Генеральный план ТЭЦ и КЭС. Компоновка главного корпуса ТЭС.

Содержание

Введение
1Особенности генерального плана ТЭЦ и КЭС
1.1Требования к площадке для строительства ТЭС
1.2Требования к генплану ТЭС и их реализация
1.3Генеральный план ТЭС
2Компоновка главного здания ТЭС
2.1Состав главного корпуса и основные требования к его компоновке
2.2Типы компоновок главного корпуса ТЭС
2.3Особенности компоновок главного корпуса современных КЭС
2.4Особенности компоновки главного корпуса ТЭЦ
2.5Компоновка главного корпуса КЭС открытого типа
Заключение
Список использованной литературы

Генеральный план ТЭЦ и КЭС. Компоновка главного корпуса ТЭС.

- располагаться при прямоточном водоснабжении у водоемов и рек на прибрежных незатопляемых паводковыми водами территориях с учетом наименьшей высоты подъема воды (за расчетный уровень воды принимается уровень разлива, который бывает 1 раз в год. Территория должна быть на высоте не менее 0,5 м от уровня разлива);
- грунт, как правило, должен допускать строительство зданий и сооружений без устройства дорогостоящих оснований;
- уровень грунтовых вод должен быть по возможности (на 3÷4 м) ниже глубины заложения подвалов зданий и подземных инженерных коммуникаций. (Снижаются в этом случае затраты на гидроизоляцию и коррозия подземных частей зданий и сооружений);
- площадка должна иметь относительно ровную поверхность с уклоном, обеспечивающим поверхностный водоотвод. При уклоне естественногорельефа площадки более 0,03, как правило, применяется террасная планировка площадки ТЭС (рис.1.1).
Террасная планировка имеет следующие преимущества: уменьшенный объем земляных работ; сокращение длинны ленточных транспортеров от склада до главного корпуса.
Рис. 1.1. Террасная планировка площадки ТЭС
Недостатки: трудность прокладки ЛЭП; сложность сооружения дорог и железнодорожных путей на территории ТЭС; несколько увеличенная высота дымовой трубы; площадка не должна располагаться в местах залегания полезных ископаемых или в зонах обрушения выработок, на закарстованных или оползневых участках и участках, загрязненных радиоактивными сбросами, в зонах, охраняемых законодательством.
Генплан ТЭС должен предусматривать возможность расширения площадки при минимально необходимом отчуждении земель и удобное примыкание подъездных железнодорожных и автомобильных дорог к путям общего пользования. Упрощенный генеральный план газомазутной ТЭЦ представлен на рис. 1.2.
Рис. 1.2. Генеральный план газомазутной ТЭЦ: 1 – административный корпус; 2 – главный корпус; 3 – мазутные баки; 4 – строительно-монтажная площадка; 5 – ХОВ; 6 – градирни; 7 – ОРУ; 8 – дымовые трубы
2 Компоновка главного здания ТЭС
2.1 Состав главного корпуса и основные требования к его компоновке
В состав главного здания входят котельное и турбинное отделения с обслуживающим парогенераторы и турбины вспомогательным оборудованием. Это оборудование располагается в промежуточном помещении, которое по виду вспомогательного оборудования, расположенного в нем, называется деаэраторным, насосным, дымососным и т.д. Вспомогательное оборудование может размещаться на нескольких этажах, такой вариант установки называется «этажеркой». В главном корпусе располагается основное оборудование для осуществления технологического процесса преобразования тепловой энергии в электрическую. Поэтому в главном корпусе соединяются разнообразные технологические потоки, обеспечивающие выработку и отпуск электрической и тепловой энергии: топливо, сетевая и циркуляционная вода, электроэнергия, зола, шлак и т.д.
В помещении парогенераторов помимо них размещаются топливные бункеры с необходимым запасом топлива, топливные мельницы и другое оборудование. Если на ТЭС предусматривается центральный пылезавод, то топливные бункеры и мельницы размещаются на ЦПЗ. Регенеративные воздухоподогреватели, золоуловители, дымососы обычно размещаются рядом с котельным помещением на открытом воздухе, что определяется климатическими услови­ями. Дымовые трубы устанавливаются вблизи главного корпуса со стороны помещения парогенераторов.
Турбинное помещение предназначено для турбин, электрогенераторов и обслуживающих их вспомогательных механизмов.
В южных районах с теплым климатом основное и вспомогательное оборудование располагается на открытом воздухе. Основное оборудование имеет специальное исполнение с легкими защитными укрытиями. Конденсационное помещение выполняется закрытым.
Компоновка главного корпуса ТЭС (взаимное размещение его помещений, оборудования и строительных конструкций) имеет большое техническое и экономическое значение. Принцип компоновки основывается на последовательности технологического процесса. К компоновке главного корпуса ТЭС предъявляются следующие основные технико-экономические требования:
1. Надежная, бесперебойная работа оборудования и удобство его обслуживания. Эти требования обеспечиваются рядом мероприятий (уклон стенок бункеров, размещением баков питательной воды на требуемой высоте, установкой запасных баков питательной во­ды, выносом взрывоопасного оборудования за пределы главного корпуса, предотвращением вибрации строительных конструкций за счет установки вращающихся механизмов на специальные опоры, отделением электрических устройств от трубо­проводов и баков питательной водой, выполнением требований охраны труда и противопожарной безопасности и др.).
2. Экономичность сооружения и эксплуатации главного корпуса и оборудования (минимальная стоимость сооружения и минимальный расход материалов на главный корпус и технологические линии, снижение в них энергетических потерь, уменьшение габаритов главного здания, размещение тяжелого, громоздкого оборудования, вращающихся механизмов на нулевой отметке, механизация строительных и монтажных работ).
3. Удобство сооружения, монтажа и эксплуатации оборудования глав­ного корпуса (централизованное автоматическое управление агрегата­ми и блоками, удобное размещение щитов и пультов, удобный доступ к оборудованию, наличие ремонтных и монтажных площадок, грузоподъемных механизмов, высота помещения должна быть достаточна для выемки уз­лов, наличие грузовых и пассажирских лифтов, железнодорожный въезд со стороны постоянного и временного торца здания, въезд автомобильным транспортом, боковые въезды через 200 м в помещение парогенераторов со стороны дымососов, применение при строительстве сборного желе­зобетона и металлических конструкций, возможность расширения глав­ного здания, размещение оборудования, требующего постоянного наблюдения и обслуживания на небольшой высоте, размещение на одном уровне площадок обслуживания основного оборудования и их естественное освещение и вентиляция).
4. Обеспечение санитарно-гигиенических условий труда, жизнедеятель­ности населения в районе ТЭС (естественное освещение и вентиляция рабочих мест, применение электроламп дневного света, необходимая искусственная вентиляция, очистка дымовых газов перед выбросом в ат­мосферу, снижение выбросов серы и азота, удобство монтажа и ремонта и др.).
5. Возможность удобного расширения ТЭС.
6. Удобная технологическая связь различных производственных соо­ружений и установок (технического водоснабжения, топливного хозяйства, систем золоудаления и очистки дымовых газов, электрических распределительные устройств, ремонтных мастерских.
7. Удобный вывод теплофикационных трубопроводов пара и горячей воды2.
Часть требований находится в противоречии: снижение стоимости, удобство эксплуатации, санитарно-гигиенические требования, что требует необходимости проведения технико-экономических решений.
2.2 Типы компоновок главного корпуса ТЭС
На компоновку главного корпуса ТЭС влияют экономические, технические и социальные факторы:
1. Вид топлива, способ его доставки на ТЭС, подготовки и сжигания.
2. Тип станции (КЭС, ТЭЦ), тип и число турбо- и парогенераторов, технологическая структура ТЭС (блочная, не блочная), агрегатная мощность развитие энергомашиностроения.
3. Экономичность сооружения, удобство эксплуатации, санитарно-гигиенические требования, применение типового оборудования.
4. Климатические и метеорологические условия.
Компоновку главного корпуса характеризует взаимное расположение турбинного и котельного помещений и размещение основных агрегатов – на открытом воздухе или в цехе.
Различают четыре типа компоновок ТЭС:
1. Закрытая компоновка – турбины и парогенераторы находятся внутри помещения; это основной тип компоновки, применяемый в энергетики РФ.
2. Полузакрытая компоновка – турбины находятся в закрытом помещении, задняя стенка конвективной шахты заменяет часть стены помещения парогенераторов. Каркас парогенераторов выполняется усиленным и на него опирается перекрытие. Полузакрытая компоновка не применяется из-за сложности монтажа и строительства ТЭС, необходимости выполнения конвективной шахты специаль­ной конструкции.
3. Полуоткрытая компоновка – турбинное помещение закрыто, котельное - открыто и имеет навес для защиты от атмосферных осадков, галереи на отметках обслуживания парогенераторов закрыты (встречаются редко, например, ТЭЦ г. Сумгаит).
4. Открытая компоновка – открыты верхняя часть турбинного отделения и помещение парогенераторов, конденсационное помещение закрыто. Турбо­генераторы защищены легкими укрытиями, где находится персонал для обслуживания и мелкого ремонта турбин, имеется неболь­шой передвижной кран. Применяются в южных районах (Средняя Азия, Кавказ). Открытая компоновка дает некоторую экономию капиталовложе­ний, но требует специального выполнения оборудования, создает неудобства в работе обслуживающего персонала при не благоприятных атмосфер­ных условиях.
В зависимости от расположения помещений по отношению друг к другу закрытую компоновку подразделяют на сомкнутую и разомкнутую.
Рис. 2.1. Схемы сомкнутых компоновок главного корпуса ТЭС: а – с продольным размещением турбогенераторов в машинном зале; б – с поперечным размещением турбогенераторов в машинном зале
Сомкнутая компоновка главного корпуса (рис. 2.1) характеризуется тем, что турбинное и парогенераторное помещения примыкают друг к другу или деаэраторному помещению. На практике применяется несколько видов сомкнутой компоновки:
1. Перпендикулярная компоновка – продольные оси турбин перпенди­кулярны осям парогенераторов, которые размещаются в 2÷3 помещениях (рис. 2.1 а). Применялись на первых ТЭС, работающих на низкосортных топливах. В эксплуатации дороги, неудобны. Сейчас не применяются.
2. Параллельная компоновка – помещения турбин и парогенераторов имеют параллельные продольные оси (рис. 2.1 б). Это основной вид сомкнутой компоновки. В этом варианте длина машинного зала и помещения парогенераторов должны совпадать или незначительно отличаться. На первых ТЭС парогенераторы распола­гались в два ряда.
3. Другие виды сомкнутой компоновки - один машинный зал и два па­раллельных и примыкающих с разных сторон помещения парогенераторов; одно помещение парогенераторов с башенной компоновкой и два примыкающих турбинных помещения.
Рис. 2.2. Поперечный разрез главного корпуса пылеугольной ТЭС: а, в – с внутренним расположением бункерного отделения (БО); б – с внешним
Сомкнутая компоновка может выполняться с внешним и внутренним бункерным отделением (рис. 10.2). При наличии внешнего бункерного отделения обеспечивается естественное освещение и вентиляция основных площадок обслуживания парогенераторов, снижается длина паропроводов, но увеличивается протяженность газоходов и усложняется отвод дымовых газов.
При имеющемся внутреннем бункерном отделении снижается удельная кубатура здания, упрощается отвод дымовых газов, но у фронта парогенераторов нет естественного освещения и вентиляции.
Технико-экономическое сравнени сомкнутой и разомкнутой компоновок со встроенным и вынесенным бункерным отделением при одинаковой мощности ТЭС, одинаковом основном и вспомогательном оборудовании, однотипных строительных конструкциях, одинаковых схемах паропроводов и питательных трубопроводов и гидравлических сопротивлениях при условии, что газовоздуховоды работают при одинаковых скоростях, а габаритные размеры строительных конструкций унифицированы, показывает, что сомкнутая компоновка помещений главного корпуса более эффективна.
1. Для сомкнутой компоновки с внутренним бункерным отделением удельные капиталовложения в строительство (руб./кВт) и удельный строительный объем главного корпуса (м3/кВт), полный расход металла и расход легированных сталей минимальны по сравнению с разомкнутой компоновкой.
2. Для обоих типов сомкнутых компоновок (см. рис. 10.1) расходуется одинаковый объем железо­бетона меньший, чем для разомкнутой компоновки3.
Сомкнутая компоновка со встроенным (с внешним) бункерным отделением (см. рис. 2.2 в) имеет более низкие эксплуатационные расходы за счет меньших потерь энергии в тру­бопроводах, газоходах и кабелях.
3. При использовании сомкнутой компоновки территория ТЭС уменьшается за счет сокращения протяженности внешних коммуникаций. Оборудование системы пылеприготовления располагается более свободно, за счет отсутствия в зольном помещении газоходов, улучшаются условия работы.
4.   Для сомкнутой компоновки за счет уменьшения периметра наружных стен и числа колонн здания значительно снижается объем главного корпуса. Целесообразно проводить расширение станции за счет установки агрегатов большой мощности путем сохранения общей линии транспортеров бункерного отделения при увеличении пролетов машинного отделения и котельной.
Технико-экономический показатель сомкнутой компоновки помещений главного корпуса – удельный строительный объем на установленный киловатт мощности: для ГРЭС – 0,6÷0,7 м3/кВт; для ТЭЦ – около 1,5 м3/кВт.
2.3 Особенности компоновок главного корпуса современных КЭС
Индустриализация промышленности сопровождается интенсивным развитием энергетики, которое обусловливает сокращение типоразмеров строительных же­лезобетонных конструкций, универсализацию типовых проектов строительной части. Универсальные проекты ТЭЦ и КЭС разработаны Теплоэлектропроектом (ТЭП).
Компоновка современных ТЭС – сомкнутая со встроенным бункерным отделением, поперечным размещением турбогенераторов, бункерное и деаэраторное отделения совмещены в одном промежуточном помещении.
Регенеративные воздухоподогреватели, золоуловители, дымососы устанавливаются открытыми.
Блочные щиты для управления двумя смежными блоками располагают­ся между этими блоками в бункерно-деаэраторном отделении в специ­альном помещения на основной отметке обслуживания. Эти помещения имеют лампы дневного света и кондиционирование воздуха.
Компоновка главного помещения газомазутной ТЭС упрощается и вы­полняется без специального промежуточного помещения. Деаэраторы устанавливают в помещении парогенераторов со стороны фронта на специальных площадках.
ТЭП разработаны компоновки главного корпуса и для ТЭС мощностью блоков 500 МВт и выше.
Блоки 500 МВт работающие на экибастузских углях выполнены с па­рогенераторами Т- и Г-образной компоновкой. Турбины расположены по­перек машинного зала. Т-образный парогенератор опирается на самостоятельный фундамент. Бункеры, молотковые мельницы расположены между парогенераторами. Регенеративные подогреватели, конвейеры топливоподачи размещаются в пристройке к котельному помещению. Ячейка блока – 66 м, про­лет машинного зала – 51 м. Г-образная компоновка выполнена на базе подвесной конструкции, и вес парогенератора передается каркасу здания, парогенератор не имеет фундамента. Расположение турбогенератора – продольное, пролет машинного зала – 30 м, длина ячейки блока – 78 м. Удельный объем главного корпуса – 0,5÷0,6 м3/кВт.
Блоки мощностью 800 и 1200 МВт в основном функционируют на газомазутном топливе. Парогенераторы работают с наддувом. Для блоков 800 МВт главный корпус в плане имеет зубчатую компоновку. Расположение тур­бин продольное. Воздуходувки размещены в пристройке к помещению парогенераторов. Калориферы и регенеративные воздухоподогреватели расположены на открытом воздухе. Пролет машинного зала – 30 м, ячейка турбины – 102 м, парогенератора - 54 м. Такой вариант компоновки по сравнению с дру­гими (в том числе и для блоков 300 МВт) имеет меньшие удельный объем здания, площадь застройки и металлоемкость трубопроводов4.
Для блока 1200 МВт предусматривается двухпролетный машинный зал.
2.4 Особенности компоновки главного корпуса ТЭЦ