Строительная компоновка главного корпуса ТЭС

Агрегаты на электростанции нумеруются в порядке их установки. Торцевая стена главного корпуса со стороны первых турбин и котла называется постоянным торцом. Противоположный торец называется временным. Он переносится по мере установки новых агрегатов. Продольные ряды колонн обозначаются буквами А, Б, В, Г, Д, а поперечные ― цифрами 1,2,3,4 и т.д.

Для основных геометрических размеров приняты следующие названия:

― пролёт ― это расстояние между осями колонн в поперечном направлении;

― шаг по колоннам ― это расстояние между осями колонн в продольном направлении;

― шаг по котлам или турбинам ― это расстояние в продольном направлении между осями смежных котлов или турбин;

― ячейка котла или турбины ― это часть котельного или турбинного отделения, занятая одним котлом или турбиной с относящимся к нему вспомогательным оборудованием.

На блочных ТЭС шаг по котлам и турбинам одинаковый, поэтому он называется шагом по блокам. Благодаря единому шагу всё оборудование блока компонуется в единой блочной ячейке. Иначе бы происходил сдвиг котлов относительно турбин и соответственно ― удлинение коммуникаций блока, нарушение единообразия компоновки. Всё это усложнило бы проектирование, монтаж, ремонт, эксплуатацию оборудования. Равенство шагов по котлам и турбинам достигается путём изменения поперечных и высотных размеров главного корпуса электростанции и перекомпоновки всего оборудования. Например, деаэраторы питательной воды могут быть расположены либо вдоль цеха, либо поперёк цеха. При поперечном расположении деаэраторов требуется меньший шаг, но больший пролёт.

Во всех случаях, то есть при блочной компоновке и с поперечными связями, стремятся к тому, чтобы длина машинного зала была близка к длине котельного отделения. Для этого часто применяют продольное расположение турбоагрегатов.

Оборудование главного корпуса располагают в соответствии с технологической последовательностью, что сокращает протяжённость коммуникаций.

Одной из основных задач, возникающих при создании типов компоновок электростанций на повышенные и сверхкритические начальные параметры пара с применением промежуточного перегрева пара, является требование максимального приближения турбоагрегата к парогенератору, с тем, чтобы паровые коммуникации, соединяющие котлоагрегат с турбиной, были по возможности короткими. Например, увеличение расстояния между котельным агрегатом и турбиной на 1 м приводит к дополнительному расходу стали на паропроводы, соединяющие котёл с турбиной, в 1,5÷2 раза, в зависимости от мощности котла и турбины.

Кроме того, увеличение длины коммуникаций, связывающих котлоагрегат с турбиной, приводит к ухудшению экономичности блока за счёт увеличения падения давления в паропроводах. Особенно большое значение имеют потери давления в паропроводах промежуточного перегрева пара, для которых дополнительное падение давления ухудшает экономичность блока на 0,2÷0,3%.

При продольном расположении турбоагрегатов в машинном зале однотипное расположение по отношению друг к другу котельного и турбинного оборудования можно получить только в том случае, когда размер котельной ячейки, определяемый шириной устанавливаемого котлоагрегата, совпадает с шагом турбоагрегатов, определяемым их длиной.

Однако во всех случаях размер котельной ячейки заметно отличается от шага турбоагрегатов в их длину и при их продольном расположении возможны два решения: или выравнивание размеров ячеек, что приведёт к неоправданному увеличению строительных объёмов главного корпуса, или при сохранении минимальных размеров ― к увеличению длины соединительных коммуникаций для каждого последующего блока. А это недопустимо при применении повышенных и сверхкритических параметров и промежуточного перегрева пара.

Необходимо отметить, что даже в случае соответствия размеров котельной ячейки и шага турбоагрегатов друг другу при продольном расположении турбоагрегатов трассы паропроводов удлиняются и усложняются из-за необходимости подвода пара к стопорным клапанам, которые расположены у турбоагрегатов большой мощности по обе стороны агрегата.

Помимо взаимного расположения котлов и турбин, на длину коммуникаций, связывающих их, оказывает непосредственное влияние пролёт бункерно-деаэраторного отделения при центральном его расположении. Для электростанций с блочной схемой за счёт отсутствия поперечных связей деаэраторы блока при установке шаровых мельниц удаётся вписать в промежутки между бункерами котлоагрегатов. При установке шахтных мельниц вследствие их большого количества, вызванного отсутствием конструкций мельниц больших производительностей, места в бункерном отделении не остаётся. В этом случае деаэраторы располагаются либо над конвейерами топливоподачи, либо на специальных площадках, переброшенных со строительных конструкций бункерного отделения на каркасы котлоагрегатов.

Благодаря этому, вместо самостоятельных бункерного и деаэраторного отделений, неизбежных для электростанций с поперечными связями, для блочных электростанций принято совмещённое бункерно-деаэраторное отделение уменьшенного пролёта.

На электростанциях с поперечными связями по пару и воде требуется большое количество трубопроводов между котлами и турбинами. Необходимость трассировки этих трубопроводов вдоль главного корпуса и отсутствия места для них в бункерном отделении, а также в машинном зале и котельном помещении вызвали появление в составе главного корпуса второго специального отделения, в основном предназначенного для размещения трубопроводов. На высоких отметках этого отделения располагались деаэраторы для деаэрации питательной воды, вследствие чего это второе отделение получило название деаэраторного.

На КЭС с блочными схемами, для которых характерно отсутствие поперечных связей, от сооружения специального деаэраторного отделения удалось отказаться. В этом случае деаэраторы чаще всего устанавливаются в бункерном отделении между угольными бункерами.

На газомазутных электростанциях и на станциях с центральным вынесенным пылезаводом деаэраторы устанавливаются в котельном отделении.