Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы проектирования электростанций. Учебное пособие
.pdf
Все трубопроводы с температурой свыше 45 °С должны иметь тепловую изоляцию с толщиной, исключающей температуру поверхности более 45 °С. Радиусы гибов должны быть не менее 3,5 наружных диаметров
труб. Трубопроводы с оборудованием и арматурой должны осуществляться сваркой, фланцевое соединение применяется в особых случаях, например при соединениях с оборудованием, изготавливающихся
варианте. Для снятия напряжений после сборки трубопроводов проводят
их термическую обработку и гидравлическое испытание на давление, в
1,25 раз превышающее рабочее. При температуре, превышающей ползучесть (более 450 °С у углеродистой стали, более 500 °С у хромомолибденовой стали и более 540 °С у высоколегированной теплоустойчивой стали), организуют наблюдение за остаточной
У трубопроводов рассчитываются и контролируются температурные
расширения. Для этого на трубопроводах устанавливают П-образные или
лирообразные компенсаторы расширений, а также сварные компенсаторы с
крутоизогнутыми отводами. На трубопроводах свыше 150 мм и температурой эксплуатации свыше 300 °С устанавливаются указатели (реперные точки) для контроля перемещений, защемлений и правильности работы опор.
Энергетическая арматура
ную (предназначена для включения и отключения потока), регулирующую
(изменяющая или поддерживающая параметры среды или ее расхода),
предохранительную (предотвращает от чрезмерного давления трубопровод
или резервуар) и контрольную (служит для определения наличия или
уровня среды или подключения измерительных приборов). Арматура бывает с ручным или дистанционным управлением
лагаться в местах, удобных для ее обслуживания (обычно на отметке обслуживания или специальных площадках).
4. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ
4.1. Угольное хозяйство
Уголь на ТЭЦ доставляется в железнодорожных полувагонах (открытых сверху). При небольших расстояниях может доставляться автомобильным транспортом или конвейерами. При особых условиях логистики
может доставляться по воде. Элементами угольного топливного хозяйства
являются: разгрузочное устройство, дробильный корпус, галереи топливоподачи и др. Особенностью угольного хозяйства является повышенная
взрывоопасность
рассчитывается остекление или легкосбрасываемое перекрытие и организуются гидроуборка и механизированный смыв пыли и осыпи с контейне-
пыли в воздухе. Для снижения пожаровзрывоопасности
по назначению подразделяется на запор-
деформацией.
. Арматура должна распо-
во фланцевом
51
ров. Для организации гидроуборки необходимо в помещениях угольного
D
хозяйства поддерживать температуру не менее 10 °С.
Разгрузка топлива осуществляется с помощью вагоноопрокидывателей. Вагоноопрокидыватели представляют собой конструкцию цилиндрической формы, в которой закрепляется полувагон. Опрокидывание происходит поворотом конструкции с закрепленным вагоном с помощью специальных роликов. Количество вагоноопрокидывателей определяется из расхода топлива на ТЭС. При производительности топливоподачи от 400 до
1000 т/ч устанавливают два вагоноопрокидывателя. При большей производительности расчет ведут от производительности вагоноопрокидывателя с
одним резервным
D
ТП
ВО
1,
N
D
где
– расход топлива на ТЭС, т/ч;
ТП
D
– производительность вагоно-
ВО
опрокидывателя, т/ч.
Емкость угольного склада рассчитывается исходя из вида топлива
(основное или резервное) и расстояния до месторождения (30 сут при расстоянии более 100 км, 7 сут при расстоянии до 40 км). Складируют топливо в штабеля с углом уклона 35…45° и высотой до 20 м. При оснащении
складов машинами непрерывного действия или
кранами-перегружателями
размеры штабелей ограничивают особенностями машин. Размеры площади, отведенной под склад, рассчитывают исходя из указанных размеров
штабелей. При расходе топлива более 2000 т/ч необходимо оборудовать
подачу топлива двумя ветками топливоподачи соответственно от двух независимых складов.
Перемещение топлива по территории склада и погрузка его на
транспортный конвейер осуществляются
с помощью роторных машин непрерывного действия, крана-перегружателя или бульдозерами и скрепами.
Кран-перегружатель, представляющий собой двухконсольный козловой
кран, оснащенный грейфером (захватное устройство для сыпучих грузов)
или скребковым механизмом, осуществляет погрузку непосредственно на
транспортерную ленту. Погрузка краном-перегружателем или роторными
машинами требует сооружения металлической конструкции больших объемов. Использование грейферов
для транспортировки требует создания обслуживающего автотранспортного предприятия и сооружения дополнительного подземного бункера, куда сгружают уголь для дальнейшего
транспортирования к системе топливоподачи. При применении для перемещения угля по складу кранами-перегружателями или роторными машинами их резервируют наличием грейферов.
При проектировании ТЭС в местах с возможностью смерзания твер-
дого топлива в полувагонах дополнительно на станции устанавливают
52
размораживающие устройства, длина пути которых определяется по производительности. Устанавливают тепляки вдоль железнодорожных путей.
Вагоны со смерзшимся углем перед подачей на вагоноопрокидыватели разогреваются горячим воздухом. Горячий воздух образуется от теплообменников, обогреваемых паром, индуктивных обогревателей или беспламенных газовых горелок.
Из вагонов в здании вагоноопрокидывателя угольное топливо поступает
двигается дробильно-фрезерная машина, вращающийся барабан с зубцами
которого измельчает уголь до размеров, меньше ячеек решетки (350 мм).
Бункеры располагаются в котловане на глубине до 15 м. Из бункеров вагоноопрокидывателей уголь транспортерными конвейерными лентами доставляется в главное здание в бункеры сырого угля, а
топлива. Доставка угля в главный корпус осуществляется по двухниточному конвейеру. Производительность каждой нитки рассчитывается равной производительности топливоподачи с 20%-ным запасом. На склад подача топлива осуществляется по одной нитке.
те располагается аспирационная установка, а в крайних – роторные вагоноопрокидыватели.
ские устройства, щит управления с двумя устройствами для каждого вагоноопрокидывателя, комнаты отдыха рабочих. Большая глубина заложения
здания вагоноопрокидывателей требует большой объем земляных работ,
сложную гидроизоляционную конструкцию, большую подпорную плиту,
компенсирующее давление грунтовых вод и др. У здания вагоноопрокидывателя значительные требования к жесткости конструкции
выдерживать вес и динамические нагрузки груженых вагонов, вагоноопрокидывателей, их приводов, дробильно-фрезерных машин и давление грунта и грунтовых вод. Здание выполняют в монолитном исполнении.
ду конвейеров. Транспортная конвейерная лента, выходящая из подземного бункера, ограничена арочной галереей с величиной
что определяет взаимную компоновку конвейера. Топливоподачу применяют двухниточную, одна из ниток является резервной. Ширину ленты
рассчитывают исходя из максимальной скорости 2,5 м/с. Между конвейерами предусматривают проходы не менее 1000 мм, а с боковых сторон – не
менее 700 мм. Высота галереи не менее 2,2 м. Надземная часть галереи
топливоподачи состоит
несущей части – опоры с пролетными строениями.
металлоискатель и подвесной саморазгружающийся электромагнитный железоотделитель в первом узле пересыпки, до и после дробилок для поиска
на решетку над бункером. Над решеткой возвратно-поступательно
излишки – на склад
Здание вагоноопрокидывателя трехпролетное. В центральном проле-
Кроме того, в здании располагаются электротехниче-
, которая должна
Конструкцию конвейерной ленты топливоподачи образуют в эстака-
уклона не более 18°,
из шатра, ограждающего транспортную ленту, и
Для отделения посторонних предметов на конвейерах устанавливают
53
металлических предметов и в первом узле пересыпки – уловители длинномерных предметов, а после дробилок – уловители щепы и неметаллических
предметов для удаления древесины и прочих посторонних предметов.
Все помещения угольного топливного хозяйства проектируются с
герметизацией от пыления и установками по обеспыливанию, отапливаемые проектируются с учетом уборки пыли и осыпи угля
с помощью гидросмыва. Отапливаться должны галереи ленточных конвейеров, помещения
узлов пересыпок разгрузочных устройств.
4.2. Мазутное хозяйство
Мазут на электрические станции доставляется в основном железнодорожным транспортом в цистернах. В исключительных случаях может
быть организована доставка трубопроводом или морским путем. К сооружениям мазутного хозяйства относят приемно-сливное устройство, склады-резервуары и здание мазутной насосной. При обустройстве мазутного
хозяйства для электростанции на мазуте в
качестве основного топлива
обустраивают отдельный склад. Растопочное мазутное хозяйство или при
использовании мазута в качестве резервного топлива совмещают с масляным хозяйством.
Объем мазутного хозяйства определяется исходя из целей. При использовании мазута в качестве основного топлива требуется 15-суточный
запас, при резервном топливе – 10-суточный, в случае использования мазута как
аварийного или растопочного топлива – 7-суточный.
Открытое приемно-сливное устройство включает сливные лотки, эстакаду обслуживания цистерн и приемные резервуары. Мазут из цистерн
сливают самотеком через сливной патрубок, находящийся в нижней части
цистерны. Для этого состав цистерн подают на приемно-сливное устройство, блокируют, открывают сливное отверстие и ожидают полного опорожнения
. Слив мазута в условиях низких температур для снижения вязкости его обогревают открытым паром или горячим мазутом, подаваемым
сверху. В особых случаях разгрузка ведется в специальных зданиях (тепляках). Из цистерн мазут сливают в железобетонный приямок, располагающийся в междурельсовом промежутке. Длину фронта разгрузки мазута
для электростанций выполняют равной 100 м
при паропроизводительности
котлов до 4000 т/ч и 200 м при большей паропроизводительности. Приямок выполняют с уклоном не менее 2 %, для того чтобы он самотеком сливался через сетку и гидрозатвор в приемные резервуары.
Приемные резервуары выполняют из расчета 20 % емкости цистерн
под разгрузку 600 или 1000 м
3
для основного топлива и не более 250 м3 для
резервного топлива. Для исключения обводнения мазута производят сбор и
откачку ливневых и талых вод из приемной емкости. Из нижней части
54
приемного резервуара мазут специальными насосами подается в основное
хранилище. Мощность насосов должна обеспечивать откачку мазута из
хранилища не менее чем за 4 ч.
Мазут хранится в стальных или железобетонных резервуарах объемом 5000, 10 000, 15 000, 20 000 или 30 000 м
качестве основного топлива или 1000, 2000, 3000 м
3
при использовании мазута в
3
при использовании
мазута в качестве резервного или аварийного топлива. Применение железобетонных резервуаров имеет повышенную пожаробезопасность, однако
применение металлических резервуаров позволяет сократить массу и
нагрузку на грунт. Резервуар выполняют цилиндрическим, с боковой стороны устанавливают лестницу. На внутреннюю и наружную стенки наносят антикоррозионное многослойное покрытие, а наружную дополнительно
утепляют минераловатными матами и покрывают алюминиевыми или
нержавеющими листами. Для предотвращения разлива мазута по территории станции емкости хранилища обсыпают земляным валом.
В здании мазутонасосной основного хозяйства размещают насосы,
фильтры, лабораторию контроля, щиты управления, трансформаторные
камеры, электрическое распределительное устройство, вентиляционные
камеры, санитарно-бытовые и подсобные помещения. Количество насосов
определяется с условием
10%-ного запаса для обеспечения всех котлов
электростанции и плюс один резервный. Подача мазута к котлам осуществляется по двум магистралям, каждая из которых должна обеспечивать не менее 75 % всех котлов при полной загрузке. При аварийном питании котлов допускается использовать один трубопровод.
Мазутное хозяйство для обогрева запорной аппаратуры и снижения
вязкости мазута должно быть обеспечено паром давления 1,0…1,3 МПа и
температурой 200…300 °С. Отработанный в обогревателях пар после
очистки и контроля должен подаваться в систему технического водоснабжения. На циркуляцию мазута для обогрева отбирают не менее 2 % емкости мазута.
4.3. Хозяйство дизельного топлива
Доставка жидкого топлива на электрические станции для газотурбинных
и дизельных двигателей осуществляется железнодорожным и автомобильным транспортом. Разгрузка жидкого топлива осуществляется закрытым способом с организацией технологии с учетом исключения возможности обводнения. Подача топлива к двигателю осуществляется с
10%-ной рециркуляцией. Подача топлива осуществляется по одному трубопроводу. Возврат также производят по одному трубопроводу.
В современных электростанциях в
качестве основного топлива ди-
зельное используют крайне редко. Склад дизельного топлива на электро-
55
станции обусловлен в том числе и необходимостью запаса топлива для
бульдозеров и скрепов угольного топливного хозяйства. Для обеспечения
3
их работы требуется резервуар с объемом 75 м
.
Для обеспечения взрывобезопасности на станции устанавливают
приточно-вытяжную вентиляцию и сигнализаторы нижнего концентрационного предела распространения пламени.
4.4. Газовое хозяйство
Газовое топливо на электростанцию поставляется по одному трубопроводу с давлением 0,6…1,2 МПа. Для безопасной работы горелок давление снижают до 0,1…0,03 МПа в газорегулирующем пункте. Существуют
проекты, где для выработки дополнительной
энергии на понижение давления газа устанавливают газовые утилизационные турбины и создают газотурбинные регулирующие станции.
Производительность газораспределительного пункта определяют по
максимальному расходу всеми котлоагрегатами. Газораспределительный
пункт на электростанции необходимо размещать в отдельном здании. Количество газораспределительных пунктов зависит от мощности: для электростанции с мощностью менее 1200 МВт и расходом
газа менее 500 нм3/ч
достаточно одного пункта, для станций большей мощностью – два и более.
Для электростанции с энергоблоками более 800 МВт сооружают газораспределительные пункты отдельно для каждого энергоблока.
До газораспределительного пункта газ подается трубопроводом подземно, а до главного корпуса от газорегулирующего пункта подается несколькими нитками над землей.
При подаче газа на
электростанции с ГТУ или ПГУ газовое топливо
производят через пункты подачи газа. В зависимости от требуемого давления подачи пункты могут быть с дожимающими станциями и без них. Дожимные компрессорные станции относятся к объектам с повышенной
взрывоопасностью, и размещение таких зданий осуществляется в отдельных зданиях, регламентирующихся отдельными нормативными актами
.
4.5. Топливное хозяйство атомной электростанции
Топливом для АЭС служит уран
238
U с обогащенным изотопом
235
U
до 4 % для реакторов ВВЭР или до 2 % для реакторов канального типа одноконтурной АЭС. На АЭС топливо доставляется в виде ТВЭЛов или их
комбинаций (тепловыделяющих сборок). ТВЭЛы доставляют в герметичной упаковке по железной дороге в специальных вагонах.
56
Склад свежего топлива для ВВЭР АЭС располагается в реакторном
отделении и обслуживается мостовым краном. Склад топлива для реакторов канального типа размещают в отдельных зданиях, а сборка и ревизия
производятся в реакторном отделении. Вместимость склада определяется
из расчета размещения одного полного комплекта для загрузки активной
зоны реактора.
Выемка отработавшего топлива
из реактора и загрузка свежих производятся либо перегрузочной машиной под защитным слоем воды, либо
персоналом в защитных скафандрах с биологической защитой. Перегрузочная машина может производить перегрузку топлива без остановки реактора.
Отработавшее топливо хранится в специальных бассейнах выдержки,
находящихся в реакторном отделении или в отдельных зданиях. В одном
бассейне можно
хранить не менее двух полных комплектов отработавшего в
реакторе топлива, что обеспечивает длительность хранения 3…4 года.
При транспортировке отработавшие ТВЭЛы непрерывно охлаждают
для исключения саморазогревания от сильного остаточного излучения.
Отработавшее топливо транспортируют на перерабатывающие заводы.
4.6. Масляное хозяйство
На электростанциях используют масло в трансформаторах, электровыключателях, подшипниках турбогенераторов для смазки и
охлаждения,
генераторах и системах управления. Маслохозяйство включает маслосклад, маслоаппаратную и приемно-сливное устройство.
Маслосклад представляет собой стальные баки с маслом, устанавливаемые на фундаменты и отгораживаемые от основной территории земляным валом высотой 1,2 м. Баки с маслом используют для хранения свежего, регенерированного, отработанного масел и для аварийного слива.
Отработанное масло сдается на регенерацию в нефтебазу, нефтеперерабатывающие заводы.
Маслохозяйство должно предусматривать хранение не менее четырех турбинных баков, из которых не менее двух баков свежего, и четырех
изоляционных баков, из которых не менее двух баков свежего с емкостью
не менее 70 м
3
. Объем запаса нефтяного турбинного масла должен быть
более вместимости самого крупного агрегата и запасом на доливку не менее 45 дней, не менее годовой потребности доливки для одного турбоагрегата и индустриального масла на 45 дней потребности для вспомогательного оборудования. Масляные баки оборудуются абсорбционными масляными фильтрами, указателем масла и в
случае хранения в районах с температурами ниже температуры застывания оснащаются тепловой изоляцией и
системой обогрева.
57
Для каждого вида масла (турбинного нефтяного, турбинного огнестойкого искусственного, трансформаторного и индустриального) в отдельном помещении организуют маслоаппаратную. Маслоаппаратные
должны включать в себя: маслоочистительную аппаратуру, расходные баки, насосы для приема и перекачки масел, фильтры, установки для очистки, осушки и регенерации масел, а также ввода в них присадок.
масляного хозяйства требуется организация отдельного склада для хранения вспомогательных смазочных средств силикагеля и цеолита, а также
присадок для масел в объеме не менее 45-суточной потребности.
Подача масла осуществляется по отдельным напорным и сливным
трубопроводам, оснащенным счетчиками приема и отпуска.
4.7. Золоудаление и золоотвалы
Зола из топки котлов
топки и через систему золоулавливания. Из котлов шлак в жидком и твердом видах попадает в шлакоудаляющее устройство, расположенное под
котлом. Шлакоудаляющее устройство представляет собой ванну со шнековым скребковым или роторным механизмом для удаления и дробления
шлака. Из трубопровода шлакоудаляющего устройства происходит удаление
через побудительные сопла и самотеком по железобетонным каналам с
уклонами, облицованным износостойким базальтовым литьем, подается в
приямок багерных насосов.
При совместном гидрозолоудалении в приямок также подается пульпа от золоуловителей. Далее багерными насосами по напорному трубопроводу перекачивается на золоотвал. При сухом золоудалении из золоуловителей зола удаляется автомобильным транспортом
тами. Бункера золоуловителей оснащают золосмывными аппаратами. Багерные насосные станции объединяют несколько котлов: шесть котлов паропроизводительностью 320…500 т/ч, четыре котла по 640…1000 т/ч,
два котла по 1650…2650 т/ч. Багерные насосы шлаковой или золошлаковой пульпы устанавливают с одним резервным и одним ремонтным в каждой насосной. Насосы
щей воды устанавливают с одним резервным агрегатом.
Расчет диаметра трубопровода для транспортировки пульпы выполняют исходя из скорости движения пульпы 1,5…2,5 м/с и соотношения воды к золе 8:1. Для сильно цементирующейся золы золовые каналы должны
быть по возможности наименьшей длины с облицованными стальными листами и
расположении в равнинах по всему периметру сооружают ограждающую
дамбу.
трубами.
Золоотвалы сооружают в поймах рек в оврагах и на равнинах. При
орошающей, смывной, эжектирующей, уплотняю-
удаляется двумя путями: через нижнюю часть
или конвейерными лен-
В здании
58
При проектировании новых или модернизации имеющихся систем
золоуловителей рекомендуется применять электрофильтры со степенью
очистки не менее 99 %. Применение других систем в настоящее время допускается только при обосновании. В районах с температурами не ниже
-30 °С допускается установка сухих золоуловителей с открытой установкой при закрытии и утеплении подбункерного помещения, зоны обслужи
вания механизмов встряхивания и изоляторных коробок электрофильтров
и сопел орошения мокрых золоуловителей.
К золоуловителям предъявляют требования обеспечения равномерности подачи дымовых газов с минимальным сопротивлением, температуры и влагосодержания дымовых газов для оптимальной работы электрофильтров, необходимости оборудования теплоизоляции системой обогрева
нижней части бункера до температуры на 15 °С выше точки
газов, системами сбора сухой золы, системами сигнализации уровня сухой
золы и организации контроля работы золоуловителей.
4.8. Система водоснабжения
На ТЭЦ для объектов технического водоснабжения предусмотрены
следующие здания и сооружения: охладители воды, здания насосных станций, напорные водоотводы, водосбросные и камеры переключения. Состав
объектов водоснабжения зависит от системы водоснабжения.
Наиболее простой системой технического водоснабжения является
прямоточная. При оборотной системе из схемы исключают охладители воды. Однако при выборе прямоточной системы технического водоснабжения превышение температуры сбрасываемой воды над температурой в источнике не должно превосходить 5 °С летом и 3 °С зимой, что значительно
увеличивает оборот воды и повышает расход электроэнергии на
ные нужды. Без предварительной обработки в водоемы можно сбрасывать
только воду из конденсаторов. В результате использования технической
воды на электростанции помимо воды конденсаторов образуются золошлаковая пульпа и замазученные воды, образовавшиеся в результате
взаимодействия с топливом, а также стоки химических цехов в виде засоленной воды.
Охладители воды, применяемые
жения, выполняют охлаждение воды, сбрасываемой из конденсаторов, и
могут быть представлены в виде градирни, водохранилища или брызгального бассейна. Наибольшее распространение получили башенные противоточные градирни. Башенная противоточная градирня состоит из подземной части вытяжной башни и оросителя.
Вода из конденсатора под давлением насосов через напорные водо
проводы поступает в водораспределительные стояки, по которым далее поступает к разбрызгивающим соплам. Вода, разбрызгиваясь в соплах до мел-
при оборотной системе водоснаб-
росы дымовых
собствен-
-
-
59
ких капель, попадает на оросители, далее по ним стекает тонкой пленкой и
струйками в водосборный бассейн. Вода, контактируя с воздухом, подаваемым через воздуховодные окна, охлаждается и подается обратно в конденсаторы. Градирни выполняют железобетонными и каркасно-обшивочными
башнями. Железобетонные градирни выполняют только в регионах со
средней температурой наиболее холодной
Подземная часть состоит из фундамента башни, каркаса оросителя,
водосборного бассейна узлов подвода циркуляционных водоводов, отмостки и промышленной ливневой канализации. Фундамент градирни выполняют ленточный кольцевой для железобетонной башни или столбчатый
для каркасно-обшивочной.
Бассейн градирни выполняют из монолитного железобетона глубиной 1,7…2,5 м, разделенный на две части
дом технического водоснабжения. Для железобетонной башни допускается
совмещение стенки бассейна градирни со стенкой фундамента. Уровень
бассейна располагают по уровню планировки окружающей территории,
при этом верх бассейна на 250 мм выше. Для отбора воды из бассейна используют приямок, соединенный с канализационным колодцем. Днище
бассейна разрезается деформационными
лентой и гидроизоляцией. На днище бассейна устанавливают железобетонные фундаменты для каркаса оросительного устройства. Каркас состоит из колонн, ригелей и балок, образующих балочную клетку радиальносекторной, ортогональной или смешанной структуры. На балках или на
арматурных сетках укладываются блоки оросителя. Блоки оросителя выполняют полимерными. В старых
бестоцементные или деревянные оросители.
4.9. Электрическая часть
Сооружения электрической части состоят из выводов генератора,
трансформаторов, распределительных устройств, щитов управления, вспомогательных устройств и воздушных линий.
Распределительные устройства собственных нужд располагают в
главном корпусе, сооружениях топливоподачи, мазутной насосной и вспомогательных зданиях. Управление распределительными устройствами
производится из
тельном удалении трансформаторов от главного здания, в целях экономии
контрольных кабелей) в отдельном здании местных щитов.
Распределительные устройства выполняют в основном открытыми,
за исключением наличия цехов с вредными выбросами (металлургические,
химические и др.) или в условиях ограниченной площадки. На ОРУ располагают опоры,
тели, трансформаторы тока и напряжения и другое оборудование. ОРУ
главного (блочного) щита управления или (при значи-
порталы ячеек, шинные порталы, выключатели, разъедини-
электрических станциях встречаются ас-
пятидневки не ниже -28 °С.
с независимым подводом и отво-
швами и изолируется резиновой
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]