Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы проектирования электростанций. Учебное пособие
.pdf
2. Схема планировочной организации земельного участка (содержит
генеральный план строительства).
3. Архитектурные решения (авторский замысел объекта с комплекс-
ным решением функциональных, конструктивных и эстетических требований к нему).
4. Конструктивные и объемно-планировочные решения (схемы зда-
ний и сооружений на основании расчетов прочности, устойчивости, снижения шума и др.).
5.
Сведения об инженерном оборудовании, о сетях инженернотехнического обеспечения, перечень инженерно-технических мероприятий, содержание технологических решений (подразделы):
а) «Система электроснабжения»;
б) «Система водоснабжения»;
в) «Система водоотведения»;
г) «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, тепловые
сети»;
д) «Сети связи»;
е) «Система газоснабжения»;
ж) «Технологические решения».
6. Проект организации строительства.
7. Проект организации
питального строительства.
8. Перечень мероприятий по охране окружающей среды.
9. Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности.
10. Мероприятия по обеспечению доступа инвалидов.
11. Смета на строительство объектов капитального строительства.
12. Иная документация в случаях, предусмотренных федеральными
законами.
Большой объем содержания строительной документации и итеративный характер проектирования (когда на любом этапе может понадобиться
уточнение или возврат на предыдущие этапы) заставляют проектировщиков использовать BIM-проектирование.
BIM-проектирование предусматривает использование объектноориентированных информационных моделей строительных объектов с
различным набором параметров. Метод проектирования, объединяющий в
себе различное программное обеспечение и независимый стандарт хранения и передачи данных, позволяет
всех этапах жизненного цикла.
работ по сносу или демонтажу объектов ка-
выполнять сквозное проектирование на
21
2. ВЫБОР ПЛОЩАДКИ И ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН
ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
2.1. Выбор площадки тепловой электростанции
Под площадкой электростанции (КЭС, ТЭЦ) понимают собственно
промплощадку ТЭС, на которой размещены все основные сооружения, а
также земельные участки, необходимые для размещения других объектов,
входящих в комплекс сооружений ТЭС (водохранилище, золошлакоотвалы, склад топлива и очистные сооружения, ОРУ и т.д.), включая объекты
жилищно-гражданского строительства
томобильных дорог и коридоры для ЛЭП, теплотрасс.
Выбор площадки новой ТЭС является одним из ответственных этапов проектирования, так как принятое решение в значительной степени
определяет сроки и стоимость строительства, возможность эффективной
эксплуатации объекта. Оптимальное решение задачи возможно только при
комплексном учете всех факторов: экономических,
географических, технических и др.
Факторы, определяющие месторасположение электростанции, являются противоречивыми. Так, например, с экологической точки зрения ТЭС
необходимо размещать на удалении от городов, при этом доставка энергоресурсов (электричества и особенно тепла) связана с потерями, пропорциональными расстоянию до потребителя.
Выбор места размещения ТЭС определяется исходя из перспектив
ного плана развития энергосистем, в увязке с перспективами развития топливных ресурсов и размещением энергоемкостей потребителей. Расстояние транспортируемой горячей воды составляет 35 км, пара – до 8…12 км.
Для ТЭЦ площадка располагается, как правило, в центре тепловых нагрузок с учетом перспективного развития энергопотребителей. Немаловажным фактором являются природные условия, включающие геологические,
метеорологические, транспортные и др. Конденсационные электростанции
большой мощности строятся на значительном удалении от крупных населенных пунктов, зачастую вблизи от крупных источников энергоносителей.
Основные требования, предъявляемые к площадкам, заключающиеся
в снижении капитальных вложений и эксплуатационных расходов:
- наличие площадей, достаточных для размещения всех сооружений
ТЭС и возможного ее расширения (удельный отвод
ные – 0,12…3,41 гa/MBт, угольные – 0,28…2,21 га/МВт, газомазутные –
0,11…1,88 га/МВт, в зависимости от систем технического водоснабжения);
- соответствие площадки требованиям технологического процесса
(грунты должны допускать удельные нагрузки 0,2…0,25 МПа, при кото-
, трассы подъездных железных и ав-
социальных, физико-
-
земель для ТЭС: атом-
22
рых возможны сооружение зданий и установка вращающихся агрегатов
без устройства сложных и дорогих фундаментов);
- благоприятный рельеф местности и геологические условия, обеспечивающие быстрое сооружение ТЭС с минимальными затратами (согласно
строительным нормам и правилам); уровень грунтовых вод должен находиться ниже глубины заложения подвалов и подземных коммуникаций не
менее чем на
в районах вечной мерзлоты, оползней, на заболоченных и переувлажненных грунтах; необходимо учитывать опасность катастрофических стихийных воздействий: селевых потоков, снежных лавин, землетрясений выше
8 баллов. Рельеф местности должен быть с небольшим уклоном до 0,5…1 %,
обеспечивающим отвод поверхностных вод;
- наличие железнодорожной и автодорожной связей с
пользования и местом добычи топлива;
- близость карьеров или залежей строительного песка и камня;
- наличие достаточных источников питьевого и технического водо-
снабжений (большое значение приобретает возможность размещения ТЭС
вблизи рек, озер и устройства прямоточного водоснабжения). Размещение
ТЭС у рек должно производиться с учетом расположения на них ГЭС и
колебания
для поселка ТЭС. Питьевую воду следует искать и при наличии реки, при
расположении площадки ТЭС ниже сброса хозяйственных, фекальных и
промышленных стоков. В качестве источника хозяйственного и питьевого
водоснабжений стараются использовать подземные воды;
- возможность расположения ТЭС на землях несельскохозяйственного назначения
летнего отчуждения земель для золошлакоотвалов;
- возможность расположения площадки не в местах залегания полезных ископаемых, не в зонах обрушения выработок, не на карстовых или
оползневых участках.
Нельзя располагать территорию ТЭС в зоне вероятного подтопления.
Уровень грунтовых вод является основным фактором, ведущим к
жанию строительства, так как при этом значительно увеличивается объем
земляных работ на откосы котлованов, водоотведение и укрепление грунта.
Площадки ТЭС должны быть удалены от границ жилых районов в
соответствии с размерами нормированных санитарно-защитных зон. Размеры зоны зависят от зольности топлива, степени очистки от золы дымовых газов
по отношению к ближайшему жилому району с подветренной стороны для
господствующих ветров, принимаемых по средней розе ветров теплого периода года на основе многолетних наблюдений.
3…4 м. Не допускается строительные площадки располагать
путями общего
уровня воды в водохранилище и потребности в питьевой воде
или не пригодных для сельского хозяйства с учетом 25-
удоро-
и удельного расхода топлива. ТЭС должны быть расположены
23
Роза ветров – векторная диаграмма,
характеризующая в метеорологии и климатологии режим ветра в данном месте
по многолетним наблюдениям. На схемах
изображается в виде восьмиугольника с
расходящимися от центра диаграммы лучами в разных направлениях (румбах или
направлениях горизонта). Длины лучей
пропорциональны повторяемости ветров
в этих направлениях (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Роза ветров
для Комсомольска-на-Амуре
в январе и июле
кается располагать пожарные депо, помещения охраны, гаражи, склады, административно-служебные здания, столо-
В санитарно-защитной
зоне допус-
вые, амбулатории и т.д. Размеры сани-
тарно-защитной зоны ТЭС согласовываются с органами Государственной
санитарной инспекции.
С целью создания благоприятных условий для рассеивания остав-
шихся выбросов сооружаются дымовые трубы высотой 250…420 м и более.
Выбор
площадки ТЭС в рамках изучения дисциплины «Основы проектирования ТЭС и АЭС» не производится, так как для такого выбора необходимо выполнять большой объем предпроектных инженерных изысканий.
Основной характеристикой выбранной площадки является ситуационный план. Ситуационный план – крупномасштабный план местности с
указанием рельефа в горизонтали, границ растительных зон, населенных
пунктов,
зданий и сооружений, промышленных и сельскохозяйственных
объектов, железных дорог, а также сооружений при них технологических
коммуникаций и инженерных сетей (ЛЭП, нефте- и газопроводы, водоводы). На ситуационный план наносят площадки электростанции (промплощадка, ОРУ, площадка и склад топливного хозяйства, золоотвал, очистные
сооружения, жилой поселок), соединяя их между собой транспортными,
технологическими коммуникациями
и инженерными сетями.
Площадку золоотвалов выбирают на территории с «неудобьем»
(овраги, косогоры), что сокращает размер отчуждаемых земель и объем
земляных работ. Сокращение затрат на электричество на собственные
нужды может принести расположение золоотвалов на более низкой отметке по отношению к промплощадке. Также сокращение работ позволяет использовать природные неровности для
создания естественных ограждений
для золоотвала.
Для электростанций планируют возможность дальнейшего расширения. Поэтому планировку с одного торца главного корпуса оставляют свободной для его дальнейшей застройки. Этот торец называют временным.
24
Другой торец называют постоянным. Строительная площадка должна располагаться со стороны временной стены главного здания в непосредственной близости не более 100 м.
Жилой поселок располагается за пределами санитарно-защитной зоны, но в кратчайшем расстоянии до места работы – промплощадки, в котором необходимо обеспечить комфортные и благоприятные условия жизни
(наличие
рогам общего пользования).
располагают в центре тепловой нагрузки. Исходя из этого, предпочтительными являются газомазутные электростанции.
ских нагрузок, которые ей предстоит покрывать. Основополагающими при
выборе места являются незатопляемость территории при любом уровне
паводковых вод, удобство связи с железной дорогой, используемой при
строительстве для подвоза строительных материалов и оборудования и при
эксплуатации для доставки свежего и вывоза отработавшего ядерного топлива, и обеспечение удобного вывода высоковольтных линий.
мощности, даже больше максимально возможной.
полагаться крупные промышленные объекты, 30 км – аэропорты, 10 км –
воздушные коридоры, 150 км – тектонические разломы с магнитудой более
5,5, 160 км – любые типы вулканов, 150 км – крупные водохранилища на
примыкающих водоемах.
ленный пункт должен находиться с подветренной стороны, при этом площадка электростанции должна хорошо проветриваться.
щадки, выполняют инженерно-геодезические, инженерно-геологические,
инженерно-гидрологические, инженерно-метеорологические и инженерноэкологические изыскания, сейсмологические исследования, изыскания
местных грунтовых строительных материалов и источников технического
и хозяйственно-питьевого водоснабжений. Объем и состав изысканий
определяются отдельно для каждой местности, исходя из
мест для строительства, степени изученности и т.д. Увеличение объема
водоема и леса, короткий выход к автомобильной и железной до-
Тепловая электрическая централь не требует жилого поселка. ТЭЦ
2.2. Выбор площадки атомной электростанции
Атомные электростанции можно располагать не в центре электриче-
Размеры площадки выбираются с учетом дальнейшего увеличения
Атомную станцию строят в зоне, от которой в 10 км не должны рас-
Особое внимание должно уделяться розе ветров. Ближайший насе-
2.3. Инженерные изыскания
Перед началом проекта строительства ТЭС, после выбора места пло-
числа возможных
25
изысканий ведет к удорожанию и увеличению сроков предпроектных работ. Недостаточные изыскания, наоборот, могут вызвать удорожание и
удлинение сроков строительства и эксплуатационных затрат вследствие
необходимости корректировки и нового согласования проекта.
Геодезические исследования выполняются для получения достоверной топографической и геодезической информации (рельеф местности),
необходимой на разных стадиях проектирования.
Геологические изыскания
проводят для проектирования фундаментов зданий и основного оборудования главного корпуса, дымовых труб,
градирни, береговых насосных и насосных технического водоснабжения,
3
резервуаров емкостью более 10 000 м
; для золоотвалов; зданий и соору-
жений химводоочистки; ОРУ; эстакад топливоподачи; узлов пересыпки;
дробильных и разгрузочных устройств. Для мест установки турбоагрегатов, а также для грунтов с песками, водонасыщенных грунтов и пластинчатых суспензий производят лабораторные и полевые испытания грунтов на
виброустойчивость.
Для определения наличия технического и хозяйственно-питьевого
водоснабжений проводят
гидрологические изыскания. Также такие испытания направлены на выявление возможных изменений гидрологического
состояния территории при использовании этих источников.
Для анализа изменений природной среды при строительстве и эксплуатации ТЭС выполняют инженерно-экологические изыскания, которые
в соответствии со строительными нормами и правилами состоят из радиационно-экологических исследований, исследований химического загрязне-
грунтов, газогеохимических исследований грунтов, исследований теп-
ния
ловых полей и т.д.
Дополнительно проводят исследования в районах с сейсмической активностью более 6 баллов. Строительство ТЭЦ в сейсмически активных
районах более 9 баллов и на активных разломах не допускается без специального обоснования.
При строительстве и эксплуатации организуют наблюдение за изменением показателей
исследований.
2.4. Генеральный план тепловой электростанции
Под компоновкой ТЭС понимают взаимное размещение основных и
вспомогательных сооружений на ее площадке. План площадки, на котором
показано расположение основных и вспомогательных сооружений и коммуникаций, называют генеральным планом ТЭС. В перечень объектов ТЭС
включают: главный, административный, бытовой, инженерный корпуса,
объекты технического водоснабжения, золошлакоотвалы, склад топлива
и
слабоактивных отходов, очистные сооружения, ОРУ, объекты жилищно-
26
гражданского строительства (жилой поселок), трассы подъездных и железных и автомобильных дорог, коридоры ЛЭП, коридоры теплотрасс.
При разработке компоновки учитывается очень большое количество
различных факторов как внутреннего, так и внешнего порядка с противоречивыми требованиями по размещению различных частей объекта.
К внешним условиям компоновки генплана относятся в первую очередь
природные условия: климат, рельеф местности, расположение естественных водоемов, роза ветров. К числу важных внешних факторов также
относятся подвод внешних коммуникаций (электротехнических, технологических и транспортных), охрана окружающей среды и защита населения.
Протяженные здания и сооружения, а также железнодорожные пути
располагают параллельно горизонталям природного рельефа. Здания
должны располагаться относительно розы ветров и господствующего
направления силы ветра таким образом
, чтобы от дымовых газов были защищены сооружения станции, ОРУ и поселок, а от уноса паров и мелких
капель воды градирен и брызгальных бассейнов – здания и электрооборудования. Уходящие газы с дымовой трубы, а также пар и теплый воздух с
градирни не должны быть направлены на какие-либо объекты, а
должны
уходить с территории электростанции напрямую.
Внутренними факторами являются количество и площади основных
и вспомогательных сооружений, технологические и электрические связи
между ними, внутренняя транспортная сеть, требования пожарной безопасности и безопасности жизнедеятельности.
Размеры площади, отчуждаемые для строительства, определенные по
табл. 2.1 – 2.2, желательно распределить прямоугольником с соотношением сторон 1:2 или 2,5:4.
Таблица 2.1
Площади, отчуждаемые
Сооружения Мощность электростанции, МВт
600 1200 2400 4000 7000 9000
Площадка
электростанции
в пределах ограды
Водохранилище
(пруд-охладитель)
Жилой поселок 50…70 60…80 60…80 150…200 200…300 200…300
Золошлакоотвал
(емкость заполнения на пять лет)
Стройбаза 20…25 25…30 25…50 26…45 26…45 26…45
20…25 25…30 30…40 50…65 65…90 До 100
500…600 1000…1200 1900…2400 3000…4000 6000…7000 До 9000
20…30 30…40 40…50 До 200 До 550 До 800
для строительства КЭС, га
Для ТЭЦ характерны: наличие распределительного устройства генераторного напряжения, от которого отходит большое количество кабельных линий; применение оборотного водоснабжения с искусственными
охладителями (градирни); вывод теплопроводов к местным потребителям.
27
Размеры промплощадок ТЭЦ представлены в табл. 2.2.
Таблица 2.2
Площади, отчуждаемые для строительства ТЭЦ, га
Сооружения Мощность электростанции, МВт
400…600 600…1000 1000…2000
Площадка электростанции в пределах ограды 15…25 25…35 35…40
Водохранилище (пруд-охладитель) – – –
Жилой поселок 50…70 70…90 90…110
Золошлакоотвал (емкость заполнения на пять лет) 25…60 60…85 85…200
Стройбаза 20…25 25…30 30…35
Объекты ТЭС располагаются на промплощадке и вне ее. На площадке ограждаемой электростанции размещают:
- здание главного корпуса и примыкающие здания и сооружения:
воздухоподогревательные устройства и устройства очистки дымовых газов
с дымовыми трубами и газоходами;
- объекты топливного и маслохозяйства: здания дробления топлива,
галереи конвейеров топливоподачи, мазутное и дизельное хозяйства (приемно-сливное устройство, резервуары, насосная), газораспределительный
пункт, пункт подготовки с дожимкой (для ГТУ), корпус маслохозяйства;
- открытые площадки установки трансформаторов и ресиверов, распределительные электрические устройства (открытые или закрытые), здания релейных щитов;
- объекты технического водоснабжения: градирни, насосные станции, закрытые сбросные каналы, напорные каналы от насосной к главному
корпусу;
-
объекты водоподготовки: здание водоподготовки с баковым хозяй-
ством, склад и насосная химических реагентов;
- газовое хозяйство: компрессорная, электролизная, ацетиленгенераторная, склады баллонов;
- здания административно-инженерного и бытового назначений;
- пиковые водогрейные котельные с резервуарами запаса горячей воды.
Вне пределов промплощадки ТЭС допускается располагать ОРУ,
насосные станции циркуляционного, противопожарного и питьевого водоснабжений, брызгальные бассейны, водоемы-охладители, золошлакоотвалы, резервный склад угля, железнодорожные приемо-отправочные пути и
связанные с ними разгрузочные устройства для топлива, размораживающие устройства, склады мазута и дизельного топлива емкостью более
10 000 м
3
при наземном хранении и более 20 000 м3 – при подземном. Зо-
лошлакоотвалы и жилой поселок располагают исключительно за пределами промплощадки, остальные сооружения допускаются на территории.
Важное значение при планировке площадки ТЭС имеют естественные или искусственные водоемы. Использование естественных водоемов и
28
углублений значительно сокращает затраты в строительстве гидротехнических сооружений и каналов.
Главное здание располагают по возможности как можно ближе к источнику водоснабжения. Распределительное устройство в зависимости от
рельефа располагают за угольным складом или со стороны постоянного
торца главного корпуса.
Особенно большую роль в компоновке сооружений играет взаимное
расположение главного
него водохранилища.
Распределительное устройство имеет внутренние электрические связи с блочными трансформаторами, которые зачастую устанавливают у стены главного здания со стороны машинного зала. Кроме того, от распределительного устройства отходит большое количество воздушных ЛЭП, вывод которых нужно согласовывать с размещением водохранилища.
Водохранилище, в свою очередь, должно быть связано гидротехническими коммуникациями (внешним водопроводящим каналом и внутренними водоводами) с главным корпусом.
Для крупных конденсационных электростанций с прямоточной системой технического водоснабжения наибольшее значение принимает
приближение к источнику водоснабжения. Иногда для того чтобы приблизить источник
сократить объем земляных работ, ОРУ располагают со стороны котельного
отделения с использованием здания и дымовых труб в качестве опор для
передачи электричества. При оборотной системе технического водоснабжения с градирнями ОРУ располагают только вдоль фасадной стены по
фронту турбинного отделения. Железобетонные и кирпичные трубы
честве опор использовать не допускается.
Для пылеугольных электростанций склад угля необходимо стремиться располагать вблизи железной дороги и главного корпуса. Галереи
топливоподачи, соединяющие склады угля, размораживающее, разгрузочное устройства необходимо стремиться минимизировать по длине.
Первоначально планируют подвод к площадке коммуникаций и расположение относительно них советующих помещений. Необходимо на
плане разместить железнодорожные и автомобильные дороги по наименьшей протяженности с наименьшими искусственными сооружениями. Автомобильные и железные дороги увязывают с имеющейся схемой развития
железных дорог. Дороги располагают относительно линий горизонта. Автомобильные дороги предусматривают подъезд ко всем зданиям электростанции. Вокруг главного корпуса и склада угля предусматривается кольцевая
му хозяйству, маслохозяйству, складам дизельного топлива и химреаген-
автодорога. Вдоль автодорог предусматривают тротуары.
Постоянные железнодорожные пути предусматриваются к мазутно-
технического водоснабжения к турбинному отделению и
корпуса, распределительного устройства и внеш-
в ка-
29
тов водоподготовки. Железнодорожный путь подводится обязательно к
машинному отделению главного корпуса, а на мощных ТЭС – к котельному отделению и дымососам, а также к трансформаторам, устанавливаемым
у стенки машинного отделения.
Значительную площадь при строительстве станции занимают склады
топлива, размеры которых определяют по виду топлива исходя из требуемого запаса и
риторией ТЭС склады топлива соединяются специальной дорогой. Склады
твердого топлива располагают по отношению к главному зданию и ОРУ с
подветренной стороны. При этом расстояние между складами топлива и
ОРУ должно быть не менее 80 м. Расстояние от складов угля и других пылящих
вспомогательных – не менее 15 м.
пределами промплощадки и охранной зоны источников водоснабжения.
Для первой очереди размеры золошлакоотвалов определяют исходя из пятилетнего периода эксплуатации, а ее общая площадь – из 25-летнего периода. При проектировании места под
выбирать места, непригодные или малопригодные даже для промстроительства: овраги, выработанные карьеры и т.д. После засыпки эти земли
могут быть приведены в культурное состояние нанесением поверхности
грунта и посевом трав.
оружений не менее чем 21 м, чтобы уносимые частицы воды не
строительные конструкции. Расстояние между градирнями и ОРУ должно
составлять не менее 30 м с наветренной стороны и 60 м с подветренной
стороны. Расстояние между башенными градирнями должно быть не менее
0,5 диаметра в ряду и 0,75 диаметра градирни между рядами.
можно применением переработки золы и шлаков для
дорожной промышленности.
нальным назначением, что значительно сокращает коммуникации, технологические и транспортные связи с обслуживаемыми ими цехами.
раторы, электродвигатели насосов, сухие трансформаторы) или на открытом воздухе (масляные трансформаторы). Для их присоединения
делительным устройствам необходимы электрические связи, которые в зависимости от компоновки могут иметь разную протяженность и разные
условия прокладки. На ТЭС применяют электрические связи разного конструктивного исполнения: гибкие открытые токопроводы («гибкие связи»),
открытые шинные мосты, комплектные экранированные токопроводы, кабели и гибкие провода.
материалов до административных помещений не менее 35 м, а
Золошлакоовал должен располагаться с подветренной стороны за
Водоохладительные установки располагают вдали от зданий и со-
Значительно сократить площади, выделяемые для золошлакоотвалов,
При планировке расположений зданий ориентируются их функцио-
Электрические машины на ТЭС устанавливают в помещениях (гене-
по удаленности от его источника. При расположении за тер-
золошлакоотвалы целесообразно
разрушали
нужд строительной и
к распре-
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]