Газотурбинная электростанция

Топливное хозяйство электростанций, работающих на угле, состоит из следующих основных сооружений: размораживающее устройство, разгрузочное устройство, дробильный  корпус, угольный склад и связывающие их галереи и эстакады с ленточными конвейерами и узлдми пересыпки, бункерное отделение главного корпуса (или центрального пылезавода).

Для растопки котлов на пылеугольном топливе применяется мазут, для чего на электростанциях предусматривают специальное мазутное растопочное хозяйство, которое состоит из тех же сооружений, что и топливное хозяйство электростанции, использующей мазут как основное топливо (эстакада мазутослива, мазутные баки и мазутонасосная).

При работе на газе топливо подается на ГТЭС по трубопроводам через центральный  газораспределительный пункт»

Для удаления образующихся при сгорании топлива золы и шлаков на ТЭС предусматривается специальная система золошлакоудаления, включающая багерные насосные, трубопроводы для сброса золы и шлака, золошлакоотвал.

 

Для подачи воды на конденсацию отработанного пара в конденсаторах турбин на ГТЭС сооружают специальные насосные установки, связанные с конденсаторами трубопроводами 0 1 400—1 800 мм; для отвода отработавшей воды — железобетонный туннель, соединенный со сбросным каналом.

 

Требования, предъявляемые  к компоновке генерального плана

Общая   схема   генерального   плана.

Размеры территории электростанции должны приниматься в соответствии с  требуемыми минимальными разрывами между зданиями и сооружениями по технологическим, санитарным и противопожарным требованиям. При определении размеров территории, занимаемой электростанцией, следует также учитывать возможность расширения ГТЭС, однако при этом не следует предусматривать излишних резервных площадей. Для повышения коэффициента использования территории следует максимально объединять производственные, вспомогательные и обслуживающие здания и сооружения.

Генеральный план должен разрабатываться на конечную мощность ГТЭС. Освоение же территории должно производиться лишь в объеме, необходимом для строительства данной очереди (при сооружении очередями).

Главный корпус рекомендуется располагать, возможно, ближе к источнику водоснабжения. В зависимости от мощности ГТЭС и рельефа местности распределительное устройство располагают за угольным складом или со стороны постоянного торца главного корпуса. Здания и сооружения, к которым должны подаваться железнодорожные составы, желательно располагать с максимальным приближением к железнодорожным путям. Ввод постоянных железнодорожных путей на площадку может быть осуществлен со стороны как временного, так и постоянного торцов главного корпуса. Постоянный железнодорожный путь обязательно подводится к машинному отделению главного корпуса. На мощных ГТЭС подвод железнодорожного пути осуществляется в котельное отделение и к трансформаторам, устанавливаемым у стены машинного отделения.

На всех электростанциях должно быть предусмотрено ограждение площадки. Длина ограды должна приниматься минимальной. В пределах ограды электростанции располагают главный корпус, объединенный вспомогательный корпус, пылезавод, растопочное мазутное и масляное хозяйства, дробильный корпус, водородные, кислородные и воздушные ресиверы, ацетиленовую и кислородную установки, трансформаторы, центральный щит управления, закрытое распределительное устройство, пиковые котлы, градирни и газораспределительный пункт.

Вне ограды располагают склад твердого топлива, разгрузочное устройство для  топлива, приемо-сдаточные пути, мазутное хозяйство емкостью более 10000 м3 при  наземном хранении и 20000 м3 при подземном, пожарное депо, столовую. Все эти сооружения, кроме мазутного хозяйства, не ограждают.

На ограждаемой территории электростанции или вне ее, но с обязательным местным сетчатым ограждением, сооружают открытые распределительные устройства, насосные циркуляционного, противопожарного и питьевого водоснабжения, брызгальные бассейны.

Склады топлива. Площади, занимаемые топливными складами, определяются в соответствии с нормами технологического проектирования, предусматривающими для ГТЭС запас топлива не менее чем на максимальный месячный расход (исходя из 20 ч работы в сутки всех работающих котлов) и двухнедельный расход для мощных КЭС, располагаемых не далее 100 км от угольных разработок.

Емкость    мазутохранилища    определяется в зависимости от его  назначения и суточного расхода  топлива по следующим нормам   (суточный расход топлива определяется из расчета 20 ч работы всех рабочих котлов за исключением водогрейных):

Резервные склады торфа должны быть рассчитаны на размещение двухнедельного запаса топлива (включая емкость расходного склада) и расположены не далее 5 км от площадки электростанции; при большем   расстоянии вблизи   электростанции  сооружается   расходный склад торфа емкостью не более 30 000 т. При расположении расходного склада торфа на территории электростанции его емкость не должна превышать 5 000 т.

 

Разрывы между зданиями и сооружениями. Разрывы по противопожарным требованиям зависят от степени огнестойкости зданий и сооружений. Разрывы между зданиями и сооружениями и открытыми наземными расходными складами топлива принимаются в соответствии с данными СНиП П-МЛ-62.

    Расстояние между зданиями  и сооружениями электростанции  и оградой должно быть не  менее 5м, расстояние до градирен—20—25м.  Разрыв между ОРУ и градирнями  должен быть не менее 60м  при расположении ОРУ с подветренной стороны   и не менее 40 м с наветренной. Санитарные нормы требуют разрыва между зданиями, освещаемыми через оконные проемы не менее наибольшей высоты противостоящего здания до карниза.

Санитарные разрывы должны быть:

-от открытых складов угля  и других пылящих материалов  до вспомогательных зданий не менее 15 м, а до административных 35 м;

-от штабелей угля до ОРУ   не менее 80 м  при   подветренном  расположении склада и 100 м  при наветренном, до главного  корпуса не менее 12-15 м.

 

Вертикальная планировка.

Вертикальная планировка территории электростанции должна выполняться  с сохранением по возможности  естественного рельефа местности  и минимальным объемом земляных работ. Перемещение при планировке земляных масс не должно вызывать оползневых и просадочных явлений, нарушения режима грунтовых вод и заболачивания территории.

Основные  здания   и сооружения   элекростанции,   имеющие   значительную   протяженность (главный корпус и  др.), а также железнодорожные  пути следует по возможности располагать  параллельно горизонталям существующего рельефа. При сложном рельефе площадки приходится производить террасную планировку. Такая же планировка применяется, как правило при уклонах естественного рельефа более 0,03.

Вертикальная планировка должна.обеспечить отвод поверхностных вод от зданий и сооружений по кратчайшему пути к лоткам и кюветам открытой системы водоотвода или к дождеприемникам ливневой канализации с последующим сбросом в пониженные места рельефа местности. На территории электростанции, как правило, должна предусматриваться открытая система водоотвода закрытая система водоотвода применяется только в центральной части территории электростанции в районе главного корпуса. Уклоны планируемой поверхности территории, выполняемые для отвода ливневых вод от зданий и сооружений, должны соответствовать допустимым уклонам транспортных путей и инженерных сетей и коммуникаций. Минимальные уклоны планируемых площадей принимаются обычно в пределах 0,005-0,008. При выполнении планировки площадки в пределах здания высота подсыпки должна обеспечить для основах зданий и сооружений нормальную глубину заложения фундаментов в естественный грунт.

Вдоль наружных стен зданий должны устраиваться отмостки шириной превышающей вынос  карниза на 200 мм, но не менее 500 мм, с  уклоном 0,03-0,10, направленным от стен здания.

При размещении электростанции у водных источников отметки территории, на которой располагаются здания, сооружения и внутриплощадочные дороги, должны назначаться не менее чем на 0,5 м выше расчетного горизонта высоких вод с учетом подпора и уклона водотока.

Отметка чистого пола первого этажа  основных производственных зданий должна быть выше планировочной отметки у зданий на 0,15 м.

Отметка головки рельса железнодорожного пути, вводимого в здание, должна быть равна отметке чистого пола здания либо превышать ее не более чем на высоту рельса.

 

Компоновки  генеральных планов

Одним из основных требований при  разработке плана застройки промплощадки ГТЭС является приближение главного корпуса к источнику водоснабжения  и снижение отметки планировки главного корпуса. Эти мероприятия позволяют сократить расход электроэнергии на техническое водоснабжение и 
уменьшают стоимость строительства водоводов. В ранее выполнявшихся проектах машинный зал отстоял от водохранилища на 200 - 400 м, в зависимости от размеров ОРУ и ширины коридора ЛЭП, что приводило к удлинению циркуляционных водоводов и, как правило, к увеличению напора насосов.

Объединенный вспомогательный   корпус и другие подсобные производственные здания и сооружения располагают со стороны постоянного торца главного корпуса, из-за чего сокращается длина коммуникаций, которые подводятся к главному корпусу только со стороны постоянного торца. Такое размещение зданий позволяет    разместить    железнодорожные    и автодорожные подъезды, как к главному корпусу, так и к другим сооружениям.

Особенностью современных мощных ГТЭС является большая по сравнению  с длиной главного корпуса длина открытых распределительных устройств 110—750 кв. Расположение открытых распределительных устройств с фасадной стороны машинного зала, обеспечивающее минимальную длину электрических связей, противоречит требованию максимального приближения машинного зала к водохранилищу. Приближение главного корпуса к водохранилищу сильно сужает площадку открытого распределительного устройства и обусловливает зажатые сложные выводы линий электропередачи. Однако и такое решение не обеспечивает заметного снижения высоты подъема воды и существенного укорочения водоводов.

В последних проектах машинный зал придвинут к водохранилищу, а открытые распределительные устройства перенесены за угольный склад или за постоянный торец главного корпуса. При этом электрические связи удлинились, но зато резко сократилась длина циркуляционных водоводов и уменьшилась разность отметок между конденсационным помещением и водохранилищем.

На примере компоновки промплощадки ГРЭС-2400, предназначенной для работы на (угольном топливе, рассмотрен ряд  вариантов взаимного расположения главного корпуса, угольного склада, водохранилища и ОРУ.

Вариант 1 (рис. 2-1). ОРУ расположены между главным корпусом и водохранилищем; для выводов ЛЭП вправо и влево от электростанции предусмотрены коридоры. Между фасадной стеной машинного зала и берегам водохранилища необходима площадка шириной' около 300 м. Этот вариант размещения ОРУ может оказаться целесообразным в тех случаях, когда площадка, отведенная для электростанции, имеет незначительные уклоны и удаление главного корпуса от водохранилища не приводит к значительному повышению отметки конденсационного пола и существенному увеличению расхода электроэнергии на циркуляционное водоснабжение, а также при условии сооружения между главным корпусом и ОРУ открытого подводящего канала. Такое* расположение канала удовлетворяет требованию сокращения длины водоводов и высоты подъема циркуляционной воды, а также облегчает связь трансформаторов, установленных у стены машинного зала, с ОРУ. Наблюдения, проведенные на водоотводящих открытых каналах, расположенных между ОРУ и главным корпусом, показали, что парение воды канала не приводит к образованию гололеда на проводах и сооружениях. Обслуживание ОРУ не вызывает неудобств для эксплуатационного персонала, так как через канал перебрасывают легкие переходные мосты. Этот вариант применяется во всех случаях, когда возможен подвод воды по каналу, проложенному параллельно машинному залу. ;(Такие планы застроек приняты для Сырдарьинской, Новочеркасской, Белозокой и ряда других КЭС.)

Вариант 2 (рис. 2-2), ОРУ размещены со стороны постоянного торца главного корпуса. Для соединительных перемычек между повысительными трансформаторами,  установленными   возле  главного  корпуса,  и их ячейками на ОРУ предусмотрена полоса между водохранилищем и трансформаторами шириной около 50 м, а между фасадом машинного  отделения и водохранилищем — около 60 м. Такая компоновка сокращает расстояние от пруда-охладителя до главного корпуса с 30 до 60 м. Очевидно, .второй вариант целесообразен, если рельеф площадки имеет значительный уклон к водохранилищу.  Но  этот   вариант  требует  наличия  нужных  размеров   для   размещения   весьма   развитого ОРУ со стороны постоянного торца главного корпуса. Этот вариант требует дополнительных затрат .на выполнение перемычек между трансформаторами и ОРУ, что . компенсируется сокращением затрат на циркуляционные трубопроводы, земляные работы и снижением эксплуатационных расходов за счет уменьшения напора циркуляционных насосов.

Рис. 2-1. Компоновка промплощадки ГРЭС-2400. Вариант 1.

/ — водохранилище;    2 — главный    корпус;    3 — открытые    распределительные устройства;    4 — насосная    станция;    5 — топливное зсозяйство; 6 — склад угля; 7 —объединенный вспомогательный корпус;   8 — мазуто-масляное  хозяйство.

 

Рис. 2-2. Компоновка промплощадки ГРЭС-2400.  Вариант 2  (обозначения приведены  на  рис. 2-1).

Рис.   2=3.   Компоновка    промплощадки    ГРЭС-2400.    Вариант   3 (обозначения приведены  на рис. 2-1)

Вариант 3 (рис. 2-3). ОРУ размещены за угольным складом. Соединения повысительных трансформаторов с их ячейками на ОРУ выполняют с помощью перемычек, проходящих над главным корпусом. Перемычки подвешивают на специальных опорах, установленных около повысительных трансформаторов и около порталов ОРУ, и на кронштейнах, укрепленных на дымовых трубах. Вместо дымовых труб могут быть использованы опоры, установленные на покрытии главного корпуса. Этот вариант целесообразен, если для электростанции отведена площадка, имеющая сильно выраженный рельеф, при котором оказывается весьма существенным размещение главного корпуса возможно ближе к водохранилищу. Недостатком этого варианта является удаление ОРУ от центрального щита улравления, расположенного в главном корпусе (около 360 м), что, помимо удлинения и удорожания связей, приводит к усложнению обслуживания ОРУ, из-за необходимости пересечения персоналом железнодорожных путей, достаточно   интенсивно   загруженных   угольными   составами.

Поэтому вариант не рекомендуется  для КЭС, работающих на угольном топливе, применение его возможно для КЭС, работающих на газе или мазуте (например, Конаковская ГРЭС мощностью 2 400 Мет), где нет разветвленных железнодорожных путей и угольного склада.