враження людей електричним струмом згідно ПБЕ-87 [26] - приміщення з підвищеною небезпекою. Згідно НАПБ Б 07.005-86 [20] - категорія приміщення по вибухонебезпеці В. Пожежонебезпека - зона П-IІ. По вибухонебезпеці зона класу 20 згідно ДНАОП 40.1-32-01 [16]
Щит керування	По ступеню небезпеки враження людей електричним струмом згідно ПБЕ-87 [26] - приміщення з підвищеною небезпекою. Згідно НАПБ Б 07.005-86[20]- категорія приміщень по вибухонебезпеці-Д. Пожежонебезпека - зона П-I. По вибухонебезпеці зона класу 10 згідно ДНАОП 40.1-32-0.1 [16]

 

Промислова санітарія

 

Метеорологічні умови

Мікроклімат у приміщенні машзалу й щита керування обраний відповідно до вимог ГОСТ 12.1.005-88[6] з урахуванням категорії робіт з енерговитрат, пори року.

Для виконання робіт оператором щита керування потрібно 121-150 ккал/г, що відповідно до ГОСТ 12.1.005-88 відноситься до Іб категорії важкості робіт.

Працівники машинного залу виконують фізичні роботи середньої важкості, з витратою енергії 200-250 ккал/г і пов’язані з ходьбою й перенесенням вантажів (до 10 кг), що відповідно до ГОСТ 12.1.005-88[6] відноситься до категорії важкості робіт ІІб.

Оптимальні норми температури, відносної вологості й швидкості руху повітря в робочій зоні виробничих приміщень у холодний і теплий період року наведені в таблиці 5.3.

Таблиця 5.3 - Нормовані параметри мікроклімату у виробничих приміщеннях

Приміщення	Період року	Категорія важкості робіт	Температура, ^оС	Відносна вологість, %	Швидкість Руху повітря, м/с
Машинний зал	Холодний	Середньої - IIб	17-19	40-60	0,3
	Теплий		20-22	40-60	0,4
Щит керування	Холодний	Легка -Iб	18-20	40-60	0,2
	Теплий		22-24	40-60	0,3

 

Вентиляція і опалення

З метою забезпечення прийнятих параметрів мікроклімату й згідно з СНиП 2.04-05-91 [8] спроектована система природної і штучної приточно-витяжної вентиляції. В машзалі вентиляція приточно-витяжна та природна, у щитовій вентиляція природна з механічним спонуканням.

Згідно з СНиП 2.04-05-92 [8] у приміщенні щита керування спроектована центральна система опалення. Носієм тепла є вода.

У воріт машзалу передбачена повітряно-теплова завіса (у зимову пору року). Опалення у щитовій центральне-носіем тепла є вода.

 

Виробниче освітлення

У машзалі й щиті керування передбачене сполучене освітлення (тобто природне й штучне), спроектоване у відповідності до ДБН В 2.5-28-2006 [9].

Природне освітлення характеризується коефіцієнтом природного освітлення(КПО).

 

,

 

де значення КПО по таблиці[12]

m - коефіцієнт світлового клімату, для IV пояса m = 0,9;

с - коефіцієнт сонячного клімату з = 0,75.

Для машзала він дорівнює:

 2·0,9·0,75 = 1,4

Для щита керування він дорівнює:

1,6·0,9·0,7 = 1,008

Робота оператора машзалу вимагає спостереження за ходом виробничого процесу (постійне) незалежно від фону і контрасту об’єкта й згідно [12] прийнята VIIIa.

Робота оператора щита керування зорова середньої точності (робота із приладами) найменший розмір об’єкта розрізнення від 0,5- 1 мм, контраст об’єкту розходження малий й згідно [9] прийнята IVa.

При штучному освітленні передбачається робоче, аварійне й евакуаційне освітлення.

Аварійна освітленість становить Еавар=5%Есб, де Есб- нормована освітленість. Аварійне освітлення для машзалу становить

Еавар=0,05*150=7,5 лк

Для щита керування

Еавар=0,05*250=12,5 лк

Джерелами освітлення газорозрядні лампи типу ДРЛ-250, світильники ГсР-250 ГОСТ 6825-74. Для освітлення щита керування обрані лампи люмінесцентні типу ЛХБ.

Характеристика виробничого освітлення турбінного залу представлена в таблиці 5.4.

 

Таблиця 5.4 - Характеристика виробничого освітлення.

Приміщення	Площа,м^2	Розряд зорової роботи	Освітлення
			Природне		Штучне
			Вид освітлення	КПО, %	Нормована освітленість, лк
Машзал	1365	VIIIa	бокове	1,4	150
Щит керування	50	IVа	комбіноване	1,008	250

4.2.4 Шум і вібрація

Джерелом шуму й вібрації є турбіна й обслуговуючі її системи. Рівень шуму працюючої турбіни на відмітці обслуговування відповідає вимогам ГОСТ 12.1. 003-83 [10] і не перевищує 80 дБ (А). Рівень шуму біля щита керування, відповідно до вимог ГОСТ 12.1. 003-83 [10] не повинне перевищувати 65 дБА. Відповідно до ГОСТ 12.1. 012-90 [11] рівень вібрації на робочих місцях не перевищує по віброшвидкості L_н = 92 дБ.

Для забезпечення припустимого рівня шуму й вібрації передбачені наступні заходи: балансування ротору, дисків, недопущення довгої роботи турбіни в області критичних частот обертання, звукоізоляція гучних вузлів і механізмів, що не допускають протоків пари у конструкціях фланців з'єднань, працюючих під високим тиском. Як індивідуальні засоби захисту від шуму передбачено застосовувати захисних касок ВЦНИИОТ-2., берушів. Для зменшення вібрації турбіна монтується на спеціальному фундаменті. Також застосовуються віброізолюючі опори типу пружних прокладок. Як індивідуальні засоби захисту від вібрацій застосовані віброзахисні рукавиці і взуття ГОСТ 12.1.012-90 [11], та раціональні режими праці і відпочинку.

 

4.3 Вимоги безпеки

 

Турбіна й комплектувальне допоміжне устаткування відповідають ДНАОП 1.1.10-1.02-01 [23]. Виконана теплозвукоізолююча по проекті й забезпечені проектні й практичні рішення по застосуванню звукоізолюючих матеріалів.і покриттів стін машзала й інших заходів. Посудини, що поставляють підприємством-виготовлювачем, з тиском більше 0, 07 МПа (0,7 (кг*с)/см²) відповідають вимогам "Правил експлуатації посудин під тиском" [13]. Змонтовані трубопроводи відповідають вимогам "Правил устрою й безпеки експлуатації трубопроводів пари й гарячої води [23]. Експлуатація турбіни виробляється відповідно до інструкції підприємства виготовлювача по технічному обслуговуванню турбіни, допоміжного устаткування, складальних одиниць електроавтоматики. Рівень вібрації на площадках обслуговування турбіни відповідає вимогам ГОСТ 12.1. 012-91 [11]. Припустимий рівень звуку, порушуваний турбіною в зоні обслуговування, заміряний на відстані 1 м від її обшивання по контурі, відповідає вимогам ГОСТ 12.1. 003-83 [10]. Температура зовнішнього шару теплової ізоляції не більше 318 К (45 °С) при роботі турбіни. Всі виступаючі обертові частини огороджені. Турбіна постачена системою регулювання частоти обертання й системою захисту від неприпустимого зростання частоти обертання ротора. Турбіна комплектується набором спеціального інструмента та пристосувань, необхідним для зборки й розбирання турбіни. Всі складальні одиниці й деталі, що підлягають транспортуванню краном, мають скоби, припливи, рим болти або інші пристрої, що дозволяють виконувати такелажні роботи. Напірні та зливальні мастилопроводи мастильної системи й системи гідростатичного підйому, які розташовуються вдалині від гарячих паропроводів, перебувають у закритих каналах і металевих коробах, розташованих у фундаменті турбіни. Фланцеві з'єднання на мастилопроводах, а також на корпусних деталях виконуються по типі "виступ-западина". Мастильна система турбоагрегату виключає влучення масла в навколишнє середовище. Все електричне устаткування відповідає вимогам і ГОСТ 12.1.030-81 [15]. Кабельні зв'язки від клемних коробок на турбіні до вторинних приладів виконані в захисних трубах або спеціальним екранованим кабелем окремо від силових ланцюгів. Захисні екрани й корпуси приладів заземлені. Всі клемні коробки закриті кришками, захищені від подання масла, води, пари. На кришках нанесений попереджувальний напис: "Обережно під напругою!", знак електробезпеки [23].

Схемно-конструктивні заходи захисту: захисне заземлення, застосування зниженої напруги, занулення [14].

Для підтримки обертів турбіни в межах 5% від номінального значення встановлено регулятор швидкості. Він також дозволяє перевести турбіну на холостий хід при скиданні навантаження та обмежує потужність при переваженні турбіни. При раптовому скиданні навантаження турбіна системою регулювання переводиться на холостий хід і продовжує працювати на холостому ходу 15 хвилин, після чого турбоагрегат або навантажується або відключається.

Для контролю вхідних і вихідних параметрів пари застосовується манометри й манометричні термометри. Для контролю тиску гострої пари, тиску в конденсаторі та тиску у відборах використовуються манометри типу ДМИ8010, ДВ8010, ДА8010. Для контролю витрати гострої пари використовується манометр ДС-П4. Для контролю температури - манометричний термометр ТМ2030СГ. Вимірювальним приладом для відображення частоти обертання є тахометр [13].

 

4.4 Пожежна безпека

 

Приміщення машзалу відносять по вибухонебезпечності до категорії В [20]. Ступінь вогнестійкості - II [21]. Системи попередження пожежі спроектовані відповідно до ГОСТ 12.1.004-91 [19]. Передбачено автоматичну систему пожежогасіння на станції в машзалі та щиті керування (спринклерна установка)

Пожежна безпека забезпечена відповідно ГОСТ 12.1.004-91[19] передбачає:

- систему попередження пожежі;

- систему пожежогасіння;

- організаційно-технічні заходи.

Передбачені заходи для забезпечення пожежної безпеки:

- на мастилопроводах установлена мінімальна кількість фланцевих з'єднань;

- передбачена надійна конструкція фланцевих з'єднань;

- у районі паропроводів з високою температурою мастилопроводи прокладені в спеціальних кожухах;

У приміщенні машзалу встановлена механічна й автоматична пожежна сигналізація (термосповіщувачі типу АТІН, світлові сповіщувачі типу СИ-1), розміщена й централізована система пожежогасіння, встановлено 3 пожежних щити з первинними засобами пожежогасіння. Склад пожежних щитів наведений у таблиці 5.5.

 

Таблиця 5.5 - Категорії вибухо- і пожежонебезпеки

Найменування Приміщення	Площа, м^2	Категорії приміщень по вибухо-і пожежонебезпеці	Ступінь Вогнестійкості будинків
Машинний зал	1365	B	II
Щит керування	50	Д	II

 

Таблиця 5.6 - Первинні засоби пожежогасіння.

Приміщення	Площа,	Первинні засоби пожежогасіння	Шт.
Машинний зал	1350	Один пожежний щит становлять: - вогнегасник ВВК - лом - багор - цебро - ящик з піском Щит пофарбований у червоні кольори Пожежні гідранти, пожежні рукави із брансбойтами	2 2 2 2 1   2
Щит керування	50	Вогнегасник вуглекислотний ВВК-5	2

 

4.5 Охорона навколишнього середовища

 

Охорона навколишнього середовища - комплекс заходів щодо охорони, раціональному використанню й відновленню живого й неживого середовища.

При експлуатації об'єкта можливі наступні виробничі забруднення навколишнього середовища [25]:

- енергетичні (шум, ЕМП, викиди тепла):

- матеріальні (скидання стичних вод в гідросферу, тверді відходи, викиди в атмосферу.)

У цей час, майже всі енергетичні установки для нагрівання матеріалу, виробітку пари й електроенергії використають тепло палив, що спалюють. При цьому в атмосферу виділяються більші обсяги шкідливих речовин, таких як N02, СО й SO2, а так само значна кількість надлишкового тепла.

Підприємства металургії забруднюють атмосферне повітря шкідливими викидами. ГДК забруднюючих речовин що викидаються підприємством у повітря наведені в таблиці 5.7.

 

Таблиця 5.7 - ГДК забруднюючих речовин у атмосферному повітрі

Речовина	ГДК, мг/м^3
	Максимально разова	Середньодобова
Оксиди азоту NO2	0,085	0,085
Оксиди вуглецю СО	3,000	1,000

 

Для зменшення викидів в атмосферу від пилу установлююсь циклони, електричні і рукавні фільтри.

Джерелом водопостачання підприємства є штучна водойма.

Очищення промислових стічних вод відбувається:

від масла - шляхом герметизації трубних дощок у масло охолоджувачі;

від домішок у воді - шляхом очищення засобами фільтрації й відстоювання.

Також скидають у ставки накопичувачі теплі стічні води, при цьому міняється температурний режим у водному об'єкті, що призводить до негативного впливу на біоту. Ще одним видом забруднень металургійного виробництва є тверді відходи (зола, шлаки). Метод утилізації твердих відходів наступний: збір їх у спеціальну тару й відправлення на спеціалізовані підприємства по випуску будівельних матеріалів, сировиною для яких вони є.

ЗАКЛЮЧЕННЯ

 

В результаті виконання в даній роботі теплових й міцністних розрахунків можно зробити висновок про реальність створення парової турбіни з параметрами, зазначеними в завданні на проектування.

У результаті теплових розрахунків були визначені ККД і потужності всіх ступенів і турбіни в цілому. Розрахункова потужність проектованої турбіни склала 21,838 МВт, що на 0,351 МВт більше ніж у прототипної машини, облямованої Невським машинобудівним заводом ім. В.І.Леніна (НЗЛ). Цей приріст був здобутий завдяки оптимізації проточної частини турбіни. Відносний внутрішній ККД спроектованої турбіни становить 0,7368.

У спецзавданні був зроблений розрахунок на міцність лопатки сьомого ступеня, за результатами якого можна зробити висновок про те, що згинальні напруження в лопатках під час дії парового зусилля задовольняють умовам міцності.

В економічній частині був зроблений розрахунок вартості 1 кВтг відпускаємої електроенергії, величина якої перебуває в припустимих межах і становить 25,816 коп./кВтг.

У розділі охорони праці й навколишнього середовища був розроблений комплекс заходів, покликаний максимально убезпечити обслуговуючий персонал, і знизити ризик одержання травм. Так само були розроблені заходи щодо зниження впливу на навколишнє середовище шкідливих виробничих факторів, які можуть виникнути при експлуатації спроектованої в даному завданні турбіни.

 

СПИСОК ДЖЕРЕЛ ІНФОРМАЦІЇ

 

Перелік джерел, на які надані посилання у тексті

1 Закон України "Про охорону праці" у редакції 2002 р.

2 ГОСТ 12.0.003-74. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.

3 Правила будови електроустановок.- К., 2007.

4 НАПБ Б. 07.005-86 Визначення категорії будівель і споруд по вибухопожежній і пожежній безпеці.- К.:Будіздат, 1987.

5 ДНАОП 40.1 - 32-01. Правила будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок.-К.: Укрархбудінформ, 2001-118с

6 ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. Введ. 01.01.89.

7 СНиП 2.04.05-92. Отопление, вентиляция, кондиционирование. - М.: Стройиздат, 1993.

8 ДБН В 2.5 -28-2006. Природне і штучне освітлення.- К.: Мінбуд України, 2006.

9 ГОСТ 12.2.003-74. Оборудование производственное. Общие требования безопасности.

10 ГОСТ 12.1.003-83. Шум. Общие требования безопасности. -Введ.01.07.84.

11 ГОСТ 12.1.012-90. Вибрация. Общие требования безопасности. - Введ. 01.01.91.

12 Правила безпечної експлуатації тепломеханічного обладнання електростанцій і теплових мереж. ДНАОП 1.1.10-1.02-01: -X.:Форт,

2003-336 с.

13 ДНАОП 0.00-1.07-94 "Правила будови та безпечної експлуатації посудин, що працюють під тиском". -X.: Форт, 1994. - 336 с.

14 ГОСТ 12.1.030-81. ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление.- Введ.01.01.82.

15 Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів. ПБЕЕС. - К.: 1997.

16 ДБН В. 1.1-7-02. Державні норми будівництва. Захист від пожежі. Пожежна безпека об’єктів будівництва. -К.,2003. -41с. -Введ.01.05.03.

17 ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования безопасности. - Введ.01.01.92.

18 Охрана окружающей природной среды. Учеб. Для вузов. Под ред.

Перелік джерел, на як нема посилань у тексті

19 Зайцев М.В. Методические указания к выполнению теплового расчета выпускной работы бакалавра по специальности 7.0905.06 "Турбины".-Харьков: НТУ "ХПИ", 2004.-66с

20 Усачев И.Д., Гура Л.А., Гребнев В.К. Методические указания по расчету проточной части паровой турбины для студентов специальности 7.090506 "Турбины". -Харьков: ХГПУ, 1999.-41с.

21 Жирицкий Г.С., Стрункин В.А. Конструкция и расчет на прочность деталей паровых и газовых турбин.- М.: Машиностроение, 1968, с. 520.

22 Справочник по технике безопасности / Сост. П.А. Долин. - М.: Энергоатомиздат.

23 ГОСТ 12.1.007-88. ССБТ. Вредные вещества. Классификация. Общие требования безопасности. Введ.01.01.89.

24 Гигиеническая классификация труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса. 12.08.86. – М.: Минздрав СССР, 1987.

25 ДНАОП 0.00-1.29-97. Правила захисту від статичної електрики.

К.,1997-229с.

26 РД 34.21.122-87. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений. М, 1987.

31 ГОСТ 12.2.020 - 76.ССБТ.Злектрооборудование взрывозащищенное. Термины и определения. Классификация. Маркировка. - Введ.28.09.76.

32 Закон України "Про охорону навколишнього середовища".

Г.В. Дуганова. - Киев: Вища шк., 1988. - 304 с.

33 Березуцький В.В. Основи охорони праці.- Харків: Факт, 2005.- с. 280.

34 ДСТУ 180 140001-97. Система управління навколишнього середовища-К: Держстандарт України, 1997.