Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Промышленные электростанции

Компоновка главного здания электростанций - Промышленные электростанции

Оглавление
Промышленные электростанции
Характеристика энергетического хозяйства
Характеристика топливно-энергетического баланса
Энергетический КПД промышленного производства
Вторичные энергетические ресурсы
Характеристика потребителей электроэнергии
Характеристика потребителей тепла
Характеристика систем энергоснабжения
Выбор системы энергоснабжения
Энергетическое использование вторичных энергетических ресурсов
Установки для использования вторичных энергетических ресурсов
Установки для использования тепла отходящих газов, отходов
Энергетические ресурсы и топливный баланс
Выбор вида топлива
Классификация и характеристика электростанций
Паротурбинные электростанции
Применение газотурбинных электростанций
Применение парогазовых электростанций
Регенеративные подогреватели
Электрическая и тепловая мощность электростанции
Выбор типа паровых турбин
Обескремнивание и обессоливание воды
Назначение тепловой схемы электростанции
Тепловые схемы паротурбинных и парогазовых электростанций
Методика расчета тепловой схемы паротурбинной электростанции
Системы связи оборудования
Питательные установки паротурбинных электростанций
Расположение электростанции
Компоновка главного здания электростанций
Заключение

Компоновкой главного здания электростанции называется взаимное размещение входящих в него помещений и расположенного в них оборудования.
B состав главного здания паротурбинной электростанции входят:
котельная, в которой располагаются котельные агрегаты и их вспомогательное оборудование;
машинный зал, в котором устанавливаются турбогенераторы со вспомогательным оборудованием, теплофикационная установка и иногда питательные насосы, а также турбовоздуходувки и турбокомпрессоры;
бункерное отделение, в котором размещаются бункера топлива, оборудование систем пылеприготовления. На электростанциях, работающих на газе и жидком топливе бункерного помещения нет;
деаэраторное отделение, в котором размещаются питательная установка и обычно распределительное устройство собственных нужд электростанции;
помещения главного распределительного устройства и главного. электрического щита управления электростанции, на электростанциях средней и большой мощности эти помещения обычно вынесены в отдельное здание;
служебные помещения, в которых находятся: управление электростанции; дежурный персонал, лаборатории, мастерские, бытовые и санитарные помещения.
На электростанциях малой мощности к служебным помещениям примыкает помещение, в котором установлено оборудование химводоочистки,

Здание газотурбинной электростанции значительно проще и состоит из машинного зала, в котором устанавливаются газовые турбины со вспомогательным оборудованием, помещения электрической части станции, в котором размещаются главное распределительное устройство и распределительное устройство собственных нужд, а также щит управления электростанции, и служебных помещений.
Надежная и экономичная работа электростанции зависит от правильной, рациональной компоновки главного здания и расположенного в нем оборудования. Компоновка главного здания непосредственно влияет и на стоимость электростанции.
При компоновке главного здания необходимо руководствоваться следующими основными положениями:
Компоновка главного здания и размещенного в нем оборудования должна обеспечивать бесперебойную и экономичную работу электростанции, высокую производительность труда, а также безопасные условия работы эксплуатационного и ремонтного персонала. Для этого должны быть соблюдены действующие нормы и правила строительства электростанций, нормы техники безопасности, санитарные и противопожарные нормы (см. литературу).
Основное и вспомогательное оборудование должно быть размещено в соответствии с последовательностью технологического процесса при условии всемерного сокращения длин коммуникаций между оборудованием так, чтобы потери энергии в цикле станции и стоимость коммуникаций были наименьшими.
Расположение оборудования должно обеспечивать возможность комплексной автоматизации электростанции в целях обслуживания ее минимальным количеством персонала.
Компоновка главного здания должна обеспечивать возможность скоростного проведения качественного ремонта основного и вспомогательного оборудования. Для этого необходимо предусмотреть установку в производственных помещениях подъемно-транспортного оборудования, соответствующих устройств и механизмов, а также монтажно-ремонтных проемов и площадок.

3.   Компоновка главного здания должна обеспечивать минимально возможные затраты на его сооружение, а применяемые конструкции — обеспечивать современные методы строительства здания и монтажа оборудования. Для этого необходимо: наиболее компактно размещать оборудование, не допуская излишних площадей и объемов здания; устанавливать, если это возможно, оборудование на уровне земли, разгружая строительные конструкции здания от больших и в особенности динамических нагрузок; выполнять строительные конструкции из сборного железобетона. В районах III и IV климатических поясов следует применять полуоткрытые и открытые компоновки электростанции, устанавливая котельные агрегаты и в некоторых случаях турбогенераторы, газовые турбины и турбовоздуходувки вне здания, защищая их от атмосферных осадков легкими шатрами и навесами. Во всех случаях оборудование систем золоулавливания должно размещаться на открытом воздухе.
Компоновка главного здания должна обеспечивать удобную связь электростанции с соответствующими установками предприятия и должна быть выполнена таким образом, чтобы было возможно расширение электростанции без реконструкции действующей ее части.
Многообразие факторов, влияющих на рациональную компоновку главного здания: тип электростанции, количество, единичная мощность и конструкция основных агрегатов, вид топлива, характер связей электростанции с системой и предприятием; расположение электростанции на генеральном плане предприятия и пр., определяет необходимость различных решений по компоновке главного здания. В настоящее время применяются преимущественно компоновки промышленных электростанций, схематически показанные на рис. 14-2.
Соответствие этих компоновок указанным выше требованиям подтверждено опытом проектирования, строительства и эксплуатации электростанций. Характерным для современных компоновок главного здания паротурбинных электростанций является следующее:
1. Главное здание электростанций средней мощности выполняется с параллельным расположением его основных помещений — машинного зала, котельной, бункерной и деаэраторной этажерок. На электростанциях с котлами, оборудованными шахтно-мельничными топками, сомкнутые бункерная и деаэраторная этажерки размещаются между машинным залом и котельной. На электростанциях с котлами, оборудованными шаровыми барабанными мельницами, деаэраторная этажерка располагается между машинным залом и. котельной, бункерная этажерка примыкает к котельной со стороны, противоположной машинному залу.
Служебные помещения располагаются в постоянном торце главного здания, расширение которого предусматривается в противоположную сторону.
Распределительное устройство собственных нужд и центральный тепловой щит размещаются в деаэраторной этажерке.
Котельные агрегаты устанавливаются в один ряд перпендикулярно оси котельной, фронтом к машинному залу, турбогенераторы — вдоль оси машинного зала, а турбовоздуходувки — перпендикулярно. Bce помещения находятся выше уровня земли; основная площадка обслуживания котельной и машинного зала располагается на одной отметке. Оборудование золоочистки размещается на открытом воздухе. Дымососы устанавливаются в отдельном помещении или — в местности с мягким климатом — на открытом воздухе.

2, На электростанциях малой мощности в целях удешевления здания обычно отказываются от деаэраторной этажерки. Котельная, машинный зал и бункерная этажерка между ними располагаются параллельно. Деаэраторы размещаются на площадке в помещении котельной. Служебные помещения располагаются со стороны постоянного торца главного здания. Котельные агрегаты устанавливаются в один ряд перпендикулярно продольной оси котельной, фронтом к машинному залу, турбогенераторы — перпендикулярно или параллельно оси машинного зала. Главное распределительное устройство и щит управления размещаются в машинном зале вдоль него, распределительное устройство собственных нужд — в бункерной этажерке. Мокрые золоуловители и дымососы устанавливаются в котельной.

Для электростанций мощностью до 6 тыс. кВт применяется также компоновка, в которой котельная и машинный зал располагаются параллельно и примыкают друг к другу. Деаэраторы устанавливаются в постоянном торце котельной, бункерная этажерка — с ее фронта. Распределительное устройство и главный щит управления размещаются со стороны постоянного торца машинного зала. Котельные агрегаты устанавливаются  фронтом к открытой стене котельной, со стороны которой размещаются дымососы и дымовая труба.
Турбогенераторы устанавливаются перпендикулярно пли параллельно продольной оси машинного зала.
Удельная кубатура и площадь главного здания ТЭЦ
Рис. 14-3. Удельная кубатура и площадь главного здания ТЭЦ малой и средней мощности на установленный киловатт.
1 — топливо — газ, мазут; 2 — твердое топливо, шахтно-мельничные топки;
3 — твердое топливо, шаровые, барабанные мельницы; 4 — твердое топливо, типовые проекты 1954 г.; 5 — твердое топливо, установка малогабаритных котлов для энергопоездов; 6 — газотурбинные электростанции, проектные данные; 7 — площадь главного здания, твердое топливо.
3.       Главное здание электростанций, работающих на газе и жидком топливе, существенно упрощается вследствие отсутствия бункерной этажерки и стены между котельной и машинным залом.
Расположение основных помещений и оборудования выполняется так же, как и на электростанциях, работающих на твердом топливе.
Основными показателями, характеризующими компоновку главного здания, являются площадь и кубатура здания и отдельных помещений, отнесенные к установленной электрической и паровой мощности электростанции.
Удельная кубатура главного здания ТЭЦ
Рис. 14-4. Удельная кубатура главного здания ТЭЦ малой
и средней мощности на установленную тонну пара.
1 — топливо — газ, мазут; 2 — твердое топливо, шахтно-мельничные топки; 3 — твердое топливо, шаровые барабанные мельницы; 4 — твердое топливо, установка малогабаритных мельниц.
Эти показатели по фактическим средним данным для электростанций малой и средней мощности соответственно среднего и высокого давления, оборудованных турбинами с отбором пара, с противодавлением и серийными котлами, показаны на рис. 14-3 и 14-4.
Удельная кубатура и площадь главного здания значительно уменьшаются с ростом общей паровой и электрической мощности электростанции и соответственно единичной мощности агрегатов.
Удельная кубатура главного здания паротурбинной электростанции 24 тыс. кВт в 2 с лишним раза меньше, чем электростанции 6 тыс. кВт. Существенно влияют на кубатуру главного здания вид топлива и способ его сжигания, а также конструкция основного оборудования. При газе и мазуте удельная кубатура главного здания на 20—30% меньше, чем при твердом топливе. Наибольший объем в главном здании занимает котельная вместе с бункерной этажеркой — до 60%, что объясняется большой удельной паровой мощностью промышленных ТЭЦ.
Помещение машинного зала занимает 15—20% общего объема здания.
Компоновка главного здания ТЭЦ малой мощности на твердом топливе
Рис. 14-5. Компоновка главного здания ТЭЦ малой мощности на твердом топливе.
1 — котельная; II  — машинный зал; III  —  бункерная этажерка; IV  —  распределительное устройство собственных нужд и трансформаторы;
V —  главное распределительное устройство; 1  —  котел; 2 —  турбогенератор; 3  —  питательный насос; 4  — деаэратор; 5 — сетевой подогреватель; 6  —  сетевой насос; 7  —  подпиточный деаэратор; 8  —  водоводяные подогреватели для горячего водоснабжения; 9  —  золоуловитель; 10 — дымосос; 11 — вентилятор.

Компоновки промышленных ТЭЦ  в значительной мере определяются специфическими условиями их работы и обслуживаемого ими производства, и поэтому окончательно установившихся типовых решений до настоящего времени нет.
Примеры характерных компоновок главного зданий приведены ниже.
Компоновка главного здания ТЭЦ малой мощности на газе
Рис. 14-6. Компоновка главного здания ТЭЦ малой мощности на газе
1 — котельная; II — машинный зал; III — распределительное устройство собственных нужд и трансформаторы; IV — главное распределительное устройство; 1 — котел; 2 — турбогенератор; 3 — деаэратор; 4 — питательный насос; 5 — сетевой подогреватель; 6 — сетевой насос; 7 — вентилятор; 8 — дымосос.
На рис. 14-5 показана компоновка главного здания. ТЭЦ малой мощности (6 тыс кВт), предназначенной для работы на твердом топливе. На ТЭЦ установлены два турбогенератора ПР-3 мощностью по З тыс. кВт и три котла ТП-35 с шахтно-мельничными топками. Давление пара на котлах 40 ата, температура перегрева 450° С.
На рис. 14-6 показана компоновка ТЭЦ малой мощности (6 тыс. кВт), предназначенной для работы на природном газе. На ТЭЦ установлены два турбогенератора ПР-3 мощностью по 3 тыс. кВт и три котла. Давление пара на котлах 40 ата, температура перегрева 450° С.
Компоновка ТЭЦ средней мощности
Рис. 14-7. Компоновка ТЭЦ средней мощности.
I — котельная; II — машинный зал; III — бункерная этажерка; IV — деаэраторная этажерка; V — распределительное устройство собственных нужд и трансформаторы; 1 — котел; 2 — турбогенератор; 3 — питательный насос; 4 — деаэратор; 5 — сетевой насос; 6 — сетевой подогреватель; 7—золоуловитель; 8 — дымососы.

На рис. 14-7 показана компоновка ТЭЦ средней мощности (50 тыс. кВт) высокого давления, предназначенной для работы на твердом топливе. На ТЭЦ установлены два турбогенератора ПТ-25-4 и три котла ТП-170. Давление пара на котлах 100 ата, температура перегрева 535° С.
Компоновка ТЭЦ—ПВС металлургического завода
Рис. 14-8. Компоновка ТЭЦ—ПВС металлургического завода.
I — котельная; II — машинный зал; III — бункерная этажерка; IV — деаэраторная этажерка; У — распределительное устройство собственных нужд; VI  —  помещение теплового щита; 1  —  котел; 2  —  турбогенератор ПТ; 3 — предвключенный турбогенератор Р; 4 — турбовоздуходувка; 5 —  питательный насос; 6  —  сетевой подогреватель; 7  —  сетевой насос; 8  —  шаровая барабанная мельница; 9 —  золоуловитель; 10  —  дымосос; 11 —  деаэратор.

На рис. 14-8 показана компоновка ТЭЦ—ПОВС металлургического завода, предназначенной для работы на доменном газе и твердом топливе.
На ТЭЦ—ПВС установлены два турбогенератора ПТ-26, один турбогенератор BP-12, три турбовоздуходувки с турбинами  АКВ-24 и четыре котла ТП-230. Давление пара на котлах 100 ата, температура перегрева 535 С.
На рис. 14-9 показана компоновка парогазовой электростанции с парогенераторами высокого давления 120 т/ч, паровыми турбинами 25 тыс. кВт и газовыми турбинами 4 тыс. кВт.
Характерным для всех компоновок главного здания промышленных ТЭЦ является стремление расположить все оборудование электростанций в главном здании, а также сократить вспомогательные помещения, используя имеющиеся на предприятии. Анализ компоновок главного здания показывает, что уменьшение его удельной кубатуры возможно главным образом за счет уменьшения объема котельной и ликвидации деаэраторной этажерки (на станции малой мощности). Существенное уменьшение здания может быть достигнуто путем применения новых конструкций котельных агрегатов, предусматривающих интенсификацию процессов горения и теплообмена, в частности: специализированных газо-мазутных котлов с двусветными экранами и повышенными скоростями продуктов горения в конвективных поверхностях нагрева; котлов с наддувом и газотурбинным приводом дутьевого компрессора; котлов с циклонными топками и регенеративными вращающимися воздухоподогревателями, предназначенных для работы на твердом топливе. Возможное уменьшение удельного объема главного здания за счет уменьшения габаритов котельных агрегатов наглядно видно из рис. 14-4, в котором приведены данные для ТЭЦ малой мощности при установке на них котлов, выпускаемых для энергопоездов.
Кардинальным способом уменьшения кубатуры главного здания является применение полуоткрытых и открытых компоновок, при которых котельные агрегаты, оборудование газоочистки и дымососов, а в открытых компоновках также турбогенераторов размещается на открытом воздухе.

Компоновка парогазовой электростанции
а)

Компоновка парогазовой электростанции - план
 Рис. 14-9. Компоновка парогазовой электростанции.
а — поперечный разрез, 1  —  парогенератор; 2  — газовая турбина; 3  —  генератор; 4 — водяной экономайзер; 5 деаэратор; 6 и 7  — РОУ;
б    —  план; 1 — парогенератор; 2 — сепаратор; 3  —  насос; 4 — газовая турбина; 5 — компрессор; 6 — генератор газовой турбины; 7 — паровая турбина; 8 — генератор паровой турбины.

 
B США из общего числа полуоткрытые электростанции составляют — 20 %, а открытые — 22 %.
В наших условиях полуоткрытые и открытые станции не нашли широкого применения вследствие неприспособленности оборудования, а также ухудшения условий работы для эксплуатационного и ремонтного персонала, особенно в местностях с суровым климатом.
Надо отметить, что применение полуоткрытых и открытых компоновок на промышленных предприятиях также затрудняет повышенная запыленность атмосферы, которая имеет место на металлургических заводах, заводах строительной промышленности и др.
Большая работа, которая проводится энергомашиностроительной промышленностью по обеспечению нормальной эксплуатации оборудования на открытом воздухе, а также развитие комплексной автоматизации электростанций в ближайшие годы обеспечат возможность большего применения полуоткрытых и открытых промышленных электростанций, что существенно снизит затраты на их строительство.



 
« Прокладка силовых кабельных линий   Пусконаладочные работы при монтаже электроустановок »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.