
- •Курс лекций
- •Рецензия
- •Рецензия
- •Раздел 2 посвящен наиболее перспективным направлениям и разработкам в получении электрической энергии другими методами.
- •Содержание
- •Введение
- •Исторические условия возникновения и развития энергетической техники
- •Энергетические ресурсы и топливно-энергетический баланс.
- •Раздел 1. Тепловые электрические станции
- •Тема 1.1. Типы электрических станций
- •1.1.1. Классификация электрических станций
- •Контрольные вопросы.
- •1.1.2. Основные элементы паровых электростанций
- •1.1.3. Суточные графики потребления энергии
- •0 4 8 12 16 20 24 Часы суток
- •Тема 1.2. Технологическая схема тэс
- •1.2.1. Тепловая схема тэс
- •1.2.2. Тепловые нагрузки тэц
- •Контрольные вопросы.
- •1.2.3. Отопление и горячее водоснабжение (гвс)
- •1.2.4. Системы теплоснабжения
- •1.2.5. Подпитка тепловой сети
- •1.2.6. Основное и вспомогательное оборудование теплофикационных установок
- •Контрольные вопросы.
- •1.2.6. Топливный тракт электростанции
- •1.2.7. Сжигание жидкого топлива на электростанции
- •1.2.8. Сжигание газа на электростанции
- •Контрольные вопросы.
- •1.2.9. Газовоздушный тракт
- •1.2.10. Тракт шлакозолоудаления
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 1.3. Органическое топливо
- •1.3.1. Виды органического топлива
- •1.3.2. Элементарный состав топлива
- •Контрольные вопросы.
- •1.3.3. Характеристики топлива.
- •1.3.4. Выход летучих и кокса, твёрдость топлива и коэффициент размолоспособности
- •1.3.5. Свойства топлива
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 1.4. Элементы теории термодинамики
- •1.4.1. Общие определения в технической термодинамике и теплопередаче
- •1.4.2. Основные термодинамические параметры рабочего тела
- •1.4.3. Первый закон термодинамики
- •Контрольные вопросы.
- •1.4.4. Термодинамический процесс
- •1.4.5. Энтальпия
- •1.4.6. Основные термодинамические процессы в газах
- •1.4.7. Политропный процесс
- •1.4.8. Изохорный процесс
- •1.4.9. Изобарный процесс
- •1.4.10. Изотермический процесс
- •Контрольные вопросы.
- •1.4.12. Круговые процессы или циклы
- •1.4.13. Второй закон термодинамики
- •1.4.14. Цикл Карно
- •Контрольные вопросы.
- •1.4.15. Энтропия как параметр термодинамической системы.
- •1.4.16. Регенеративный цикл
- •1.4.17. Термодинамические процессы водяного пара
- •2. Удельную теплоту q1,2, подведённую к рабочему телу или отведённую от него находят по формулам:
- •4. При решении задач по h,s-диаграмме состояние рабочего тела определяют как точку пересечения любых двух линий и находят необходимые параметры пара.
- •1.4.18. Водяной пар
- •Контрольные вопросы.
- •1. Холодная вода при температуре 00с ― точки ɑ1, ɑ2, ɑ3.
- •1.4.20. Основные параметры воды и водяного пара
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 1.5. Основное тепловое оборудование тэс
- •1.5.1. Общие сведения о паровых котлах
- •1.5.2. Устройство парового котла
- •Контрольные вопросы.
- •1.5.3. Основные параметры и обозначения паровых котлов
- •1.5.4. Поверхности нагрева паровых котлов
- •1.5.4.1. Экономайзеры
- •1.5.4.2. Испарительные поверхности нагрева
- •1.5.4.3. Пароперегреватели
- •1.5.4.4. Воздухоподогреватели
- •Контрольные вопросы.
- •1.5.5. Паровые турбины
- •1.5.6. Основные узлы и конструкция паровой турбины
- •1.5.7. Принципиальная схема конденсационной установки, устройство конденсатора
- •1.5.8. Воздухоотсасывающие устройства
- •1.5.9 Питательные и циркуляционные насосы
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 1.6. Теплоэлектроцентрали (тэц)
- •1.6.1. Общие положения.
- •1.6.2. Регулирование тепловой нагрузки
- •1.6.3. Покрытие основной и пиковой отопительной нагрузок
- •1.6.3. Схемы включения сетевых подогревателей
- •1.6.4. Основное и вспомогательное оборудование теплофикационных установок
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 1.7. Компоновка главного корпуса и генеральный план тэс
- •1.7.1. Основные требования, предъявляемые к компоновке тепловых электрических станций
- •1.7.2. Компоновка главного корпуса электростанции. Общие положения.
- •1.7.3. Типы компоновок главного корпуса
- •I. Степень закрытия основных агрегатов (турбин и котлов). По этому признаку компоновки главного корпуса разделяются на:
- •1. Закрытые компоновки, при которых турбоагрегаты находятся внутри соответствующих помещений. Этот тип является основным.
- •II. Взаимное расположение помещений для турбогенераторов и парогенераторов. Этот признак характеризует в основном компоновки закрытого типа. По этому признаку различают следующие варианты:
- •2. Турбоагрегаты и парогенераторы размещаются в двух отдельных параллельных зданиях, находящихся на небольшом расстоянии друг от друга и соединенных переходными
- •Контрольные вопросы.
- •1.7.3. Строительная компоновка главного корпуса тэс
- •1.7.4. Компоновка помещения парогенераторов
- •1.7.5. Компоновка машинного зала и деаэраторного отделения
- •1.7.6. Генеральный план электростанции
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 1.8. Газотурбинные, парогазовые и атомные электрические станции
- •1.8.1. Газотурбинные электростанции
- •1. 8.2. Область применения гту
- •1.8.3. Парогазовые установки электростанции
- •1.8.2. Атомные электростанции. Общие сведения
- •2 Замедлитель 39Np нептуний
- •239Pu плутоний 235u Медленные нейтроны
- •1.8.3. Принципиальные тепловые схемы аэс
- •1.8.4. Сооружения, системы хранения и транспортировки топлива на аэс
- •Раздел 2. Альтернативные источники получения электрической энергии
- •Тема 2.1. Нетрадиционные способы получения электрической энергии
- •2.1.1. Электростанции, использующие нетрадиционные виды энергии
- •2.1.2. Гидроэлектростанции.
- •Тема 2.2. Энергетическое производство и окружающая среда
- •2.2.1. Экология
- •2.2.2. Экологические проблемы энергетики и влияние человека на окружающую среду
- •2.2.3. Экологические проблемы тепловой энергетики
- •2.2.4. Город и охрана природы
- •2.2.5. Экологические проблемы гидроэнергетики
- •2.2.6. Экологические проблемы ядерной энергетики
- •2.2.7. Некоторые пути решения проблем современной энергетики по охране окружающей среды
- •Алгоритм правильных ответов на вопросы, имеющие варианты ответа (для самопроверки).
- •Список литературы
- •1. Основная.
- •2. Дополнительная.
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.