2015-07-02
3013
Машинный зал разделяется по высоте на два помещения: в верхнем устанавливается турбоагрегат, а в нижнем, конденсационном, размещают фундамент турбоагрегата, конденсаторы и вспомогательное оборудование, регенеративные и сетевые подогреватели, питательные, конденсатные, дренажные и другие насосы. Под полом конденсационного помещения возможно устройство подвала глубиной 3÷4 м, в котором размещают трубопроводы охлаждающей воды, электрокабели и другие линии коммуникаций. Между верхним помещением турбоагрегатов и нижним конденсационным сплошного перекрытия не выполняют. Это позволяет обслуживать мостовым краном, находящимся вверху машинного зала, не только турбоагрегаты, но и вспомогательное оборудование в конденсационном отделении. Такое общепринятое расположение турбоагрегатов в машинном зале называют островным. Освещение конденсационного помещения при этом улучшается, а главный корпус удешевляется.
Вокруг турбоагрегатов устраивают площадки обслуживания, соединяемые переходами с галереями, идущими вдоль колонн и стен машинного зала.
Здание машинного зала имеет колонны, верхнее перекрытие с кровлей, продольные и торцевые стены. Одну из торцевых стен, со стороны основного подъёзда к главному корпусу, выполняют постоянной, другую обычно временной. Расстояние между колоннами (продольный их шаг) для крупных электростанций принято 12 м.
Возможны два способа расположения турбоагрегатов в машинном зале:
― продольное, при котором продольная ось турбоагрегата параллельна продольной оси машинного зала;
― поперечное, когда эти оси перпендикулярны.
Продольное размещение турбоагрегатов можно выполнить, устанавливая все турбоагрегаты одинаково, турбинами в одну и генераторами в противоположную сторону. Такое размещение называют последовательным (цугом или гуськом). При такой компоновке одинаковые турбоагрегаты и их вспомогательное оборудование имеют одинаковое размещение, что удобно для эксплуатации, монтажа и строительства.
При последовательном расположении турбоагрегатов предпочтительная установка их турбинами к постоянной торцевой стене. При этом для выемки ротора электрогенератора крайнего агрегата не требуется специального места, так как со стороны временного торца имеется монтажная площадка.
Реже применяют продольную, так называемую встречную установку турбоагрегатов попарно, турбинами друг против друга. Продольное размещение турбоагрегатов характерно преимущественно для электростанций неблочной структуры.
На электростанциях блочной структуры в РФ широко применяется поперечное размещение турбоагрегатов в машинном зале. При таком размещении продольные размеры здания, требуемые для одной турбоустановки и парогенератора данного энергоблока, практически совпадают, в отличие от продольного размещения турбоагрегатов, при котором размер ячейки турбоустановки значительно больше, чем для парогенератора.
Турбоагрегаты устанавливают поперёк машинного зала турбиной со стороны парогенераторов, электрогенератором ― со стороны наружной стены машинного зала. Такая компоновка применена на Литовской ГРЭС с энергоблоками 300 МВт. Благодаря этому сокращаются длины трубопроводов пара свежего и промежуточного перегрева, а также выводов электрического тока от генераторов к повышающим трансформаторам, устанавливаемым у фасадной стены машинного зала на открытом воздухе.
Например, при мощности энергоблоков 200÷300 МВт длина пролёта (ячейки) машинного зала составляет 45 м, при мощности 500 МВт ― 51 м, для 800 МВт ― 75 м, для 1200 МВт ― 90 м.
Учитывая необходимость создания наиболее коротких трасс циркуляционного водоснабжения и наиболее коротких коммуникаций питательной воды, турбоагрегат при его продольном расположении в машинном зале должен располагаться регенеративной установкой в сторону котельного отделения. При этом патрубки охлаждающей воды конденсаторов обращены в сторону фасадной стены машинного зала. В этом случае пролёт машинного зала уменьшится на 6 м.
Однако, несмотря на уменьшение пролёта ферм кровельного перекрытия, общий объём строительных работ не уменьшается, а увеличивается из-за необходимости сооружения дополнительного ряда колонн высотой 19 м для пристройки распределительного устройства собственных нужд (РУСН).
Единственным способом уменьшения пролёта машинного зала при поперечной установке турбоагрегатов и его длины при продольной установке турбоагрегатов следует считать создание более компактных конструкций как самих турбоагрегатов, так и их вспомогательного оборудования. Турбостроительные заводы и заводы, производящие электрогенераторы, добились в этом направлении некоторых успехов, однако возможности дальнейшего сокращения габаритов турбин и генераторов пока ещё не исчерпаны.
В деаэраторном отделении на газомазутных и неблочных пылеугольных электростанциях размещаются также трубопроводы с арматурой, РОУ, БРОУ, щиты управления и распределительное устройство собственных нужд. В объединённом бункерно-деаэраторном отделении пылеугольных блочных электростанциях размещается ещё и оборудование и бункера системы пылеприготовления.
1.7.6. Генеральный план электростанции
Генеральный план электростанции (генплан) представляет собой план размещения на основной производственной площадке электростанции её основных и вспомогательных сооружений. Генплан ― это важнейшая составная часть ситуационного плана электростанции, включающего кроме производственной площадки источник и систему водоснабжения, жилой посёлок, золошлакоотвалы, примыкающие железнодорожные пути и автодороги, выводы линии электропередачи, электрических кабелей и теплопроводов, топливный склад (если он размещён вне ограды основной производственной площадки), шлакозолопроводы.
Генеральный план электростанции включает следующие производственные и подсобные здания, сооружения и устройства: главный корпус с размещаемыми на открытом воздухе золоуловителями, дымососами, дымовыми трубами, повышающими трансформаторами; электрический щит управления, электрические распределительные устройства закрытые и открытые; устройства водоснабжения, топливного хозяйства, и золоудаления; химическую очистку добавочной воды; масляное хозяйство; лаборатории и мастерские; склады оборудования и материалов; служебные помещения и другие.
В генплане электростанции рядом с основной территорией предусматривают место для строительно-монтажного полигона, на котором выполняют сборку железобетонных и стальных конструкций зданий. Целесообразно иметь свободное место для расширения главного корпуса в случае увеличения мощности электростанции сверх проектной ввиду постоянного роста электрической и тепловой нагрузок района электростанции.
Между зданиями, сооружениями и установками в генплане предусматривают необходимые пожарные разрывы и проезды.
К помещениям машинного зала и парогенераторов, к открытому распределительному устройству и повышающим трансформаторам, к приёмно-разгрузочному устройству топливоподачи и складу топлива, к сливному устройству мазутного хозяйства, к складам масла и других материалов и оборудования должен быть обеспечен подвод железнодорожных путей и автомобильных дорог.
Отдельные здания, сооружения и установки размещают по возможности в соответствии с основным технологическим процессом преобразования энергии на электростанции. Так, целесообразно топливное хозяйство располагать со стороны помещения парогенераторов, а устройства водоснабжения ― со стороны машинного зала. Повышающие трансформаторы устанавливают обычно у фасадной стены машинного зала, дымовые трубы сооружают близ помещения парогенераторов.
Это требование не всегда удаётся выполнить. Так при размещении открытого распределительного устройства (ОРУ) со стороны фасадной стены машинного зала приходится удалять от источника водоснабжения (реки или пруда-охладителя), из-за чего удорожается система водоснабжения электростанции. Поэтому применяют и другие варианты расположения ОРУ в генеральном плане.
Важным фактором для правильного размещения сооружений электростанции на генплане является господствующее направление и сила ветра, характеризуемое «розой ветров». Под «розой ветров» в метеорологии понимают графическое изображение относительного распределения повторяемости или значений средних (или максимальных) скоростей ветра за многолетний период наблюдений, по восьми направлениям (румбам).
Розу ветров изображают в виде восьми векторов-радиусов, направленных к одной общей центральной точке по странам света: с севера на юг, с востока на запад, с северо-востока на юго-запад и т.д. На чертежах генплана изображение розы ветров является обязательным.
С учётом розы ветров открытый угольный склад размещают с подветренной стороны по отношению к главному корпусу, открытому распределительному устройству, линиям электропередачи, градирням и брызгальному устройству, если таковые имеются. Аналогично градирни или брызгальные устройства также надо располагать с подветренной стороны по отношению к ОРУ и линиям электропередачи во избежание осаждения капель влаги на изоляторах и перекрытия их электрическим током.
Генеральные планы ТЭЦ имеют обычно следующие отличительные особенности от КЭС: наличие закрытого электрического распределительного устройства генераторного напряжения (ЗРУ), вывод электроэнергии не только воздушными линиями электропередачи высокого напряжения из ОРУ, но и подземными электрическими кабелями генераторного напряжения, применение оборотного водоснабжения с градирнями, вывод теплопроводов к потребителям.
Градирни размещают обычно со стороны постоянного торца главного корпуса. Циркуляционные насосы устанавливают большей частью в машинном зале по два на одну турбину (пример ― Артёмовская ТЭЦ), иногда в центральной насосной, между градирнями и главным корпусом электростанции (пример ― Южно-Сахалинская ТЭЦ).
Планировка и компоновка сооружений электростанции на генеральном плане в основном определяется системой и схемой технического водоснабжения, схемой топливного хозяйства, схемой распределения электроэнергии и до некоторой степени рельефом и грунтовыми условиями выбранной площадки.
Основным требованием к планировке генерального плана является возможно более компактное расположение сооружений на площадке. Компактное расположение сооружений даёт заметный эффект в снижении стоимости строительства. Основным средством для повышения компактности застройки площадки электростанции является объединение отдельных цехов, главным образом вспомогательных, в единые здания.
Компоновка генерального плана должна всегда предусматривать возможность будущего расширения электростанции, в связи с чем обязательно соблюдение следующих требований:
1. В воротах главного корпуса со стороны его временного торца не должно быть никаких сооружений, особенно подземных, препятствующих его расширению.
2. Площадки у временных торцов прочих основных сооружений производственного характера (химводоочистка, распределительные устройства
высоких напряжений и другие) также не должны застраиваться.
3. Топливоподача, распределительные устройства, пристанционный узел и насосные станции технического водоснабжения во избежание излишних капиталовложений должны проектироваться и строиться на проектную мощность электростанции.
Компоновка генерального плана должна обеспечивать также наиболее рациональное расположение и наиболее удобные и короткие транспортные связи основных объектов строительства электростанции с укрупнительными и монтажными площадками, складами оборудования и сборных железобетонных деталей, мастерскими и прочими временными предприятиями, сооружаемыми на территории электростанции для обеспечения производства строительно-монтажных работ.
Таким образом, объёмы строительных работ зависят от компоновочных и технических решений генерального плана.
Рассмотрим в качестве примера основные показатели застройки промплощадки конденсационной электростанции ГРЭС-1200 с шестью энергоблоками по 200 МВт:
Площадь участка в ограде……………………………………………….16,2 га.
Площадь под зданиями и сооружениями……………………………….11,3 га.
Площадь только под зданиями…………………………………………...4,8 га.
Коэффициент использования территории……………………………….69,5%.
Коэффициент застройки………………………………………………......29,5%.
Площадь открытого распределительного устройства (ОРУ)…………..11,6 га.
Длина ограждения площадки ГРЭС………………………………………1,21 км.
По типовому проекту ГРЭС-2400 с восемью энергоблоками по 300 МВт занимает территорию в ограде (без ОРУ) 21 га. Коэффициент использования территории составляет 66%.
Для ГРЭС-4000 с восемью энергоблоками по 500 МВт площадь отводимой земли без водохранилища, золоотвала, строительной базы и подъездных путей составляет около 100 га, а площадь промплощадки (без ОРУ и строительной базы) равна 26 га. Только площадь топливного склада составляет 16 га.
Площадь участка в ограде действующей современной пылеугольной ТЭЦ мощностью 250 МВт составляет 25,6 га.
Контрольные вопросы.
1. Какие названия приняты для основных геометрических размеров главного корпуса электростанции?
2. Чем определяется тип компоновки парогенераторной установки?
3. Как можно расположить турбоагрегаты в машинном зале?
4. Что из себя представляет генеральный план и что он в себя включает?
5. Что такое «Роза ветров»?
6. Чем отличается генеральный план ТЭЦ от генерального плана КЭС?
