Text
                    

И. П, КУПЦОВ, Ю. Р. ИОФФЕ Проектировс ние и строительство тепловых электростанций ТРЕТЬЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ ИЗДАНИЕ МОСКВА ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ 1985
ББК 38.73 К 92 УДК 621.311.22 Рецензент В.Г.Жилин Купцов И. П., Иоффе Ю. Р. К 92 Проектирование и строительство тепловых элек- тростанций. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Энер- гоатомиздат, 1985. —'408 с., ил. В пер.: 3 р. БЮ к. 5200 экз. ' В книге рассмотрены вопросы проектирования и строительства ТЭС с турбоагрегатами мощностью от 50 до 1200 МВт, котлами на пылеугольном, мазутном и газовом топливе, описан выбор площадки, компоновка и конструкции главного корпуса и других сооружений электростанции. Второе издание книги вышло в 1972 г. Третье издание переработано с учетом, изменения номенклатуры оборудования и новых технических решений. Рассчитана на инженерно-технических работников, занимающихся проектированием и строительством тепловых электростанций, и студен- тов вузов. „ 2303030000—408 К ----—----------- 205-84 051(01)-85 ББК 38.73 6П2.11 © Энергоатомиздат, 1985
к •Г-S..... J8P ;л. ^ПРЕДИСЛОВИЕ ?: В области энергетического строительства ' И генеральным направлением технической поли- 1: -?.тик.и и практической деятельности строитель- но-монтажных, научно-исследовательских и ^проектно-конструкторских организаций долж- ; .'.но быть всемерное повышение индустриализа- Ации и снижение трудоемкости строительства Н; тепловых электростанций. Основные положения энергетической про- граммы СССР на длительную перспективу ^'предусматривают, что наращивание мощностей •' Единой энергетической системы СССР, совер- шенствование их структуры на первом этапе ? будет обеспечиваться строительством крупных у атомных электростанций в европейской части ^страны, мощных конденсационных тепловых .электростанций на органическом топливе в восточных районах, особенно Экибастузского и Канско-Ачинского топливно-энергетических . комплексов, а также электростанций в Запад- иной Сибири на природном газе; крупных гид- роэлектростанций в восточных районах стра- |;ны.; теплоэлектроцентралей для централизован- ного теплоснабжения потребителей; электро- ; станций с высокоманевренным оборудованием (гидроаккумулирующих, парогазовых и газо- ( турбинных) преимущественно в объединенных электроэнергетических системах Северо-Запа- да, Центра и Юга страны. Тепловые электростанции сохранят в бли- жайшие годы ведущую роль в энергетике страны. При этом особое значение приобрета- ют снижение стоимости вновь возводимых электростанций, а также сокращение сроков строительства и уменьшение трудовых и ма- териальных затрат. Для обеспечения этих тре- бований необходимо систематическое совер- шенствование проектирования, улучшение тех- нологии строительно-монтажных работ, даль- нейшее повышение уровня индустриализации Ш строительства и превращение строительного производства в механизированный процесс F монтажа унифицированных строительных кон- струкций и блоков технологического оборудо- вания тепловых электростанций. Поставленные перед энергостроителями за- \ дачи по увеличению ежегодного ввода мощно- стей, повышению эффективности и качества строительства энергетических объектов пред- определяют пути развития тепловых электро- станций— сооружение крупных электростан- ций с блоками большой единичной мощности и энергетических комплексов с применением новых форм организации энергетического стро- ительства. Одной из таких новых форм явля- ется организация строительства методом дол- госрочного потока. При поточной организации строительства обеспечиваются ритмичность ввода мощностей, снижение сметной стоимости строительства, повышение производительности труда, более высокое качество строительно-монтажных ра- бот, создание условий для повышения завод- ской и достижения полной монтажной готов- ности строительных конструкций, блоков и узлов технологического оборудования. В настоящее время для сооружения тепло- вых электростанций широко используются конструкции заводского изготовления. В си- стеме энергетического строительства создана специальная отрасль производства по изготов- лению сборных железобетонных и металличе- ских конструкций и других строительных из- делий. Опыт строительства показал, что зна- чительное сокращение трудовых затрат на площадке можно получить путем развития и углубления заводской системы изготовления конструкций. Существенный эффект можно также полу- чить за счет изменения самой организации строительства ТЭС, например уменьшения или ликвидации на площадке подсобных произ- водств по изготовлению сборных железобетон- ных конструкций, расширения и механиза- ции сборочно-укрупнительных и складских площадок. В районных строительно-монтаж- ных трестах следует организовать специализи- рованные подразделения, выполняющие мон- таж строительных конструкций. Дальнейшее развитие системы заводского изготовления и комплектования конструкций должно обеспечить полную заводскую готов- ность всех поступающих на площадку конст- рукций. ’ Важным условием ускорения строительства является сокращение продолжительности его подготовительного периода путем правильно- го выбора площадок, применения инвентарных 3
передвижных и сборно-разборных временных сооружений. Основной период строительства может быть сокращен при использовании бо- лее совершенных механизмов, сокращении ручного труда и дальнейшем развитии поточ- ного строительства как одной ТЭС, так и груп- пы- электростанций. Сокращение трудозатрат и стоимости строительства может быть достиг- нуто при сооружении группы мощных тепло- вых электростанций и районной производст- венно-комплектовочной базы (РПКБ)\ В настоящей книге рассмотрены основные вопросы проектирования строительной части и организации строительства тепловых электро- станций большой мощности и обобщен опыт проектных, строительных и монтажных органи- заций. Книга состоит из двух частей. В пер- вой части рассмотрены вопросы выбора пло- щадки электростанции, компоновки генераль- ных планов, проектирования главных корпу- сов и вспомогательных сооружений, а также конструктивные элементы этих сооружений, во второй — конструкции временных сооруже- ний стройбазы, коммуникации, вопросы орга- низации подготовительного и основного пери- одов строительства, а также методы возведе- ния главных корпусов и вспомогательных со- оружений тепловых электростанций. Выбор компоновки и монтаж технологичес- кого оборудования не рассматриваются, так как это не входит в задачи настоящей книги, При подготовке настоящего, третьего изда- ния авторами переработан материал книги с учетом опыта проектирования и строительства последних лет. В новом издании большое вни- мание уделено анализу и выбору рациональ- ных стальных и железобетонных конструкций и применению новых эффективных материалов. В книге рассмотрены конструкции и методы строительства ТЭС с крупными блоками 500, 800 и 1200 МВт, а также обобщен опыт стро- ительства с использованием РПКБ и примене- нием новых высокопроизводительных механиз- мов, позволяющих сократить трудозатраты и сроки строительства. Авторы признательны институтам Атомтеп- лоэлектропроект, Оргэнергострой другим ор- ганизациям, предоставившим проектные ма- териалы и тем самым способствовавшим вы- пуску книги. Дальнейшее совершенствование методов строительства, поиски новых решений и кон- струкций, естественно, будут вносить коррек- тивы в изложение затронутых в книге вопро- сов. Главы 1, 2 и 8—13 написаны И. П. Куп- цовым, гл. 3—7 написаны Ю. Р. Иоффе, вве- дение написано совместно. Авторы будут при- знательны за все присланные замечания по содержанию книги и просят направлять их но адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, Энергоатомиздат. Авторы
Введение Основные направления технического раз- вития энергетического строительства на бли- жайшие годы определены использованием прогрессивных проектных решений, эффектив- ных строительных материалов и конструкций высокой заводской готовности, переходом на . полносборное строительство, дальнейшим раз- витием механизации с внедрением комплекс- ной механизации и автоматизации строитель- ных процессов, применением новых высокопро- изводительных технологических процессов, созданием автоматизированной системы управ- ления энергетическим строительством и на Этой основе более эффективным использова- нием капитальных вложений и улучшением .технико-экономических показателей. Строительство тепловых электростанций на всех этапах характеризуется непрерывным увеличением единичной мощности основного оборудования, совершенствованием компоно- вок, строительных конструкций и методов со- оружения. Современный этап строительства тепловых электростанций характерен широким внедре- нием энергоблоков мощностью ' 500 и 800 МВт —сооружены газомазутные блоки мощностью 800 МВт на Запорожской, Угле- горской, Рязанской ГРЭС и пылеугольные блоки по 500 МВт на Рефтинской и Экибас- тузской ГРЭС, сооружаются пылеугольные блоки по 800 МВт на Березовской и Пермской ГРЭС, введен газомазутный блок мощностью 1200 МВт на Костромской ГРЭС, построены новые ТЭЦ с блоками по 250 МВт (Киевская ТЭЦ-6, ТЭЦ-25 Мосэнерго и др.), сооружено однопролетное здание Ростовской ТЭЦ-2, воз- веден объединенный главный корпус на Севе- родвинской ТЭЦ-2. На. Экибастузской ГРЭС-1 осуществлено усовершенствование объемно-планировочных и конструктивных решений, а также применено высокопроизводительное оборудование топли- воподачи — радиальные роторные погрузчики- штабелеры на угольном складе, модернизиро- ванные молотковые дробилки, дробильно-фре- зерные машины в здании вагоноопрокидыва- тёля. В результате блокировки зданий и сооружений тракта топливоподачи их количе- ство уменьшено с 13 до 5, максимально сокра-. щены габариты зданий, уменьшена глубина Наложения сооружений, в. частности разгру- зочного устройства на 3—6 м. Новый проект топливоподачи позволяет сократить трудоем- кость сооружения на 40 тыс. чел-дней, стои- мость—на 1,5 млн. .руб. В подземной части главных корпусов Эки- бастузских ГРЭС-1 и 2 запроектирован плас- товый дренаж, позволивший отказаться от устройства гидроизоляции и пригруза и при- нять минимальное заглубление фундаментов каркаса. В машинном и дымососном отделе- ниях предусмотрены силовые плиты, упроща- ющие производство работ и ускоряющие стро- ительство; подпорные стены подвала машин- ного зала запроектированы из вертикальных панелей, без обвязочных балок, опирающихся на перекрытие конденсационного пола; исклю- чены фундаменты стоек конденсационного по- ла, которые сопрягаются с силовой плитой че- рез сотовые стыки. В каркасе главного корпуса использованы высокопрочные и низколегированные стали взаимен углеродистых. Запроектированы жест- кие рамные стыки на высокопрочных болтах. Предусмотрены безвыверочный монтаж колонн главного корпуса и блочный монтаж рам мно- гоэтажных этажерок. В перекрытиях главного корпуса впервые применены плиты и балки перекрытий с ото- гнутой арматурой; мелкоразмерные плиты, укладываемые по стальным прогонам, замене- ны на крупноразмерные конструкции. За счет применения высокопрочных сталей и плит пе- рекрытий расход стали на главный корпус уменьшен на 5000 т. В стеновом ограждении и покрытии главного корпуса использованы лег- кие металлические панели полной заводской готовности, обеспечившие монтаж стен блока- ми 12X12 м, кровли блоками 51X12 м, при- менены световые панели со средней подвеской фрамуг. Объемные блоки РУСН размещены в машинном зале в зоне действия мостовых кра- нов, что создало предпосылки для ускоренно- го монтажа строительно-технологических блоков. 5
В результате применения прогрессивных технических решений сборность строитель- ных конструкций на крупных ТЭС достигла 65—80 %. Удельные расчетные трудозатраты на Экибастузской ГРЭС-1 составляют 1,9 чел- дня/кВт, на Березовской ГРЭС-1—2,1 чел-дня/ кВт, в то время как в IX пятилетке трудоза- траты на 1 кВт составляли 3,8—4,5 чел-дня, при строительстве ТЭС с энергоблоками мощ- ностью 500 МВт в Англии удельные трудоза- траты достигают 1,5—2 чел-дня/кВт, а в США для ТЭС с крупными энергоблоками—1 —1,5 чел-дня/кВт. Удельная масса конструкций главного корпуса на 1 кВт для Экибастузской и Березовской ГРЭС составляет 75—80 кг 'йро^ тив 150 кг в 1960—1965 гг. и 90 кг в 1972— 1975 гг. Энергетической программой предусмотрено строительство тепловых электростанций на уг- лях Экибастузского и Канско-Ачинского бас- сейнов, а также на природном и попутном га- зе месторождений Западной Сибири. Созда- ние топливно-энергетических комплексов на базе дешевого местного топлива вносит корен- ные изменения не только в развитие энергети- ки страны, но и в методы проектирования, технологию строительства и собственно стро- ительство энергетических объектов, Экибастузский топливно-энергетический комплекс (ЭТЭК) создается на основе исполь- зования каменных углей Экибастузского мес- торождения. На базе экибастузских углей намечено по- строить четыре крупные КЭС, использовав прогрессивные решения, направленные на со- кращение трудозатрат, сроков строительства, снижение стоимости и материалоемкости. Каж- дая из электростанций имеет мощность 4000 МВт (8 блоков по 500 МВт). В состав блока входят турбины К-500-240-2 и котлы Пр-1650/255 (П-57-3). Канско-Ачинский топливно-энергетический -комплекс (КАТЭК) создается на базе исполь- зования бурых углей Канско-Ачинского бас-, сейна. Удельные приведенные затраты на до- бычу угля в пересчете на условное топливо при этом составляют 6—7 руб. Канско-Ачин- ские угли относятся к малозольным и малосер- цистым твердым топливам страны. На их ба- зе возможно строительство электростанций суммарной мощностью 80 000—100 000 МВт. При сжигании рядовых углей определена це- лесообразность строительства крупных КЭС непосредственно на месте добычи, а также ис- пользование канско-ачинских углей для сжи- гания на ТЭЦ в Западной и Восточной Сибири. В зависимости от уровня электропотреб- ления к 2000 г. потребуется ввод электростан- ций КАТЭК на общую мощность 28 000— 32 000 МВт, в том числе 8800 МВт к 1990 г. Предусмотрено строительство электростанций, работающих по классической схеме прямого сжигания рядовых углей на месте добычи топ- лива. Строительство КЭС будет выполняться по принципиально новым схемам с получением транспортабельного топлива для его использо- вания на электростанциях, приближенных к потребителям электроэнергии. Намечается развитие западных месторождений угля (Бе- резовское, Урюпское, Итатское) и строитель- ство электростанций мощностью по 6400 МВт (8 блоков по 800 МВт). Предусмотрена дос- тавка топлива с угольного разреза ленточны- ми конвейерами протяженностью 11,2 км. Си- стема конвейеров двухниточная (ширина лен- ты—1600 мм, скорость 4,5 м/с, производитель- ность каждой ленты 3880 т/ч). В результате совершенствования технических решений топ- ливоподачи сокращено количество зданий и сооружений с 11 до 7 и протяженность транс- портных галерей с 680 до 360 м, снижена сто- имость объектов . топливоподачи на 2,8 млн. руб. (на 25 %), трудозатраты на строительст- во уменьшаются на 87 тыс. чел-дней (на 29%). Следует отметить, что запроектированный для Березовской ГРЭС-1 котел не удовлетво- ряет требованиям в части металлоемкости и объемов строительно-монтажных работ (вы- сота котельной достигает 120 м). Поэтому проводятся работы по созданию нового мало- габаритного котла с вихревой топочной каме- рой ЦКТИ, который будет применен на ГРЭС-2 и ГРЭС-3, что позволит значительно сократить объемы строительно-монтажных ра- бот и стоимость ГРЭС. Остальное оборудова- ние электростанций не будет отличаться от оборудования Березовской ГРЭС-1. Западно-Сибирский нефтегазовый топлив- ный комплекс создается на попутном и при- родном газе Тюменской области, который предполагается использовать на вновь вводи- мых энергетических мощностях в Тюменской области, а также для перевода сжигания ма- зута на газ ряда действующих ТЭС Урала и Поволжья. Для дальнейшего развития производитель- ных сил Западной Сибири и удовлетворения возрастающих потребностей региона в элек- трической и тепловой энергии, а также повы- шения надежности энергоснабжения объектов нефтегазового комплекса строятся тепловые электростанции. В их число входят три Сур- гутские ГРЭС, Уренгойская ГРЭС, Нижне- вартовская ГРЭС, ТЭЦ в г. Тобольске и г. Тю- мени. В проектах рассмотренных электростанций использованы наиболее экономичные компо- новки и эффективные материалы и конструк- ции. При^организации сооружения ТЭС для 6
достижения оптимальной продолжительности строительства, отвечающей максимальному экономическому: эффекту, предусматривается Также использование унификации и- типиза- ции конструкций и оборудования, районной производственной базы, максимальной специ- ализации строительно-монтажных организа- ций, участвующих в сооружении ТЭС, и обес- печение инженерной подготовки строительного производства. Унификация и типизация конструкций и оборудования облегчает их комплектацию, уменьшает трудозатраты на сборку и монтаж, сокращает расход материалов. Сооружение районных производственных комплектовочных баз (РПКБ) для строящих- ся тепловых электростанций для сборки конструкций в строительные блоки и техноло- гического оборудования в технологические блоки, масса и размер которых могут регла- ментироваться при этом только условиями транспорта и грузоподъемностью монтажных кранов, окупается сокращением размеров стро- ительных баз вблизи строящихся ТЭС и умень- шением объема работ, выполняемых на стро- ительной площадке. Особо важное значение РПКБ приобретает при поточном строительст- ве ТЭС, расположенных недалеко друг от друга (например, строящихся на базе Экибас- тузского, Канско-Ачинского угольного бассей- нов и Сургутского газового месторождения ИТ. д.) . . Повышению эффективности капитального строительства за счет максимальной специали- зации строительно-монтажных организаций, участвующих в сооружении ТЭС, при безус- ловном выполнении строительно-монтажных работ по совмещенным сетевым графикам й своевременных поставках конструкций и обо- рудования способствует соблюдение договор- ных обязательств. Для инженерной подготовки строительного производства важное значение имеет разра- ботка соответствующей проектно-технической документации. В значительной мере это от- носится к проектам организации строительст- ва и производства работ, так как продолжи- тельность выполнения отдельных работ раз- лична. Инженерная подготовка выполняемых строительно-монтажных работ по отдельным группам ТЭС должна быть обеспечена и из условий увязки работ на площадках с про- граммой ввода в эксплуатацию специализи- рованных заводов по изготовлению основного и вспомогательного оборудования,трубопрово- дов, нестандартного оборудования, узлов вен- тиляции и др. Развитие строительной индустрии, район- ных производственно-комплектовочных баз, спе- циализированных заводов и централизованных ремонтных заводов создаст необходимые пред- посылки для организации поточно-скоростно- го строительства тепловых электростанций.
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ПЛОЩАДКА И СООРУЖЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ Глава первая ВЫБОР ПЛОЩАДКИ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 1.1. УСЛОВИЯ ВЫБОРА ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА Под площадкой электростанции (КЭС, ТЭЦ, АЭС) понимается собственно промпло- щадка ТЭС, на которой размещены все основ- ные сооружения, а также земельные участки, необходимые для размещения других объек- тов, входящих в комплекс сооружений ТЭС (водохранилище, золошлакоотвалы, склад топ- лива и слабоактивных отходов, очистные со- оружения, открытые распределительные уст- ройства и т. д.,), включая объекты жилищно- гражданского строительства, трассы подъезд- ных железных и автомобильных дорог и кори- доры для линий электропередачи. , ,г . ; фл^о^Алощадки 'новой электростанции цв-. ,’ляетёй ттййальным' и одним из наиболее ответ.- =• так. как=црщ .... !нейие Жзйа^йелън6й ’ степени оире--': ' деляЖ; ерйки и;едюимосШ строительства -- вб:^ ? . ^рждасть рффекти1цтой.оКС11луатйШщ?рбъект;а."; Оптимальное рейёпие этой задачи возможно только в результате тщательного анализа во- просов экономического, социального, физико- географического, технического характера, а также перспектив развития энергетики и со- пряженных с ней отраслей. Только учет всех факторов, прямо или косвенно влияющих на размещение энергетического объекта, позво- ляет правильно выбрать площадку для его строительства. Вопрос о размещении энергетического объ- 4 екта решается последовательно, начиная с Ж разработки перспективного плана развития от- расли и кончая утверждением проекта элек- тростанции. На основе перспективного плана развития энергетики составляются схемы развития энер- госистем и межсистемных связей в увязке с перспективами развития топливных ресурсов, балансами энергосистем, размещением и энер- гоемкостью потребителей. В указанных схе- мах развития определяются экономический и административный районы возможного разме- щения ТЭС. Руководствуясь утвержденной схе- мой развития энергосистемы, разрабатывают- ся обосновывающие материалы (ОМ) строи- тельства ТЭС, в которых определяются конку- рентные пункты размещения и на основе их технико-экономического сравнения и согласо- ваний с заинтересованными организациями и ведомствами устанавливается район строи- тельства новой электростанции. В ОМ строи- тельства новой электростанции определяете.? ее тип (КЭС, ТЭЦ, АЭС, АТЭЦ), единичная мощность агрегатов, их количество, для . ТЭС на традиционном топливе род топлива (с ука- занием района добычи). ' При выборе площадки для новой ТЭС сле- дует учитывать требования, предъявляемые к строительству тепловой электростанции по обеспечению, эффективности капитальных вло- жений, снижению эксплуатационных расходов, а также требования строительной географии. Основными условиями, предопределяющими выбор места размещения ТЭС, являются: наличие площадей, достаточных для раз- мещения всех сооружений электростанции, при этом размеры и конфигурации площадки дол- жны обеспечивать возможность подтвержден- ного технико-экономическими расчетами рас- ширения; соответствие площадки требованиям тех- нологического процесса; благоприятный рельеф местности и геоло- гические условия, обеспечивающие быстрое сооружение ТЭС с минимальными затратами; наличие железнодорожной связи с желез- нодорожными путями .общего пользования и местом добычи топлива; автодорожной связи с автодорогами, общего пользования, с желез- нодорожной станцией примыкания, с район- ным или областным центром; близость карьеров или залежей строитель- ного песка и камня; наличие достаточных источников питьево- го и технического водоснабжения; возможность расположения ТЭС на землях несельскохозяйственного назначения или не- пригодных для сельского хозяйства (при отсут- ствий таких земель — на сельскохозяйствен- ных угодьях низкого качества)'; возможность расположения площадки не в местах залегания полезных ископаемых, не в зонах обрушения выработок и не на карстовых или оползневых участках. 8
Площадка новой электростанции должна располагаться в увязке с системными и межси- стемными связями и обеспечивать возмож- ность выдачи мощности по намечаемым ЛЭП. Расположение площадки ТЭС, потребляющей привозное топливо, должно увязываться со схемой развития железных и автомобильных дорог и грузопотоков по ним, водных путей, трубопроводного или других видов транспор- та. Для ТЭЦ площадка располагается, как правило, в центре тепловых нагрузок с уче- том перспективного развития энергопотреби- телей. Места золошлакоотвалов и шламонакопи- телей должны располагаться с подветренной стороны за пределами площадки и охранной зоны источников водоснабжения. Производство изысканий, начиная с выбо- ра площадки, следует выполнять в максималь- но полном объеме, с тем чтобы на стадии ра- бочего проектирования производить только уточнения изысканий под отдельные объекты или узлы ТЭС. Недостаточность материалов изысканий по выбору площадок к моменту на- чала проектирования приводит, как правило, к удорожанию и удлинению сроков строитель- ства, а очень часто и к увеличению эксплуата- ционных затрат. Наличие на площадке высокого уровня грунтовых вод значительно снижает расчетное сопротивление грунта и создает трудности при производстве строительных работ, так как при этом требуются водоотлив, гидроизоляция подземных сооружений и дренаж промплощад- ки. В связи с необходимостью увеличения от- косов котлованов увеличивается объем земля- ных работ. Удорожание строительства из-за высокого уровня грунтовых вод составляет Таблица 1.2. Площади, отчуждаемые для Таблица 1.1. Отвод земель для строительства КЭС (на 1000 МВт мощности), га Г оды премиро- вания Пылеугольные Газомазутные Общий отвод Промпло- щадка Общий отвод Промпло- щадка 1958—1965 1650 22,2 1450 21,4 1966—1970 1175 16,9 527 15,4 1971 — 1972 735 19,2 473 12 1973—1977 457 14 — Примечани вых газомазутных ' е. В после ОС практи дний перио чески прекр д проектир< ащено. звание но- примерно 2—3 % общей стоимости строитель- ства. При сооружении электростанции стоимо- стью 800—1200 млн. руб. удорожание от высо- кого уровня грунтовых вод составит 16— 36 млн. руб. Непременным условием является размеще- ние площадки в зоне, не затопляемой павод- ковыми водами. Основная задача проектных организаций при разработке генеральных планов ТЭС— это сокращение отвода и обеспечение рацио- нального использования земель (табл. 1.1). Приближенные значения площадей, необхо- димых для размещения сооружений КЭС и ТЭЦ, приведены в табл. 1.2, из которой видно, что рост мощности электростанций с 400 до 9000 МВт вызывает сравнительно незначитель- ное увеличение территории самой электростан- ции в пределах ограды. Поэтому удельные за- траты на подготовку и освоение площадки, на все виды коммуникаций, благоустройство, связь и сигнализацию при сооружении мощ- ных ТЭС уменьшаются в несколько раз. Же- лательно, чтобы площадки имели соотношение сторон 1 : 2 или 2,5 : 4. строительства тепловых электростанций, га Сооружения Мощность электростанции, МВт ТЭЦ КЭС 400—600 600—1000 1000—2000 600 1200 2400 4000 7000 9000 Площадка электростанции (в пределах ог- рады) 15—25 25—35 35—40 20—25 25—30 30—40 50—65 65—90 До 100 Водохрани- лище (пруд- охладитель) —— 500—600 1000—1200 1900—2400 3000—4000 6000—7000 До 9000 Жилпоселок 50—70 70—90 90—110 50—70 60—80 60—80 150—200 200—300 200—300 Золошлако- отвал (емкость заполнения на 5 лет) 25—60 60—85 85—200 20—30 30—40 40—50 До 200 ' До 550 До 800 Стройбаза .20—25 25—30 30—35 20—25 25—30 25—50 26—45 26—45 26-45 Примечания: 1. При высококалорийных и малозольных топливах площадка ТЭС при одинаковой мощности имеет меньшую площадь. . 2. При бурых углях и сланцах площадка ТЭС и площади, требуемые для золоотвала, увеличиваются. 3. Площадь РПКБ, обеспечивающей строительство группы электростанций мощностью по 4000 МВт и более, достигает 100 га. 9
Потребность в земельных ресурсах для раз- мещения золошлакоотвалбв определяется для первой очереди ТЭС исходя из 5-летнего пе- риода эксплуатации, а общая площадь — ис- ходя из 25-летнего периода эксплуатации. При этом в дальнейшем предполагается наращи- вание золоотвалов без увеличения их площа- ди. Предполагается, что использование золо- шлаковых остатков в строительстве должно значительно возрасти, что приведет к сокра- щению объемов золоотвалов. Для перспективных типов КЭС в зависи- мости от их мощности и вида угольного топ- лива потребность в отчуждении земель для золоотвалов лежит в пределах 36—390 га (для канско-ачинеких углей—150 м2/МВт, для кузнецких — 260 м2/МВт). Для ТЭЦ, как правило, выбор золошлако- отвалов следует производить из расчета 5-летнего периода эксплуатации с использова- нием золошлаков в строительстве. Под золошлакоотвалы наиболее целесооб- разно отводить непригодные иди малопригод- ные даже для промстроительства земли: ов- раги, выработанные карьеры и т. п. При этом необходимо учитывать, что эти участки после засыпки их золошлаками могут быть приве- дены в культурное состояние планировкой по- верхности с последующим нанесением слоя грунта и посевом трав. Показателями землеиспользования могут служить удельный отвод земель (га/МВт или га/1000 МВт) и плотность застройки. У Р . Удельный отвод земель для КЭС изменяет- • сятв ыцт^ркйх пределах в зависимости от ис- , '/шользуе^рго^тршр^ва:' атомные 0,12—3,41 га/ 7 М'Вт; ;;'^льньК—Q,28—2,21 га/МВт; газома- 'зутные -^0,11—1,88' га/ЙВт. Разница в удельных показателях в основ- ном определяется системой технического водо- снабжения. Меньшие значения относятся к прямоточным системам на реках, прямоточ- но-оборотным с использованием комплексных водохранилищ или больших озер и оборотным системам с градирнями, а большие значения— к системам со вновь создаваемыми водохра- нилищами. Удельные потребности в земле, связанные с типом водоохладителя, составля- ют от 0,02 до 2,3 га/МВт, что соответствует 20—70 % общего отвода земель. Создание искусственных водохранилищ на реках и водохранилищ наливного типа связа- но с затоплением больших земельных площа- дей. Так, для крупных электростанций на тра- диционном топливе мощностью 4000—5000 МВт площадь .водохранилища составляет 2000— 2500 га (0,5 га/МВт), а на ядерном горючем— 3200—4000 га (0,8 га/МВт), или 80—90 % об- щего отвода земель. Следует отметить, что водоохладитель при глубине от 8 до 20 м с учетом использования холодных глубинных вод может иметь размеры примерно в 1,5 раза •меньшие, чем при глубине от 2,5 до 4 м. Пло- щади, занимаемые градирнями, составляют около 30—35 га. При переходе от газомазутного к угольно- му топливу удельная потребность в земле воз- растает в основном из-за строительства золоот- валов, на долю которых приходится 20—40 % отводимых земельных угодий. На площадке ТЭС предусматривают кори- доры для выхода линий электропередачи с ОРУ, расположенных на территории электро- станции. Ширина коридора, занимаемого ЛЭП, определяется числом линий и их напряжени- ем (табл. 1.3). Таблица 1.3. Ширина коридора для ЛЭП, м Напряже- ние, кВ Число ОТХОДЯЩИХ ЛИНИЙ, ШТ; 1 2 4 6 8 10 35 37 50 • 74 98 122 182 ПО 50 67 100 130 163 195 220 65 87 130 175 220 263 330 80 106 162 218 274 330 500 90 130 217 300 390 475 750 120 180 300 — — Примечание. Все расстояния относятся к случаю уста- новки в коридорах одинаковых опор. Отвод земель под промышленную площад- ку, склад топлива и временные здания и со- оружения в процентном отношении сравни- тельно невелик (10—20%)- Абсолютные раз- меры отводимых земель составляют: под пром- площадку — от 22 до 140 га; под склад топ- лива —от 5 до 60 га; под временные здания и сооружения — от 30 до 70 га. Анализ проектных решений показал, что многие КЭС, аналогичные по мощности, топ- ливу и назначению, сильно отличаются по размерам промплощадки и стройбазы. Указан- ный разброс в большинстве случаев объясня- ется различной плотностью застройки терри- тории, которая изменяется от 36 до 80 %, что свидетельствует о наличии резервов снижения потребности в отводе земли при строительст- ве кэс. Потребность в земельных ресурсах для про- чих объектов КЭС (транспортные коммуника- ции, очистные сооружения и др.), включая не- используемые земли, оценивается ориентиро- вочно для новых КЭС в размерах 120 % пло- щади основной промышленной площадки (промплощадка и стройбаза). Указанное со- отношение может быть принято для оценки отчуждаемых земель для перспективных ти- пов КЭС. Площади, занимаемые временными зда- ниями и сооружениями, определяются по эм-
лирической формуле, полученной на основе анализа проектных показателей 28 электро- станций с учетом тенденции к дальнейшему сокращению отводимых площадей в 1990— 2000 г.: / \—0,887 / Д?_ \ 0,167 ' — 9R741 тэс 1 | бл 1 уд — wo у \ 100 / где Зуд — удельная площадь временных зда- ний и сооружений, м2/МВт; Nrac, Убл— уста- новленная мощность ТЭС и блока, МВт. Площади жилых поселков определяются в зависимости от численности строительно-мон- тажных и эксплуатационных кадров. Размер территории жилого поселка опре- деляется исходя из нормы 10 га на 1000 жите- лей. Указанная величина соответствует норме жилой площади 10 м2/чел. Намеченное уве- личение нормы благодаря повышению этаж- ности застройки, по всей вероятности, не при- ведет к росту удельной площади жилпоселка. В основу прогноза потребности КЭС в зе- мельных ресурсах положены Нормативные по- казатели по отводу и использованию земель для строительства электростанций, разрабо- танные институтом Теплоэлектропроект (1974 г.). Приведенные в табл. 1.4 Норматив- Таблица 1.4. Нормативные показатели отвода земель для КЭС Мощность электростанции, МВт Площадь основной промышленной площад- ки, га АЭС Пылеуголь- ная КЭС Газомазутная КЭС 5000 190 310 295 - .. V II 225 335 , 320 4000 172 284 256 • • II — > — 1 -1 1 1 200 304 276 3000 153 252 215 . ...1 174 267 230 2000 130 216 156 14 I I 144 226 166 Примечания: 1. В состав основной промышленной пло- щадки включены: здания и сооружения в ограде КЭС (глав- ный корпус, инженерный корпус, ХВО и т. д.), распредустрой- ству, склад топлива, парк и вееры железнодорожных путей, площадка для стоянки автомашин перед проходной ТЭС, строй- база, очистные сооружения промстоков, зоны между постоян- ными и временным объектами. 2. В числителе — без градирен; в знаменателе — с градир- нями. ТГые показатели основной промышленной пло- щадки соответствуют этапу проектирования 1976—1980 гг. и могут быть использованы для оценки потребности КЭС в земельных ресур- сах. Площадки электростанций зачастую раз- мещаются на землях, пригодных для исполь- зования в сельском хозяйстве. Опыт показал, что невозможно запроектировать электростан- цию, которая располагалась бы без использо- вания пашни, лугов или других сельскохозяй- ственных угодий. Сельскохозяйственные угодья, занимаемые промышленностью,, и в том числе электростанциями, измеряются сот- нями тысяч гектаров. Необходимо учитывать ценность земель и стоимость их восстановле- ния, что позволит повысить экономическую обоснованность решений при выборе площад- ки. При обосновании изъятия сельскохозяйст- венных угодий следует использовать удельные показатели использования сельскохозяйствен- ных земель и пашни S" ". УД 'У«ч = Ц-хЯ»; = ЦЧс где Fc.x — площадь изъятых сельскохозяйст- венных земель, га; Fn — площадь изъятых па- хотных земель, га; Ууст— установленная мощ- ность электростанций,. МВт. Необходимо рассматривать не только зем- ли, бывшие в сельскохозяйственном обороте, но и земли пригодные для использования. При экономическом обосновании необходимости размещения площадки электростанции на сельскохозяйственных угодьях важно проана- лизировать и вопрос о времени использования земель для строительства и эксплуатации. Это необходимо, с одной стороны, для определения потерь сельскохозяйственной продукции во время строительства и эксплуатации ТЭС, а с другой, для оценки стоимости восстановления земель (приложение II). Методика определения потерь сельского хозяйства от изъятия земель, а также стоимо- сти их восстановления и эффекта от строитель- ства компенсирующих предприятий изложена в «Инструкции о порядке возмещения земле- пользователем убытков, причиненных изъяти- ем или временным занятием земельных участ- ков, а также потерь сельскохозяйственного производства, связанных с изъятием земель для несельскохозяйственных нужд». Санитарные нормы и нормы охраны среды. Площадка ТЭС, стройбаза, жилой поселок, водоохладитель, золошлакоотв алы должны быть расположены так, чтобы между ними бы- ли минимально допускаемые санитарными нормами расстояния, что уменьшает длину связывающих их коммуникаций, а следова- тельно, и их стоимость. Площадки, намеченные для строительства электростанций и поселков, должны удовле- творять санитарным требованиям в отношении загазованности, прямого солнечного облуче- ния, естественного проветривания и др. Теп- 11
левые электростанции должны быть располо- жены по отношению к ближайшему жилому району с подветренной стороны для господст- вующих ветров и отделены от жилых районов санитарно-защитными зонами (разрывами).- Господствующее направление ветров следует принимать по средней розе ветров теплого пе- риода года на основе многолетних наблюде- ний. Санитарно-защитной зоной считают терри- торию между тепловой электростанцией (ды- мовыми трубами) и жилыми и культурно-бы- товыми зданиями. В санитарно-защитной зоне допускается располагать пожарное депо, по- мещения охраны, гаражи, склады, админист- ративно-служебные здания, столовые, амбу- латории, торговые здания, бани, прачечные и т. п., а также жилые здания для аварийного персонала и охраны. Размеры санитарно-за- щитной зоны ТЭС зависят от зольности топ- лива и его часового расхода и согласовыва- ются с органами Государственной санитарной инспекции (ГСИ). Для электростанций, рабо- тающих на газовом и жидком топливе, сани- тарно-защитные зоны принимают как для ТЭС на угольном топливе при зольности топлива до 10 %- В соответствии с ГОСТ 17.2.3.02-78, уста- навливающим допустимые выбросы в атмосфе- ру, для предотвращения и максимального сни- жения организованных и неорганизованных выбросов вредных веществ при работе ТЭС должны быть использованы наиболее совре-, менные технология, методы очистки и другие технические средства в соответствии с требо- ваниями санитарных норм проектирования промышленных предприятий. Предельно, до- пустимые выбросы (ПДВ) и временно согла- сованные выбросы (ВСВ)’ и их обоснование должны быть согласованы с органами, осуще- ствляющими государственный контроль за ох- раной атмосферы от загрязнения, и утвержде- ны в установленном порядке. Рассеивание вредных веществ в атмосфере за счет увеличения высоты их выброса допус- кается только после применения всех имею- щихся современных технических средств сокра- щения выбросов. С целью создания более благоприятных условий для рассеивания оставшихся выбро- сов сооружаются дымовые трубы высотой 250—420 м и более. Такая высота обеспечива- ет концентрацию выбросов на уровне дыхания в пределах, допускаемых санитарными норма- ми. Предельные концентрации вредных ве- ществ, определенные нормами СН 245-71 и ин- струкцией Минздрава СССР 2063-79, приведе- ны в табл. 1.5. Источники- водоснабжения. Основное коли- чество воды на ТЭС требуется для конденса- та блина 1.5. Предельные концентрации вредных веществ в атмосфере Наименование Максимальная разовая допусти- мая концентра- ция в атмосфере на уровне земли, мг/м3 Среднесуточ- ная допускае-- мая концент- рация-в ат- мосфере на уровне Земли, мг/м3 Двуокись азота 0,085 0,04 Окись углерода 3,0 1,0 Сернистый ангидрид 0,5 0,05 Пыль нетоксичная 0,5 0,15 ции отработавшего в турбине пара. В.табл. 1.0 приведены расходы воды дляблстнег^г периода при- пряябточцой'дасТсме технического вбдр- снабжсция (для зимнего; периода Количество воды мржё'т-бытьуменьшено, как правило; в 1<3 раза)/. При подсчете общего расхода воды Таблица 1.6. Расход воды на охлаждение отработавшего пара, м3’/ч Мощность турбины, МВт Конденсато- ры Г азовоз- духоохла- дители Маслоох- ладители Всего 60—80 9000 380 200 9580 100 18 000 580 215 19 535 135—180 20 800 . . 640 280 21 720. ..210 .' 26 506 - : .800 < 430: . 27 730 ; ‘•300 38 000 1000 600 39 600 500 51000 1200 800 53 000 800 100 000 1500 1000 102 500 1200 135 000 1800 1300 138 100 не следует учитывать расход воды на гидрав- лическое золошлакоудаление, который в 10— 15 раз превышает количество удаляемых шла- ков и золы, причем безвозвратная потеря во- ды составляет 20—25 % общего расхода на зо- лошлакоудаление. Вода на подпитку системы гидравлического золошлакоудаления подает- ся, как правило, после использования ее в конденсаторах турбин. С ростом мощности электростанций техни- ческое водоснабжение приобретает все более решающее значение при выборе места разме- щения ТЭС. С одной стороны, трудно выбрать площадку КЭС у реки, которая могла бы слу- жить источником для прямоточного водоснаб- жения. С другой стороны, стоимость техниче- ского водоснабжения при переходе от прямо- точной системы на оборотную возрастает с 4— 5 до 20 руб и более на 1 кВт установленной мощности. Исключительно большое зна7 чение приобретает возможность размещения электростанций вблизи рек, озер и устройства систем прямоточного водоснабжения. Прямо- точная система обеспечивает наилучшие экс- 12
плуатационные показатели, так как имеет са- мую низкую температуру охлаждающей воды и обеспечивает минимальные затраты на стро- ительство. Однако применение прямоточных систем ограничивается требованиями Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами, согласно которым подогрев воды в ис- точнике водоснабжения в расчетном створе после сброса теплых вод ТЭС не должен быть более 3°С летом и 5 °C зимой. Это обстоя- тельство требует, чтобы минимальные расхо- ды воды в реке по крайней мере в 3 раза пре- вышали потребные расходы ТЭС. Технико-экономическими расчетами опре- делено, что удельные капитальные вложения в систему технического водоснабжения на 1 кВт установленной мощности составляют в среднем: при использовании для технического водо- снабжения ТЭС водохранилищ гидроэлектро- станций 6—7 руб.; при специально создаваемых речных водо- хранилищах-охладителях 11—12 руб.; при наливных водохранилищах-охладите- лях 14 руб.; при оборотных системах с градирнями 18— 24 руб. Размещение ТЭС у рек должно произво- диться с учетом расположения на них рабо- тающих или проектируемых гидроэлектро- станций. Если гидроэлектростанция действу- ет, то при выборе площадки ТЭС в верхнем бьефе следует „учитывать колебания ... отм^ТДК, воды между (НПУ' '(йсфВй^Оы^^'поЖгё^ый уровень)- и;ФМО.;.(.урорДнь .мертвого.-объема)- / водохранилища. Колебания 'отметок воды и удаленность ТЭС от русла реки может при- вести к усложнению и удорожанию гидротех- нических сооружений, на что должно быть об- ращено при выборе площадки особое внима- ние. Следует иметь в виду, что при использова- нии водохранилищ ГЭС желательно возможно меньшее колебание уровня воды в нем. Ко- лебание уровня воды свыше 8—10 м ставит под сомнение целесообразность использования водохранилища ГЭС для водоснабжения ТЭС, так как увеличение подъема воды только на 1 м вызывает дополнительный расход электро- энергии на собственные нужды ТЭС мощностью 4000 МВт в размере 15—20 млн. кВт-ч в год, Г что при стоимости 1 коп/(кВт-ч) принесет ущерб народному хозяйству в размере около : 150—200 тыс. руб/год. Кроме того, колебание уровня воды вызывает дополнительное увели- чение капитальных вложений в водозаборные и водосбросные сооружения ТЭС. Таким обра- ;; зом, при выборе площадки следует тщательно учитывать возможные колебания уровня воды в водохранилище или реке. Желательно, чтобы отметка планировки площадки превышала пьезометрический уро- вень воды в сбросных каналах примерно на 3 м, что позволяет использовать сифонное действие сливных трубопроводов циркуляци- онной воды в пределах 7,5 м (из расчета рас? положения выходного патрубка конденсатора на высоте 4,5 м над полом машинного отде- ления)'. Выполнение этих условий в некоторых слу- чаях может привести к большим объемам зем- ляных работ при планировке площадки, т. е. к росту капитальных затрат на сооружение ТЭС. Невыполнение же этих условий может в свою очередь привести к увеличению расхо- дов электроэнергии на собственные нужды ТЭС из-за необходимости подачи воды на до- полнительную высоту. Обоснованное решение этого вопроса при определении нулевых отме- ток главного корпуса требует специальных технико-экономических расчетов. Снижению расходов электроэнергии на собственные нужды за счет снижения напора насосов циркуляционного водоснабжения, как правило, уделяется при выборе площадок ТЭС большое внимание. Если раньше напор этих насосов составлял 15—17 м, то теперь для прудовых систем стремятся выбирать пло- щадки, для которых требуемый напор насо- сов был бы не более 7—12 м. Для этого при проектировании ТЭС большой мощности глав-' ный корпус с машинным залом, обращенным в сторону водного источника, предпочитают размещать у самого берега. При выборе места водохранилища необхо- димо стремиться к уменьшению объемов работ по сооружению каналов, плотин, дамб и в то же время находить площадки с удовлетвори- тельными геологическими условиями (допус- тимая фильтрация под гидросооружениями и через ложе водохранилища). При отчуждении земель для площадки и водохранилища следу- ет избегать больших сносов селений, переноса дорог и других искусственных сооружений,- а также затоплений ценных сельскохозяйствен- ных угодий. При выборе мест размещения электростан- ций необходимо выявить источники питьевой воды. Это особенно важно для районов с бед- ными водными ресурсами. Потребность в воде для поселка эксплуатационных и строитель- но-монтажных кадров (при максимальном развороте работ) для ТЭС мощностью 600— 1200 МВт—180 м3/ч, 1200—2400 МВт —240 м3/ч, 4000 МВт — около 400 м3/ч, питьевую во- ду следует искать и при наличии реки, так как при расположении площадки ТЭС ниже сбро- са в реку хозяйственных, фекальных и про- 13
• мышленных стоков воду для питьевых целей забирать из реки не разрешается. В качестве .источника хозпитьевого водоснабжения стара- ются использовать в первую очередь подзем- ные воды. Транспортные связи. Одним из основных условий при выборе размещения новой ТЭС является наличие железнодорожной связи с железнодорожными путями общего пользова- ния и местом добычи топлива и автодорожной связи с железнодорожной станцией примыка- ния, с районным или областным центром. При размещении ТЭС вблизи места добычи целе- сообразно пути для подачи топлива сооружать без.захода на железнодорожные пути МПС. Желательно, чтобы протяженность внешних железнодорожных путей не превышала 8— 12 км при разности отметок начала и конца пути, обеспечивающей соблюдение нормаль- ных уклонов пути при наименьших объемах земляных работ. Кроме того, следует преду- смотреть, чтобы на трассе железнодорожных путей не требовалось строительства крупных искусственных сооружений. Примыкание к же- лезнодорожным путям следует осуществлять по направлению грузопотока к электростан- ции. Автодорожную связь площадки ТЭС с до- рогами общего пользования, с железнодорож- ной станцией, районными и областными цент- рами следует иметь также возможно более ко- роткой, без сложных искусственных сооруже- ний. Железнодорожные пути ТЭС состоят из трех отдельных участков: приемо-сдаточных путей на железнодорожной станции примыка- ния к магистральной железной дороге; путей на площадке электростанции (на разгрузоч- ные' устройства, склад топлива, главный кор- пус); соединительных путей между приемной станцией и путями на площадке электростан- ции.- Приемо-сдаточные пути могут быть со- оружены вне железнодорожной станции, если она стеснена, и располагаться непосредствен- но возле ТЭС. Для этой цели при выборе пло- щадки электростанции следует предусматри- вать дополнительную площадь 4—5 га. Топливо по железнодорожным путям пода- ется составами, при этом грузоподъемность и количество маршрутов в сутки зависят от марки угля, его теплоты сгорания и мощности электростанции. На электростанцию мощ- ностью 1260 МВт необходимо подать в сутки 24 700 т топлива, или 11 маршрутов по 3200 т, а мощностью 4000 МВт — 51 000 т, или 12 мар- шрутов по 6000 Т.: По схеме топливоподачи на ТЭС все составы должны быть приняты на приемо-сдаточные пути, затем поданы к в'аго- ноопрокидывателям и после повагонной раз- грузки выведены на порожняковый путь. Для того чтобы условия работы железнодо- рожного транспорта на ТЭС не оказывались тяжелыми, при выборе площадки электростан- ции проектирующей организацией должно быть проведено рекогносцировочное обследо- вание существующих железнодорожных путей и должны быть определены: место примыкания железнодорожной ветки к магистральной же- лезной дороге; место устройства, приемо-сда- точных путей (на железнодорожной станции примыкания или на особой станции, располо- женной около ТЭС, или на самой площадке электростанции); длина соединительной же- лезнодорожной ветки и возможность присо- единения к этой ветке; наличие на трассе ис- кусственных сооружений (мостов, путепрово- дов) ; примерные условия сооружения полотна железнодорожного пути (грунты на трассе, наличие скальных выемок и пр.); возможные уклоны или подъемы, а также радиусы за- кругления. Примерно эти же вопросы должны быть рассмотрены при выборе площадки и для ав- томобильных путей с определением необходи- мой категории дорог. 1.2. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА Правильный выбор площадки может обес- печить заметное сокращение затрат при строи- тельстве и эксплуатации ТЭС. В первую оче- редь могут быть уменьшены затраты, завися- щие от рельефа местности, грунтовых усло- вий, удаленности площадки от источников во- доснабжения и магистральных автомобильных и железных дорог. О значении этих затрат мо- жет свидетельствовать сопоставление показа- телей трех конкурирующих вариантов разме- щения новой ТЭС мощностью 4800 МВт (табл. 1.7). Как видно из табл. 1.7, в результате бо- лее благоприятных условий размещения по ва- рианту 3 общие годовые издержки удалось уменьшить по сравнению с вариантом 1 на 3,3 млн. руб., при этом стоимость 1 кВт уста- новленной мощности сократилась на 7,2 руб. Влияние затрат на освоение территории площадок, сооружение дорог и организацию строительства, т. е. на объемы работ, выпол- няемые в подготовительный период строитель- ства (до начала основных строительных работ на площадке), характеризуются данными табл. 1.8, которые показывают, что правиль- ный выбор площадки может обеспечить ощу- тимую разницу капитальных вложений (пер- вый вариант — 47 млщфуб., третий вариант- 13,35 млн. руб.). Разность затрат-по 1 и 3 вариантам (47— —13,35 = 33,65 млн., руб.) в основном опреде- ляется разной стоимостью строительно-мон- 14
Продолжение Таблица 1.7, Сопоставление технико-экономических показателей ТЭС на разных площадках Наименование Вариант площадки 1 2 3 Наименование Вариант площадки 1 2 3 Проектная мощность, МВт Расход электроэнер- гии на собственные нуж- ды, %: Годовой отпуск элек- троэнергии, 109 кВт-ч Удельный расход топ- лива, г/(кВт-ч) Численность эксплуа- тационного персонала, чел. Пиковая численность строительных кадров, чел. Капитальные вложе- ния в промстроительство (всего), млн. руб. В том числе: постоянные затраты переменные затраты Из них: подготовка терри- тории сооружения техни- ческого водоснаб- жения Г идрозолоуд ал ение, млн. руб.. Внешние инженерные коммуникации, млн. руб. Транспортное хозяй- ство, млн. руб. Временные здания и сооружения,, млн. руб. Прочие работы и за- траты, млн. руб. 4800 4,5 4,6 4,6 27,6 27,55 27,55 336 2304 7500 625,0 602,3 589,8 215,9 409,1 193,2 180,7 21,9 18,4 13,6 51,7 39,5 / 36,1 12,9 I 18,2 19,2 18,0 18,0 18,0 21,1 16,2 13 14,8 14,4 14 39,7 38,6 38 Затраты на граждан- ское строительство, млн. руб. Затраты на строитель-' ство ЛЭП, млн. руб. Затраты на оборотные фонды, млн. руб. Всего, млн. руб. Годовой расход услов- ного топлива, млн. т Годовой расход нату- рального топлива, млн. т Дальность транспор- тировки топлива, км Стоимость добычи ус- ловного топлива, руб/т Стоимость условного топлива франко-КЭС, руб/т Годовые затраты на топливо, млн. руб. Г одовые эксплуатаци- онные издержки КЭС, млн. руб. Годовые эксплуата- ционные издержки ЛЭП, млн. руб. Общие годовые из- держки, млн. руб. Стоимость установлен- ной мощности, руб/кВт Себестоимость отпу- щенной электроэнергии, коп/(кВт-ч) Топливная составля- ющая, коп/(кВт-ч) Рентабельность, произ- водства, % Срок окупаемости ка- питальных вложений, лет 67,1 67,1 73,0 109,9 115,3 113,9 14,0 816,0 798,7 9,27 790,7 10,66 2336 2339 2323 7,94 14,9 14,91 14,89 138,1 138,3 138,0 202,4 200,3 199,0 4,4 4,6 4,5 206,8 204,9 203,5 130,2 125,5 123,0 0,733 0,772 0,718 0,500 0,500 0,498 16,4 17,5 18,2 6,26 5,9 5,65 Таблица 1.8. Объемы и стоимость работ подготовительного периода строительства новой КЭС Объекты и работы 1 Вариант площадки 2 3 Подъездной железнодорожный путь, км/тыс. руб. 24/4800 22/5500 5/1200 Подъездная автомобильная дорога, км/тыс. руб. 12/6600 6/2900 6/1300 ЛЭП-110 для электроснабжения строительства и жилпоселка, км/тыс. руб. Водопровод к промплощадке и жилпоселку, км/тыс. руб. 65/1000 , 50/800 10/200 14/1700* 12/1500* • Перегрузочная площадка, га/тыс. руб. 5/200 5/200 5/200 Временный поселок, чел/тыс. руб. 1000/850 1000/850 1000/850 Вырубка леса на территории золоотвала и водохранилища, га/тыс. руб. 2500/2000 500/250 500/250 Вырубка леса на территории промплощадки и поселка, га/тыс. руб. Разводящие сети и перебазировка земснарядов, тыс. руб. 800/600** 800/400 800/400 450 — ——• Гидромеханизированные работы по пригрузу торфа в ложе водохрани- 8,3/17 000 1,0/2000*** 1,0/2000*** лища, млн. м3/тыс. руб. Планировочные работы на промплощадке и стройбазе насыпь/выемка,. 2,9/2,1 2,1/3,2 2,1/3,8 млн. м3/тыс. руб. 8200 8200 6800 Первоочередные работы по канализационным очистным сооружениям, 1500 1500 — связанные с вводом первых жилых домов; частичный ремонт существую- щих подъездных автодорог и пр., тыс. руб. Итого работы подготовительного периода, тыс. руб. 47 000 25 100 •е 1 ' 1 ше w ГЗ 350 Г 15
Продолжение табл. 1.8 Объекты .и работы Вариант площадки 1 2 3 В том числе: 1-й год 6000 6000 6000 2-й год 12 000 12 000 7350 3-й год 15 000 7100 4-й год 14 000 —— * Первоочередные дома жилого поселка подключаются к существующим сетям. ** Увеличение стоимости за счет предварительного осушения. *** Работы по брызгальному бассейну. тажных работ, а сокращение строительно-мон- тажных работ влечет за собой уменьшение затрат на приобретение строительно-монтаж- ного оборудования, на гражданское строитель- ство, т. е. дополнительно снижает расходы и по этой части сводного сметно-финансового расчета. Кроме того, уменьшение срока строи- тельства ТЭС по варианту 3 на два года при- водит к дополнительной выработке электро- энергии. Выбор наилучшей по условиям строи- тельной географии площадки, с наиболее полным удовлетворением предъявляемых тре- бований, может обеспечить общую экономию затрат на 7—12 % общей стоимости, не считая уменьшения годовых эксплуатационных из- держек, увеличения рентабельности и сокра- щения срока окупаемости капитальных вло- жений. Пример, приведенный в табл. 1.7, подтвер- ждает правильность выбора третьего варианта площадки для сооружения новой электростан- ции. Но может быть и так, что за несколько лет получаемая экономия затрат будет пере- крыта повышенными эксплуатационными рас- ходами. Таким образом, при выборе площадок должны учитываться наряду с капитальными и эксплуатационные расходы. Глава вторая ГЕНЕРАЛЬНЫЙ И СИТУАЦИОННЫЙ ПЛАНЫ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 2Х ОБЩИЕ ВОПРОСЫ Основные сооружения ТЭС подразделяются на несколько групп, каждая из которых в за- висимости от местных условий размещается в соответствии с требованиями технологического процесса, правилами санитарии и противопо- жарными нормами в отдельных зонах. На территории промплощадки ТЭС (в пре- делах ограды) размещены: главный корпус с дымовыми трубами; топливоподача; объеди- ненный вспомогательный корпус (ОВК), в ко- тором расположены бытовые помещения и по- мещения инженерных служб; химводоочистка; центральные ремонтные мастерские; инженер- ный корпус; центральный склад и склад реак- тивов химводоочистки; общестанционная ком- прессорная; ацетилено-генераторная и азотно- кислородные станции, а также экипировочно- ремонтный блок; служебно-техническое здание железнодорожного транспорта; мазуто-масля- ноё хозяйство (при угольном топливе); на- сосные станции технического водоснабжения; проходная» 16 Основная площадка ТЭС включает: пром- площадку ТЭС, ОРУ всех напряжений, склад топлива, очистные сооружения. Водохранили- ще или градирни размещаются обычно рядом с промплощадкой или на ее территории (гра- дирни) . Строительная база размещается на терри- тории основной площадки около главного кор- пуса или на небольшом отдалении от него. Районная производственная комплектовоч- ная база (РПКБ), жилпоселок и золоотвалы (шлакоотвалы) располагаются вне основной площадки. Взаимное расположение на карте сооруже- ний ТЭС со всеми коммуникациями носит на- звание ситуационного плана электростанции. Взаимное расположение объектов основной площадки носит название генерального плана. Первые компоновки генеральных планов электростанций с блоками большой мощности по существу повторяли принципиальные реше- ния компоновок генпланов ТЭС с блоками средней мощности, которые имели ряд суще, ственных недостатков: недостаточную блоки.
ровку зданий, что требовало большей площади для их размещения; размещение трубопрово- дов разного назначения в туннелях и каналах, усложнявшее производство строительно-мон- тажных работ и увеличивающее площадь промплощадки; удаленность главного корпуса от водохранилища; малую техническую осна- щенность железнодорожного транспорта элек- трической централизацией стрелок, отсутст- вие мощных вагонотолкателей и вибрационно- частотных весов, что также приводило к уве- личению промплощадок. С увеличением единичной мощности бло- ков и электростанций потребовался пересмотр основных компоновочных решений. Улучше- ние компоновочных решений генерального пла- на электростанции осуществляется совершен- ствованием компоновок главных корпусов и внедрением новых проектных решений, а так- же созданием и применением нового, прогрес- сивного оборудования с меньшими .габаритами и лучшими технико-экономическими показате- лями. Такие решения в совокупности с совер- шенствованием компоновок главных корпусов обеспечивают более эффективное использова- ние площади генерального плана. При проектировании генеральных планов и транспортных коммуникаций ТЭС должны со- блюдаться следующие основные принципы: применение совершенного и высокопроизво- дительного технологического оборудования и рациональных технологических схем, позволя- ющих резко сократить площади зданий и со- оружений; максимальная, технически обоснованная и оправданная улучшением условий эксплуата- ции и повышением надежности блокировка зданий и сооружений с сокращением количе- ства их площадей и объемов, что позволяет уменьшить площадь занимаемой территории на 9-12 %; сокращение числа и протяженности авто- мобильных и железных дорог и других комму- никаций и расположение их в единых коридо- рах;. прокладка коммуникаций на эстакадах; использование конвейерного транспорта для доставки твердого топлива и трубопровод- ного для подачи жидкого и газообразного топ- лива; использование золы и шлаков для нужд строительной промышленности, что позволит в 2—3 раза сократить площадь под золошлако- отвалами, так как при этом можно ограни- читься созданием аварийно-резервных • емко- стей, рассчитанных на прием золы и шлаков в аварийных ситуациях или в случае временных перебоев в отгрузке золошлаковой смеси; сооружение мазутных складов с примене- нием баков большой емкости (30—50 тыс. т) ;„ 2—861 замена по возможности надземных баков хра- нения мазута подземными той же емкости, что сокращает занимаемую площадь на 26 %; учет при выборе площадок дальности транс- портирования топлива, от которой зависит ем- кость резервных складов и, следовательно, за- нимаемая ими площадь; сооружение размораживающих устройств проходного типа с расположением их на путях подачи вагонов к вагоноопрокидывателям; создание централизованных ремонтных баз и заводов и исключение локальных для каж- дой электростанции ремонтной и складской баз; применение вместо стационарных пусковых котельных инвентарных передвижных мало- габаритных котлов радиационного типа; сооружение открытых сбросных каналов технического водоснабжения с вертикальными железобетонными стенками; сооружение круглых оград первой охран- ной зоны артезианских скважин, что позволя- ет уменьшить занимаемую ими площадь на 20%. Одним из путей уменьшения площадей, от- водимых под строительство электростанций, является также сокращение площадей строй- баз, которые в настоящее время все еще ве- лики. XX ТРЕБОВАНИЯ К КОМПОНОВКЕ ГЕНПЛАНА Общая схема. Размеры территории элект- ростанции должны удовлетворять требуемым минимальным разрывам между зданиями и сооружениями по технологическим, санитар- ным и противопожарным требованиям. При определении размеров территории, занимае- мой электростанцией, следует учитывать так- же возможность ее расширения, однако при этом не следует предусматривать излишних резервных площадей. Генеральный план должен разрабатывать- ся на конечную мощность. Освоение же тер- ритории должно производиться лишь в объе- ме, необходимом для строительства данной очереди (при сооружении очередями). Главный корпус тепловой электростанции рекомендуется располагать возможно- ближе.к источнику водоснабжения. В зависимости от мощности ТЭС и рельефа местности распре-, делительное устройство обычно располагают за угольным складом или со стороны посто- янного торца главного корпуса. Здания и сооружения, к которым должны подаваться же- лезнодорожные составы, желательно распола- гать с максимальным приближением к желез- нодорожным путям.' Ввод постоянных желез- нодорожных путей на площадку может быть осуществлен со стороны как временного, так 17
и постоянного торца главного корпуса. Посто- янный железнодорожный путь обязательно под- водится к машинному отделению главного кор- пуса. На мощных ТЭС подвод железнодорож- ного пути осуществляется также к котельному отделению и к трансформаторам, устанавли- ваемым у стенки машинного отделения. На всех электростанциях должно быть предусмотрено ограждение площадки. Длина ограды должна приниматься минимальной. Вне ограды располагаются склад твердого топлива, разгрузочное устройство для топли- ва, приемо-сдаточные пути, мазутное хозяйст- во емкостью более 10 000 м3 при наземном хранении и 20 000 м3 при подземном, пожар- ное депо, столовая. Все эти сооружения, кро- ме мазутного хозяйства, не ограждают. На ог- раждаемой территории электростанции или вне ее, но с обязательным местным сетчатым ограждением, сооружаются открытые распре- делительные устройства, насосные циркуляци- онного, противопожарного и питьевого водо- снабжения, брызгальные бассейны. Склады топлива. Площади, занимаемые топливными складами, определяются в соот- ветствии с нормами технологического проек- тирования тепловых электрических станций, предусматривающими для ТЭС следующие емкости складов. Емкость складов угля и сланца принима- ется, как правило, равной 30-суточному расхо- ду топлива. Для электростанций, располагае- мых на расстоянии 41—100 км от угольных разрезов или шахт, емкость склада принима- ется равной 15-суточному расходу, а на рас- стоянии до- 40 км — 7-суточному расходу. Су- точный расход топлива определяется исходя из 24-часовой работы всех котлов при их но- минальной производительности. При наличии пиковых и полупиковых энергетических и во- догрейных котлов суточный расход топлива определяется с учетом заданного режима их работы. При производительности топливопр- дачи 100 т/ч и более для разгрузки вагонов с углем и сланцем применяются вагоноопроки- дыватели: при производительности от 100 до 400 т/ч устанавливается один вагоноопрокиды- ватель, от 400 до 1000 т/ч'-—два. Количество вагоноопрокидывателей для ТЭС с производи- тельностью топливоподачи свыше 1000 т/ч оп- ределяется расчетом (с учетом одного резерв- ного)’. При установке одного вагоноопрокиды- вателя на складе топлива предусматривается разгрузочная эстакада длиной 120 м или при- емный бункер на один вагон, при наличии ре- зервного вагоноопрокидывателя — эстакада длиной 60 м. При поставке на электростанцию смерза- ющегося топлива сооружаются разморажива- ющие устройства. Длина размораживающего устройства определяется с учетом времени разогрева вагонов, суточного расхода топлива и должна увязываться с длиной пути надвига й поступающих маршрутов топлива. На электростанциях, для которых мазут является основным, резервным или аварийным топливом, длина фронта слива мазута долж- на приниматься исходя из слива расчетного суточного расхода мазута не более 9 ч и ве- совой нормы железнодорожного маршрута, но не менее 1/3 длины маршрута. При этом до- ставка принимается цистернами емкостью 60 т при коэффициенте неравномерности подачи 1,2. Длина фронта разгрузки растопочного ма- зутохозяйства для электростанций с котлами общей паропроизводительностью до 8000 т/ч принимается 100 м, свыше 8000 т/ч — 200 м. Емкость мазутохранилища для электро- станций, у которых мазут является основным, резервным или аварийным топливом, прини- мается следующей: Назначение топлива Основное для электростанций, работающих на мазуте: при доставке по железной дороге йцебвейв при подаче по трубопрово- дам ...................... Резервное для электростанций, работающих на газе . . ' в 9 Аварийное для электростанций, работающих на газе . , , . Для пиковых водогрейных кот- лов, устанавливаемых на ТЭЦ или ГРЭС > » . « « Емкость хранилища На “15-суточный рас- ход На 3-суточный расход На 10-суточный рас- ход При ПОЛНОЙ мощ- ности электростанции На 5-суточный расход при полной мощности электростанции На 10-суточный рас- четный расход Расчетный суточный расход мазута опре- деляется исходя из 24-часовой работы всех ус- тановленных энергетических котлов при их номинальной производительности и 24-часовой работы водогрейных котлов при покрытии мак- симального отпуска теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Разрывы между зданиями и сооружениями по противопожарным требованиям зависят от степени огнестойкости зданий и сооружений. Разрывы между зданиями и сооружениями и открытыми наземными расходными складами топлива принимаются в соответствии со СНиП «Генеральный план промышленных предприя- тий». Расстояние между зданиями и сооруже- ниями электростанции и оградой должно быть не менее 5 м, расстояние до градирен — не ме- нее 21 м. Разрыв между ОРУ и градирнями должен быть не. менее 60 м при расположений ОРУ с подветренной стороны и не менее 30 м—~ снаветренной, 18
Санитарные нормы требуют разрыва между зданиями, освещаемыми через оконные прое- мы, не менее наибольшей высоты противосто- ящего здания до карниза. Санитарные разры- вы должны быть: от открытых складов угля и других пыля- щих 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 территории элек- тростанции должна выполняться с сохранени- ем по возможности естественного рельефа ме- стности и выполнением минимального объема земляных работ. Перемещение при планировке земляных масс не должно вызывать оползне- вых и просадочных явлений, нарушения режи- ма грунтовых вод и заболачивания террито- рии. Основные здания и сооружения электро- станции, имеющие значительную протяжен- ность (главный корпус и др.), а также желез- нодорожные пути следует по возможности рас: полагать параллельно горизонталям существу- ющего рельефа. При сложном рельефе пло- щадки приходится производить террасную планировку. Такая же планировка применя- ется, 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 водоот- вода или к дождеприемникам ливневой кана- лизации с последующим сбросом в понижен- ные места. На территории электростанции, как правило, должна предусматриваться открытая система водоотвода и лишь при технико-эко- номическом обосновании допускается закры- тая система водоотвода. Уклоны планируемой поверхности, выпол- няемые для отвода ливневых вод от зданий и сооружений, должны соответствовать допусти- ? мым уклонам транспортных путей и инженер- . ных сетей и коммуникаций. Минимальные ук- лоны. планируемых площадей принимаются : обычно в пределах 0,03. При планировке пло- щадки в пределах здания высота подсыпки должна обеспечить для основных зданий и со- оружений нормальную глубину заложения фундаментов в естественный грунт. Вдоль наружных стен зданий должны уст- раиваться отмостки шириной, .превышающей Сцынос 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 внутри- 2* площадочные дороги, должны назначаться не менее чем на 0,5 м выше горизонта высоких вод с учетом подпора и уклона водотока. Отметка чистого пола первого этажа ос- новных производственных зданий должна быть выше планировочной отметки зданий на 0,15 м; отметка головки рельса железнодорожного пу- ти, вводимого в здание, должна быть равна отметке чистого пола здания либо превышать ее не более чем на высоту рельса. 2.3. ТРЕБОВАНИЯ К КОММУНИКАЦИЯМ И ДОРОГАМ Для облегчения и удешевления работ ну- левого цикла трубопроводные коммуникации, как правило, следует располагать на надзем- ных эстакадах, по возможности отказываясь от устройства подземных туннелей и каналов^ (кроме коммуникаций, допускающих беска• ‘ нальную прокладку). Инженерные сети рас- полагаются в одной траншее, в одном туннеле или канале, на одной эстакаде с разрывами для монтажа и ремонта трубопроводов. Трассы коммуникаций прокладываются •прямолинейно вдоль основных проездов па- раллельно линиям застройки. Пересечение проездов коммуникациями выполняют под прямым углом к оси проезда. Не допускается надземная прокладка про- тивопожарных водопроводов, трубопроводов канализации промышленных сточных, фекаль- ных и ливневых вод; трубопроводов с легко- воспламеняющимися и горючими жидкостями; газопроводов горючих газов по наружным сго- раемым покрытиям и стенам зданий и по зда- ниям, в которых размещаются взрывоопасные •производства (например, электролизерная) или хранятся взрывоопасные материалы, а также через здания и сооружения, не связан- ные с потреблением газа, и по территории, за- нятой складами горючих и легковоспламеня- ющихся материалов. Наземные трубопроводы не должны укладываться в пределах ширины зон, отведенных для укладки подземных ком- муникаций периодическим доступом. , i Подземные коммуникации, как правило.,, ' должны прокладываться вне проезжей части дорог. Взаимное расположение подземных : коммуникаций, а также их расположение по j отношению к зданиям и железным дорогам не должны допускать их механического повреж- дения, разрушения блуждающими токами; подмыва фундаментов зданий и сооружений при повреждениях трубопроводов жидких ве- ществ; попадания загрязненных сточных вод в системы питьевого водоснабжения; проник- новения взрывоопасных газов через коллек- торы, каналы, туннели, подвалы и т.п.; нагре- 'вания теплопроводами трубопроводов легко- 19
воспламеняющихся жидкостей и электричес- ких кабелей, а также порчи зеленых насаждений. Совместная прокладка в туннеле трубопроводов легковоспламеняющихся и го- рючих жидкостей с теплопроводами и кабе- лями сильного и слабого тока не допускается. Не допускается также прокладка трубопрово- дов с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями или горючими газами в туннелях и каналах под зданиями и сооружениями. Подъездной железнодорожный путь, соеди- няющий электростанцию с сетью железных до- рог общего пользования, проектируется на пропуск маршрутных составов из большегруз- ных вагонов по нормам дороги общего поль- зования, к которой он примыкает. Если обес- печение пропуска маршрутных составов по подъездному пути связано с большими капи- тальными затратами, допускается подача маршрутов по частям, но не более чем тремя частями. Полезная длина приемо-сдаточных путей железнодорожной станции ТЭС рассчи- тывается на прием маршрутного состава пол- ной нормы или длину отдельных подач при де- лении поезда на части. Конструкции железно- дорожных путей разгрузочных устройств и складов топлива должны удовлетворять усло- виям пропуска локомотивов, работающих на подъездном пути. Железнодорожные пути вагоноопрокидывателей должны проектиро- ваться безгорочными. Подъездные автомобильные дороги преду- сматриваются двух типов: дороги для связи промплощадки с автодорогами общего поль- зования и жилым поселком (с шириной про- езжей части на две полосы движения) и доро- ги к железнодорожным станциям, базисным складам топлива, водозаборным сооружениям и пр. (с шириной проезжей части на одну по- лосу движения). • Основная автомобильная дорога, связыва- ющая площадку электростанции с внешней автомобильной дорогой, подводится, как пра- вило, к электростанции со стороны постоян- ного торца главного корпуса или его продоль- ных сторон. На территории электростанции ав- томобильные дороги прокладываются к глав- ному и объединенному вспомогательному корпусам, дробильному корпусу, разгрузочно- му устройству, мазуто-масляному хозяйству, зданию главного щита управления, открытому и закрытому распределительным устройствам, площадке пиковых котлов, градирням и бере- говым насосным. К остальным зданиям и со- оружениям обеспечивается пожарный подъ- езд по свободной, спланированной территории шириной не менее 6 м. Главный въезд на электростанцию и коль- цевая дорога вокруг главного корпуса выпол- няются шириной 6 м., остальные дороги выпол- няются с шириной проезжей части 4,5 м. До-"- роги вокруг угольного склада, склада мазута- и открытого 'распределительного устройства—i улучшенные грунтовые или с твердым покры- тием. На территории ОРУ проезд в-зависимо- сти от грунтов обеспечивается по свободной спланированной территории или дорогам с низшими или переходными типами покрытия. Проезды по свободной спланированной тер- ритории при глинистых и пылеватых грунтах должны быть укреплены шлаком или гравием и иметь уклоны, обеспечивающие естествен- ный отвод поверхностных вод. 2.4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЙ ЗЕМЕЛЬНЫХ УГОДИЙ В энергетическом строительстве предпо- сылкой для улучшения использования отводи- мых для энергетических объектов земель явля- ется дальнейшее улучшение ситуационных и ге- неральных планов ТЭС. В настоящее время при технико-экономической оценке генеральных планов согласно СНиП «Генеральный план промышленных -предприятий» используется показатель минимальной плотности застройки площади 7<пл, % • ir $з -f- Sc где S3—.площадь застройки зданиями, га; Sc —площадь застройки сооружениями, га; Sy— площадь отведенной земли под электро- станцию, га. Согласно СНиП «Генеральный план про- мышленных предприятий» показатель мини- мальной плотности застройки площадки ТЭС колеблется в пределах от 21 до 38%. Ниже показано, что на конкретных ТЭС показатель во многих случаях превзойден. Поэтому, учи- тывая, что за последнее время внедрены но- вые прогрессивные решения, приводящие к уменьшению площадей отдельных объектов и генеральных планов, видимо, при дальнейшей работе целесообразно будет цвести новый тер- та блица 2.1. Оптимальный показатель плотности застройки площадки тепловой электростанции, °/о! КЭС на твер- дом топливе КЭС на газе и мазуте ТЭЦ с градир- нями Мощность элек- тростанции, МВт Л л к СЪ ЙЗ * л и n.g ф о И ф ф £ Ь (-< ф сс Р< ф и «3 К к (-< ф СО ф га Я &S К ' й) ь S m пои Е СО со с'Э ю ч о к ю К О к аз чч a S Более 2000 60 52 74 68 — — До 2000 50 48 66 63 — — Более 1000 • .— . — — 70 72 От 500 до 1000 — — — — — 67 62 До 500 - 1 м— - 58 55 20
мин «оптимальный показатель плотности за- стройки площадки», значение которого приве- дено в табл. 2.1. Переход на оптимальный показатель будет стимулировать выбор прогрессивных решений, обеспечивающих увеличение плотности за- стройки и, следовательно, уменьшение площади отчуждаемых земель. При этом оптимальный показатель плотности застройки площа- док, как и нормируемый по СНиП «Генераль- ный план промышленных предприятий», отно- сится к территории, отводимой для промыш- ленной площадки в пределах ограды, а так- же ОРУ, градирен, расходных и резервных складов топлива, зданий и сооружений про- мышленных стоков и площадки для стоянки автомашин. Однако этот показатель не может полно- стью характеризовать рациональность отчуж- дения и использования земель. Для более полной оценки и сравнения прогрессивности принимаемых решений следует использовать т1ркязатель;; «съем продукции» с 1 га площади . иредприяти?! Кс.нЩ производственная мощ- ность, приходящаяся на 1 га площади, или ее обратная величина (площадь, приходящаяся на единицу производственной мощности) на- иболее приемлема для определения экономич- ности генеральных планов и отведения земли под строительство электростанций. Для электростанций показатель /(с.п (МВт/га)’ следует определять по формуле ^Сс.п ~ ^уст^у» где Nycr—установленная мощность ТЭС, МВт; Sy — площадь отведенной земли под электростанцию, га. На основе анализа прогрессивных проек- тов электростанций предлагается минималь- ный показатель съема продукции для тепло- вых электростанций (КЭС, ТЭЦ, АЭС) при- нимать по данным табл. 2.2. Рекомендуемые в табл. 2,2 данные могут ,быть использованы до утверждения нормативов для определения площади территорий электростанции при раз- работке ТЭД и ОМ и для технико-экономи- ческого сопоставления генеральных планов различных электростанций. Таблица 2.2. Нормативный показатель съема продукции тепловых электростанций, МВт/га Мощность элек- тростанции, МВт КЭС на твер- дом топливе КЭС на газе и мазуте ТЭЦ с градир» нями без гра- дирен с градир- нями без гр а- дирен. с градир- нями на твер- дом топ- ливе иа газе и мазуте Более 2000 До 2000 Более 1000 От 500 до 1000 До 500 49 31 42 29 ' 70 49 65 46 22 18 15 35 27 20 Анализ генеральных планов крупных КЭС показывает, что размеры ее основной площа- дки обычно составляют около 2—5 % всей отчуждаемой территории. Очевидно, что даже высокая плотность застройки на незначитель- ной, хотя и важной, площади не может дать исчерпывающей информации об эффективно- сти использования земель под всеми сооруже- ниями ТЭС. Наиболее полно степень использования земель, отводимых для ТЭС, может «отра- зить» удельный показатель общего отвода зе- мель S°6^ (га/МВт), определяемый по фор- муле ST = где Гобщ — общая отведенная площадь, га; А^уст — установленная мощность ТЭС, МВт. Только наряду с удельным показателем общего отвода земель и следует рассматри- вать показатели для территорий, занимаемых отдельными объектами, а также коэффициен- ты плотности застройки территорий, отдель- ных объектов ТЭС и всей территории в це- лом. 2Д КОМПОНОВКИ ОСНОВНЫХ ЗДАНИЙ И СОООРУЖЕНИЙ Удельные показатели главных корпусов отечественных тепловых электростанций (табл. 2.3) уступают показателям зарубежных ТЭС, что во многом объясняется более суро- Таблица 2.3. Удельные объемы и площади главных корпусов ТЭС Наименование электростанции Отечественные ТЭС Зарубежные ТЭС Славян- ская ГРЭС, уголь Запорожс- кая ГРЭС, мазут Березо- вская ГРЭС-1, уголь Березовс- кая ГРЭС-2, уголь Ш олвен (ФРГ), уголь Вест (ФРГ), уголь МОНРО (США), уголь- мазут Моорбург (ФРГ), газ Мощность, МВт 2X800 3X800 8X800 8X800 2X740 2X515 4X800 2X515 Удельный объем, м3/кВ<г 0,600 0,425 0,871 0,374 0,230 0,300 0,400 0,299 Удельная площадь, м2/МВт 14,25 9,19 12,00 9,00 5,08 - 5,05 8,65 6,02 Примечание. Котлы Березовской ГРЭС-1 запроектированы с камерной топкой; .Березовской ГРЭС-2»™с вихревой топкой.. 2Й
Рис. 2.1. Главный корпус Ростовской ТЭЦ-2. План: / — ремонтная площадка; 2 — щит управления; 3 — помещения электрооборудования; 4 — экспресс-лаборатория; € — РОУ; 7 — вентиляционная установка; 8 — лифт 5—КРУ 0,4 кВ; Ремонтная , площадку Рис. 2.2. Строительно-технологические секции главного корпуса: а—общестанционная секция — постоянный торец; б — секция котел — турбоагрегат ПТ-80/10СМ30; в — общестанционная секция — щит управления; а—секция котел — турбоагрегат Т-110/120-130; д — общестанционная секция4- временный торец выми ' климатическими условиями, худшим топливом, децентрализацией ремонта, боль- шими габаритами оборудования (котлов, тур- боагрегатов, вспомогательного оборудования), более жесткими требованиями по технике бе- зопасности и санитарным, условиям труда, а также рядом.других факторов. Институтом Атомтеплоэлектропроект раз- работан проект Ростовской ТЭЦ-2 с установ- кой двух турбоагрегатов ПТ-80/100-130 ЛМ.З и двух Т-110/120-130. с малогабаритными кот- лами, работающими на мазуте (рис. 2.1). Особенность этого проекта в том, что малогабарит- ные парогенераторы позволяют выполнить главный кор- 23
пус в однопролетном здании из набора унифицирован- ных строительно-технологических секций (рис. 2.2)1 Однопролетный главный корпус применим и для ТЭЦ, работающих на твердом топливе, у которых к ряду Б главного корпуса пристраивается бункерная этажерка пролетом 12м.- В. последующем ВНИПИэнергопром использовал принцип применения унифицированных строительно-тех- нологических секций при разработке проекта ТЭЦ ЗИГМ. Данные табл. 2.4 и рис. 2.3. показывают, что главный корпус Ростовской ТЭЦ-2 с мало- габаритными котлами обладает существенны- ми преимуществами по сравнению с главным корпусом ТЭЦ ВАЗ, в. котором установлены котлы с камерными топками. На газомазутной ТЭЦ применен принцип максимальной техно- логической блокировки. Таблица 2.4. Сопоставление показателей строительной части главных корпусов Ростовской ТЭЦ-2 и ТЭЦ ВАЗ Показатели Ростовская ТЭЦ-2, 360 МВт ТЭЦ ВАЗ, 420 МВт Строительный объем, м3 330 480 550 000 Площадь застройки, м2 11 020 16 250 Удельный строительный объем, м3/кВт 0,92 1,31 ‘ Удельная площадь застройки, м2/кВт 0,031 0,039 Удельная стоимость строитель- ной части, руб/кВт 9,26 14,70 В главном корпусе (рис. 2.4) размещены: пиковая котельная, сетевые насосы, фильтры ХВО, склад реа- гентов, баки осветлителей воды ХВО, ЦРМ, часть бы- товых помещений. Мазутное хозяйство объединено с Рис. 2.3. Сопоставление габаритов главных корпусов Ростовской ТЭЦ-2 с малогабаритными котлами (сплош- ная линия) и ТЭЦ ВАЗ с камерными топками (пунктир) маслохозяйстврм, а их насосные установки расположе- ны в одном здании, где расположена и флотационная установка. В административно-инженерном корпусе раз- мещены служебные помещения управления ТЭЦ, столо- вая и лаборатории. В блоке вспомогательных служб расположены все энергетические установки собственных нужд (электролизерная, ацетиленовая и др.) и вспомо- гательные службы. В результате таких проектных решений достигнута существенная экономия материаль- ных ресурсов при переходе на строительство по серийному проекту 1974 г. с объединенным главным корпусом (газомазутная ТЭЦ): тру- бопровод химводоочистки — на 20 %; силовые и контрольные кабели — на 10 %; сборный же- лезобетон — на 25 %; монолитный железобе- тон— на 45%; металлоконструкции (с учетом арматуры)—на 10%; площадь промплощад- ки — на 35 %; внутриплощадочные железные дороги — на 25.%; внутриплощадочные авто- дороги— на 30 % • В стадии проектирования находятся КЭС с блоками 210/180 МВт с малогабаритным оборудованием. Размеры главного корпуса электростанции мощностью 1260 МВт (по ти- пу главного корпуса газомазутной ТЭЦ)' составляют 54X283 м при ячейке блока 36 м и 54X188,8 м при ячейке блока 24 м, в то вре- мя, как размеры главного корпуса Ростовской ТЭЦ-2 мощностью 440 МВт составляют 51X Х216 м. Для лучшего использования площадей при проектировании главного корпуса Березов- ской ГРЭС строительные конструкции котель- ного отделения совмещены с опорными конст- рукциями котлоагрегата, элементы топочной камеры и поверхности конвективной части на- грева котлоагрегата подвешены к хребтовым балкам, которые опираются на колонны зда- ния. Блочные щиты управления каждых двух блоков вынесены из главного корпуса и раз- мещены в помещениях, пристроенных к ма- шинному залу (тем самым отдаляются источ- ники акустических, вибрационных и других неблагоприятных воздействий); в этих же при- стройках предусмотрены бытовые помещения для эксплуатационного персонала. Рядом с котельным отделением располо- жена дополнительная бункерная этажерка, на которой размещено пылеприготовительное оборудование. При проектировании пыле- угольных КЭС с блоками мощностью по 800 МВт в главном корпусе предусмотрено размес- тить под электрофильтрами силосы летучей золы, а в бункерно-деаэраторном отделении— бытовые помещения для ремонтного персо- нала. Реализация этих предложений позволяет уменьшить протяженность внешних коммуни- каций, отказаться от сооружения отдельно стоящих зданий для бытовых помещений, что 23
ее Рис. 2.4. Объединенный главный корпус газомазутной ТЭЦ (типовой). План: / — котельная; 2 — машинный зал; 3—пиковые котлы; 4—сетевые насосы; 5 — узел регулирования температуры сетевой воды; 6 — фильтры ХВО; 7 — осветлители ХВО; 8 ремонтные мастерские; 9 — помещения сборок; /0 — РУСН; И — блочный щит управления; 12 — нейтрализаторы
приводит к резкому сокращению общей пло- щади застройки. Для блоков мощностью 800 МВт предложе- ны малогабаритные котлоагрегаты с вихревой топкой конструкции ЦКТИ, которые по тех- нико-экономическим показателям соответст- вуют лучшим мировым образцам, что обеспе- чивает резкое снижение габаритов, значитель- ное сокращение расхода металла, возмож- ность скоростных методов монтажа крупными объемными, блоками, а также снижение тру- дозатрат. Конструкцией котла НПО ЦКТИ преду- смотрены максимальная технологическая уни- фикация элементов и возможность поставки агрегата полностью законченными объемными и плоскостными блоками, что наряду с резким сокращением высоты и площади котла обес- печивает значительное сокращение сроков монтажа и ремонта. В котле применены высо- кофорсированная вихревая камера горения, горизонтальные изогнутые цельносварные па- нели, образующие самонесущую конструкцию, насыщенную двухсветными экранами и опи- рающуюся на портал, сомкнутая компоновка топки и конвективных газоходов, ширмокон- вективные поверхности нагрева пароперегре- вателя. Установка малогабаритных котлов на ТЭС энергетических комплексов, работающих на канско-ачинских углях и газе Сургутского месторождения, обеспечивает существенную экономию площадей главных корпусов. На рис. 2.5 представлены габариты главных кор- пусов этих КЭС, в табл. 2.5 приведены срав- нительные показатели. Топливное хозяйство электростанции, ра- ботающей на угле, включает следующие ос- новные сооружения: размораживающее уст- ройство, разгрузочное устройство (в основном вагоноопрокидыватели), дробильный корпус, угольный склад и связывающие их галереи и эстакады с ленточными конвейерами и уз- лами пересыпки, бункерное отделение главно- го корпуса. Низкое качество угля, возросшая единич- ная мощность агрегатов и электростанций рез- ко увеличивают часовой расход топлива и ча- совую производительность топливоподачи. Для проектируемых Экибастузских ГРЭС мощностью 4000 МВт производительность топ- ливоподачи составляет 3000 т/ч (при теплоте сгорания угля 3900 ккал/кг), Березовских ГРЭС мощностью 6400 МВт—4400 т/ч (при теплоте сгорания угля 3700 ккал/кг). В то же время современные электростанции США сжигают высококалорийный уголь с теплотой сгорания до 6800 ккал/кг. Поэтому объем склада топлива и необходимая по сжигаемо- му топливу производительность топливопода- Рис. 2.5. Сопоставление габаритов главных корпусов КЭС с малогабаритными котлами (справа) и котлами с камер- ными топками (слева): а — на газе; б — на канско-ачинских углях 25
Таблица 2.5. Сопоставление КЭС с котлами разных- конструкций ' Котлы Наименование на канско-ачинских углях на природном сургутском газе с камерной топкой с вихревой топкой с камерной топкой с вихревой топкой Мощность энергоблока, МВт Число энергоблоков КПД котла, % Годовой расход условного•топлива (Г—.6000 ч), т/год (м3/год) Габариты котла, м Габариты ячейки котла АхВхН, м Объем ячейки, м3 Металлоемкость, т: котла главных паропроводов строительных конструкций 800 8 91,57 12,89X10® 55,0X22,8X89,0 72 X 57X114 470 x 10s 19 700 2900 12 800 800 8 93,02 12,84X10® 48,0X25,3X29 60 x 42 X 42 105x10? 9800 1550 4750 800 6 93,0 8,5ХЮ9 20,7X29,0X67,3 72 X 45X 79 244X10? 9700 2000 6800 800 6 94,5 8,4ХЮ9 35,3X22,4X26,0 72X39X38 112X10? 4980 1500 3800 чи их намного меньше. Так, производитель- ность топливоподачи ТЭС Монро мощностью 3200 МВт—1500 т/ч, ТЭС Каберленд мощно- стью 2600 МВт—1200 т/ч, ТЭС Конемат мощ- ностью 3200 МВт— 1000 т/ч. Сопоставление технических показателей топливоподачи ТЭС СССР и США приведено в табл. 2.6. Проект топливоподачи Экибастузской ГРЭС и последующих крупных КЭС разрабо- тан с применением новых высокопроизводи- тельных машин и механизмов и более эффек- тивного использования конвейерных систем. Так, в проекте предусмотрено применение на угольных складах радиальных роторных по- грузчиков-штабелеров производительностью 1500—2200 т/ч, сокращающих численность персонала на угольном складе каждой ТЭС в сравнении с мостовым грейферным перегружа- телем более чем вдвое и позволяющих скомпо- новать топливоподачу с минимальным количе- ством узлов пересыпки, значительно снизить протяженность конвейеров на складе и капи- тальные затраты (на 5—8.%) в целом по топ- ливоподаче, а также повысить ее надежность. Только по Экибастузской ГРЭС-1 снижение капитальных.затрат составит 1—1,5 млн. руб. В США механизация угольных складов на крупных ТЭС осуществляется также роторными погрузчиками- штабелерами производительностью 1000—2200 т/ч, а в отдельных случаях и выше. Такие машины установлены на ТЭС Кистоун (1800 МВт), Конема (1800 МВт), Мон- ро (3200 МВт), Бич Браун (1150 МВт), Хомер Сити (1280 МВт) и др. Как в СССР, так и в США внутристанци- онный транспорт топлива осуществляется лен- Таблица 2.6. Технические показатели топливоподачи (на один ввод) Наименование Экибастузская ГРЭС Рефтинская ГРЭС ТЭС Монро ТЭС Парадайз Мощность ТЭС на один ввод, МВт Мощность блока, МВт Часовой расход топлива на 1 МВт установлен- ной мощности, т/МВт Производительность топливоподачи, т/ч Ширина ленты конвейеров, мм Скорость ленты конвейеров, м/с Длина топливоподачи до главного корпуса, м Количество ниток конвейеров в главный кор- пус Количество ниток конвейеров на склад и со склада Механизация угольного склада Производительность механизмов угольного склада, т/ч Количество дробилок в системе топливоподачи Численность персонала топливоподачи, % об- щей численности персонала ТЭС 2000 500 0,64 1500 1600 2,2 950 2 1 Роторный пе- регружатель- штабелер 1500 4 14 1500 500 0,62 1100 1400 2,2 1650 2 1 Мостовой кран перегружатель 650 4 16,1 3200 800 0,33 1500 1220 2,8 1097 2 1 Роторный пе- регружатель- штабелер 4500 2 13,9 1300 650 0,44 1000 1220 2,33 1463 2 1 Штабелер, скреперы, буль- дозеры 1000 6 18 26
точными конвейерами. На действующих и проектируемых отечественных электростанци- ях система конвейеров, подающих топливо в главный корпус, двухниточная (со 100%-ным резервом). В зависимости от расхода топлива электростанцией применяются конвейеры с шириной ленты от 1000 до 2000 мм. По техни- ческим условиям Минтяжмаша скорость кон- вейеров ограничена 2,5 м/с. Угол наклона бо- ковых роликов не превышает 20—30°. На складе принята однониточная система конвей- еров. В США система конвейеров, подающих топливо в главный корпус, также двухниточная; на склад и со склада — однониточная. Конвейеры применяются с ши- риной ленты от 920 до 1820 мм. Однако производитель- ность их выше за счет большего угла наклона боковых роликов (до 40°), высокой прочности и гибкости лент. Управление механизмами топливоподачи как в СССР, так и в США производится дистанционно с пульта, а некоторые операции полностью автоматизированы. В проекте топливоподачи Экибастузской ГРЭС в полном объеме выполнено коренное усовершенствование объемно-планировочных решений, существенно влияющих на компо- новку генерального плана электростанции. В центральном узле пересыпки № 1 размещены четыре технологических узла, ранее размеща- емых в отдельных зданиях, дробильный кор- пус сблокирован с узлом щепоуловителя, за- грузочные бункера объединены с узлом пере- сыпки № 3. В результате блокировки коли- чество зданий в проекте уменьшено до 5 вме- сто 13 в проекте Рефтинской ГРЭС. Макси- мально сокращены габариты зданий, объемы подземных сооружений и протяженность тран- спортных галерей. Размеры узла пересыпки № 1 в плане уменьшены с 18X24 до 15Х18.М, т. е. более чем на 30%; габариты дробильного корпуса уменьшены с 15X42 до 15X24 м, что дало сокращение объема здания более чем в 1,5 раза; длина подземных загрузочных бунке- ров у склада сокращена на 12 м за счет выно- са в узел пересыпки № 3 ремонтных пролетов и узла гидроудаления. Протяженность под- земных галерей и надземных эстакад на каж- дом вводе топливоподачи сокращена с 1650 до 950 м. Сопоставление проектных решений топлив- ного хозяйства электростанций СССР и США показано на рис. 2.6. В результате блокиров- ки зданий и сооружений топливное хозяйство Экибастузской ГРЭС и последующих ТЭС ста- ло по показателям равноценным, а учитывая разницу в качестве угля, даже лучшим, чем топливное хозяйство ТЭС США, Для растопки котлов, работающих на пы- леугольном топливе, применяется мазут. По- этому на ТЭС предусматривается специаль- ное мазутное растопочное хозяйство, которое состоит из мазутных баков, мазутонасосной и эстакады, т. е. таких же сооружений, как и на электростанциях, использующих мазут как основное топливо, но отличающихся размера- ми из-за различия в количестве складируемо- го мазута. Поэтому на пылеугольных ТЭС ма- зутное хозяйство объединяют с расположен- ным рядом масляным хозяйством. При работе на газе топливо подается на ТЭС по трубопроводам через центральный га- зораспределительный пункт. Золошлакоотвалы. В связи с необходимостью широкого использования для сжигания многозольных твердых топлив все более актуальной становится проб- лема рационального складирования’ золошлаковых от- ходов. Из известных конструкций золоотв алов более перспективными следует считать дренированные золо- отвалы, принцип работы которых заключается в удале- нии всей водной составляющей пульпы через развитую дренажную сеть, устраиваемую в основании отвала. Этот способ складирования требует минимального отчужде- ния земель, так как складирование ведется по высоте и может осуществляться на любой площадке, на любом расстоянии от ТЭС. В процессе намыва вода освобож- дается от взвеси, а частицы материала остаются на по- верхности откоса, формируя тело намываемого сооруже- ния. Устройство дренированных золоотвалов позволяет или вообще отказаться от сооружения обвалования, или устраивать валы небольших размеров, необходимые для предотвращения растекания пульпы по намываемому от- косу. Эксплуатация дренированных золоотвалов обеспе- чивает более благоприятные условия для защиты грун- товых вод от загрязнения, так как большая часть ми- нерализованной воды отводится через дренаж основа- ния. Существуют несколько конструкций дренированных золоотвалов. Отвал без отстойного пруда и дамб наращивания (рис. 2.7, а) целесообразно возводить только при раздельном намыве золы и шлака. Недостат- ком конструкции является необходимость обеспечения предельной ’ длины зоны инфильтрации (под зоной ин- фильтрации понимается та часть откоса, в пределах ко- торой вся водная составляющая пульпы профильтровы- вается в основание отвала). Расчеты показывают, что приемлемая длина зоны инфильтрации (100—200 м) обеспечивается подачей на отвал крупного материала (намыв шлака) или резким рассредоточением подачи предварительно сгущенной пульпы на откос намыва, что осуществимо только при устройстве выпусков малых диаметров (15—20 мм) В зимнее время эксплуатация отвала затруднена, так как из-за промерзания поверхно- сти отложений их фильтрационная способность резко снижается. Отвал с прудом инфильтрации (рис. 2.7, б) целесообразно сооружать при наличии в основа- нии хорошо фильтрующих грунтов. В этом случае ин- фильтрация водной составляющей и осаждение твердой происходят на откосе как выше отметки уровня воды в пруде, так и ниже ее. Недостатком конструкции явля- ется необходимость устройства дорогостоящего дрена- жа на больших площадях. Комбинированный отвал (рис. 2.7, в) ус- траивается с дренажем только в пределах упорной приз- мы, которая должна намываться в теплое время года (опережающий намыв). В зимнее время сброс пульпы осуществляется только в создавшуюся емкость. Недо- статком такой конструкции является необходимость обеспечения предельной длины зоны инфильтрации при намыве упорной призмы, что может быть достигнуто подачей в упорную призму только крупных фракций, отделенных, например, с помощью гидроклассификаци- онной установки. Так как в летнее время многие агре- 27
Рис. 2.6. Сопоставление генпланов топливных хозяйств Экибастузской ' ГРЭС (8X500 МВт) и ТЭС Монро (4x800 МВт): а — топливное хбзяйство Экибастузской ГРЭС; б "«топливное хозяйство ТЭС Монро; /«-разгрузочное устройство с вагоноопроки- дывателем; 2— галерея конвейера от разгрузочного устройства; 3 — узел пересыпки; 4 — эстакада конвейеров в дробильный корпус; 5 — дробильный корпус; 6 — эстакада конвейеров в главный корпус; 7 — конвейер подачи топлива на склад; 8 — роторный погруз- чик-штабелер угольного склада; 9 — резервный склад; 10 — узел пересыпки с загрузочными бункерами; 11 — галерея конвейера вы- дачи топлива со склада; 12 — здание механизма надвижки вагонов; 13 — конвейер угольного склада;. 14 — загрузочные бункера ре- зервного склада; 15 — гараж бульдозеров; 16 =- здание осмотра железнодорожного подвижного состава гаты ТЭС работают на мазуте и газе, выход золошла- ковых материалов уменьшается и содержание шлако- вых фракций в намываемом материале оказывается не- достаточным. Дренированный отвал, сооружаемый по- картным намывом (рис. 2.7, г), целесообразно устраи- вать только в пределах упорной призмы, размеры кото- рой назначают исходя из нормативного коэффициента запаса устойчивости откоса при возведении отвала на максимальную высоту. После намыва отвала до гребня первичной дамбы в пределах упорной призмы осуществ- ляют обвалование карт. Для создания опережающего роста упорной призмы карты намывают поочередно в теплое время года. При этом каждую карту заполняют пульпой до заданного уровня, выше него устраивают водосливы, через гребень которых непрофильтровавшая- ся в дренаж часть пульпы поступает на основную часть золоотвала, замыкаемую в холодное время года. При заполнении карт допускается изменение физико-механи- ческих свойств золошлакового материала (коэффициен- та фильтрации, гранулометрического состава и др.). Расход водной составляющей пульпы, профильтро- вавшейся в основание отвала с каждой карты, опреде- ляется из условия обеспечения полной смоченной по- верхности отложений по формуле Q — JK.(frFKi где J — градцент фильтрационного потока, который при намыве карт равен 1; Fcp—коэффициент фильтрации отложений; FK— площадь карты (FK=BKLK; здесь Вк и LK — соответственно ширина и длина карты намыва). Расчет водосливов (ширина гребня) должен выпол- няться на полный расход пульпы, т. е. для худшего слу- чая, когда инфильтрация водной составляющей из-за малой величины смоченной поверхности откоса близка к нулю (карта замыта полностью). Для обоснования выбора конструкции отвала не- обходимо предварительно определить физико-механиче- ские и химико-минералогические свойства золы и шла- ка, образующихся при сжигании углей. Открытые распределительные устройства (ОРУ). Особенностью современных мощных КЭС является большая, даже по сравнению с главным корпусом, площадь, занимаемая ОРУ. Площади,- занимаемые ОРУ, увеличива- ют площадь земли, отводимой под ТЭС. Для сокращения площадей ОРУ широкое примене- ние получают подвесные разъединители вме- сто обычно применяемых поворотных. В табл. 2.7 приведены показатели .площа- дей ОРУ . 330—750 кВ на одну ячейку линии передачи и трансформаторов. Таблица 2.7. Площадь ОРУ 330—750 кВ на одну ячейку, м2 Напряжение ОРУ, кВ ОРУ с поворотными ра зъединителями ОРУ с подвесными разъединителями 330 2220 1105 500 5000 2240 750 9850 4350 28
Рис. 2.7. Конструкции дренированных золоотвалов: а—без отстойного пруда и дамб наращивания; б —с прудом инфильтрации; в — комбинированный; г — дренированный; /—пульпо- провод золошлакового материала; 2—пульпопровод классифицированного золошлакового материала или шлака; 3 — пульпопровод мелкой фракции золошлакового материала; 4— дрены; 5 — эстакада; 6 — первичная дамба; 7 — дамбы обвалования из грунта или золошлакового материала; 8 — обвалование карты намыва; 9 — водослив; 10 — водосбросный колодец На рис. 2.8 приведены конструкции и ком- поновки ОРУ 500 кВ с применением подвес- ных и поворотных разъединителей. Коридоры линий электропередачи. В целях сокращения ширины коридора ЛЭП, если это вызывается стесненностью площадки, следует применять подвеску на одной опоре несколь- ких ЛЭП. Такая подвеска имеет эксплуатаци- онные недостатки: при ремонте одной линии требуется отключение других линий, располо- женных на этой же опоре. Метод сокращения коридора ЛЭП широко применяется за рубе- жом. В Советском Союзе метод применен на Днепровской ГЭС. Институтом Энерго- сетьпроект разработаны опоры для четырех Рис. 2.9. Полосы отчуждения для электропередачи пе- ременного тока (см. табл. 1.3): о — одноцепные опоры ВЛ 500 кВ; б — двухцепная опора ВЛ 500 кВ 29;
Рис. 2.8. Сопоставление компоновки и конструкции ОРУ 500 кВ с применением подвесных и опорных разъединителей по схеме «полтора выключателя на цепь»: а — ОРУ 500 кВ с разъединителями опорного типа РНД-500/2000; б ОРУ 500 кВ с разъединителями подвесного типа РПН-500/2000
цепей электропередачи. На рис. 2.9 показана ширина коридора для одноцепных и одной двухцепной линий передач 500 кВ. 2.6. КОМПОНОВКИ ГЕНЕРАЛЬНЫЕ и СИТУАЦИОННЫХ ПЛАНОВ При разработке генеральных планов элект- ростанций необходимо предусматривать: функциональное зонирование территории с учетом технологических связей, санитарно- гигиенических и противопожарных требова- ний, видов транспорта, грузооборота и оче- редности- строительства; рациональное устройство производствен- ных, транспортных и инженерных связей на промышленной площадке, а также с населен- ным пунктом; оптимальный выбор подъездных и пеше- ходных путей, обеспечивающих безопасное и с наименьшими затратами времени передви- жение персонала между строительством и жилпоселком; возможность расширения и реконструкции электростанции; организацию единой системы обслужива- ния: культурно-бытового, коммунального, ме- дицинского и др.; создание единого архитектурного комп- лекса. Объединение при проектировании КЭС главного корпуса с другими цехами и служба- ми электростанции (химводоочисткой, пико- вой котельной и др.)' нерационально в связи с большой площадью и объемом главного кор- пуса, в котором невозможно расположить вспо- могательные цеха с полным использованием объема здания. Площадка электростанции по ее функцио- нальному назначению должна быть разделена на четыре зоны: пред£ётанционную, располо- женную перед проходной и предназначенную для приема работающих и стоянки автома- шин; производственную; подсобную и склад- скую. Если по технологическим, санитарно- гигиеническим условиям и противопожарным правилам представляется возможным, то про- мышленную, подсобную и складскую зоны сле- дует объединять блокировкой промышленных объектов основного и производственного на- значения с подсобно-вспомогательными и складскими. Компоновка генплана КЭС. Приближение главного корпуса к источнику водоснабжения и снижение нулевой отметки главного корпуса для сокращения длины циркуляционных водо- водов и сокращения расхода электроэнергии на техническое водоснабжение являются од- ними из основных требований при разработке плана застройки КЭС. Объединенный вспомогательный корпус и другие подсобные производственные здания и сооружения располагаются со стороны пос- тоянного торца главного корпуса, что позво- ляет сократить длину- коммуникаций, которые подводятся к главному корпусу только со сто- роны постоянного торца. Такое размещение зданий позволяет расположить железнодо- рожные и автодорожные подъезды как к глав- ному корпусу, так и к другим сооружениям. Расположение ОРУ с фасадной стороны машинного зала, обеспечивающее минималь- ную длину электрических связей, противо- речит требованию максимального приближе- ния машинного зала к водохранилищу. Приб- лижение главного корпуса к водохранилищу сужает площадку ОРУ и усложняет выводы линий электропередачи. Однако и такое реше- ние не обеспечивает существенных снижения напора циркуляционных насосов и укорочения водоводов. В последних проектах КЭС глав- ный корпус приближен к водохранилищу, а ОРУ перенесены за угольный склад или за постоянный торец главного корпуса. При этом электрические связи удлиняются, но резко со- кращается длина циркуляционных водоводов и уменьшается разность отметок между кон- денсационным помещением и водохранили- щем. На примерах компоновки промплощадки КЭС, предназначенной для работы на уголь- ном топливе, рассмотрим ряд вариантов вза- имного расположения главного корпуса, угольного склада, водохранилища и ОРУ. Вариант 1 , (рис. 2.10)—ОРУ расположены между главным корпусом и водохранилищем; для выво- дов ЛЭП вправо и влево от электростанции предусмо- трены коридоры. Между фасадной стеной машинного зала и берегом водохранилища необходима площадка шириной около 300 м. Этот вариант размещения ОРУ может оказаться целесообразным в тех случаях, когда площадка, отведенная для электростанции, имеет не- значительные уклоны и удаление главного корпуса от водохранилища не приводит к значительному повыше- нию отметки конденсационного пола и существенному увеличению расхода электроэнергии на циркуляционное водоснабжение, а также при условии сооружения между главным корпусом и ОРУ подводящего канала. Такое расположение канала удовлетворяет требованию сокра- щения длины водоводов и высоты подъема циркуляци- онной воды, а также облегчает связь трансформаторов, установленных у стены машинного зала, с ОРУ. Наблюдения, проведенные на водоотводящих от- крытых каналах, расположенных между ОРУ и глав- ным корпусом, показали, что парение воды канала не приводит к образованию гололеда на проводах и соору- жениях. Обслуживание ОРУ не вызывает неудобств для эксплуатационного персонала, так как через канал пе- ребрасывают легкие переходные мостки. Этот вариант применяется во всех случаях, когда возможен, подвод воды по каналу, проложенному па- раллельно машинному залу. Вариант 2 (рис. 2.11) —ОРУ размещены со сто- роны постоянного торца главного корпуса. Для соеди- нительных перемычек между повысительными трансфор- маторами, устанавливаемыми возле главного корпуса, и 31
Рис, 2.10. Компоновка промплощадки КЭС на угле. Вариант 1: 1 — водохранилище; 2 — главный корпус; 3 — открытые распределительные устройства; 4 — насосная станция;. 5 — топливное хозяйств во; 6—склад угля; 7 «=> объединенный вспомогательный корпус; 8 ™ мазуто-масляное хозяйство Рис. 2.11. Компоновка промплощадки КЭС на угле. Вариант 2 (обозначения приведены на рис. 2.10) их ячейками на ОРУ между водохранилищем и транс- форматорами предусмотрена полоса шириной около 50 м, а между фасадом машинного отделения и водо- хранилищем — около 60 м. Такая компоновка сокращает расстояние от пруда охладителя до главного корпуса с 300 до 50 м. Оче- видно, второй вариант целесообразен, если рельеф пло- щадки имеет значительный уклон к водохранилищу. Н этот вариант требует площадей нужных размеров дх размещения высокоразвитого ОРУ со стороны постоя) ного торца главного корпуса и дополнительных заТр< на выполнение, перемычки между трансформаторами ОРУ, что компенсируется сокращением затрат на ци куляционные трубопроводы и земляные работы, а та 32
Рис. 2.12. Компоновка промплощадки КЭС на угле. Вариант 3 (обозначения приведены ,на рис. 2.10) же снижением эксплуатационных расходов за счет уменьшения напора- циркуляционных насосов. Вариант 3 (рис. 2.12)—ОРУ размещены за угольным складом. Соединения повысительных транс- форматоров. с их ячейками-спа^:;ОРУ : выполняют С по- мощью перемычек, проходящих над главным. корпусом. Перемычки подвешиваются на специальных опорах, ус- тановленных- около.. повысительных- трансформаторов и около порталов ОРУ,. и Да кронштейнах,, укрепленных на дымовых трубах. Вместо дымовых труб могут быть'ис- польицйдньд-рпоры,--.установленные на покрытии главно- го корпуса^ Этот . вариант . .целесообразен, если для электррстанции/.отведена площадка, имеющая сильно выраженный-.рельеф, при котором 'оказывается сущест- венным размещение главного корпуса возможно ближе к водохранилищу. Недостатком этого варианта являет- ся удаление ОРУ от центрального щита управления, рас- положенного в главном, корпусе .(около 360. м), что по- мимо удлинения' и удорожания связей' приводит к не- удобству и усложнению обслуживания ОРУ из-за пересечения персоналом железнодорожных путей, до- статочно интенсивно загруженных составами с углем. Поэтому вариант не рекомендуется для КЭС, ра- ботающих на угольном топливе, применение его воз- можно для КЭС, работающих на газе или мазуте (на- пример, Конаковская ГРЭС мощностью. 2400 МВт), где нет разветвленных железнодорожных путей и угольного склада. 3—861 Вариант 4 (рис. 2.13) отличается от предыду- щего варианта смещением угольного склада в сторону постоянного торца главного корпуса. При таком распо- ложении угольного склада можно уменьшить расстоя- ние от главного корпуса до ОРУ. Вариант 4. в эксплуа- тационном отношении: имеет то. преимущество, что под проводами перехода нет угольного склада, что позволя- ет снизить высоту опор со стороны ОРУ. г Выбор того или иного варианта размещенйя'основ- !. ных сооружений тепловой электростанции:. должен оп- ' ределяться на основе технико-экономических, расчетов в соответствии с местными условиями и•учетом 'капиталь- ных затрат, и эксплуатационных расходрв. ' Примеры использования приведённых ва- риантов компондвок для конкретных электро- станций приведены ниже. Генеральный и ситуационный планы Экибастузской ГРЭС-1. Топливное хозяйство и схема блокировки вспо- могательных зданий, сооружений и служб позволили сократить количество, зданий и сооружений, расположен- ных на генеральном плане (рис. 2.14). Вспомогательные службы объединены в одном корпусе (ОВК), с едины- ми бытовыми помещениями и с закрытой площадкой для центральных ремонтных мастерских. Отдельно, вце объ- единенного корпуса, запроектированы только те-соору- жения, блокировка которых нецелесообразна или недо- 33
-1 Рис. 2113. Компоновка промплощадки КЭС на угле. Вариант 4 (обозначения приведены на рис. 2.10) пустима по санитарным и противопожарным условиям эксплуатации электростанции. Компоновка основной площадки Экибастузской ГРЭС-1 принята по варианту 2 взаиморасположения. Вынос за ограду промплощадки и расположение рядом с угольным складом мазутно-масляного хозяйства улуч- шает санитарные и противопожарные условия эксплуа- тации электростанции. К недостатку такого расположе- ния можно отнести необходимость туннельной проклад- ки мазутомаслопроводов под железнодорожными путя- ми и удлинение их трасс. В итоге рациональной блокировки и компоновки зданий и сооружений Экибастузской ГРЭС-1 генераль- ный план имеет коэффициент застройки основной пло- щадки 20 % и четкое разделение зон промплощадки, ОРУ и топливного хозяйства. Все сооружения Экибас- Рис. 2.14. Генеральный план Экибастузской ГРЭС-1 (8X500 МВт): / — главный корпус с дымовыми трубами; 2 — пусковая котельная; 3 — объединенный вспомогательный корпус; 4 — инженерно-бы* товой корпус; 5 — ОРУ 220/500/750 кВ; 6 —тракт топливоподачи; 7 — угольный склад; 8— вагоиоопрокидыватели; 9 — мазутное хозяй- ство; 10— экипировочно-ремонтный блок; 11— насосная технического водоснабжения; 12—глубинный водозабор; 13— водопроводные очистные сооружения; 14 — хозфекальные очистные сооружения; 15—пожарное депо; 16 — столовая; 11 — площадка РПКБ; 18— подстанция «Строительная» 34
Таблица 2.8. Площадь, занимаемая основными объектами ТЭС, га/%- Наименование и мощность электростанций Общая пло- щадь отвода земли В том числе отвод земли под основную площадку жилпо- селок стройбазу золошламо- отвал (шла- моотвал) водохра- нилище Пылеугольные КЭС Экибастузская ГРЭС-1, 4000 МВт 55141 144 4 1653 132522 1917 100 2,2 — 2,9 60,6 34,9 Березовская ГРЭС-1, 6400 МВт 5184 135 344 18,4 490 3330 100 2,6 6,6 0,4 9,5 64,2 Чигиринская ГРЭС, 3200 МВт 1006 105,3 165 65,8 89 4 100 10,5 16,4 6,5 8,8 — Пермская ГРЭС, 4800 МВт 1810 108 4 96 426 190 100 5,9 — 5,3 23,5 10,5 Зуевская ГРЭС, 2400 МВт 584 119 109 59,4 173 4 100 20,4 18,7 10,2 29,6 — Приморская ГРЭС 2984 59,4 325 36,5 845 1332 100 2,0 10,9 1,2 28,3 44,6 Рефтинская ГРЭС, 3800 МВт 7034 94 183 43 1382 2980 100 1,3 2,6 0,6 19,6 42,4 Харанорская ГРЭС, 1260 МВт 1147 73 67,9 45 175 433 100 6,4 5,9 3,9 15,3 37,8 Газомазутные КЭС Костромская ГРЭС, 3600 МВт 718 170 198 22 12 4 100 23,7 27,6 3,1 1,5 — Углегорская ГРЭС, 3600 МВт 2692 143,4 125,2 74 220 1708 100 5,3 4,7 2,8 8,2 63,4 Пылеугольные ТЭЦ Владивостокская ТЭЦ-2 150 41 4 19 35 4 t 100 27,3 — 12,6 23,3 — Новосибирская ТЭЦ-5, 700 МВт 250 26 25 27,4 95 100 10,4 10,0 10,9 38,0 Кирорская ТЭЦ-5, 550 МВт 1 157 55,4 4 23,4 66,0 100 35,3 — 14,9 42,0 •— Газомазутные ТЭЦ Газомазутная ТЭЦ (типовая) 606 34,5 4 27,5 6,9 387,5 100 5,7 — 4,5 1,1 63,9 Ростовская ТЭЦ-2, 440 МВт 60 49,0 3 8 — — 100 81,5 5 13,5 —’ — 1 В числителе приведена абсолютная площадь в га, в знаменателе — относительная в процентах общей площади отвода земель под электростанцию. 2 Площадь на 50 лет для четырех электростанций. 8 Стройбаэы совместно с РПКБ (для всех электростанций региона). 4 Не включен отвод земель для гражданского строительства в городах, площади существующих водохранилищ, коридоров ЛЭП, до- роги, трубопроводы н т. д. 3* 35
Рис. 2.15. Генеральный план Березовской ГРЭС-1 (8X800 МВт): 1 — главный корпус с дымовыми трубами; 2 — открытая установка трансформаторов; 3 — открытый подводящий канал с блочными насосными; 4 — открытый отводящий канал; 5 — угольный склад; б — экипировочный транспортный блок; 7 — мазутно-масляное хозяйство; 8 — пуско-отопительная котельная; 9 — инженерно-лабораторный корпус; 10 — пожарное депо; 11 — подстанция 110/10 кВ; 12 объединенный производственный блок; 13 — тракт топливоподачи; 14 — площадка РПКБ тузркой ГРЭС-1 потребовали общей- площади отчужде- ния земель в 5,5 тыс. га. Жилищный и культурно-бы- товой комплексы располагаются на территории города, там же располагается база ОРС ГРЭС-1 и база Глав- снаба. Связь ГРЭС-1 с городом осуществлена желез- нодорожным и автомобильным транспортом по специ- ально построенным шоссейной и железной дорогам. Генеральный план Березовской ГРЭС-t (рис. 2.15) предусматривает разделение всей площади строящейся Березовской ГРЭС-1 на зоны, в которых располагаются сооружения одинакового функционального назначения. В - первой зоне располагаются основные соору- жения: главный корпус, обращенный машинным залом к водохранилищу, между ними — открытая установка трансформаторов 230 и 500 кВ, открытый отводящий ка- нал и открытый подводящий канал технического водо- снабжения с блочными насосными; инженерно-лабора- торный корпус; объединенно-производственный корпус— с химводоочисткой, ЦРМ; материальный склад; во вто- рой зоне—пускоотопительная котельная с дымовой трубой, масло-мазутохозяйство и пожарное депо; в третьей зоне — угольный склад с трактом топливопо- дачи и экипировочный транспортный блок. Топливо с Березовского карьера открытой разра- ботки -до угольного склада электростанции подается конвейерными лентами длиной 14,5 км. Технико-экономические показатели основной площад- ки и площади отчуждения земли для строительства электростанции даны в табл. 2.8 и 2.9. Общая площадь отчуждаемых земель 5184 га._ Генеральный план Костромской ГРЭС (блок 1200 МВт) (рис. 2.16). Первая очередь Костромской ГРЭС имеет мощность 2400 МВт (8 блоков по 300 МВт). Расширение осуществлено одним блоком мощностью 1200 МВт, расположенным на территории первой оче- реди электростанции. Главный корпус блока 1200 МВт расположен па- раллельно главному корпусу первой очереди. В разры- ве главных корпусов расположено здание администра- тивно-бытового комплекса, около дымовых труб блока 1200 МВт и первой очереди расположена химводоочи- стка. Параллельно машинным залам блока 1200 МВт и первой очереди проходит открытый подводящий канал технического водоснабжения с блочной насосной для блока 1200 МВт и двумя насосными первой очереди. За открытым каналом расположены ОРУ 500 и 220 кВ. За железнодорожными путями расположены очистные сооружения, мазутное хозяйство и маслохозяйство с на- сосными и железнодорожными путями фронта слива мазута и масла, а также площади для шламоотвалов. В общем осуществлен принцип зонирования территории основной площадки по функциональному назначению. Генплан соответствует 1 варианту расположения основ- ных сооружений для КЭС. Схема объектов электростанции приведена на рис. 2.17. Общая площадь отчуждения земель для бло- ка 1200 МВт составляет 718,4 га, из них количество отчуждаемых земель, пригодных для сельскохозяйствен- ных нужд, составляет: пашни — 267,4 га, выгоны — 14,3 га, луга — 204 га, леса — 83 га. Как видно из табл. 2.8, до 50 % и более отведенной земли для сооружения конденса- ционных электростанций, работающих на твердом топливе, занимается под золоотва- лы и водохранилища. На третьем месте нахо= дится жилпоселок и на четвертом — основная 36
СО Рис. 2.16. Генеральный план Костромской ГРЭС (8X300+1X1200 МВт): корпУс £ Дымовыми трубами; 2 - открытая установка трансформаторов; 3 — ОРУ 220 кВ; 4 — ОРУ 500 кВ; 5—открытый подводящий канал с блочной насос- ной, 6 открытый, сбросной канал, 7 мазутное хозяйство; 8 — химводоочистка; 9 — центральное маслохозяйство; 10 — административно-бытовой комплекс1 11 — центральные ремонтные мастерские; 12 - центральный материальный склад; /3 - очистные сооружения; 14 - шламоотвал; 15 --стройбаза о оьыовои комплекс, ц центральные
Таблица 2.9. Площади отчуждения для строительства электростанций н о Н Й и Система S' ж Наименование < техничес- ЕГ электростанции л кого во- g к о доснабже- и § g НИЯ wg 3- < О я Основные объекты электростанции Удельная площадь отвода, га, 1000 МВт Количество зданий Объем земляных ра- бот на основной пло- щадке, тыс. м3 Стоимость освоения территории основных объектов,тыс. руб. Осн а 03 и о ч С о Площадь и застройки, га § >“| моща К®4 О) К к tf м квд •&О 8у дка (без стройбазы) В том числе, га Жилпоселок, га Стройбаза, га Золоотвал (шла- моотвал), га В одохр анилище, га промпло- щадки ОРУ склад топлива очистные г» т л VUU Р у С - НИЯ | КЭС на газомазутном топливе Костромская 3600 Прямо- 718 170 67 39,6 42,5 10,5 42,9 4,7 198 22 12 — 199 24 616,6** ГРЭС точная 246,10 > КЭС на твердом топливе Экибастузская 4000 Водохра- 15 514 144 28 19,4 36 13,6 19,7 4,2 — 165 13 252* 1917 3878 25 21Ё15Г ТРЭС-1’ нилище- 199,5 охлади- тель 6400 1 572 5 Березовская Тоже 5184 135 41 30 62,5 — 23 13,2 344 18,4 490 3330 810 21 — ' ГРЭС-1 2177,3 i ТЭЦ на мазуте Газомазутная 460 Оборотная 606 34,5 17,4 41 8,8 1,9 6,7 — — 27,5 6,9 387,5 1317 12 109-’-- ТЭЦ (типовая) с прудом- 262,0 охладите- лем QR7 Ростовская 440 Оборотная 60 49 0 12 5 25 11 6 16 9 — 3 8 0 135 27 1705 4769,5 | ' с 20 688 1 £ 4 <5 211 317 •= 1 ТЭЦ-2 616 * Общая для четырех электростанций на 50 лет (используется бывшее озеро). * * В колонке «Объем земляных работ» в числителе приведена выемка, в знаменателе — насыпь. промплощадки и примерно наравне с ней стройбаза. Дальнейшее сокращение площадей под жилье и стройбазу может быть обеспече- но повышением этажности застройки жилпо- селка и переходом на районные производст- венные комплектовочные базы. Эти мероприя- Н Рис. 2.17. Схема размещения основных объектов Кост- ромской ГРЭС: 1 — промплощадка; 2 — ОРУ, 3 — строительная база; 4 — ма- зутное хозяйство; 5 — жилой поселок; 6 — рыбоводное хозяйст- во; 7—причалы; 8 — глубинный водозабор; 9— нселезная до- рога: 10 — автодорога тия по расчету должны уменьшить отвод зем- | ли для жилпоселка и стройбазы не менее чем 1 на 50 % (пример стройбазы Экибастузских | ГРЭС-2, -3, -4 и Березовской ГРЭС). | Сложнее обстоит дело с водохранилищами. | Так как естественных источников техническо- го водоснабжения для крупных КЭС стано- | вится все меньше и использовать природные условия для создания глубоких (до 20 м) во- 1 дохранилищ в местах технико-экономически Г выгодного месторасположения электростанции J удается редко. Т Генеральный план ТЭЦ. Генеральным пла- | ном вся территория строящейся ТЭЦ делится | на зоны, в которых располагаются сооружения | одинакового функционального назначения, й Так, в первой зоне (зоне основных сооруже- ний) размещаются: главный корпус, дымовые 4 трубы, пусковая котельная, градирни с насос- |t ной оборотного водоснабжения, химводоочист- | ка, инженерно-бытовой корпус и столовая; во второй зоне (зоне вспомогательных сооруже- ний) — ремонтные мастерские, материальный склад, компрессорная, склад взрывоопасных 41- материалов, ГРП и перекачивающие насосные 1 станции; в третьей зоне предусмотрено соору- I жение мазутного хозяйства, очистных соору- жений, фекальных и замазученных вод и ком- || плекса насосной станции горячего водоснаб- ;| 38
Рис. 2.18. Генеральный план Ростовской ТЭЦ-2: 1 — главный корпус с дымовой трубой; 2 — открытая установка трансформаторов; 3 — градирни башенные; 4 — газораспределительный пункт; 5 — мазутное хозяйство и очист- ные сооружения чистых и загрязненных стоков; 6 — хнмводоочистка и площадка осветлителей; 7 — маслохозяйство; 8 — мастерские, склады, компрессорная; 9 — котельная, ис- парительная, насосная; 10 — баки-аккумуляторы; 11 — инженерно-бытовой корпус; 12 — проходная, столовая; 13 — зона временных сооружений
ао
Рис. 2.19. Общий вид газомазутной ТЭЦ (типовой): а до блокировки; б — идоле блокировки - :

жения; в четвертой зоне — комплекс зданий и сооружений железнодорожной станции ТЭЦ и пожарное депо. Строительно-монтажная база, как и для КЭС, располагается со стороны временного торца главного корпуса и включает в себя ад- министративно-бытовой корпус, бетонно-рас- творный завод, складское хозяйство со строи- тельно-монтажными площадками, мастерские строительного управления и субподрядных организаций, а в некоторых случаях и автохо- зяйство со стоянкой машин и заправочной станцией, складом горючих и смазочных ма- териалов. Обычно ТЭЦ сооружают на территории промышленного предприятия или города, в непосредственной близости от цехов, потребляющих теплоту, или жилых мас- сивов. Основной задачей при размещении зданий и сооружений ТЭЦ является выбор наиболее экономичных линий электропереда- чи и тепловых сетей, железных и автомобиль- ных дорог, а также обеспечение возможности выделения в дальнейшем ТЭЦ в самостоятель- ное предприятие (при первоначальном разме- щении ТЭЦ на общей площадке с предприя- тием— потребителем тепловой энергии). При разработке плана застройки площад- ки ТЭЦ необходимо предусматривать макси- мальное кооперирование с близлежащими предприятиями объектов железнодорожного транспорта, автомобильных дорог, жилого поселка, надземных и подземных коммуника- ций, золоотвала, очистных сооружений. В свя- зи с тем что на ТЭЦ циркуляционная вода в конденсаторы турбин подается обычно из гра- дирен, вопрос о приближении ТЭЦ к бере- гу реки или пруда-охладителя не стоит так остро, как при проектировании площадки КЭС. В качестве примера застройки промплощадки ТЭЦ, работающей на мазуте, рассмотрена компоновка гене- рального плана Ростовской ТЭЦ-2 (рис. 2.18). В проекте в достаточной мере использованы блоки- ровка отдельных зданий и широкое кооперирование с другими близлежащими объектами города. Так, на тер- ритории ТЭЦ нет распределительного устройства, для этой цели использовано распределительное устройство, расположенное в городе. Принятое расположение зданий и сооружений обеспечивает хорошую технологическую связь между ними и компоновку основной площадки с коэффициентом застройки 25 %- Однако блокировка зда- ний осталась недостаточной, что характеризуется нали- чием на основной площадке 23 зданий. Кроме того, из общего отвода земли на основную площадку, равную 59 га, количество отчуждаемых земель, пригодных для сельского хозяйства, составляет 23,97 га пашни и 6,86 га выгонов. Данные, характеризующие генеральный план Ростовской ТЭЦ-2 и генпланы других ТЭС, приведены в табл. 2.9. Несмотря на неблагоприятные условия местности компоновочные решения генерального плана позволили достигнуть высокого коэффициента использования тер- ритории, равного 70 %, а раскрытие продольного фасада главного корпуса в сторону города за счет переноса градирен на сторону котельной способствовало архи- тектурной выразительности крупного промышленного объекта. Широкая блокировка, являющаяся при- мером для применения, выполнена при проек- тировании газомазутной ТЭЦ. На рис. 2.19 приведены варианты общего вида газомазут- ной ТЭЦ до и после блокировки. После блокировки площадь застройки' уменьшена на 15,5—9,6 = 5,9 га, количество зданий умень- шено с 13 до 5. При сопоставлении показателей отечест- венных и зарубежных ТЭС необходимо иметь в виду, что принципы формирования промпло- щадок зарубежных ТЭС отличаются набором зданий и сооружений вспомогательных и ре- монтных служб. Так, в состав промплощадок зарубежных ТЭС входят только здания и со- оружения основного производства, что резко сокращает территорию промплощадки. в огра- ? де, количество зданий и сооружений (отсутст- , вуют ремонтно-механические мастерские, j складское хозяйство, азотно-кислородная ус- { тановка, ацетиленовая станция со складом ; карбида и т. д.). При включении в состав | промплощадок зарубежных ТЭС вспомога- J тельных зданий и сооружений показатели по j генеральному плану будут мало отличаться от • показателей отечественных ТЭС. Отличие в показателях может также объ- ? ясняться климатическими условиями, приме- | нением низкокалорийного и многозольного । топлива, требующего больших площадей под . склад топлива, наличием ремонтных площа- I док в главном корпусе и т. п. Глава третья ГЛАВНЫЙ КОРПУС ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 3.1. СТРОИТЕЛЬНАЯ КОМПОНОВКА ГЛАВНЫХ КОРПУСОВ В главном корпусе ТЭС размещается ос- новное и вспомогательное энергетическое обо- рудование. В главный корпус подаются топ- 42 ливо, подлежащее сжиганию, холодная вода j для охлаждения отработавшего пара и других • целей. Из главного корпуса отводятся теплая вода после конденсаторов, дымовые газы, шлак, зола. Из главного корпуса отводится электрическая и тепловая энергия. В главном
корпусе сосредоточено наиболее сложное и дорогостоящее оборудование. Поэтому его стоимость составляет, как правило, более по- ловины стоимости всего комплекса объектов ТЭС. Компоновки главного корпуса электростан- ции зависят от многих факторов, из которых следует выделить: вид топлива (уголь, газ, мазут и др.), способы его подачи (железнодо- рожным или иным путем); тип электростан- ции (конденсационная или теплоэлектроцент- раль) ; тип и число турбоагрегатов и котлов; технологическую структуру электростанции — блочная или неблочная; климатические и ме- теорологические условия района. При благо- приятных условиях (отсутствие обильных осад- ков, сильных ветров, пылевых бурь, туманов) и теплом климате возможно применение от- крытой компоновки главного корпуса. Практика проектирования, строительства и эксплуатации тепловых электростанций, а также стремление обеспечить максимальную экономичность и индустриальность строитель- ства предъявляют ряд требований к строитель- ной компоновке главного корпуса. Основными из них являются: обеспечение минимальных площади за- стройки и строительного объема здания; простота планировочных решений и по воз- можности одинаковая длина различных отде- лений главного корпуса; простота объемного решения и уменьшение ступенчатости корпуса; расположение температурных швов за пре- делами помещений блочных щитов; модульная разбивка высот этажей, проле- тов и шагов зданий, позволяющая применять унифицированные конструкции; установка тяжелого оборудования на ну- левой отметке; облегчение строительных конструкций за счет использования несущей способности кар- каса котла или облегчение конструкций котла за счет его подвески к строительным конст- рукциям здания; расположение вспомогательного оборудо- вания вне главного корпуса на открытых пло- щадках; группировка коммуникаций для возможно- сти пропуска через специальные проемы в пе- рекрытиях; обеспечение для обслуживающего персона- ла нормального температурно-влажностного режима работы; возможность выполнения строительно-мон- тажных работ прогрессивными методами и обеспечение ввода в эксплуатацию отдельных агрегатов до окончания строительства всего главного корпуса; выполнение противопожарных и взрыво- безопасных мероприятий; возможность расширения главного корпу- са без нарушения нормальной эксплуатации действующей части ТЭС. При разработке строительной компоновки главного корпуса следует уделять особое вни- мание правильности решения котельного отде- *2 Рис. 3.1. Схемы компоновки котельного отделения: « — закрытая котельная; б — закрытая котельная с опиранием конструкций стены на каркас котла; в — полуоткрытая котель- ная; г — котельная с подвесным котлом; д — открытая котель- ная ления, высота которого достигает 60—120 м. Выбор компоновки котельной зависит от типа котла (П-образный, Т-образный, малогаба- ритный, подвесной к собственному каркасу или к каркасу здания). Котельное отделение главного корпуса мо- жет иметь разные компоновки (рис. 3.1) : за- крытую без связи конструкций здания с кар- касом котла; закрытую с опиранием конструк- ций стены на каркас котла; полуоткрытую с опиранием кровли (шатра) на каркас котла (при этом стена котла совмещена с наружной стеной котельной); закрытую с подвесным котлом; открытую с установкой котла на от- крытом воздухе. Использование каркаса котла для опирания конст- рукций котельной позволяет облегчить несущий каркас главного корпуса, что имеет значение при котлах боль- шой производительности, когда высота котельной дости- гает 60—70 м. При полуоткрытой котельной обеспечи- вается дополнительная экономия и за счет - уменьшения площади стенового ограждения. Несмотря на то что при опирании конструкций здания на каркас котла послед- ний утяжеляется, достигается известный экономический эффект за счет уменьшения числа колонн и снижения общей массы металла. Жесткая пространственная систе- ма каркаса котла без существенного утяжеления может воспринять дополнительные ветровые горизонтальные нагрузки, а также вертикальные нагрузки от массы шатра. Следует отметить, что при совмещении конструк- ций котла и здания монтаж котла производится на от- крытом воздухе кранами, используемыми при монтаже строительных конструкций. Мостовой кран котельной используется в этом случае только для доводочных ра- бот при монтаже и ремонтных работ при эксплуатации.. Наиболее благоприятные условия для монтажа котла, создаются при использовании мостового крана в закры- той котельной, что особенно существенно для районов с суровыми климатическими условиями. Кроме того, при- строительстве закрытой котельной без опирания конст- рукций на каркас котла возможно создание опережаю- щего задела, который обеспечивает поточность монтажа.. Для котельной главного корпуса с восемью турбо- агрегатами по 500 МВт и однекорпусными котлами: 43-
паропроизводительностыо по 1500 т/ч, работающими на экибастузском угле, проведено технико-экономическое ,-сравнение закрытой котельной без опирания на каркас котла с закрытой котельной с опиранием конструкций на каркас котла (см. рис. 3.1, а, б). В обоих вариантах высота котельной 63 м, пролет 45 м. Каркас главного корпуса выполнен из стальных конструкций. При опи- рании конструкций на каркас котла утяжеление послед- него составляет 80 т на один котел. Опирание на кар- касы котлов уменьшает массу строительных стальных конструкций на 1453 т (на 8 котлов), а с учетом утя- желения каркасов котлов — на 813 т. Стоимость умень- шается на 360 тыс. руб., а с учетом утяжеления карка- сов котлов — на 250 тыс, руб. При отказе от мостового крана по всему пролету котельного отделения и опира- нии шатра кровли на котел (рис. 3.1, в) эффект от сов- мещения конструкций еще более возрастает. Конструкции подвесных котлов являются перспективными. При таком решении котел, монтируют в закрытом ’ помещении, имеющем мостовой кран, малая зависимость конструк- ций здания от котла позволяет устанавливать в котельной котлы разной производительности, обеспечивается возможность выполнения Кар- акаса из сборных унифицированных конструк- ций в модульной сетке. Анализ различных типов котельных ТЭЦ — закры- той, с шатровым покрытием, с подвесными котлами при установке восьми котлов производительностью по •420 т/ч, работающих на экибастузском угле, приведен в табл. 3.1. Таблица 3.1. Сравнение различных типов котельных (для 8 котлов производительностью по 420 т/ч) Наименование Закрытая котельная (рис. 3. 1, С) Шатровое покрытие (РИС. 3.1, в) С подвес- ными кот- лами (рис. 3.1, г) Пролет котельной, м 27 21 18 Объем котельного от- деления, м3 250 800 183 450 165 400 Стоимость строитель- ной части (с учетом раз- ницы в стоимости карка- сов- котлов), тыс. руб. 904 743 683 ь Подвесные котлы по сравнению с шатровым покры- тием позволяют уменьшить пролет котельной с 21 до 18 м и сократить стоимость при установке семи газо- мазутных котлов производительностью по 480 т/ч с 608 .до 478 тыс. руб. (или на 21 %). Компоновка машинного отделения зависит от типа турбоагрегата и его расположения, что в свою очередь связано- с размерами ячейки котла. В отдельных слу- чаях, при значительном превышении размеров ячейки турбоагрегата, принимается островное расположение котельного отделения. Бункерные и деаэраторные отделения размещаются на этажерках, и их компоновка определяется видом топ- лива, единичной мощностью энергоблоков и характери- стикой оборудования. При раздельном бункерном и де- .аэраторном отделениях улучшается компоновка обору- дования пылеприготовления, однако удлиняются газо- ходы. Наиболее компактную компоновку обеспечивает •совмещение бункерного и деаэраторного отделений в од- нопролетной этажерке. При компоновке бункерно-деаэраторного и машин- ного отделений существенным является размещение блочных щитов управления, которые могут распола- гаться либо в бункерно-деаэраторном отделении (встро- енное БЩУ), либо в пристройке к наружной стене ма- шинного отделения (выносное БЩУ). Следует отметить, что выносное БЩУ создает более комфортные условия работы для персонала щита, но вызывает увеличение расхода кабеля. Встроенное БЩУ обычно требует уве- личения пролета котельной. В табл. 3.2 дано технико- Таблица 3.2. Сравнение компоновок с различным расположением блочных щитов управления (БЩУ) Наименование Встроен- ное БЩУ Выносное БЩУ Пролет котельной, м 42 39 Расход железобетона, м3 3680 2865 Расход стальных конструкций, т 864 600 Расход арматуры, т 465 436 Стоимость, тыс. руб. 2871 2387 экономическое сопоставление встроенного и выносного БЩУ для ГРЭС мощностью 210X6== 1260 МВт. Каждый щит управления обслуживает два блока. Тягодутьевые устройства, компонуемые в главном . корпусе, состоят из дутьевых вентиляторов и дымосо- сов. Согласно технологическим нормам следует преду- сматривать их открытую установку на ТЭС, работающих на жидком и газообразном топливе,, во всех климатиче- ских районах. На ТЭС, работающих на твердом топли- ве, открытая установка дутьевых вентиляторов и дымо- сосов допускается в районах с расчетной температурой выше —28 °C. Открытую установку сухих золоуловителей (напри- мер, электрофильтров) следует применять во всех кли- - матических районах. Должна быть закрыта только их , нижняя часть, где происходит смыв золы в каналы зо- лоудаления. Мокрые золоуловители в районах с расчет- : ной температурой отопления ниже —15 °C устанавлива- • ются в закрытом помещении. Однако, учитывая, что и f при открытой установке электрофильтров необходимо ,, устройство над ними неутепленного шатра, а также f теплых стен в нижней части в пределах бункерного эта- жа, целесообразно рассмотреть варианты закрытой и от- • крытой установки тягодутьевых устройств и электро- * фильтров. Ниже рассмотрены три варианта компоновки тяго- дутьевых устройств и золоуловителей для ТЭЦ с тремя пылеугольными котлами производительностью по 420 т/ч, расположенной в климатическом районе, до- пускающем открытую установку тягодутьевых устройств (рис. 3.2). s Вариант 1. К котельному отделению примыкает закрытое помещение пролетом 39 м, оборудованное мос- товым краном грузоподъемностью 20/5 т. Внутри по- мещения расположены дутьевые вентиляторы, дымосо- сы и электрофильтры (рис.,3.2, а). Вариант 2. Электрофильтры расположены от- крыто. Их нижняя часть укрыта стенами. Над электро- фильтрами устроены шатры. Каркас шатра — стальной, стены — холодные из волнистых асбестоцементных лис- тов, покрытие — из плоских железобетонных плит по „ стальным балкам. Дутьевые вентиляторы и дымососы установлены на открытом воздухе и обслуживаются мостовыми кранами грузоподъемностью соответственно . 10 и 20/5 т. (рис. 3.2,6). , Вар.иант 3. отличается от варианта.2 заменой двух: мостовых кранов одним полукозловым краном гру- зоподъемностью 15 т, обслуживающим дутьевые вен- 44
тиляторы, дымососы и электрофильтры (рис. 3.2, в). При сравнении технико-экономических показателей (табл. 3.3) не учтены объемы и стоимости тех строи- тельных работ, которые одинаковы для всех вариантов. При определении стоимости вариантов учтены и затра- ты на крановое оборудование. Из табл. 3.3 следует, что для условий, допускающих открытую установку тяго- дутьевого оборудования, наиболее экономичной явля- ется открытая установка оборудования с полукозловым краном. Таблица 3.3. Технико-экономические показатели различных компоновок тягодутьевого оборудования и электрофильтров (для трех котлов паропроизводительностью по 420 т/ч) Наименование Закрытая установка (вари- ант 1), рис. 3.2, а Открытая ус- тановка с двумя крана- ми (вари- ант 2), рис. 3. 2, б Открытая установка с одним краном (вариант 3), рис. 3. 2, е Расход сборных железобетонных конструкций, м3 710 560 360 Расход стальных Конструкций, т 160 НО 100 Устройство ру- лонной кровли, м2 3300 1600 1600 Объем кирпич- ной кладки, м3 — 450 450 Обшивка асбе- стоцементными ли- стами, м2 —— 4900 4900 Стоимость, тыс. руб. 105,6 94,3 81,3 Трудозатраты, чел-дней 2490 2780 2450 Рис. 3.2. Схемы компоновки тягодутьевого оборудова- ния и электрофильтров: а—закрытая установка; б — открытая установка с двумя мо- стовыми кранами; в — открытая установка с полукозловым кра- ном; 1 — электрофильтры; 2 — дутьевой вентилятор; 3—дымо- сос; 4 — помещение распределительного устройства электро- фильтров; 5 — котельное отделение На примере КЭС с блоками мощностью 500 МВт и котлами паропроизводительностью по 1500 т/ч, сооружаемой в климатических условиях, для которых требуется закрытая установка дутьевых вентиляторов, дымососов и регенеративных воздухоподогревателей (РВП), проведено сравнение открытой и за- крытой установки электрофильтров с учетом конструктивных решений помещения РВП и дымососного отделения (рис. 3.3). При открытой установке электрофильтров РВП устанавливаются в пристройке пролетом 12 м у фасад- ной стены котельного отделения, в которой расположены также дутьевые вентиляторы. Подбункерное помещение ограждается теплыми стеновыми панелями по металли- ческому фахверку. Дымососы располагаются в отдель- ном закрытом помещении пролетом 15 м. Над помеще- нием дымососов располагается РУ электрофильтров. Стены дымососного отделения выполняются теплыми. При закрытой установке РВП, дутьевые вентилято- ры и электрофильтры размещаются в одном закрытом помещении пролетом 48 м, которое перекрывается фер- мами и обслуживается мостовым краном. Никаких укры- тий электрофильтров не требуется. Дымососное отделе- ние и помещение РУ электрофильтров размещают, как и в. первом случае, в отдельной этажерке пролетом 15 м, но стена между дымососной и помещением электро- фильтров не сооружается. В табл. 3.4 приведено технико-экономическое срав- нение открытой и закрытой установки электрофильтров, из которого следует, что закрытая установка электро- фильтров при принятой компоновке оказывается дешев- ле открытой, что в основном объясняется уменьшением при закрытой компоновке площади стен. Однако такая компоновка требует изготовления и установки сложных ферм пролетом 48 м. Представляется целесообразным использовать несущие конструкции электрофильтров для создания промежуточных опор покрытия и тем са- мым избежать применения ферм больших пролетов. На так называемой открытой электростанции пре- дусмотрены открытые машинный зал (выше отметки об- ,45
Рис. 3.3. Варианты установки электрофильтров: «-открытая установка; 6-закрытая установка; »-«««« =™™ вентиляторов; 3 — электрофильтры; 4 - помещение дымососов; 5 — помещение электролинии, 46
Рис. 3.4. Главный корпус от- крытой электростанции: 1 — турбоагрегат; 2 — котел; 3 — конденсатор; 4 — питательный на- сос; 5 — деаэратор; 6—щит управ- ления служивания) и котельное отде- ление (рис. 3.4). Целесообраз- ность строительства открытых электростанций в Советском Союзе явилась предметом дли- тельной дискуссии, так как при такой компоновке наряду с уп- рощением строительной части усложняются конструкции обо- рудования и затрудняется его эксплуатация. Поскольку для открытых электростанций тур- бостроительные заводы постав- ляют серийное оборудование, изготовляемое для закрытых электростанций, над турбоагре- гатами предусматриваются отапливаемые местные укры- тия. Так, для открытой уста- новки на Северной ГРЭС за- проектированы кабины для укрытия всей турбины и воз- будителя. На последующих КЭС кабина уменьшена и ус- танавливалась только над ци- линдром высокого давления. В потолке укрытий преду- смотрены съемные щиты для пропуска крюка крана при ревизии и ремонте. Вход в укрытия предусматривается с отметки 9,0 м. Поузловой ремонт турбины предусмот- рен на закрытых ремонтно-монтажных площадках, рас- положенных на отметке 0,0 м. На оперативной отметке 9,0 м выполнены проемы со съемными перекрытиями в зоне расположения питательных насосов, регенеративных подогревателей и другого вспомогательного оборудова- ния для возможности использования крана при ремон- те этого оборудования. Таблица 3.4. Технико-экономическое сравнение открытой и закрытой установки электрофильтров (для 8 котлов паропроизводительностью по 1500 т/ч) Наименование Открытая установка Закрытая установка Расход сборных железобетон- ных конструкций, м3 36 130 36 830 В том числе стеновых панелей 11 100 4610 Расход стальных конструкций, т В том числе: 5425 5241 кровельного покрытия • 1602 подкрановых балок и путей 1425 1072 конструкций электрофильтров (фахверк, шатер и площадки) 1980 610 Обшивка асбестоцементными волнистыми плитами, м2 7000 ~~~• Устройство рубероидной кров- ли, м2 29 940 40 400 Стоимость строительных конст- рукций, тыс. руб. 7457 6846 То же с учетом стоимости мо- стовых кранов, тыс. руб. 7527 6900 На открытых Северной и Али-Байрамлинской ГРЭС полностью укрыт только верх котла двускатным шатром и создана пристройка в зоне горелок. На других элек- тростанциях вместо шатра предусмотрены местные ук- рытия верха котла. Для электростанций, расположенных в более суровых условиях (например, Краснодарской ТЭЦ), котел закрывается почти по всей высоте задней стены. Для ремонта котла на отдельных электростанци- ях предусмотрен двухконсольный кран грузоподъем- ностью 3 т, передвигающийся над верхним перекрытием котла. Ремонт дутьевых вентиляторов, дымососов, воз- духоподогревателей. выполняется с использованием ав- токрана или с помощью монорельсов с тельферами. Общая оценка экономической эффективности от- крытой электростанции по сравнению с закрытой может быть произведена только на основе специальных про- работок, выполненных для одинаковых условий. Про- работка, проведенная Ростовским отделением Атомтеп- лоэлектропроекта для электростанции с четырьмя бло- ками по 160 МВт, работающей на газомазутном топливе, выполнена раздельно для условий раскрытия машинного и котельного отделений (табл. 3.5). Строи- тельная часть открытого главного корпуса дешевле за- крытого на 400 тыс. руб., или на 20,8 %. Раскрытие только машинного зала позволяет снизить стоимость строительной части главного корпуса всего' на 3,5—4 %, что составляет 0,15—0,20 % стоимости электростанции при примерно таком же удорожании оборудования. Продолжительность подготовительного периода строительства для открытой ТЭС практически не изме- няется по сравнению с закрытой. Продолжительность периода от начала земляных работ до начала монтажа котла для открытого главного корпуса сокращается по сравнению с закрытым даже для наиболее мощных ТЭС на газе на 2—3 мес, при наличии бункерно-деаэра- торной этажерки (пылеугольная ТЭС) уменьшается до 1 мес. Так как на открытых электростанциях продол- жительность монтажа турбоагрегата несколько увелн- 47
Таблица 3.5. Сравнение закрытых и открытых главных корпусов КЭС (для четырех блоков мощностью по 160 МВт) Наименование Тип корпуса закрытый открытый Машинное отделение: железобетонные конструк- ции, м3 13 100 12 300 стальные конструкции, т 580 490 Котельное отделение: железобетонные конструкции, 8860 4920 м3 стальные конструкции, т 620 810 Итого: ч железобетонные конструкции,' м3 21 960 17 220 стальные конструкции, т 1200 1300 чивается,. пуск первого блока открытой ТЭС происходит по .- сравнению с закрытой примерно на 1,5—2,5 мес раньше. Учитывая трудности эксплуатации откры- тых. электростанций и технико-экономические показатели их строительной части, можно ус- тановить следующие целесообразные пределы применения открытых компоновок. 1. Независимо от климатического района машинное отделение целесообразно выполнять закрытым с использованием в южных районах легких ограждающих конструкций. 2. На газомазутных электростанциях, рас- положенных в южных районах с расчетной зим- ней температурой не ниже —20 °C при продол- жительности зимнего периода не более 3 мес, котлы следует устанавливать на открытом воздухе (кроме блоков на закритические пара- метры пара). 3. Для пылеугольных электростанций, рас- положенных в южных районах, возможность установки котлов на открытом воздухе необ- ходимо обосновывать в каждом отдельном случае. При этом оборудование пылеприго- товления во всех случаях должно распола- гаться в закрытых помещениях. 4. Для котлов, расположенных на открытом воздухе, необходимо нижнюю их часть, распо- ложенную под отметкой обслуживания, вы- полнять закрытой с отоплением, а также утеп- лять фронт обслуживания горелок. 3.1 ОСНОВНЫЕ ПРОЕКТЫ ГЛАВНЫХ КОРПУСОВ юс Развитию компоновок главного корпуса на всех этапах проектирования тепловых элект- ростанций, разработке типовых проектов зда- ний и сооружений ТЭС, а в особенности глав- ных корпусов придавалось особое значение. Типовые технические проекты главных корпусов ТЭЦ мощностью 24 и 50 тыс. кВт выполнены в 1939— 48 1941 гг., в 1949 г. разработан типовой проект унифици- рованного главного корпуса, рассчитанный на установку турбоагрегатов мощностью 25, 50 и 100 тыс. кВт и кот- лов паропроизводительностью 170 и 230 т/ч. В 1951— 1953 гг. разработаны семь типов главных корпусов в соответствии с устанавливаемым в них оборудованием. Однако эти проекты широкого применения не полу- чили. Типовой проект ГРЭС-1200 для установки турбоаг- регатов мощностью по 200 МВт и котлов паропроизво- дительностью по 640 т/ч разработан в 1956—1957 гг. В дальнейшем выполнена модификация проекта на ус- тановку турбоагрегатов по 300 МВт и котлов по 950 т/ч. В 1957 г. разработан типовой проект ТЭЦ-350 для ус- тановки турбоагрегатов мощностью по 50 тыс. кВт и котлов паропроизводительностью по 420 т/ч, в 1959 г.— типовой проект ТЭЦ-ГРЭС-100, рассчитанный на уста- новку турбоагрегатов мощностью 25, 50 и 100 тыс. кВт и котлов паропроизводительностью 160 и 220 т/ч. Проектное задание ГРЭС-2400 с турбоагрегатами мощностью по 300 МВт и котлами паропроизводитель- ностью 950 т/ч разработано в 1959 г., в нем заложены новые технические решения, в частности принят шаг строительных конструкций главного корпуса 12 м вместо прежнего шага 6 м. Кроме того, принят ряд решений, обеспечивших облегчение строительных конструкций и снижение стоимости строительства. Принципы, заложен- ные в проекте ГРЭС-2400, реализованы при разработке проектов Новочеркасской, Криворожской, Конаковской и ряда других ГРЭС. Для дальнейшей индустриализации строительства и всемерной унификации конструкций в 1961—1963 гг. разработан универсальный проект в нескольких моди- фикациях, позволявших применить его при строитель- стве КЭС и ТЭЦ при различном топливе и мощности турбоагрегатов (50, 100, 200 и 300 МВт) и котлов (420, 640 и 950 т/ч). Выполненный в 1967—1968 гг. типовой проект (про- ект 67-68) позволил существенно улучшить технико-эко- номические показатели универсального проекта. В 1968 г. началась разработка проекта для установки турбоагре- гатов мощностью 500 и 800 МВт. К этому времени в стадии строительства находились головной блок 500 МВт на Назаровской ГРЭС и блок 800 МВт на Славянской ГРЭС, работающие на пылеугольном топливе. С 1972—1973 гг. начались разработка серийных проектов и строительство главных корпусов с блоками 800 МВт на газомазутном топливе (Запорожская, Уг- легорская ГРЭС), главных корпусов с блоками 500 МВт на пылеугольном топливе (Экибастузские ГРЭС-1 и ГРЭС-2), главного корпуса с блоком 800 МВт на пыле- угольном топливе (Березовская ГРЭС, Пермская ГРЭС), главного корпуса с блоком 1200 МВт на газомазутном топливе (Костромская ГРЭС). В эти годы разработаны и сооружаются новые ти- пы главных корпусов ТЭЦ на газомазутном топливе с турбоагрегатами мощностью до 100 МВт (Ростовская ТЭЦ-2, Таллинская ТЭЦ-2, ТЭЦ ЗИГМ и др.), а также ТЭЦ с турбоагрегатами мощностью 250 МВт. Ниже рассматриваются компоновки и ос- новные технические решения важнейших про- ектов главных корпусов тепловых электро- станций. Специальные конструкции (подзем- ное хозяйство, фундаменты под оборудование, передвижные торцевые стены и др.) и конст- руктивные элементы главных корпусов (фун- даменты, каркасы, перекрытия и пр.) приведе- ны ниже, в гл. 4 и 7. Главный корпус пылеугольной и газома- зутной КЭС по серийному проекту 67-68. Про- ект разработан в 1967—1968 гг. на базе уни-
Рис. 3.5. Главный корпус пылеуголь- ной КЭС по серийному проекту версального проекта и предусматривает уста- новку в главном корпусе блоков мощностью 200 и 300 МВт, работающих на пылеугольном • и газомазутном топливах. Проект разработан с учетом максимальной унификации габаритов здания, строительных конструкций и техноло- гических решений. Компоновка главного кор- пуса принята с параллельным сомкнутым рас- положением машинного, бункерно-деаэратор- ного и котельного отделений. Главный корпус разработан в двух моди- фикациях: для угольных (рис. 3.5 и 3.6) и га- зомазутных (рис. 3.7) КЭС. Независимо от вида топлива предусмотрена однопролетная этажерка, в которой размещаются деаэратор- ное и бункерное отделения. Деаэраторная эта- жерка и котельное отделение газомазутной КЭС имеют меньшие габариты. В машинном отделении устанавливаются два мостовых крана грузоподъемностью по 125/20 т, в котельном отделении — два мосто- вых крана грузоподъемностью по 50/10 т. Краны машинного отделения обеспечивают подъем статоров генераторов. Над бункерным отделением предусмотрен полукозловой кран для монтажа и ремонта циклонов и сепарато- ров. Основные конструкции главного корпуса— каркас, перекрытия, призматическая часть бункеров сырого угля, стеновое ограждение, фундаменты, подпорные стены — выполнены из сборного железобетона. Подкрановые бал- ки, фермы покрытия, каркас постоянных и временных торцов, ростверки под бункера и деаэраторы, бункера пыли, воронки бункеров сырого угля решены в металлических конст- рукциях. По проекту 67-68 общее количество типо- размеров железобетонных элементов для всех модификаций главного корпуса КЭС составля- ет 146 (без учета фундаментов под оборудова- ние) . Распределение расхода железобетона по конструктивным элементам главного корпуса приведено в табл. 3.6. При этом условно для пылеугольных КЭС приняты фундаменты под турбоагрегаты ХТГЗ, а для газомазутной КЭС — фундаменты под турбоагрегаты ЛМЗ. Технико-экономические показатели всех моди- фикаций главного корпуса КЭС по проекту 67-68 приведены в табл. 3.7. Наряду с вариантом каркаса главного кор« пуса в сборном железобетоне в проекте 67-68 разработан и вариант в стальных конструк- 4—-861 49
ел На от и. 9.00 т На отм. О.'ООт ©Ж Зг ±34,18 -UC -3.00° 4 45,58 ±28,78 2 крана Б-125/20 т 6,0о ~ r~f l: tat 2000 1500 1500 1500 ±0,60 ±р,оо '1гл1гл1—lr-t~-slci ±-1,80 Г Р рве 7^^ - \ ° Х2 Секция 2 ‘±-зт Оекния / 12000*3=30000 12000*3=100000 Ч6ВООО СеицияЗ 12000*9=100000 Секция 4 12000*9 = 108000 £ £ Рис. 3.6. Главный корпус пылеугольной КЭС пр серийному проекту 67-68. План: 1 — ремонтно-монтажная площадка; 2 — РУСИ; 3 — БЩУ; 4 — щит питателей пыли; 5 — багерная насосная; 6 — лифт Рис. 3.7. Главный корпус газомазутной КЭС по серийному проекту 67-68 . Разрез ±9,60 9,Бо\ Секция 5 12000*9 = 100000 2крана 0.-50/Ют ±32,97 £ ± 15р0 4-5000 4Л 12000 . 90000 Б В 33000 ±-0,15 нзгзтййГ
Таблица 3.6. Распределение железобетона по конструктивным элементам главного корпуса (проект 67-68) Наименование Пылеугольная КЭС (8X 300 МВт) Газомазутная КЭС (8X300 МВт) Пылеуголь- ная КЭС (6Х Х200 МВт), шаровые мельницы Ш аровые мельницы Молотковые мельницы тыс. м3 % тыс. м® % тыс. м® % тыс. м® % Наземная часть Каркас (колонны, ригели) 10,5 13 .10,8 13 6,9 12 6,0 14 Распорки 3,3 4 3,4 4 2,0 4 1,6 3 Стеновые армопенобетонньте панели 12,1 14 11,3 14 8,7 15 6,0 14 Стеновые железобетонные панели 0,9 1 0,8 1 0,3 — 0,5 1 Междуэтажные и кровельные железобетонные панели, бун- кера и пр. 13,4 16 13,9 17 10,6 18 7,5 17 Итого 40,2 48 40,2 49 28,5 49 21,6 49 Подземная часть Фундаменты здания 6,4 8 6,8 8 4,7 8 4,0 9 Плита днища подвала 5,0 6 5,1 6 4,7 8 2,7 6 Фундаменты турбоагрегатов 7,0 8 7,0 9 6,6 12 3,1 7 Фундаменты котлов 5,5 6 4,0 5 2,4 4 3,2 7 Фундаменты вспомогательного оборудования, перекрытие над конденсационным подвалом, подпорные стены и пр. 19,9 24 18,4 23 10,7 19 9,8 22 Итого 43,8 52 41,3 51 29,1 51 22,8 51 В с е г о по главному корпусу 84,0 100 81,5 100 57,6 100 44,4 bbl да Таблица 3.7. Технико-экономические показатели строительной части главного корпуса КЭС по проекту 67-68 Наименование Пылеугольная КЭС (8X300 МВт) Газомазутная КЭС (8X300 МВт) Пылеугольная КЭС (6X200 МВт), шаровые мель- ницы Шаровые мельницы Молотко- вые мель- ницы Строительный объ- ем, тыс. м3 Площадь застрой- ки, тыс. м2 1976 2000 1405 1056 44,7 48,0 38,5 25,3 Объем железобе- тона, тыс. м3 В том числе: 84,0 81,5 57,6 44,4 сборного 44,8 45,2 31,8 23,3 сборного напря- женно-армиро- ванного 11,1 12,0 9,7 5,5 армопенобетона 12,1 11,3 8,7 6,0 монолитного 16,0 13,0 7,4 9,6 Сборность железо- бетона, % 82 84 87 79 Масса стальных конструкций, тыс. т Удельные показа- тели на 1 кВт уста- новленной мощности: П,4 10,9 7,2 7,1 строительный объем, м3 0,82 0,83 0,58 0,88 Продолжение табл. 3.7 ъ Наименование Пылеугольная КЭС (8X300 МВт) Газомазутная КЭС (8X300 МВт) ?Пылеугольная 1КЭС (6X200 МВт), (шаровые мель- '^ницы Шаровые мельницы Молотко- вые мель- ницы площадь застрой- 0,019 0,020 0,016 0,021 ки, м2 объем железобе- 0,035 0,034 0,024 ; о,оз7 тона, м3 масса стальных 4,8 4,5 3,0 5,8 Д конструкций, кг стоимость, руб. 5,35 5,39 3,98 1£б,б5^ циях (см. рис. 7.15). В отличие от варианта с железобетонным каркасом при стальном кар- касе увеличена длина температурных секций. Главный корпус разделен на три секции дли- ной 144, 168 и 156 м. Статическая схема попе- речной рамы сохранена, однако для уменьше- ния усилий в колонне ряда В выше кровли бункерной предусмотрен подкос, подпирающий верх колонны. Все габаритные размеры глав- ного корпуса и компоновка при железобетон- ном и стальном каркасах идентичны. 4* 51
Рис. 3.8. Главный корпус Экибастузской ГРЭС-1. Разрез. Главный корпус пылеугольной КЭС с бло- ками мощностью 500 МВт. На базе экибастуз- ских угольных разрезов сооружена Экибастуз- ская ГРЭС-1 — первая из группы электро- станций мощностью 4000 МВт с энергоблоками по 500 МВт. В главном корпусе Экибастузской ГРЭС-1 устанавливаются восемь энергетичес- ких блоков. В продольном направлении глав- ный корпус разделен температурными швами на три отсека. Длина ячейки энергетического блока 60 м (риб. 3.8, 3.9). Расположение тур- боагрегатов в машинном отделении попереч- ное. Против оси каждого блока устраивается эркер для выемки ротора генератора. Блочные щиты управления предусмотрены на два блока и размещены в деаэраторной этажерке. Цент- Рис. 3.9. Главный корпус Экибастузской ГРЭС-1. План (без хвостовой части котельного /-ремонтно-монтажная площадка; 2 — РУСН; 3 —БЩУ; 4 — ремонтная 52
ральный щит управления располагается у по- стоянного торца, РУСН 0,6 кВ вынесено в машинное отделение. Оперативная отметка обслуживания 10,2 м, отметка пола подвала— —4,2 м, пол конденсационного помещения — на отметке 0,00 м. В машинном зале предусмотрены мостовые краны грузоподъемностью 125/20 т. Отметка головки кранового рельса 21,10 м. Вдоль ряда А проложен сквозной железнодорожный путь. Особенностью компоновки котельного от- деления является наличие встроенной этажер- ки деаэраторного отделения, а также размеще- ние мельниц и бункеров между котлами. Ко- тельное отделение Обслуживается мостовыми кранами грузоподъемностью 50/10 т. Вдоль котельного отделения проложен сквозной же- лезнодорожный путь, предусмотрен и автопро- езд. Отделение воздухоподогревателей пред- ставляет собой трехэтажную этажерку. На от- метке 41,3 м проходят ленточные конвейеры топливоподачи. Для обслуживания воздухопо- догревателей предусмотрены мостовые краны грузоподъемностью 30/5 т. Подземная часть главного корпуса запро- ектирована в сборном и монолитном железо- бетоне: фундаменты здания выполняются сборными, а фундаменты под оборудование— сборными и сборно-монолитными. В машинном и деаэраторном отделениях по всей площади устраивается силовой пол в виде сплошной монолитной железобетонной плиты, на кото- рую опираются стойки перекрытия конденса- ционного подвала и различное оборудование. Под электрофильтрами также выполняется монолитная железобетонная силовая плита мелкого заложения, на которую устанавлива- ются каркас здания и фундаменты тягодутье- вого оборудования. Каркас главного корпуса выполняется ме- таллическим. Перекрытия — междуэтажные и над конденсационным подвалом — в сборном железобетоне. Стеновое и кровельное огражде- ния — панели из профилированного стального листа. Технико-экономические показатели строи- тельной части главных корпусов Экибастуз- ской ГРЭС и ряда других с блоками 800 и 500 МВт приведены в тагбл. 3.8. Главный корпус газомазутной КЭС с бло- ками мощностью 800 МВт. В 1974 г. разрабо- тан проект главного,корпуса второй очереди Запорожской ГРЭС, который впоследствии повторен для Углегорской и Рязанской ГРЭС. Главный корпус, предназначенный для разме- щения трех газомазутных блоков, состоит из машинного и деаэраторного отделений и трех примыкающих к деаэраторному отделению ба- шенных котельных с размерами в плане 45X Х48 м, высотой 82 м. Расположение котель- ных островное, с разрывами 60 м между баш- нями. Общая длина корпуса 396 м. В продоль- ном направлении главный корпус разделен температурными швами на пять секций. Про- тяженность основной секции 108 м, секций по- стоянного и временного торцов — по 36 м. отделения): площадка; 5 — лифт 53
Таблица 3.8. Технико-экономические показатели строительной части главных корпусов Наименование Экибастузс- кая ГРЭС (8X 500 МВт) (уголь) Запорожская ГРЭС (3X800 МВт) (мазут) Пермская ГРЭС (6X800 МВт) (уголь) Березовская ГРЭС (8X800 МВт) (уголь) Костромская ГРЭС (1X1200 МВт) (мазут), Строительный объем, тыс. м3 3400 1200 5670 6150 625 Объем железобетона, тыс. м3 108 69,5 320 185 36 Масса стальных конструкций, тыс. т 56,8 30,0 115* 102 12,6 Масса арматуры, тыс. т Удельные показатели на 1 кВт установленной мощности: 21,7 13,8 37 7,2 строительный объем, м3 0,85 0,50 1,18 0,96 0,52 объем железобетона, м3 0,027 0,029 0,067 0,029 0,03 масса стальных конструкций, кг 14,2 12,5 24* 16,0 10,6 масса., арматуры, кг 5,4 5,8 —. 5,8 6,0 * По Пермской ГРЭС масса стальных конструкций приведена с арматурой. /36,8 ^31,2 izz,0 /73,3 /65,0 I I ।________J 85000 10500 22000 39000 Рис. 3.10. Главный корпус Запорожской ГРЭС. Разрез В зависимости от количества устанавливаемых в главном корпусе блоков число основных сек- ций может меняться. В основной унифицированной секции раз- мещается энергоблок, включающий одноваль- ную турбину К-800-240-3 ЛМЗ и однокорпусный газомазутный котел под наддувом ТГМП-204 ТКЗ паропроизводительностью 2650 т/ч. Продольное расположение турбоагрегатов и подвесная конструкция однокорпусных кот- лов предопределили ряд особенностей компо- новки (рис. 3.10 и 3.11). /28,8 ^88,8 Q-100/Ют 0~125/20т jl1,4- 3
Рис. 3.11. Главный корпус Запорожской ГРЭС. План. (На один блок 800 МВт) В машинном отделении расположены тур- бина, генератор и вспомогательное оборудова- ние. Оперативная отметка обслуживания при- нята 11,4 м, отметка пола подвала — 3,6 м, пол конденсационного помещения — на нуле- вой отметке. В машинном отделении вдоль ря- да А проложен сквозной железнодорожный путь, вдоль ряда Б предусмотрен проезд для автокар. Компоновка котельного отделения сущест- венно отличается от всех предыдущих. Это связано в первую очередь с новой конструкци- ей газоплотного котла под наддувом и подвес- кой его к каркасу котельной. Котел подвеши- вается к трем хребтовым балкам, расположен- ным симметрично относительно оси котла. В каждой башне котельной предусмотрена ус- тановка двух мостовых кранов грузоподъем- ностью по 100/10 т, которыми осуществляется монтаж хребтовых балок и блоков котла (для нужд эксплуатации — один кран). Оператив- ная отметка обслуживания котла совпадает с оперативной отметкой обслуживания машин- ного зала. В деаэраторном отделении на от- метке 11,4 м размещаются блочные щиты уп- равления. Деаэраторы устанавливаются на от- метке 28,8 м. Закрытые электротехнические устройства выполнены в специальных блоках- контейнерах заводского изготовления, что по- зволило отказаться от ригелей в электротех- нических помещениях и тем самым сократить габариты этажерки. Подземная часть главного корпуса выпол- няется в сборном и монолитном железобето- не: фундаменты — монолитные, нижняя пли- та подвала, подпорные стены, элементы подъ- 55
ездной эстакады й перекрытия на нулевой отметке — в сборном железобетоне. Каркас— из брусковых конструкций. Для обеспечения заданных предельных сме- щений верха колонн, несущих подвесной котел (не более 1/1000 высоты), каркас котельного отделения решен в виде пространственной системы, включающей в себя защемленные в фундаменты колонны; вертикальные связевые фермы между колоннами; горизонтальные связевые фермы по периметру котельного от- деления на отметке 43,0 м, обеспечивающие промежуточные упруго-податливые опоры для колонн, и решетчатый горизонтальный диск большой жесткости на отметке 65,0 м (пото- лочное перекрытие котла), который обеспечи- вает передачу горизонтальных усилий от вет- ровой и крановой нагрузки на вертикальные связевые фермы, расположенные в торцах ост- ровных котельных. Устойчивость каркаса ма- шинного и деаэраторного отделений обеспечи- вается плоской поперечной рамой, образован- ной защемленными в фундамент колоннами, шарнирно-опертыми ригелями и стропильной фермой машинного зала. Потолочное перекрытие для подвески кот- ла решено в виде системы балок и связей, обеспечивающих передачу нагрузки от котла на колонны каркаса. Жесткий диск, образо- ванный системой связей, обеспечивает, кроме того, пространственную работу каркаса ко- тельного отделения. Основой потолочного пе- рекрытия являются три хребтовые балки, рас- положенные с шагом 12,0 м и передающие нагрузку от котла непосредственно на колонны здания. Масса одной хребтовой балки 220 т, высота 7 м. Балка двутаврового, сечения, изго- товлена в основном из стали 10ХСНД. В систему потолочного перекрытия входят 28 балок, обеспечивающих передачу нагрузок от котла на хребтовые балки и частично на колонны торцов здания. Балки имеют пролет 12 м и высоту от 2 до 3 м. Система связей по верхним и нижним поясам хребтовых балок образует жесткий диск котельной, который передает усилия на вертикальные связи, рас- положенные по всей плоскости торцов котель- ного отделения. Над хребтовым перекрытием- устанавливается металлический шатер высотой 17 м. Рама шатра опирается на колонны. До- пускаемая деформация рам шатра обеспечи- вается горизонтальным связевым диском в уровне низа стропильных ферм, который опи- рается на вертикальные связи по торцам ко- тельного отделения. Технико-экономические показатели главно- го корпуса Запорожской ГРЭС приведены в табл. 3.8. Главный корпус КЭС с блоками мощностью 800 МВт на бурых углях. В результате прове- денного технико-экономического анализа уста- новлено, что оптимальная мощность пылеуголь- ных ГРЭС с блоками 800 МВт, строящихся в районе Канско-Ачинского энергетического комплекса, составляет 6400 МВт. Таким обра- зом, к установке на Березовской ГРЭС-1 пер- Рис. 3.12. Главный корпус Березовской ГРЭС-.1. Разрез 56
вой электростанции комплекса приняты восемь энергоблоков мощностью по 800 МВт. В состав каждого энергоблока входят: ко- тел паропроизводительностью 2650 т/ч, Т-об- разной компоновки, однокорпусный, с квад- ратной топкой, в газоплотном исполнении (ко- гел подвешивается к специальным хребтовым балкам, опирающимся на каркас котельного отделения) и одновальная пятицилиндровая турбоустановка К-800-240-3. В машинном и деаэраторном отделениях для каждого блока устанавливаются два пи- тательных турбонасоса и регенеративные подо- греватели высокого и низкого давления. В ка- честве размольных устройств^шепользуются мелющие вентиляторы. Принятый вариант компоновки предусматривает размещение обо- рудования энергоблока в ячейке 72 м, создание продольных галерей топливоподачи, выполне- ние совмещенных бункерно-деаэраторных эта- жерок (рис. 3.12). В продольном направлении шаг основных конструкций 12 м. Вдоль главного корпуса у ряда А со сторо- ны машинного отделения пристроены четыре здания блочных щитов, а со стороны помеще- ний трубчатых подогревателей расположены электрофильтры. Каркас главного, корпуса выполнен в ме- талле. Устойчивость каркаса обеспечивается в поперечном направлении рамно-связевой, а в продольном направлении — связевой систе- мами. Кровельные и стеновые панели метал- лические, из профилированного оцинкован- ного листа с эффективным утеплителем. Меж- дуэтажные перекрытия и покрытия над бун- керными галереями — из сборного железобе- тона. Фундаменты здания, основного и вспо- могательного оборудования — сборные и сборно-монолитные. Технико-экономические показатели главно- го корпуса Березовской ГРЭС-1 приведены в табл. 3.8. Главный корпус КЭС с блоками мощностью 800 МВт на каменных углях. Технический про- ект Пермской ГРЭС выполнен с блоками 800 МВт, работающими на каменных углях Куз- нецкого месторождения. В главном корпусе предусматривается установка шести энергети- ческих котлов. В состав каждого блока входят однокорпусный газоплотный котельный агре- гат ТКЗ Т-образной компоновки, паропроиз- водительностью 2650 т/ч и турбоагрегат К-800-240-2 ЛМЗ мощностью 800 МВт. Котел подвешивается к строительным конструкциям котельного отделения. Ячейка котла принята 39x84 м, ячейка турбоагрегата — 48X84 м, один свободный пролет в машинном зале отво- дится для блочных обессоливающих установок и РУСИ 0,4 и 6 кВ. В главном корпусе предусматривается два ввода топливоподачи. Система пылеприготов- ления — с прямым вдуванием в топку. В ка- честве размольных устройств применяются среднеходные мельницы. Блочные щиты управ- ления с кабельными этажами, аккумулятор- ные батареи, а также бытовые помещения для эксплуатационного персонала расположены в пристроенных зданиях у стены машинного за- ла. Объемно-планировочные решения главного корпуса в значительной мере определены тех- нологической компоновкой. Продольное рас- положение турбоагрегатов и подвеска котлов к строительным конструкциям обусловили объ- емное решение главного корпуса в виде вытя- нутых разновысоких параллелепипедов ма- шинного, бункерно-деаэраторного, котельного, бункерного отделения и помещения РВП (рис. 3.13). Главный корпус компонуется из строи- тельных секций, включающих по два энерге- тических блока каждая, а также секций посто- янного и временного торцов. Машинное отделение обслуживается мосто- выми кранами грузоподъемностью 125/20 т, котельное отделение — мостовыми кранами грузоподъемностью 100/20 т. В машинном за- ле размещаются турбоагрегаты, подогреватели высокого и низкого давления, питательные насосы, блочные обессоливающие установки, вентиляционные установки, распределительные устройства собственных нужд РУСН. В бун- керно-деаэраторном отделении устанавлива- ются среднеходные мельницы, питатели сыро- го угля, ленточные конвейеры топливоподачи и вентиляционные камеры. В бункерном отде- лении со стороны хвоста котла размещены мельницы для размола угля, питатели сырого угля, бункера и ленточные конвейеры. За сте- ной ряда Е расположены регенеративные воз- духоподогреватели, дымососы, горизонтальные электрофильтры. В зависимости от климатиче- ских условий дымососное отделение может быть открытым или закрытым. Конструктивные решения главного корпуса подчинены обеспечению требуемой жесткости здания. С этой целью каркас температурного отсека котельного отделения выполнен в виде пространственной системы, включающей вер- тикальные связи между колоннами в плоско- сти каждого ряда; вертикальные связевые ди- афрагмы в торцах каждой котельной ячейки; горизонтальные диски в виде ферм на отмет- ке кровли бункерных отделений в пределах нижних поясов ферм покрытия котельной, а также на уровне низа хребтовых балок. Устойчивость машинного и бункерно-деаэ- раторного отделений в поперечном направле- нии обеспечивается рамами этих отделений, поддерживаемыми каркасом котельной. 57
Рис. 3.13. Главный корпус Пермской ГРЭС. Разрез В продольном направлении устойчивость ко- лонн каждого ряда обеспечивается связями между колоннами и продольными распорками. Подземная часть выполняется в сборном и монолитном железобетоне. Плита днища подвала, подпорные стены, конструкции кон- денсационного пола и поездной эстакады — из сборного железобетона. Приямки для уста- новки багерных насосов, фундаменты под вспомогательное оборудование сооружаются в монолитном железобетоне. Технико-экономические показатели по главному корпусу Пермской ГРЭС приведены в табл. 3.8. Главный корпус газомазутной КЭС с бло- ками 1200 МВт. На Костромской ГРЭС для блока мощностью 1200 МВт возведен специ- альный корпус (рис. 3.14 и 3.15), отличитель- ной особенностью которого является установка турбоагрегата в двухпролетном машинном от- делении. По среднему ряду колонн над турбо- агрегатом размещена подкраново-подстро- пильная ферма пролетом 48 м, предназначен- ная для опирания на нее подкрановых балок и стропильных ферм со стороны примыкающих пролетов без установки промежуточных ко- лонн. Аналогичная ферма пролетом 24 м уста- новлена по ряду А. Газомазутный котел мас- сой более 20 тыс. т подвешен на отметке 65,0 м к потолочному перекрытию, опирающемуся через хребтовые балки на колонны главного корпуса по рядам В и Г. Требуемая жесткость главного корпуса обеспечивается пространственной системой, состоящей из горизонтального диска, распо- ложенного на уровне хребтовых балок, жест- ких торцов котельного отделения и связей, размещенных по всей плоскости стены. Жест- кость каркаса увеличивается за счет колонн здания и вертикальных связей. Основными элементами потолочного пере- крытия являются хребтовые балки, располо- женные через 6 м и опирающиеся на колонны или подхребтовые балки. Потолочное пере- крытие имеет горизонтальные связи в нижней и верхней плоскостях хребтовых балок. Хреб- товая балка шарнирно сопрягается с колон- нами и подхребтовыми балками, имеет пролет 42 м, высоту 6,2 м и массу 160 т. Пояса балки выполнены в виде пакетов из трех листов. В проекте стального каркаса использованы ти- повые конструкции подкрановых балок, ферм и т. д. Наиболее нагруженными являются ко- лонны котельного отделения, в которых нор- мальная сила достигает 7000 тс. Для этих ко- лонн принята высокопрочная сталь класса С 60/45 марки 16Г2АФ с нитридным упрочнени- ем. В результате прогрессивных технических решений стального каркаса экономия стали составила 2450 т, в том числе за счет приме- нения пространственной схемы по сравнению с плоской и подвеской котла к зданию—1000 т и применения высокопрочных сталей и ста- 4 лей повышенной прочности — 1450 т. Стои- 58
^7s,s Рис. 3.14. Главный корпус Костромской ГРЭС. Блок мощностью 1200 .МВт. Разрез Рис. 3.15. Главный корпус Костромской ГРЭС. Блок мощностью 1200 МВт. План: 1 — прямоточный однокорпусный котел; 2 — турбина; 3 — генератор; 4— возбудитель; 5 — питательный турбонасос; 6 — подогреватели высокого давления; 7 — подогреватели низкого давления; 8 — воздуходувка; 9 — регенеративный вращающийся воздухоподогрева- тель; 10 — дымосос; 11 — дымовая труба 59
мость строительства снижена на 337 тыс. руб. К особенностям турбоагрегата мощностью 1200 МВт и отличию его от турбоагрегата 800 МВт относятся продольное расположение кон- денсаторов и установка подшипников всех ро- торов непосредственно на ригелях поперечных рам фундамента. Длина в осях крайних под- шипников составляет в турбоагрегате мощно- стью 800 МВт 56 м, мощностью 1200 МВт — 69 м. Подробное описание фундамента под тур- боагрегат мощностью 1200 МВт приведено в п. 4.2.) Технико-экономические показатели проек- та главного корпуса Костромской ГРЭС при- ведены.в табл. 3.8. 33. ОСНОВНЫЕ ПРОЕКТЫ ГЛАВНЫХ КОРПУСОВ ТЭЦ Главный корпус пылеугольной и газома- зутной ТЭЦ по серийному проекту 67-68. Этот проект разработан для установки теплофика- ционных турбин разного типа мощностью 50 и 100 тыс. кВт и котлов паропроизводительно- стью от 320 до 480 т/ч. Компоновка принята по аналогии с КЭС по проекту 67-68—с парал- лельным сомкнутым расположением машинно- го, бункерно-деаэраторного и котельного от- делений; при пылеугольном топливе предус- матривается стальная этажерка пролетом 6,65 м, расположенная в котельном отделении (рис. 3.16 и 3.17); на встроенную этажерку выносятся бункера пыли со шнеками и пита- телями, а также часть трубопроводов. При га- зомазутной ТЭЦ выполняется однопролетная деаэраторная этажерка (рис. 3.18). Машинный зал выполняется с подвалом. В машинном отделении устанавливаются два мостовых крана грузоподъемностью по 125/20 т, и два в котельном — по 50/10 т. Конструк- тивное решение главного корпуса ТЭЦ 67-68 аналогично решению ГРЭС 67-68. Продольный шаг конструкций 12 м. Железобетонные кон- струкции каркаса ТЭЦ унифицированы с предусмотренными в проекте КЭС. Измене- ние высоты и пролета котельной достигает- ся заменой нескольких элементов колонн и фермы. Технико-экономические показатели глав- ного корпуса ТЭЦ по серийному проекту 67-68 при пылеугольном и газомазутном топливе приведены в табл. 3.9. Показатели даны для ТЭС с малым количеством турбоагрегатов, а следовательно, для главного корпуса неболь- шой длины. Поэтому на удельные показатели в значительной мере оказали влияние торцы здания и свободные пролеты для размещения общестанционного оборудования и монтажных площадок. Так, например, в главном корпусе ТЭЦ мощностью 400 МВт удельный строитель- ный объем по сравнению с ТЭЦ мощностью Таблица 3.9. Технико-экономические показатели строительной части главного корпуса ТЭЦ по серийному проекту 67-68 Наименование Пылеуголь- ная ТЭЦ (3X50 МВТ) Газомазутная ТЭЦ (3X50 МВт) Строительный объем, тыс. м3 342 285 Площадь застройки, тыс. 8,6 8,1 Объем железобетона, тыс. м3 В том числе: 13,9 11,0 сборного (с учетом на- пряженно-армирован- ного) 9,5 8,0 керамзитобетона 2,4 1,7 монолитного 2,0 1 ,з Сборность железобетона, %' 86 88 Масса стальных конструк- ций, тыс. т Удельные показатели на 1 кВт установленной мощ- ности: 2,9 2,0 1 строительный объем, м3 2,28 1,90 площадь застройки, м2 0,057 0,054 объем железобетона, м3 0,092 0,073 масса стальных конст- рукций, кг 20 13 стоимость (без фунда- ментов под турбоагре- гаты и котлы), руб. 17,8 14 150 МВт при одинаковых единичных мощно- стях турбоагрегатов и котлов уменьшается на 16—20 %. Главный корпус газомазутной ТЭЦ с мало- габаритными котлами. Проект осуществлен экспериментально на Ростовской ТЭЦ-2, для которой впервые разработаны принципиально новые технические решения. На этой ТЭЦ ус- тановлены малогабаритные газомазутные кот- лы. Главный корпус представляет собой бес- подвальное -однопролетное здание, в котором размещены четыре технологических блока (рис. 3.19). В проекте принято продольное расположение турбоагрегатов ПТ-80 и Т-100. Установлены четыре котлоагрегата ТГМ-444 производительностью по 500 т/ч. Шаг техно- логической ячейки 36 м. Применение малогабаритных котлов, ук- рупнение оборудования и упрощение техноло- гических схем позволили значительно упрос- тить здание и по сравнению с традиционным многопролетным зданием свести к минимуму типоразмеры строительных конструкций. Весь главный корпус набирается из пяти типов строительно-технологических секций. Каркас главного корпуса — стальной, для стен и кровельного покрытия приняты панели из профилированного стального листа и эф- 60
Рис. 3.16. Главный корпус пылеугольной ТЭЦ по серийному проекту 67-68. Разрез: 1 — машинное отделение; 2 — бункерно-деаэраторное отделение; 3 — котельное отделение; 4 — бункер сырого угля; 5 — бункер, пыли; 6 — помещение ленточных конвейеров; 7 — циклон
Рис. 3.18. Главный корпус газомазутной ТЭЦ по серийному проекту 67-68. Разрез 62
Рис. 3.19. Главный корпус Ростовской ТЭЦ-2. Разрез Таблица 3.10. Технико-экономические показатели главных корпусов газомазутных ТЭЦ (наземная часть и фундаменты) по отношению к ТЭЦ ЗИГМ Показатели ТЭЦ 67-68 (типа Рижской ТЭЦ-2) Ростовская ТЭЦ-2 Ростовская ТЭЦ-2, модернизация Таллинская ТЭЦ-2 ТЭЦ ЗИГМ Мощность ТЭЦ, 360 360 360 380 360 МВт Основное оборудо- 1ХПТ-60Ч-ЗХ 2ХПТ-80+2Х 2ХПТ-80+2Х IX ПТ-80+3 X 1ХПТ-60+ЗХ вание XT-100 XT-100 XT-100 XT-100 XT-100 Л А. Натуральные показатели Площадь застрой- 4ХТГМ-96Б 10 900 4ХТГМ-444 (малогабаритные) 11 020 4ХТГМ-444 (малогабаритные) - 8350 4ХТКЗ-500 10 490 4ХБКЗ 420/450 1 10 050 ки, м2 Строительный объ- 383 700 330 480 295 160 ' 366 300 357 780 ем, м3 Объем железобе- 5564 3686 2337 3947 5299 тона, м3 Масса стальных 3006 " 4355 - 2811 2777 3285 конструкций, т \ Масса арматуры, т 596 591 391 450 481 гБ. Показатели, | , приведенные к сопоставимым условиям Объем железобе- 5970 6370 4522 4817 5775 : тона, м3 Масса стальных 3017 3902 2470 2613 3262 конструкций, т ' • Масса каркаса к (с'гальные колонны, ригели, связи и рас- ;= Порки); т 1149 1295 750 761 1465 К „„ %' 78 88 51 52 100 Масса арматуры, т 640 725 501 517 528 Стоимость, % 97 116 77 81 100 ' .Трудозатраты, % 99 115 77 94 100 63
фективного утеплителя — минераловатных плит для стен и пенополистирола для кровли. Для увеличения жесткости поперечника узел сопряжения колонн с фермой принят рамным. Опыт проектирования и строительства Рос- товской ТЭЦ-2 свидетельствует о том, что не- смотря на достигнутые высокие технико-эко- номические показатели, имеются резервы для их улучшения. Проработка показала целесооб- разность поперечной установки турбоагрегатов ПТ-80, Т-100 и Р-50 в здании пролетом 57 м при шаге технологической ячейки 24 м. В та- ком здании можно устанавливать также тур- боагрегаты ПТ-135, Р-100 и Т-175 при про- дольном расположении в ячейке шириной со- ответственно 36, 36 и 48 м с малогабаритными котлами паропроизводительностью 800 т/ч. Однопролетный главный корпус можно со-;, ор.ужать и для ТЭЦ, работающих на твердой-' топливе. При этом к ряду Б главного корпуса следует пристраивать бункерную этажерку пролетом 12 /м. Таким образом достигается унификация компоновки главного корпуса с малогабаритными котлами для всех видов топлива. Технико-экономические показатели главного корпуса Ростовской ТЭЦ-2 в сопо- ставлении с другими типами ТЭЦ приведены в табл. 3.10. Объединенный главный корпус. На приме- ре Таллинской ТЭЦ-2 впервые разработан се- рийный проект объединенного главного корпу- са газомазутной ТЭЦ. Отличительной особен- ностью этого проекта явилась высокая эконо- мичность путем уменьшений габаритов корпу- са и облегчения конструкции. Так, например, пролет деаэраторной сокращен с 12 до 7,5 м (рис. 3.20). В нижнем этаже деаэраторной эта- жерки расположены теплопроводы, которые обычно размещались на специальной эстакаде улучшения. Проработка показала целесообраз- ность поперечной установки турбоагрегатов ПТ-80 и Т-100. Габариты котельной предусмат- ривают две модификации для установки обыч- ных камерных котлов и малогабаритных кот- лов с вихревой топкой. В проекте предусматривается блокировка главного корпуса со вспомогательными здани- ями, в частности со зданием водогрейных кот- лов, химводоочисткой, центральными ремонт- ными мастерскими и некоторыми служебно- бытовыми помещениями. Для размещения вспомогательных помещений главный корпус удлиняется в основном поперечнике, принятом для энергетической части (рис. 3.21). При этом энергетическая часть главного (корпуса распо- лагается по одну сторону условного постоян- ного торца, а вспомогательные помещения — по другую. Блокировка главного : корпуса со вспомогательными помещениями сокращает длину коммуникаций на площадке, уменьшает
Рис. 3.21. Объединенный главный корпус Таллинской ТЭЦ-2. Разрез по вспомогательным помещениям территорию промплощадки, и в результате со- кращаются расход материалов и стоимость строительства. Наряду с единым поперечником для энер- гетической части и вспомогательных помеще- , ний возможна компоновка, при которой вспо- ; могательные помещения размещаются в при- : стройке к главному корпусу с необходимыми габаритами. Такое решение позволяет умень- шить строительный объем, но увеличивает ко- личество типоразмеров конструкций. Технико-экономические показатели по /„главному корпусу Таллинской ТЭЦ-2 без уче- feja пролетов, занятых вспомогательными поме- ' щениями, даны в табл. 3.10. Главный корпус газомазутной ТЭЦ ЗИГМ. L/B основу серийного проекта главного корпуса „{ТЭЦ ЗИГМ (ТЭЦ заводского изготовления, /тазомазутная) положен принцип многократно- го применения строительно-технологических секций высокой заводской готовности в любых сочетаниях. Строительно-технологические сек- ции разработаны в расчете на установку тур- бин типов ПТ-60, ПТ-135, Т-100, Т-175, Р-50, .Р-100, Рабочие чертежи разработаны для сек- ,.Цйй с турбинами ПТ-60 и Т-100, с газомазутны- • '" ми котлами БКЗ-420-140 и типовыми секциями постоянного и временного торца (рис. 3.22)'. <? о-—861 Ширина всех секций, кроме секции временного торца, 24 м, ширина секции временного торца 12 м. Проект ТЭЦ предусматривает макси- мальное укрупнение узлов в полностью подго- товленные к монтажу блоки, в состав которых входят оборудование, трубопроводы, подогнан- ная и испытанная арматура. Головным объек- том, на котором применен серийный проект, являлась Минская ТЭЦ-4. Здание главного корпуса запроектировано без подвала. В машинном отделении принята сплошная монолитная железобетонная плита толщиной 0,5 м (силовой пол), бетонируемая по песчаной подготовке. Каркас принят сталь- ным, кровельное покрытие — из панелей с про- филированным стальным листом, стены — из керамзитобетонных панелей. Основным конст- руктивным отличием проекта ТЭЦ ЗИГМ от ТЭЦ 67-68, Таллинской ТЭЦ-2 и других явля- ется встройка деаэраторного отделения в ко- тельную в отличие от обычно выполняемой де- аэраторной этажерки с рамными узлами. Прин- цип секционности и агрегатирования, принятый в этом проекте, может быть заложен и в другие компоновки ТЭЦ. Технико-экономические по- казатели главного корпуса ТЭЦ ЗИГМ даны в табл. 3.10, 65
Рис. 3.22. Главный корпус газомазутной ТЭЦ ЗИГМ. Разрез Главный корпус пылеугольной ТЭЦ ЗИТТ. По аналогии с проектом ТЭЦ ЗИГМ в основу серийного проекта ТЭЦ ЗИТТ (ТЭЦ заводско- го изготовления, на твердом топливе) положен принцип многократного применения строитель- но-технологических секций. Следует отметить, что разработка проекта ТЭЦ ЗИТТ осложняет- ся различием физико-химических свойств углей и связанной с этим необходимостью примене- ния котлов различных типов, отличающихся схемами пылеприготовления и пылеулавлива- ния, а также отсутствием унифицированных решений котлов. В качестве основного оборудования приня- ты унифицированный газоплотный котел Б КЗ-420-140 паропроизводительностью 420 т/ч в двух модификациях с твердым и жидким шлакоудалеиием и турбины ПТ-80, ПТ-135, Т-110, Т-175, Р-50 и Р-100. Для обеспечения ре- монтов котлов принята ширина ячейки 30 м.у Для турбин ПТ-135, Т-175 и Р-100 используется- ; дубль-блочная схема котлов. Длина строитель-; но-технологических секций в проекте ТЭЦ!. ЗИТТ составляет (м): 4Т Секция постоянного торца . е » „ , , 2X12=24 Секция временного торца IX 12=12... .т| Рис. 3 23. Главный корпус пылеугольной ТЭЦ ЗИТТ. Разрез 66
Рис. 3.24. Главный корпус газомазутной Киевской ТЭЦ-6 с блоками 250 МВт. Разрез Продолжение Доборочная секция . ,................. 1X12=12 Котлотурбинные секции: нечетные ПТ-80, Т-110, Р-50 . . . 3X12=36 четные ПТ-80, Т-110, Р-50 . . . 2X12=24 ВД ПТ-135, Т-175, Р-100 . . 5X12=60 йъ’Г Поперечный разрез главного корпуса ТЭЦ ЗИТТ приведен на рис. 3.23. |ру; Главный корпус газомазутной ТЭЦ с бло- ками 250 МЕт. В главном корпусе Киевской 'ТЭЦ-6 устанавливаются турбоагрегаты Т-250/ |L/300-240-2 и энергетические котлы паропроиз- водитсльностыо 1000 т/ч. Машинное отделение |д пролетом 54 м обслуживается двумя кранами грузоподъемностью 125/20 т. Конденсационный йол поднят на 4,5 м по отношению к полу ко- । Цельного отделения (рис. 3.24). Деаэраторное .' .Отделение размещается на этажерке между ^г'^Йшинным и котельным отделениями. На от- /^'мстках 0,00; 4,5 и 9,3 м размещены кабельные «помещения и помещения распределительных устройств. На отметке обслуживания размеща- «Ртся блочные и центральный щиты управле- ния. Технологические трубопроводы проклады- ВЙШтся на отметке 18,9 м. Деаэраторы и конди- О^^неры устанавливаются на отметке 26,1 м. И^ж5^отельнОе отделение обслуживается двумя мостовыми кранами грузоподъемностью 50/10 т. .Дымососное отделение располагается за на- ружной стеной котельного отделения. Тяго- дутьевое оборудование обслуживается полу- козловым краном грузоподъемностью 30/5 т. В проекте Киевской ТЭЦ-6 каркас выпол- нен из брусковых конструкций, стеновые и кро- вельные панели — из профилированного сталь- ного листа. Технико-экономические показатели даны в табл. 3.11. Сопоставление технико-экономических по- казателей произведено для главных корпусов газомазутных Рижской ТЭЦ-2, Ростовской Таблица 3.11. Технико-экономические показатели главного корпуса газомазутной Киевской ТЭЦ-6 (4X250 МВт) Наименование Строительный объем, тыс. м3 Площадь застройки, тыс. м2 Объем железобетона, тыс. м3 В том числе сборного Сборность железобетона, %’ Масса стальных конструкций, тыс. т Удельные показатели на 1 кВт установ- ленной мощности: строительный объем, м3 площадь застройки, м2 объем железобетона, м3 масса стальных конструкций, кг Значение 1208,4 26,5 56,5 34,5 61 12,5 1,21 0,026 0,056 12,5 67
Si 1 11x12,0=^132,0 6} 12*12,0 = 1ч-ч-,о 11*12,0—132,0 Рис. 3.25. Схемы главных корпусов газомазутных ТЭЦ: а — ТЭЦ 67-68; б — Ростовская ТЭЦ-2; в — Ростовская ТЭЦ-2 (модернизация)Таллинская ТЭЦ-2; д — ТЭЦ ЗИГМ ТЭЦ-2, модернизации Ростовской ТЭЦ-2, Тал- линской ТЭЦ-2, ТЭЦ ЗИГМ (рис. 3.25). Во всех проектах принято однородное основное оборудование. Показатели определены для надземной части и фундаментов под каркас здания и не включают данные о фундаментах под турбоагрегаты и котлы, подземное хозяй- ство, площадки вокруг турбоагрегатов и вре- менные торцы, поскольку эти элементы прак- тически не отличаются для рассматриваемых вариантов. В сопоставляемых проектах приняты котлы с камерной топкой за исключением проекта Ростовской ТЭЦ-2, где используются малога’ баритные котлы, что является характерной* особенностью данного проекта. В проекте Рос товской ТЭЦ-2 принята продольная установка турбоагрегатов в отличие от модернизировав ного проекта, где принята поперечная устаной]» ка и длина технологической секции уменьшает||| ся с 36 до 24 м. ейМ- Учитывая, что сопоставляемые проекты полнены с некоторыми различиями в исходных у данных, не вытекающими из специфики данйсЬ; го проекта, в табл. 3.10 помимо натуральных^ показателей по реальным проектам' даны в
казатели, приведенные к сопоставимым усло- виям. Во всех проектах (кроме Ростовских ТЭЦ) приняты одинаковыми высота котельно- го и машинного отделений, стеновые огражде- ния — из керамзитобетонных панелей, щеле- вой фонарь, .стальные конструкции — из низ- колегированной стали и др. Во всех главных корпусах принят металлический каркас. Для оценки влияния конструктивной схемы на мас- су каркаса в таблице приведена масса сталь- ного каркаса (колонны, ригели, распорки и связи по колоннам) для всех сопоставляемых проектов. Наибольшую массу каркаса имеет ТЭЦ ЗИГМ, что объясняется устройством встроенной деаэраторной этажерки, не входя- щей в состав каркаса и не участвующей в со- здании жесткости каркаса. Как следует из табл. 3.10, наиболее экономичными проектами являются проекты модернизации Ростовской ТЭЦ-2 и Таллинской ТЭЦ-2. Глава четвертая СПЕЦИАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ГЛАВНОГО КОРПУСА ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ Si О. ПОДЗЕМНОЕ ХОЗЯЙСТВО Подземное хозяйство главного корпуса яв- ляется трудоемкой частью, на которую расхо- дуется около 50 % всего объема железобетона, приходящегося на главный корпус. Подземное хозяйство включает фундаменты под здание, турбоагрегаты, котлы, вспомогательное обору- дование и обслуживающие площадки, а также конструкции для прокладки различных комму- никаций, выполняемые в виде каналов, тунне- лей или подвалов. Расположение фундаментов в главном кор- пусе зависит от принятой компоновки и мощ- ности оборудования. Наиболее типичным яв- ляется следующее решение: в машинном отделении помимо фундамен- тов под турбоагрегаты располагаются фунда- менты под питательные электро- и турбонасо- сы, фундаменты под конденсатные, сливные и Другие насосы, фундаменты под подогревате- ли, резервные возбудители и другое оборудо- вание, а также фундаменты под стойки пло- щадок турбоагрегатов; к-в бункерном отделении устанавливаются i мель- йЙЭДндаменты под шаровые мельницы и В данные вентиляторы; ’ в котельном отделении помимо фундамен- тов под котлы размещаются фундаменты под ^^олотковые мельницы. Фундаменты под дуть- вентиляторы расположены либо в котель- Мбм отделении, либо на площадке золоулови- \теЩй. Фундаменты под дымососы устанавли- на площадке золоуловителей или в за- помещении дымососного отделения; р^урдаменты под золоуловители (электрофиль- ^^р^циклоны, скрубберы), как правило, распо- на открытом воздухе, за котельным | ^'Делением. оборудование и площадки до 1952—1955 гг.. | Й^ПР^уялись самостоятельные массивные фундаменты, прокладки трубопроводов и кабелей устраивались ?Рролрнные проходные туннели, непроходные каналы, ^^^адцвались кабельные блоки и отдельные трубы. Для установки и обслуживания оборудования предусматри- вали в ряде случаев отдельные приямки и колодцы. Ввиду большого насыщения подземного хозяйства кон- струкциями коммуникации прокладывались в разных уровнях, что обусловливало сложные пересечения и по- вороты туннелей и каналов. В фундаментах выполнялись проемы для пропуска коммуникаций. В эти годы кон- струкции подземного хозяйства — фундаменты, туннели, каналы, подпорные стены, колодцы, как правило, выпол- няли в монолитном железобетоне, бетоне, бутобетоне и кирпиче. Для индустриализации строительства подземного хозяйства с 1953—1954 гг. начали применять сборный железобетон. Для туннелей и каналов приняты унифи- цированные сечения, которые позволили использовать типовые сборные элементы. Для массивных частей фун- даментов под вспомогательное оборудование применя- лась кладка из мелких бетонных камней или бетонных пустотелых блоков. Фундаменты под площадки выпол- нялись из сборного железобетона в виде башмаков и стоек. Применение сборных элементов для туннелей, ка- налов и фундаментов и унификация этих элементов да- ли существенный технический эффект. Однако подземное хозяйство с большим количест- вом фундаментов и коммуникаций, проложенных в тун- нелях, каналах и приямках, особенно в пределах машин- ного отделения, обусловило значительные трудности как при строительстве, так и при эксплуатации. Вследствие обратной засыпки грунта при недостаточно тщательном производстве работ (особенно зимой) происходила осад- ка грунта, вызывавшая разрушение полов, деформации конструкций туннелей, каналов и их гидроизоляции. Прокладка каналов и туннелей в разных уровнях, а также необходимость послойной обратной засыпки за- трудняли использование механизмов. Большое разнооб- разие конструкций не позволяло применять сборный же- лезобетон для многих элементов подземного хозяйства. Монтаж и ремонт трубопроводов в узких каналах за- труднены. Решающим фактором для индустриализации строи- тельства подземного хозяйства явилось устройство сплошного подвала в пределах машинного отделения. При таком решении оборудование устанавливалось на перекрытии подвала, а коммуникации укладывались в пределах подвала. Устройство подвала создавало наи- более благоприятные условия для применения унифици- рованных сборных железобетонных конструкций. Под- счеты показали, что устройство подвала в машинном отделении снижает расход железобетона против бес- подвального решения на 10—15 %. Поэтому, начиная с 1955—1957 гг., подвалы получили широкое применение при проектировании и в строительстве ТЭС. Подвал, как правило, выполнялся в пределах машинного отде- 69
лен,ия. В котельном отделении» имеющем относительно небольшое насыщение подземного хозяйства конструк- циями, подвал не предусматривался. Устройство подва- ла в бункерном и деаэраторном отделениях зависело от технологической компоновки. При устройстве подвала, обычно на отметке 0,0 -м выполняется перекрытие, на котором устанавливается большинство вспомогательного оборудования. Отметка пола подвала принимается от —3,0 до —3,6 м. Высота подвала (до низа перекрытия) 2700—3300 мм (рис. 4.1). При проектировании подземного хозяйст- ва необходимо стремиться уменьшить заглуб- ление подвала и принять уровень пола подва-
ла-на отметке 0,0 -м. При этом за счет некото- рого увеличения высоты надземной части ма- шинного отделения значительно упрощается конструкция подвала, исключается устройство массивного днища, гидроизоляции, подпорных стен. Для КЭС, техническое водоснабжение ко- торых, как правило, связано с отметкой пру- да, поднятие отметки конденсационного поме- щения может привести к увеличению эксплу- атационных расходов на подачу воды. Для ТЭЦ с градирнями, у которых подача воды в конденсаторы и на градирни осуществляется одной группой насосов (однонапорная схема с напорными конденсаторами), представляет- ся возможным поднять отметку обслуживания турбины, поскольку отметка верха конденса- тора не связана с высотой сифона. Однако этот подъем должен быть в пределах -эконо- мического- напора насосов. В конденсационном подвале прокладыва- ются коммуникации (трубопроводы и кабе- ли), которые подвешиваются к перекрытию. В пределах распределительного устройства собственных нужд подвал используют как ка- бельный полуэтаж. Для дренажа подвала пол выполняют с уклоном 0,01 в сторону дренаж- ных лотков или приямков. При наличии грунтовых вод под всей пло- щадью подвала выполняют днище в виде плоской железобетонной плиты. Над плитой устраивают пригруз из песка или тощего бе- l тона. Гидростатический напор грунтовых вод должен погашаться собственным весом плиты | и пригруза. Днище выполняют из сборных железобе- тонных плит размером до 2,7X5,7 м, толщи- ; ной 200—300 мм, имеющих по периметру вы- " пуски арматуры. Соединение плит осуществ- Ц ляется петлевым стыком арматуры с последу- | ющей заливкой бетоном (рис. 4.2,а). .Перекрытие над подвалом выполняют из .. ребристых или гладких сборных железобетон- ’ных плит размером 3,0 X 3,0 м, толщиной • (300 мм. Плиты углами опираются на колон- П иы, расположенные по сетке 3X3 м. Колонны р устанавливаются в сборные фундаменты, рас- > положенные на днище подвала. у:; Рациональным решением является устрой- Sg; 'Ство днища подвала в виде сплошной моно- : Литпой так называемой «силовой» плиты тол- Гщиной 400—600 мм, на которую устанавлива- Дют колонны конденсационного подвала. В этом yi случае отпадает необходимость в устройстве ^фундаментов под колонны подвала. Соедине- выполняется путем заводки выпусков ар- колонны в шпуры, просверленные в и заделки цементным раствором. От- сутствие в полу каналов и в то же время на- |.£.с-ЫЩенность фундаментами под колонны кар- каса, дымососы, РВП и другое оборудаетиэе подтверждают целесообразность выполнения в районе воздухоподогревателей и дымососов сплошной монолитной силовой плиты под кар- кас здания и оборудования. Силовая -плита Рис. 4.2. Соединение сборных элементов подвала ма- шинного отделения: а — сопряжение плит днища подвала; б — сопряжение плит пе- рекрытия подвала; 1 — петлевой выпуск из плиты; 2 — продоль- ная арматура стыка; 3 — выпуск арматуры из колонны; 4вы- пуск арматуры из плиты;- 5 — хомут; 6 — монтажная сварка; 7 •=- бетон позволяет существенно сократить опалубоч- ные работы при бетонировании,, сложных по конфигурации фундаментов и снизить трудо- затраты по сооружению всего подземного хозяйства. Подпорные стены подвала выполняются из ребристых или плоских плит размером 1,5 X XI2,0 или 1,5X6,0 м, опирающихся на стойки каркаса здания. Для ребристых плит 1,5x12м используются панели междуэтажных перекры- тий. В качестве доборочных элементов ис- пользуются балки и бетонные блоки. Весьма рациональна конструкция подпорных стен из плоских вертикальных плит шириной 3 м, опирающихся снизу на уступ в днище, а свер- ху— в специальную балку. Такие плиты име- ют высоту 4—5 м и позволяют выполнять в них на заводе круглые отверстия для пропус- ка циркуляционных водоводов диаметром до 2,0—2,2 м. В этих плитах на заводе выполня- ют также вырезы в углах, соответствующие очертанию фундаментов здания. Фундаменты под здания, турбоагрегаты и питательные насосы опираются на днище под- вала. Кроме того, на днище располагаются фундаменты под конденсатные насосы, насосы сырой, смывной и оросительной воды, а также опоры под циркуляционные водоводы. Фунда-
менты под подогреватели высокого давления, сливные насосы, насосы испарителей и другие насосы, фундаменты стоек под площадки обслуживания устанавливаются на перекры- тии на отметке 0,0 м. Оборудование закрепля- ется на перекрытии с помощью металлических рам. Само перекрытие представляет собой жесткий диск, образуемый путем сварки вы- Рельсы прикрепляют к железобетонным там с помощью анкерных болтов. Для сооружения подвала необходимы пли- ты днища подвала, плиты перекрытия подва- ла, плиты подпорных стен, колонны и фунда- менты стаканного типа под них. Колонны име- ют сечение 300X300 или 400X400 мм и длину 3,4—4,0 м. Фундаменты под стойки подвала I । 1 J' ZI-ZI Рис. 4.3. Соединение плит перекрытия подвала с колон- ной нд закладных деталях (вариант): 1 — закладная деталь стойки; 2 — закладная деталь плиты; 3 — монтажная сварка пусков арматуры, и последующего замоноли- чивания соединений плит с колоннами и сты- ков между плитами (рис. 4.2, б). Так как со- единение плит перекрытия подвала с колон- ной по рис. 4.2, б требует точной установки всех сопрягаемых элементов, поскольку в противном случае выпуски арматуры из ко- лонны не пройдут в швах между плитами, представляется целесообразным применять стык со сваркой закладных частей в торце колонны и углах плит (рис. 4.3). На период монтажа конструкций главного * корпуса вдоль машинного отделения на от- метке пола подвала устраивают пути под ба- шенный кран, а на отметке 0,0 м по перекры- тию над подвалом прокладывают железнодо- рожный путь. В местах укладки железнодо- рожного пути в перекрытие должны быть уло- жены усиленные плиты, а поддерживающие стойки следует раскрепить связями. В зависи- мости от принятой компоновки железнодорож- ный путь в машинном зале сохраняется и на период эксплуатации либо по всей длине ма- шинного зала, либо в пределах монтажных площадок у постоянного и временного торцов. 72. Таблица 4.1. Номенклатура сборных железобетонных элементов подвала Рис. 4.4. Сборные железобетонные плиты подвала (раз- меры см. в табл. 4.1): s а, б — плиты днища подвала; в, г — плиты подпорных стен; д, е — плиты перекрытия над подвалом; 1—контуры проемов S Марка элемента Размеры, мм Марка бетона Расход материа- лов Масса изДе- ‘ . лиях <г, ,ь1 а Ь h Бетон, ма Сталь, кг П1-1, 2, 3 П2-1 (рис. 4,4, а) 2500 5500 2500 2500 400 400 200 200 2,5 2,5 565—861 1136 6® 13,81 . -1Г. ПФЖ-6030 ПФЖ-3030 (рис, 4,4, б) 5700 2700 2700 2700 200 200 200 200 3,1 1,5 422—461 210—219 7,8 3,8- ПФЖ5-1 2 ПФЖ6-1— ПФЖ6-5 (рис. 4.4, о) 5970 2970 1470 1470 300 300 400 400 .2,6 1.3 109, 261 41—138 г1! •• ППС-1 ППС-2,3 ПС-2 ПС-3 (рис. 4.4, а) 2880 3080 2980 880 3760 3750 3560 3560 200 200 200 200 300 300 300 300 2,16 2,02 . 2,13 0,63 169 ' 156 177 67 . л: ; 5,4 . н ч ‘Л11. ПФЖ-2 (рис. 4. 4, й) 2970 2970 300 300 2,6 94—243 7 . ii - ПФЖ-8 (рис. 4. 4, е) 2990 2990 300 300 -1,2 не—214 ' 3.? 1
’ тййеют обычно размеры в основании 0,9x0,9 и 1,3X1,3 м (номенклатуру сборных фунда- Мёнтов см. в § 7.1). Конструкции плит днища, ^Перекрытия и подпорных стен подвала пока- заны на рис. 4.4. Характеристика этих элемен- тов приведена в табл. 4.1. Сборные элементы подвала в пределах каждого типоразмера имеют несколько марок в зависимости от армирования для разной несущей способности. Ребристые плиты пере- крытия подвала рассчитаны на равномерно распределенную нагрузку до 3,5 т/м2 и на- грузку на ребре 1,5 т/м; плоские плиты пере- крытий подвала рассчитаны на пропуск же- лезнодорожного состава (или на шесть сосре- доточенных нагрузок по 14,3 т на каждую плиту)'. Выполнение подвала в котельном отделе- нии, как правило, нерационально. Фундаменты под котлы, а также под вспомогательное обо- рудование заглубляют до отметки фундамен- тов под здание. В котельном отделении обыч- но располагают приямок для установки насо- сов гидрозолошлакоудаления (багерная на- сосная) , каналы гидрозолошлакоудаления, кабельные туннели и каналы для разводки ка- белей, а также воздухоподводящие каналы для охлаждения электродвигателей. На рис. 4.5 показан план подземного хо- зяйства котельного отделения главного корпу- са КЭС. Проходящий вдоль котельной кабель- ный туннель имеет усиленную конструкцию и рассчитан на прокладку по нему на период строительства временного железнодорожного пути для подвоза монтируемых конструкций и •оборудования. Полы котельного отделения на отметке 0,0 м имеют уклоны 1,0% для стока случай- ных вод. Для дренажа обычно используются каналы гидрозолошлакоудаления. В каналах и туннелях уклоны дна принимают 0,5 % • Дре- наж из них производится в специальные при- ямки, откуда вода сливается в ливневую кана- лизацию.-’Для гидросмыва уклон дна в шла- ковых каналах принимают 1,5%, в золовых каналах 1 % Элементы каналов ГЗУ, имею- щих значительные продольные уклоны, укла- дывают по спланированному с уклоном осно- ванию, а стенки наращивают. Каналы внутри облицовывают базальтовыми плитами. Под Таблица 4.2. Номенклатура элементов каналов гидрозолошлакоудаления (рис. 4.6) Марка элемента Размеры, мм Марка бетона Расход мате- риалов Масса изде- лия, т Длина а h Бетон, м3 Сталь, кг СЛ-1 2970 450 2050 200 1,83 165' 4,6 СЛ-2 2970 450 2400 200 2,04 175 5.1 СЛ-3 2970 450 2800 200 2,28 185 5,7 СЛ-4 1070 990 520 200 0,17 4,7 0,43 СЛ-6 1070 990 1000 200 0,33 23,7 0,83 Примечание. Допускается изготовление доборных эле- ментов СЛ-1—СЛ-3 меньшей высоты. o&pas 360Щ) '|*ис. 4.5. Подземное хозяйство котельного отделения главного корпуса: Х-'-Дагерная насосная; 2-—канал шлакоудаления; 3 — канал золоудаления; 4 — кабельный туннель с временным железнодорожным .путем; 5 — кабельный блок; 6-—кабельный колодец; 7 — приямок для лифта; 8 — фундамент под электродвигатель мельницы
каналы ГЗУ во избежание просадок выполня- ют армированную подготовку. В зависимости от глубины каналов и про- пускной способности принимаются пять типо- размеров лотков ГЗУ (рис. 4.6, табл. 4.2)'. Лотки рассчитаны на полезную нагрузку на поверхности 2 т/м2. Каналы ГЗУ глубиной свыше 2 м марок СЛ-1 — СЛ-3 выполняются Рис. 4.6. Элементы каналов (размеры см. в табл. 4.2) гидрозолошлакоудаления из двух стенок с выпуском арматуры и бето- нированием днища. Туннели и каналы для прокладки кабелей, трубопроводов и подвода воздуха выполняют- ся сборными по номенклатуре изделий, приня- той для тепловых электростанций (см. § 7.11). Основанием под каналы и туннели при плот- ных грунтах служит слой песчаной подсыпки, при слабых грунтах выполняют бетонную под- готовку. Одиночные кабели прокладывают в металлических или асбестоцементных трубах. Отдельные трубы объединяют в блоки, по трассе которых выполняют колодцы. 4.2. ФУНДАМЕНТЫ ТУРБОАГРЕГАТОВ Монолитные фундаменты под турбоагрега- ты выполняют в виде рамной конструкции с верхней плитой, на которую устанавливают турбоагрегат. Колонны рам заделывают в мощную нижнюю железобетонную плиту. При наличии сборной плиты под подвалом машин- ного отделения фундамент сооружается на ней. Наземная часть фундамента армируется несущими арматурными каркасами, которые предварительно оснащаются опалубкой, а за- тем монтируются в виде арматурно-опалубоч- ных блоков. Нижняя плита фундамента арми- руется сварными сетками и пространственны- ми каркасами. Наземная часть фундамента под турбоагрегат мощностью 200 МВт, напри- мер, собирается из 42 несущих арматурных блоков от 550 до 5130 кг и длиной до 10 м. Фундамент несет динамические нагрузки, и в связи © едасность расслоения бетона, бето- нирование фундамента необходимо, производить непре- рывно горизонтальными слоями. Перерыв в бетониро- вании может быть допущен только при выполнении ра- бот на уровне верха фундаментной плиты и под верх- ним ростверком. Фундаментная плита и наземная часть выполняются из бетона марки 150—200. Применение несущих арматурных каркасов вместо штучной арма- туры позволило отказаться от несущих лесов, механи- зировать арматурные и опалубочные работы, резко со- кратить трудоемкость и сроки сооружения монолитных фундаментов турбоагрегатов. фуйдфментыц Дальнейшим этапом в совершенствовании конструкций фунда- ментов явился переход на сборные фундамен- ты. Впервые сборные фундаменты сооружены на Али-Байрамлинской и Березовской ГРЭС. В настоящее время сборные фундаменты рас- пространены повсеместно. При разработке и внедрении сборных конструкций фундаментов ‘проведена большая работа по облегчению фун- даментов, упрощению их конфигурации, а так- же унификации элементов. Исследования по- казали возможность уменьшения сечений ряда элементов, размеры которых назначались ра- нее не по расчету, а по конструктивным сооб- ражениям. Применение сборных фундаментов с умень- шенными габаритами и массой способствова- ло принципиально новому подходу к выбору конструктивной схемы фундамента (рис. 4.7). г а^фивн^/;^рйрЛи^йх ф\шда ментов щГеДл^^кцйЫ :66J^;Worp^H^biC щаменты, частоты собственных колебаний ко- торых находятся значительно ниже рабочих частот колебаний ротора турбины. Для всех сборных элементов приняты унифицированные, сечения, которые обеспечили возможность бе-, тонирования конструкций в универсальных.;. й| формах, рассчитанных на изготовление изде- лий с одинаковыми сечениями, но разной дли- ны и с различными вылетами полок. Для фундаментов турбоагрегатов мощг.о- стью 50—300 МВт приняты унифицированные, сечения сборных железобетонных элементов: колонн — 700X700 и 1000ХЮ00 мм, ригелей и балок —700X700, 700X1500, 1000X1000,1 1000X1500, 1000X1800 и 1000X2100 мм (пр>т тавровом сечении ширина полки — до 2000 мм : при разном вылете полок или их исключении, с одной или обеих сторон). Для фундаментов; турбоагрегатов 500 МВт и более принимаете) дополнительное сечение балок 1000X2400м а также увеличивается ширина отдельных р гелей с 1000 до 1500 мм. Предельная масса железобетонных эл ментов принимается 55 т при изготовлении полигонах или в закрытых цехах, оборудуй ных двумя кранами грузоподъемностью?] 30 т. Этой массе соответствуют сборные/Я _ менты сечением до 1000X2400 мм, при ббл^ ших сечениях балок и ригелей они выпе.
Рис. 4.7. Фундамент турбоагрегата мощностью 500 МВт: а — продольный разрез; б — поперечный разрез на участке ЦНД турбины; в—попереч- ный разрез на участке генератора; 1 — ось конденсатора; 2 — ось генератора; 3 — сбор- ные элементы; 4 — монолитная плита; 5 — стальные консоли ются составного сечения из сборного ребра и монолитного пояса. Для увеличения жесткос- ти ригелей поперечных рам и уменьшения их сечения, и массы в ряде случаев в пределах более широкой части фундамента (зона ЦНД) вводятся средние стойки и таким образом об- разуются двухпролетные рамы. В проектах сборных фундаментов, выпол- ненных до 1970 г., нижняя конструкция раз- работана в виде сборного балочного роствер- ка. Однако это решение оказалось приемле- мым для турбоагрегатов мощностью не более 200 МВт. При большей мощности резко воз- росли возмущающие силы, которые при небла- • гоприятных грунтовых условиях, в частности I при водонасыщенных мелкозернистых песках, , приводили к их виброуплотнению и деформа- циям балочного ростверка. В дальнейшем сборные ростверки всех фундаментов замене- ны монолитными железобетонными плитами. Сборные элементы верхней части фунда- мента выполняются из бетона марок 300—400, а в отдельных случаях — марки 500 и арми- руются объемными вязаными блоками. Ниж- ,/няя плита выполняется из бетона марки 200— Н00, армирование производится сварными сет- |ками и пространственными блоками. . Большое внимание уделяется конструкции „кй выполнению стыков сборных элементов фун- | • дамента. Необходима полная монолитность ; стыков, которая обеспечивает динамическую жесткость всего фундамента. Для обеспечения трещиностойкости стыки выполняют с после- дующим обжатием, которое после приобрете- Р нйя бетоном прочности в узлах не ниже 70.%\ ффоектной производят натяжением арматуры, к пропущенной через трубки из кровельного же- I Деза и установленной при бетонировании узлов. В узле сопряжения ригеля, балки и колонны напрягаемые стержни располагают как гори- зонтально, так и вертикально. Для лучшего сцепления сборных элементов с монолитным бетоном в узлах торцы примыкающих элемен- тов выполняют с рифленой поверхностью. Пе- ред бетонированием узлов элементы необхо- димо увлажнять. Стыки выполнялись с опиранием концов трех примыкающих к колонне балок непосред- ственно на торец колонны (рис. 4.8, а), в бал- ках. предусматривались подрезки, в которых располагалась стыкуемая арматура. В сбор- ных балках и бетоне замоноличивания преду- сматривались каналы, через которые пропус- кались напрягаемые стержни, привариваемые к закладным деталям и выпускам арматуры. Натяжение выполнялось гидродомкратами с усилием 18—24 тс. После натяжения каналы инъецировались цементным раствором. В последующем для упрощения стыков фундамента применялись колонны с консоля- ми (рис. 4.8,6). В дальнейшем, с учетом уве- личения массы сборных элементов, принима- лись двухпролетные продольные балки с упрощенным стыком (рис. 4.8, в). Такое ре- шение позволило уменьшить количество узлов с примыканием трех элементов. Технико-экономическое сравнение различ- ных типов стыков фундаментов турбоагрега- тов показывает преимущество упрощенного стыка. Тип стыка Объем бетона для Трудоемкость, замоноличивания, м® чеЛ-ч Рис. 4.8, а . , . 8 1Д ш Рис. 4.8, б . , . „ 1,7 89 Рис. 4.8, в s в в » 056 61 Основными недостатками стыков фунда- ментов турбоагрегатов продолжают оставать- ся натяжение арматуры и связанная с этим 75
Рис. 4.8. Стыки сборных элементов фундамента турбоагрегата: а — конструкция 1961—1968 гг.; б — конструкция 1968—1971 гг.; в — конструкция 1973 г.; 7 — напрягаемы.е стержни; 2 — ванно-шовная сварка; 3 — сборные элементы; 4 — замоноличивание длительность выполнения стыка из-за необхо- димости выдержки бетона замоноличивания и поэтапного проведения работ по обжатию стыка. Существенного упрощения стыков можно достигнуть применением самонапряженной Рис. 4.9. Схема рамного узла фундамента турбоагрегата с самонапряжением бетона: конструкции с объемным предварительным напряжением. В соответствии с ТУ 21-20-18-74 освоено изготовление напрягающего цемента ЦНЦ); в зй'висим()ст11от анергии самбнапря- Жёния НЦ выпускается двух марок: НЦ-20 и НЦ-40 со сроком схватывания 30—40 мин. На ТЭЦ-25 Мосэнерго на фундаменте тур- боагрегата мощностью 250 МВт применен узел сопряжения с напрягающим цементом НЦ-40 (рис. 4.9). Усилия, возникающие в го- ризонтальном направлении при расширении цемента, воспринимались вертикальной сплошной стальной опалубкой из листов тол- щиной 12 мм, стянутых горизонтальными ар- матурными стержнями. После стабилизации процессов расширения, усадки и ползучести напряжение составило 1—1,4 МПа, что пре- вышает обжатие, создаваемое натягиваемыми стержнями. Проектная прочность достигнута на третьи сутки. Технико-экономическое сопоставление фун- даментов турбоагрегатов мощностью 50, 100, . 1 — ригель; 2 — арматурные стержни, приваренные к стальной 'опалубке; 3—стальная опалубка; 4—самонапряженный бетон; 5 — продольная балка; 6 — колонна Таблица 4.3. Технико-экономические показатели сборных и монолитных фундаментов турбоагрегатов (верхнее строение) Марка турбоагрегата ь о Тип фундамента Расход Железобето- на, м3 ь сбор- % Расход Трудозатраты Стой- Мощнс МВт — сбор- ного МОНО- ЛИТ- НОГО всего Стелен: ности. стали, т на строитель- стве, чел-дни мость, ТЫС. руб. К-300-240-1-ТВВ-320 2 К-200-130+ТВВ-200-2 К-Ю0-90+ТВФ-Ю0-2 ПТ-50-130/13Ч-ТВФ-60-2 .. W 200 100 50 Сборный Монолитный Сборный Монолитный Сборный Монолитный Сборный Монолитный 499 411 280 269 . 217 173(5 163 1330 151 843 131 630 71.6 1736 574 1330 431 843 400 630 ' 70 I 71 65 67 84у8 140,0 73,0 130,0 49,9 66,7 50,9 69,7 ;^AlV-,?..'87O 3051т 779 2485 746 1870 596. 1181 ‘ 65,4 40,8' 53,7 29,9 32,6 М 27,5- 28,3 : 76
200 и 300 МВт в сборном и монолитном ис- полнении приведено в табл. 4.3, из которой следует, что сборные фундаменты турбоагре- гатов по сравнению с монолитными позволя- ют снизить расход железобетона на 37—59 %, стали — на 25—44 % и уменьшить трудовые затраты на 50—70 °/о> Рис. 4.10. Виброизолированный фундамент турбоагрега- та Р-50-130: 1 — виброизолирующая опора; 2 — ось генератора; 3—площад- ка под генератором; 4 — площадка обслуживания виброизоли- рующей опоры Виброизолированные фундаменты под тур- боагрегаты мощностью 50 МВт с применени- ем низкочастотной пружинной виброизоляции обеспечивают: значительное уменьшение виб- рации элементов фундамента, расположенных ниже виброизоляторов; исключение передачи вибрации на нижнюю фундаментную плиту и основание; возможность регулировки с по- Рис. 4.11. Виброизолирующая опора: 7--верхняя и нижняя плиты опорного столика; 2—ограничи- тель горизонтальных перемещений; 3 — упоры столика; 4 — про- кладка между фланцами упоров; 5 — накладки, соединяющие нижнюю плиту столика с закладными деталями в колонне; 6 колонна фундамента; 7 — пружинные сборки; 8 — гидро- домкрат; 9 — бетон замоноличивания стыка; 10 — сборные бал- ки Фундамента мощью домкратов высотного положения верх- ней плиты. Конструкция фундаментов отличается от обычной типовой наличием виброизолирую- щих опор, между нижней частью балок верх- него ростверка и верхней частью укорочен- ных колонн (рис. 4.10). Виброизолирующая опора (рис. 4.11)' состоит из опорного столика, пружинной сборки, домкрата, ограни- чителя горизонтальных перемещений, упора столика и других элементов. Упоры столика предназначены для восприятия нагрузок при возведении верхнего строения фундамента, массы турбоагрегата при монтаже, а так- же аварийной нагрузки. Общая высота упоров принята больше высоты полностью сжатых пружин, для того чтобы исключить работу пружин при аварии. В зависи- мости от нагрузок на опору каждая из сборок вибро- изоляторов состоит из двух или трех комплектов спа- ренных пружин. Максимальная несущая способность комплекта пружин достигает 18—21 тс. В качестве мон- тажного механизма и механизма регулирования дефор- мации используются гидравлические домкраты грузо- подъемностью 50—200 т. Сборно-монолитный фундамент под турбо- агрегат мощностью 1200 МВт, установленный на Костромской ГРЭС, • имеет увеличенные габаритные размеры и массу оборудования по сравнению с турбоагрегатом 800 МВт, а так- же продольное расположение конденсаторов. В турбоагрегате 800 МВт общая масса обору- дования составляет 3400 т, в том числе рото- ров 214 т; в турбоагрегате мощностью 1200 МВт — соответственно 5300 и 436 т. Основание под фундамент Костромской ГРЭС со- стоит из тугопластичных и полутвердых моренных глин, подстилаемых тонким слоем моренных суглинков. Отно- сительный прогиб фундамента 1/6000, стрела прогиба нижней плиты 12 мм. Для уменьшения деформативно- сти нижней плиты принято принципиально новое техни- ческое решение — устройство в плите среднего без- опорного участка. Конструктивно безопорный участок длиной 6 м выполнен в виде корыта с армированным гибким днищем толщиной 150 мм, перекрытого сборны- ми железобетонными балками (рис. 4.12). Для умень- шения влияния близко расположенных фундаментов главного корпуса на фундамент турбоагрегата нижняя плита запроектирована с консолями вылетом 5,25 м. Во избежание передачи давления через консоль и бетон- ный пригруз на основание между поверхностью пригру- за и нижней гранью консолей оставляется зазор, обес- печивающий независимость прогиба консолей. При сред- нем безопорном участке эпюра реактивных давлений разбивается на две, благодаря чему уменьшаются про- гибы плиты и возникающие в ней усилия. В результате указанных мероприятий толщина нижней плиты умень- шена до 4,5 м. На верхней грани плиты имеется большое число закладных деталей, выпуски арматуры для колонн и фундаментов под оборудование, реперы и элементы системы контроля за температурой бетона. Через тело плиты проходят трубы для установки глубинных репе- ров. В месте контакта грунта с бетонной подготовкой расположены приборы контроля напряженных состоя- ний основания фундамента. На нижних частях колонн фундамента предусмотрена установка системы гидрони- велирования, предназначенной для . регулярной регист- рации прогибов фундамента в плоскости верха плиты. Верхнее строение фундамента выполнено в виде про- странственной рамы с жесткими железобетонными бал- ками, опирающимися на 24 относительно гибкие стойки . 77
Рис. 4.12. Нижняя плита фундамента турбоагрегата мощностью 1200 МВт: а — продольный разрез; б — поперечный разрез; в — деталь среднего безопорного участка; 1 — нижняя плита; '2 — средний без- опорный участок; 3 — бетонный пригруз днища конденсационного подвала; 4 — гидроизоляционный слой.; 5 — сборные балки; 6 — железобетонная' плита сечением 1,2X1 >2 м (рис. 4.13). Колонны изготовляются с консолями вылетом 600 мм в плоскости поперечных рам и вылетом 200 мм в другой плоскости. Сечения сборных элементов балок 2000X1200 мм и 2400Х XI200 мм. Для связи сборных балок с монолитными предусмотрены выпуски арматуры. Исходя из условий изготовления и транспортировки максимальная масса сборных элементов принята 63 т. Благодаря опиранию балок на консоли малой опорной площади и открытым узлам сопряжения, зазор между нижней гранью балок и капителью колонн уменьшен до 120 мм. Наличие мощ- ных монолитных поясов по полкам сборных балок поз- 6450 516 1784 172 Рис. 4.13. Фундамент под турбоагрегат мощностью 1200 МВт О 78 турбоагре- волило отказаться от обжатия стыков в рамных узлах напрягаемыми стержнями. Расход материалов на фундамент под гат мощностью 1200 МВт составляет: Нижняя плита: объем железобетона, масса стали, т . . Верхнее строение: объем железобетона, масса стали, т s ,
Рис. 4.14. Стальной фундамент турбоагрегата мощностью' 100вМ.Вт (продольный разрез): ?—.ось конденсатора; 2 «—ось генератора;. 3—трубчатые стойки; 4—болты Стальные фундаменты» В послевоенные годы сооружено несколько стальных фунда- ментов под турбоагрегаты мощностью менее 25 МВт. В 1969—1973 гг. запроектирован и сооружен опытный стальной фундамент под турбоагрегат мощностью 60 МВт на Бобруй- ской ТЭЦ-2. Технике - экономическое сопоставление стального и сборного железобетонного фунда- мента турбоагрегата Бобруйской ТЭЦ-2 при- ведено в табл. 4.4. Таблица 4.4. Сопоставление вариантов фундаментов турбоагрегата Бобруйской- ТЭЦ-2 Тип Расход железо- бетона Расход стали Трудозат- раты Стоимость фундамента М3 % т % чел- ДНИ % тыс. РУб. О/ /О Стальной Железобетон- ный 9 223 4 100 144 63 270 100 216 .189 114 100 76 38 200 100 Как следует из приведенных данных, рас- !* ход стали при стальных фундаментах возрас- : г...тает почти в 3 раза при примерно равных трудозатратах. Опыт эксплуатации стального J фундамента на Бобруйской ТЭЦ-2 показал . Удовлетворительный уровень вибрации основ- ; цых балок, но повышенные вибрации стоек и ^площадок. 8 Разработаны рабочие чертежи стального Фундамента под турбоагрегат мощностью 100 МВт (рис. 4.14) . В этом проекте в отличие от предыдущего приняты следующие техниче- ские решения: стойки — трубчатого сечения и в меньшем количестве (пять поперечных рам вместо семи); сопряжение верхней плиты со стойками выполнено на болтак, а не на свар- ке, площадки из рифленой стали на отметке обслуживания отделены от фундамента. Неблагоприятные для стальных фундамен- тов результаты сравнения с железобетонными по стоимости и расходу стали могут быть улучшены при накоплении опыта проектиро- вания и строительства. 4.3. ФУНДАМЕНТЫ КОТЛОВ В- зависимости от массы котла, расчетного сопротивления грунта, расположения фунда- ментов под каркас главного корпуса и общей компоновки подземного хозяйства монолит- ные фундаменты под котлы (рис. 4.15) выпол- нялись сплошными (плитными), ленточными или из отдельных башмаков. Наиболее эконо- мичны фундаменты из отдельных башмаков. С переходом на сборные фундаменты под каркас главного корпуса выполняются сбор- ными и фундаменты под котлы. При разра- ботке фундаментов под котлы представилась возможность использовать для них конструк- ции сборных фундаментов под каркас главно- го корпуса (рис. 4.16). Сборные фундаменты обычно проектируются в виде отдельных башмаков с укладкой в небходимых случаях подкладных плит, расширяющих площадь основания башмака. По сравнению с фунда- ментом с подкладными плитами более эконо- 79
мичны составные фундаменты, состоящие из плит с пазом и ребер. Верх фундаментов обычно заглублен на 2—4 м, а металлический башмак каркаса котла располагается на глу- бине 400—800 мм. В этом случае необходимо устройство сборного или монолитного подко- ленника, крепящегося к сборному фундаменту приваркой выпусков арматуры. При сборных подколенниках выпуски крепятся к башмаку Рис. 4.15. Монолитный фундамент под котел ТП-100 па- ропроизводительностью 640 т/ч аналогично креплению в стыках сборных ко- лонн к фундаменту с помощью зуба. Башмаки колонн каркаса котла опираются на подколенники и крепятся к ним анкерными болтами или сваркой выпусков арматуры. После установки такой башмак бетонируется. Подколенники должны быть достаточно жест- кими и несмещаемыми. На каркас котла, а следовательно, и на его фундамент помимо нагрузки от котла обычно передаются также нагрузки от тех площадок обслуживания, ко- торые опираются на каркас котла. При устройстве полуоткрытых котельных нагрузки от кровельного покрытия (шатра), а также ветровая нагрузка, действующая на стены котла, воспринимаются каркасом котла и передаются на фундамент. В итоге через колонны каркаса могут передаваться нагруз- ки, достигающие 1000—2000 т9 S0 Сборные фундаменты могут применяться для котлов любой производительности. Так, например, приведенный на рис. 4.16 фунда- мент под котел ТГМ-84Б состоит из 13 баш- маков, собираемых из 21 сборного элемента. Максимальная масса сборного элемента — 14 т. Сборные элементы устанавливаются на песчаную подготовку. Применение сборных фундаментов под котлы является решением, экономически оп- равданным. Сопоставление сборного фунда- мента котла ТПП-200 с монолитным показы- вает, что трудозатраты на его сооружение со- ставляют соответственно 608 и 1208 чел-дней. Устройство монолитных фундаментов под кот- лы может быть допущено при необходимости выполнения сплошной плиты или ростверка из перекрестных лент либо при выполнении по каким-либо причинам фундаментов под каркас здания в монолитном • железобетоне. Следует отметить, что ленточные фундаменты котлов могут выполняться сборно-монолитны- ми со сборной плитой с пазом и монолитным ребром произвольной длины. Расход железобетона на фундаменты под котлы различной паропроизводительности приведен в табл. 4.5. Таблица 4.5. Расход железобетона на фундаменты под котлы Марка котла Паропроизводптель- иость, т/ч Масса котла, т Объем железобетона, м3 од а 1 т/ч ель- Удельный расх Железобетона н иаринриизводит 1 ности котла, м3 сборного монолит- ного всего БКЗ-160-100-Ф 160 1883 105 7 112 0,70 ТП-80 420 5470 341 14 355 0,85 ТП-100 640 6600 .— 532 532 0,83 ТПП-НО 950 11 500 725 154 879 0,94 > ТПП-200 2650 27 680 927 68 995 0,38 4.4. ФУНДАМЕНТЫ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ Конструкции фундаментов под вспомогй-|| тельное оборудование зависят от назначения и мощности агрегатов, а также места их уста-jl новки — на грунте или на перекрытии. В ма-\ шинном отделении при наличии подвала < оборудование устанавливается на перекрытий подвала на отметке 0,0 м или на днище подК вала. Оборудование в бункерном, котельнЦ^Ц дымососном отделениях, на площадке золсО уловителей, а также в машинном отделений:^ при отсутствии в нем подвала устанавливавши ся на фундаментах, заглубленных до общ|® отметки заложения фундаментов под здаН'ОИ
Рис, 4.16. Сборный фундамент под котел ТГМ-84Б паропроизводительностью 420 т/ч Фундаменты под мощные- электро- и турбонасосы выполняются в виде железобетонной рамной конструк- ции с верхней и нижней плитами, подобной фундамен- там под турбоагрегат. Фундаменты под насосы, вентиляторы и дымососы и^еют, как правило, воздушные каналы для охлажде- •1,ия электродвигателя, каналы для подвода трубопро- VДиодов к насосам, а также колодцы для фундаментных болтов агрегата. В связи со сложной конфигурацией часть фундамента обычно выполняется из мо- _ .-.нолитного железобетона. Нижняя же часть фундамен- ' тов> которая передает нагрузку на основание, проекти- РУется из монолитного бетона или бетонных блоков. Фундаменты под шаровые мельницы расположены обычно в бункерном отделении и выполняются из мо- нолитного железобетона. При монолитных фундаментах под здание целесообразно в пределах бункерного от- деления выполнять плитный фундамент под колонны здания и использовать его для установки шаровых мель- ниц. В этом случае фундамент мельницы выполняется в виде отдельных железобетонных опор под ее подшип- ники, редуктор и электродвигатель. Эти опоры при помощи выпусков связываются с плитным фундаментом здания. При сборных или монолитных ленточных фундамен- тах под здание верхняя часть фундамента под шаровую 81
мельницу выполняется в виде железобетонного масси- ва, а нижняя — в виде подбетонки из тощего бетона. Фундаменты под мелкое оборудование, например насосы с электродвигателями мощностью до 100 кВт, проектируются в виде сборного бетонного блока, зало- женного на глубину 1 м. Крепление оборудования вы- полняется к металлической раме, закладываемой при бетонировании фундамента. Такие рамы должны быть строго выверены и прочно закреплены для предотвра- щения возможного сдвига при их установке и бетониро- вании. Армирование фундаментов выполняется по кон- туру массива противоусадочной арматурой 10—12 мм. В отдельных случаях при наличии консолей и тонких стенок армирование назначается по расчету. В рассмотренных выше конструкциях фундаментов достаточно сложной конфигурации в значительной сте- пени преобладает монолитный железобетон. Для повышения сборности всего подземно- го хозяйства, в частности фундаментов под вспомогательное оборудование, разработаны конструкции фундаментов в сборном железо- бетоне. При этом приходится учитывать, что небольшое число однотипных фундаментов в пределах главного корпуса делает изготовле- ние их на заводах мало рациональным. По- этому представляется целесообразным сбор- ные фундаменты вспомогательного оборудова- ния для большого числа разнообразных ма- шин выполнять из однотипных элементов. Для этого могут быть использованы элементы фундаментов под турбоагрегаты, представля- ющие собой изделия с прямоугольными или тавровыми сечениями унифицированных раз- меров. Представляется возможным изготовлять эти элементы произвольной длины, используя опалубочные формы, применяемые для фунда- ментов турбоагрегатов. Учитывая малые уси- лия в фундаментах под вспомогательное обо- рудование, армирование железобетонных эле- ментов 'выполняется конструктивным с содер- жанием арматуры 30—50 кг/м3. Для обеспечения совместной работы эле- ментов фундамента, предусмотрены армиро- Рис. 4.17. Сборный фундамент поД| дутьевой вентилятор: J. 1 — сборный железобетонный элемент: -."р.; монолитная диафрагма; 3 — приямок ДЛя улитки вентилятора; 4 — опорная рама 1000 юоо 82
Рис. 4.18. Установка насоса на перекрытии подвала; 1 — рама; 2 — анкерный болт ванные монолитные диафрагмы, в которые заводятся выпуски из торцов . сборных эле- ментов. Так, например, сборный фундамент под дутьевой вентилятор (рис. 4.17) выполня- ется из трех типоразмеров сборных элементов таврового сечения. Элементы имеют ширину по тавру 2000 мм, высоту 1800 и 1000 мм, длину 3000 и 2000 мм. Масса элементов — от 7 до 16,5 т. Сборные элементы устанавлива- ются на песчаную подготовку. Швы между ними заполняются цементным раствором мар- ки 50. Для обеспечения контакта по всей площади опирания все элементы устанавлива- ются на песчаную подготовку с.вибропригруз- кой. Опорная рама под вентилятор прикреп- ляется на сварке к закладным деталям сборных элементов и заливается бетоном. Для рихтовки опорной рамы между рамой и за- кладными деталями устанавливаются специ- альные прокладки. Приямок для улитки вен- тилятора выполняется из монолитного желе- зобетона. Общий расход бетона (без заливки рамы и приямка) составляет 26,6 м3, из них на сборные элементы 20,4 м3, или 77 % ^.Устройство в машинном отделении подва- ла позволяет в большинстве случаев отказать- ся от массивных фундаментов под вспомога- тельное оборудование. Установка оборудова- 6* ния производится в этом случае на металли- ческих рамах, закрепленных на перекрытии подвала. Роль массы фундамента, восприни- мающей и гасящей динамические нагрузки при работе оборудования, выполняет само пе- рекрытие. Например, конденсатный насос устанавливается на металлическую раму, ко- торая закрепляется на перекрытии с помощью анкерных болтов. После выверки рама зали- вается бетоном (рис. 4.18). Фундаменты под подогреватели высокого давления, несущие большую нагрузку и тре- бующие больших отверстий в перекрытиях, выполняются в виде металлических рам, опи- рающихся непосредственно на стойки подва- ла. При наличии подвала фундаменты под оборудование, не требующее подвода комму- никаций снизу, могут сооружаться в виде сборного бетонного массива и устанавливать- ся на днище подвала. 4.5. ПЕРЕДВИЖНЫЕ ВРЕМЕННЫЕ ТОРЦЕВЫЕ СТЕНЫ Устройство временных торцевых стен в главном корпусе обусловлено строительством и вводом электростанций в эксплуатацию от- дельными блоками. Конструкции передвижных торцевых стен машинного и котельного отделений позволяют с минимальной разборкой производить их пе- редвижение. Каркас таких стен выполняется из металлоконструкций, стеновое заполне- ние — из легких щитов с эффективным утеп- лителем. Для передвижения стены использу- ется, как правило, эксплуатационный мосто- вой кран. ; В передвижной стене машинного отделения каркас и стеновые панели подвешиваются к пространственной ферме, снабженной тележкой, которая может передви- гаться по подкрановым путям (рис. 4.19). Торцевая сте- на в пределах колонн и ферм покрытия выполняется непередвижной, из сборно-разборных конструкций. Для перемещения стены в любое время года на новой ее стоянке заблаговременно монтируется непередвижная часть, для чего изготавливаются два комплекта ее эле- ментов. Торцевая стена машинного отделения для рас- ширения прохода над фундаментом турбоагрегата вы- полняется с отворачиваемой ниже отметки 12,5 м частью по всей ширине стены. В торцевой стене котельного отделения для круп- норазмерных блоков котла предусмотрен монтажный проем размером 18X14 м. Этот проем перекрывается одним поднимаемым вверх стеновым блоком. Торцевые стены бункерной и деаэраторной выпол- няются сборно-разборными из укрупненных монтажных стеновых блоков. Элементы этой стены изготавливаются в двух комплектах. В проекте передвижных торцевых стен учтены осо- бенности установки на кратковременной и длительной стоянках. Длительная стоянка отличается от кратковре- менной закрытием колонн, ферм и парапета металли- ческими стеновыми панелями. При кратковременной стоянке указанные участки закрываются временными деревянными щитами. 83
20,50 3 ^0 №ЖИ $10,95 9- 5125 12000 3875 1х__ ___ : 12000 95000 I4WN/1W У E0WSZB X 1EEEENZH3) X _______ I 12000 ---------- j25’77 Б~Б"- 12.90 г*=’ 10 1000 1300 2000 2 to А' А-А ,4 2 Рис. 4.19. Унифицированный каркас передвижной торцевой стены машинного отделения: ферма; 4 — горизонтальная пространственная ферма Z — подвеска; 2 — пространственная ферма с тележкой; <3 — ветровая ц. Пространственная ферма, опирающаяся на подкра- новые балки, воспринимает всю нагрузку от передвиж- ной части стены и ветровую нагрузку части ее поверх- ности. Ферма опирается на подкрановые пути через те- лежки (типа крановых). К пространственной ферме подвешивается стальной . каркас передвижной части стены, на который навешиваются стеновые утепленные металлические панели шириной 3 м и высотой до 12 м, обычно применяемые в ограждениях главного корпуса. Передача нагрузки на ферму осуществляется через под- вески, которые закреплены шарнирно на мостовой фер- ме, так что при передвижении стена может поворачи- ваться на угол до 7°. Подвески соединены между собой горизонтальными пространственными фермами, переда- ющими нагрузку от стеновых панелей на подвески. Вни- зу подвески шарнирно прикреплены к полу. Для умень- шения усилий от ветровой нагрузки предусмотрены го- ризонтальные ветровые фермы, передающие нагрузку на колонны каркаса здания ТЭС. Концы ветровой фермы на шарнире поворачиваются для перемещения стены на новое место. В проекте проведена сквозная унификация элемен- тов каркаса стен для применения во всех поперечниках главных корпусов. Это касается всех элементов и пе- редвижной, -и сборно-разборной частей стены. Масса каркаса передвижной стены машинного отделения про- летом 45 м составляет 58,4 т, стеновых панелей — 55,6 т. Общая стоимость 40,3 тыс. руб, Подвески, мостовые и ветровые фермы изготавли-. вают из стали марки'10Г2С1. Фасонные детали всех'Ai ферм и решетки мостовой фермы, а также другие эле-- I менты передвижной части торца, запроектированы и&Д углеродистой стали для сварных конструкций мар®||| ВСтЗспб. Металлические конструкции фахверка, nepffiH носных частей и стеновых металлических панелей выпоИ няются из углеродистой стали для сварных конструкций’^ марки ВСтЗкп2. Щиты с деревянным каркасом обшиваются листа^^ оцинкованной стали толщиной 0,4 мм с минсраловатныМг^Х утеплителем на фенольной связке. На некоторых ТЭС для заполнения передвижных^ торцевых стен применяются алюминиевые панели, KOf zg торые позволяют снизить массу передвижного торцщщ главного корпуса примерно на ПО т, или на 30 % щей массы стены, в том числе на 55 т за счет уменьшаяЦ ния массы стальных конструкций каркаса. Однако, уЧ,г?Ш тывая дефицитность алюминия, основным решением еде- | дует считать выполнение стеновых панелей из пРофиЯвм рованного стального листа с вертикальным члевевйем^Д 4,6. ДЫМОВЫЕ ТРУБЫ И ГАЗОХОДЫ Л По мере увеличения мощности агрегатфжИ электростанций высота дымовых труб из у£ц ловий допустимого загрязнения воздушное?, 84
бассейна увеличивается. На современных ТЭС высота труб достигает 330—420 м и принима- ется из условий унификации кратной 30 м. Оболочка железобетонной монолитной трубы проектируется в форме усеченного конуса, ци- линдра или в виде их сочетания. Отношение высоты оболочки или ее участка к нижнему диаметру участка должно быть не более 20. Наклон образующей наружной поверхности следует принимать, как правило, не более 0,1. Минимальная толщина стенок оболочки 180— 200 мм. Фундамент под трубу состоит из сплошной круглой или, кольцевой плиты, переходящей в конический стакан. При слабых грунтах при- меняются забивные или буронабивные сваи. Для защиты оболочки ствола от темпера- турных воздействий и вредного действия ды- мовых газов внутри трубы предусматривается кирпичная футеровка толщиной 120 мм, на уровне газоходов — 250 мм. Футеровка вы- полняется из обыкновенного или лекального глиняного кирпича на сложном растворе. При высокой степени агрессивности газов футе- ровка устраивается из кислотоупорного кир- пича на андезитовой замазке. Между футе- ровкой и оболочкой обычно предусматривает- ся дополнительная теплоизоляция из минера- ловатных плит или матов на синтетической или фенольной связке или вентилируемый воз- душный зазор. Для опирания футеровки и теплоизоляции в стволе трубы через 10—12 м предусматрива- ются консоли. В местах консолей в футеровке выполняются температурные швы, перекры- ваемые слизниковыми кирпичами, обеспечива- ющими отвод конденсата. В зависимости от агрессивности дымовых газов внутренняя поверхность железобетонной оболочки защищается антикоррозийными по- крытиями на основе эпоксидных смол или би- туминолем с последующей наклейкой стекло- ткани. Наружная поверхность ствола в преде- ллах зоны омывания дымовыми газами (10—15 м ниже оголовка) защищается не- сколькими слоями лакокрасочных покрытий, устье трубы — колпаком из чугунных плит. Выше кровли котельной на трубе выполняет- ся кольцевая маркировочная окраска и уст- раиваются светофорные площадки с сигналь- ными огнями. sC Исследованиями установлено, что в высо- ких конических трубах дымовые газы при движении с большими скоростями вызывают Повышение давления в верхней части газоот- водящего ствола, что усиливает фильтрацию через кирпичную футеровку. Проходя через швы, неплотности и поры кирпича, газы -разрушают как оболочку, так и футе- ровку. В конструкциях трубы с противодавлением в зазор между стволом и оболочкой нагнета- ется вентилятором воздух, подогретый до 80 °C. При этом в зазоре создается давление большее, чем в стволе, что и препятствует фильтрации газа через кладку. Однако созда- ние противодавления с подогревом воздуха в зазоре увеличивает потребление электроэнер- гии на собственные нужды. Поэтому для создания противодавления запроектирован ступенчатый зазор с 'шириной 700 мм по низу и 20 мм по верху. Переменная ширина зазора обеспечивает сжатие воздуха в верхней части и создает противодавление дымовым газам. Подогрев воздуха до 80 °C осуществляется от- ходящими газами через стальную вставку в стенке газоотводящего ствола. Труба с противодавлением и мест .сущест- венный недостаток, так как при любом ремон- те требуется остановка всех агрегатов. Более совершенной является конструкция одно- ствольной трубы с проходным зазором. В этом случае целесообразно устройство цилиндриче- ского стального газоотводящего ствола с утеплителем из полужестких минераловатных плит на синтетическом связующем. Для об- служивания температура в зазоре не должна превышать 30 °C. Для сокращения рас- хода стали на газоотво- дящий ствол, защиты его от коррозии и возможно- сти монтажа крупными блоками ствол выполня- ется из отдельных царг, собираемых в виде две- надцатиугольника из плоских плит, изготов- ленных из кремнебетона (рис. 4.20). Сечение ство- ла принимается одинако,- вым по всей высоте тру- бы. Царги для трубы За- порожской ГРЭС имеют высоту 10 м, диаметр 11,9 м. и массу 52,5 т и подвешиваются на тяжах к железобетонной оболоч- ке. Компенсаторы, уста- новленные между царга- ми служат для погашения Рис. 4.20. Дымовая труба с га- зоотводящим стволом из крем- небетонных плит: 1 — железобетонная оболочка; 2 — газоотводящий ствол, собираемый из царг; 3 — царга; 4 — подвеска;' 5 — кремнебетонная панель; -6 — ввод газохода; 7 — светофорная площадка 85
температуры деформаций и деформаций от колебания ствола. Царги утеплены минерало- ватными плитами. Стальные несущие конст- рукции покрыты лаком КО. В новой конструкции дымовые трубы вы- полняются двухслойными в виде железобе- тонной оболочки и монолитной кислотостой- кой футеровки толщиной 150—200 мм, бетони- руемой параллельно с оболочкой. Толщина кислотостойкой футеровки, являющейся одно- временно и теплоизоляцией, зависит от серни- стости топлива и температуры отходящих га- зов. Для уменьшения числа труб на мощных ТЭС целесообразно присоединение к одной Рис. 4.21. Многоствольная дымовая труба с железобе- тонной оболочкой: 1 — оболочка; 2—газоотводящнй ствол;; 3—вентилируемое пространство; 4 лифт; 5 — площадка Рис. 4.22. Многоствольная дымовая труба с секторным сечением газоотводящих стволов: а — двухствольная; б — трехствольная; в — четырехствольная; г — при подключении котлов разной производительности; 1— оболочка; 2— газоотводящий ствол; 3 — вентилируемое прост- ранство трубе нескольких котлов. Однако в этом слу- чае при одноствольной трубе для осмотра и ремонта трубы требуется отключать значи- тельную мощность, что является нерацио- нальном. i. В настоящее время предусматривают уст- ройство в трубе нескольких независимых стволов от каждого котла с вентилируемым пространством между ними (рис. 4.21). Меж- ду стволами предусматривается устройство лифта и площадок, которые позволяют произ- водить осмотр как оболочки трубы, так и на- ружной поверхности стволов. При этом для ремонта ствола достаточно отключить только котел, подключенный к этому стволу. Такие многоствольные трубы могут выполняться с железобетонной наружной оболочкой и ме- таллическими стволами и без железобетонной оболочки. В этом случае сооружается метал--. лическая башня, к которой крепятся металли-ж; ческие газоотводящие стволы. При устройстве^ многоствольных труб для уменьшения диамет- ж- ра внешней оболочки трубы эффективно выполнять газоотводящие стволы секторного й очертания вместо круглого (рис. 4.22). При .Д- этом количество и площадь секторов соответ(°> ствуют числу и производительности присоедиО ненных к трубе котлов. При двухствольной, я трубе диаметр оболочки сокращается на 25 при трехствольной — на 17 %, при четы-Я рехствольной — на 14 %, При этом достигай Д ется существенное уменьшение расхода желе| I зобетона на оболочку и фундамент дымово^Я 'трубы. Газоходы, расположенные между дымосоЯ сами и дымовой трубой, обычно сооружаются^ надземными. Под ними предусмотрен проезд для пожарных машин высотой 5 м. Газоход^ выполняются одноярусными в виде коробсДи прямоугольного сечения, собираемых из ж&Я лезобетонных плоских плит. Короба опираютЯ ся через 6 м на железобетонную эстакад^Я выполняемую в виде одностоечных и двухс^яи ечных опор и ригелей. ШЯ Из ограниченного набора плоских можно создать короба 16 сечений площадью® от 6,8 до 74,5 м2 (рис. 4.23 и табл. 4.6) . ПбДр'^К 86
роты газоходов обеспечиваются применением трапецеидальных плит для перекрытий и по- крытий. Каждая такая плита обеспечивает поворот на 15°. Подъем газоходов от дымосо- сов на эстакаду и примыкание к дымовой тру- Рис. 4.23. Газоходы. Поперечный разрез (значения А и Н см. в табл. 4.6) бе выполняются в металлических конструкци- ях. Двухъярусные эстакады предусматривают дополнительную П-образную раму, на кото- |рую устанавливаются короба верхнего яруса. |:Выбор материалов для короба газохода и не- обходимость его облицовки силикатполимер- гбетоном зависят от конкретных условий: коэф- фициента агрессивности топлива (отношения ^кислотности золы к щелочности), температу- ры внутренней поверхности стенок, темпера- тур водяной и кислотной точек росы. *7 Внутренняя поверхность стеновых и кро- вельных плит при необходимости их антикор- Таблица 4.7. Номенклатура железобетонных элементов газоходов Та б лиц а 4.6. Габариты газоходов (к рис. 4,23) Марка газохода А, мм Н, мм Площадь сечения, м2 Марка газохода А, мм Н. мм Площадь сечения, | м2 Г240-290 2380 6,8 Г240-740 2380 17,5 Г390-290 3880 2870 11,1 15,4 Г390-740 3880 7370 28,6 Г540-290 5380 Г540-740 5380 39,7 Г840-290 8380 24,1 Г840-740 8380 62,0 Г240-590 2380 14,0 Г240-890 2380 21,1 Г390-590 3880 5870 22,8 Г390-890 3880 8870 34,4 Г540-590 5380 31,6 Г540-890 5380 48,0 Г840-590 8380 49,0 Г840-890 8380 74,5 розионной защиты облицовывается слоем си- ликатполимербетона толщиной 50 мм. Пол защищается кислотоупорным кирпичом тол- щиной 65 мм. Желательно для увеличения долговечности газоходов защиту наружных поверхностей плит выполнять пропиточной гидроизоляцией на основе петролатума и жирных кислот в процессе изготовления пане- лей. Швы между плитами уплотняются мине- раловатным жгутом 0 65 мм в стеклоткане- вой оплетке и фторопластовой оболочке. В ме- стах устройства подливки (из кислотостойко- го раствора марки 150) жгут не прокладыва- ется. Температурные швы газоходов выполня- ются через 12 м. В местах стыковки плит устанавливаются соединительные планки, при- вариваемые к обрамлению. В температурных швах выполняются компенсаторы из коррози- онностойкой стали толщиной 3 мм, и соедини- тельные планки не устанавливаются. Соединение плоских плит в короб осущест- вляется при помощи накладок, приваривае- мых снаружи к обрамляющим плиту уголкам. Поперечное сечение короба рассчитано из ус- ловия, что соединение плоских плит обеспечи- вает восприятие горизонтальных ветровых нагрузок прямоугольной рамкой с двумя жесткими и двумя шарнирными узлами. В ко- робе принято разрежение газов 1 кПа и из- быточное давление 0,5 кПа. Кроме климато- логических нагрузок учитывается нагрузка от золы на днище 5 кПа. Номенклатура сборных элементов для прямых коробов и эстакад га- зоходов приведена в табл. 4.7. Наименование изделия Марка элемента Размеры, мм Длина Ширина Толщина Масса элемента, т Кровельная панель , Стеновая панель Панель пола № • -fz •М'Кфюнна ^ВДгёль кпг 4480—5980 2980 250+50 7,76—10,22 спг 5980—8980 2980 250+50 10^22—19,13 ппг 5980 1480 250 4,35 2980 250 8,9 кг 6000 800 600 7,20 РГ 3200-9200- 800 600 3^86—11,05
Г лева пятая ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЙ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 5.1. СОО^УЖЕНИ^ УГОЛЬНОГО ТОПЛИВНОГО ХОЗЯЙСТВА Основными сооружениями угольного топ- ливного хозяйства являются размораживаю- щее устройство, разгрузочное устройство, дро- бильный корпус, узлы пересыпки, подземные галереи и надземные эстакады конвейеров, а также поездные разгрузочные эстакады и фундаменты под пути мостового перегружа- теля. Схемы топливного хозяйства. Схемы и раз- меры топливного хозяйства выбираются в за- висимости от количества потребляемого топ- лива, его качества и требуемых запасов на складе. Расход угля зависит от мощности электростанции, теплоты сгорания и режима работы ТЭС. Широко применявшиеся разгрузочные уст- ройства с лопастными питателями требовали большой затраты ручного труда при разгрузке крупнокускового или смерзшегося угля. По мере роста мощности электростанций, а также увеличения открытой добычи крупнокускового угля такие схемы и механизмы для приема угля перестали удовлетворять требованиям эксплуатации. Поэтому на современных элект- ростанциях, как правило, применяются раз-, грузочные устройства с вагоноопрокидывате- ю К главному корпусу ,2 лями. Механизация работ на угольных скла- дах осуществляется по двум основным схё- мам: с мостовым грейферным перегружате- лем; с бульдозерами или скреперами. Для унификации отдельных узлов топли- воподачи ее тракт от вагоноопрокидывателя до бункерного отделения главного корпуса, а также тракт подачи угля на склад решаются одинаково при обеих схемах механизации. При схеме с мостовыми перегружателями (рис. 5.1, а) топливо подается из вагоноопро- кидывателя ленточными конвейерами, распо- ложенными в галереях и эстакадах,,..в дро- бильный корпус, из которого может транспор- тироваться в двух направлениях: либо после дробления конвейерами наклонной эстака- ды — в бункера главного корпуса, либо, минуя дробилки, конвейерами эстакады подачи топ- лива — на склад. Уголь плужковыми сбрасы- вателями ссыпается с эстакады подачи топли- ва по всей длине склада. Мостовой перегру- жатель укладывает его в основной штабель склада. При выдаче со склада уголь подается на конвейер через люки в перекрытии галереи. По галерее уголь через узлы пересыпкй по- ступает по наклонной эстакаде в дробильный корпус, где подвергается дроблению, затем по наклонной эстакаде второго подъема подается в главный корпус. Для более оперативной пе- реработки топлива на складе предусматривает- ся промежуточная ем- кость, из которой уголь, Д подается в подземные |Я бункера с помощью буль- И дозеров или колесных у. скреперов. Из бункерофЖД уголь поступает в подзем-fW ную галерею и в тракт: V топливоподачи. ' Ф .|| Схема с бульдозера- Щ ми (рис. 5.1, б) отличает*:-Д ся от предыдущей спосб*Д| Л' главному — норну су —------------------------------ Рис. 5.1. Угольное топливное хоз^ЙЦ^р ство: а схема е мостовым перегружателем?^ б — схема с бульдозерами; 1 — разгрузок: Ж ное устройство с вагоноопрокидыввтедязи ми; 2 —подземная галерея; „ 3 — надзе.мф^р ная эстакада; 4 — подземный узел сыпки; 5 — наземный узел пересыпки; ЬЦ надземная эстакада подачи топлива .л g склад; 7 — наземная галерея выдачи лива со склада; 8 — подземная выдачи топлива со склада; 9 — зш ру-.3|вМв нын бункер; 10 — дробильныи кар > • 11 — пути под мостовой перегружать /2 — промежуточная (буферная) склада; 13 - основной штабель угля. запасной выход из загрузочного бункер ЯМ
Рис. 5.2. Угольный склад с роторной погрузочной машиной оо
бом переработки угля на складе. При выдаче со склада уголь подается на конвейер через подземные бункера. При сопоставлении приведенных схем топ- ливного хозяйства следует отметить, что при мостовых перегружателях возможна перера- ботка любого топлива (угли типа АШ,пром- продукт, а также смерзающиеся угли) в суро- вых климатических условиях. Однако склад, оборудованный мостовым перегружателем, более дорог. При переработке сухих углей и АШ колесными скреперами при сильном пы- лении создаются тяжелые условия для работы машинистов, поэтому тракторы следует обо- рудовать герметичными кабинами. На угольном складе предусматривается резервная разгрузочная железнодорожная эстакада, предназначенная для разгрузки не- исправных вагонов, которые не могут быть разгружены в вагоноопрокидывателе. Открытые угольные склады представляют собой спланированную площадку, имеющую уклон 0,005 для отвода поверхностных вод. Дренаж производится через дождеприемники в ливневую канализацию. На Экибастузской ГРЭС принята схема топливного хозяйства с использованием на складах топлива высокопроизводительных ма- шин непрерывного действия — роторных по- грузочных машин-—штабелеров (РПМ) про- изводительностью 1500 т/ч (рис. 5.2). Маши- ны предназначены для механизации складиро- вания угля в штабель, забора его из штабеля и перемещения в пределах кольцевого склада и имеют две конвейерные линии: одна подает уголь на' склад, другая забирает его со скла- да. Применение машин позволяет снизить ка- питальные затраты на складе на 1,0 млн. руб. и сократить обслуживающий персонал на 25 чел. Размораживающие устройства. В тех случа- ях, когда имеется опасность смерзания топли- ва во время транспортирования от места до- бычи, на ТЭС предусматривается специальное размораживающее устройство. В зависимости от времени, требуемого на размораживание и разгрузку вагонов, а также схемы железнодо- рожных путей различают две компоновки раз- мораживающих устройств—'проходную и ту- пиковую. Предусматривается конвективный или радиационный обогрев. Одной из первых компоновок была проходная, конвективная Рис. 5.3. Размораживающие устройства: а —с конвективным обогревом; б—с радиацион- ным обогревом; в — арочного очертания с радиа- ционным обогревом; / — бетонные блоки; 2 — ке- рамзитобетонные панели; 3 — панели из профи- лированного листа; 4—- упорная стойка; Б—по- дающий короб; 6 — вытяжной короб; 7 — дренаж- ный лоток 90
(рис. 5.3, а)’. Размораживающее устройство состоит из гаража, где происходит процесс размораживания, и калориферного помеще- ния, в.котором устанавливаются оборудова- ние для подогрева воздуха и щиты управле- ния. Вентиляторы, расположенные на откры- том воздухе, нагнетают по подающим коробам подогретый в калориферах воздух в гараж. Воздух, отдавший теплоту, по вытяжным ко- робам вновь поступает на всас вентиляторов. Размораживающее устройство предназначено для одновременной обработки 16 вагонов гру- зоподъемностью по 60 т. Для крупных электростанций с большим расходом топлива сооружаются разморажива- ющие устройства увеличенной длины с соот- ветствующим увеличением числа калорифер- ных помещений. Стены размораживающего устройства возводятся из бетонных блокрв, толщиной 400 мм. Кровельное покрытие выу л полняется из плоских железобетонных плит, уложенных по балкам. Кровля состоит из утеплителя — пенобетона, защищенного по ни- зу пароизоляцией из двух слоев рубероида на тугоплавкой мастике. Кровельный ковер име- ет три слоя рубероида на битумной мастике. По характеру технологического процесса тем- пература воздуха в гараже в месте его пода- чи достигает 100—110 °C, на выходе 50—60 °C. Влажность воздуха во время размораживания достигает 70 °/о (в отдельных случаях 85 %). Продолжительность одного цикла разморажи- вания — около 3 ч. При таких неблагоприятных условиях для обеспечения долговечности ограждающих кон- струкций необходимо устройство дежурного отопления, позволяющего сохранить в течение всего зимнего периода температуру внутри I помещения не ниже +10 °C. К бетонным и железобетонным конструкциям предъявляют- ся требования по морозостойкости и водоце- ментному отношению в зависимости от клима- тических условий района строительства (табл. /5.1). £ Для повышения морозостойкости бетона в у бетонную смесь необходимо вводить воздухо- • Таблица 5.1. Характеристика бетонных железобетонных конструкций здания .размораживающего устройства uogBd Й1ЧИНО1ГЭЛ - •• ; Расчетная наруж- ная температура, °C Мороз остойк ость Водоцементное отношение Mr ; 11 I III 1 Ниже — 30 От —20 до —30 Выше — 20 Не ниже 200 цик- лов Не ниже 150 цик- лов Не ниже 100 цик- лов Не выше 0,45 Не выше 0,50 Не выше 0,50 ;; I. вовлекающую, газообразующую и пластифи- цирующую добавки в количестве соответст- венно 0,1; 0,03 и 0,2 % массы цемента. В связи с высокой влажностью предусмат- ривается в железобетонных конструкциях уве- личенный защитный слой для арматуры. Разработано также размораживающее уст- ройство тупикового типа с радиационным обо- гревом. Максимальная температура внутри устройства достигает ПО °C, относительная влажность 100 %. Стены и кровельное покры- тие зданий запроектированы из. сборных плоских керамзитобетонных панелей толщи- ной 300 мм (рис. 5.3,6). При общей длине устройства 402 м пропускная способность со- ставляет 1500 т/ч. Здание не имеет каркаса. Геометрическая неизменяемость в поперечном направлении обеспечивается установкой через 6 м упорных стоек, воспринимающих горизон- тальные нагрузки от температурных и ветро- вых воздействий. Соединение несущих панелей стен и покрытия выполняется шарнирным. Рис. 5.4. Разгрузочное устройство с двумя роторными вагоиоопрокидывателями ВРС-125 91
Уплотнение швов между панелями с внутрен- ней стороны обеспечивается асбестовым шну- ром с последующей расшивкой швов цемент- ным раствором. С наружной стороны преду- смотрен жгут из пароизола с последующей расшивкой шва мастикой УМС-50. Остальное пространство шва заполняется минеральной ватой. Стеновые и кровельные панели изготовле- ны из керамзитобетона (с объемной массой 1800 кг/м3, марки М300, морозостойкостью Мрз-150, водонепроницаемостью В2)', изготов- ляемого с гидрофобизирующей добавкой. Наиболее совершенным является размора- живающее устройство тупикового типа с ра- диационным обогревом трубчатыми экранами,, Максимальная температура достигает НО °C. Каждый путь расположен в арочном шатре шириной 5,7 м и высотой 6,0 м (рис. 5.3, в). Рельсы укладываются по сборным железобе- тонным продольным балкам — шпалам. Меж- ду рельсами предусмотрен сборный железобе- тонный дренажный лоток. Шатер собирается из полуарок длиной 3,0 м. Каркас полуарки выполняется из гнутых швеллеров № 12 с обшивкой с внутренней и наружной сторон профилированным стальным листом. Утепли- телем служат мйнераловатные .полужесткие плитй на фенольной связке. С внутренней стороны укладывается полиэтиленовая плен- Рис, 5.5. Четырехблочный дробильный корпус 92
к.а. .Плиты толщиной 70 мм укладываются в полость панели в два слоя с последующим обжатием листами обшивки до толщины .1/20 мм. Стальные элементы каркаса окраши- ваются краской БТ-177 в два слоя. Профили- рованный лист окрашивается акрилсиликоно- вой эмалью АС-1171 светлых тонов. Все сбор- ные железобетонные конструкции в размора- живающем устройстве имеют марку по водонепроницаемости В-6 и по морозостойко- сти не ниже Мрз-150. Разгрузочные устройства. Разгрузка же- лезнодорожных составов, прибывающих на электростанцию, производится роторными ва- гоноопрокидывателями. Проект здания ваго- ноопрокидывателя в последние годы модерни- зирован и применен на Экибастузской ГРЭС, где доставка угля предусмотрена в полуваго- нах грузоподъемностью 125 т. Проект предусматривает установку двух роторных вагоноопрокидывателей ВРС-125 (рис. 5.4). Под каждым вагоноопрокидывате- лем расположены три металлических бункера общей емкостью 180 т, боковые стенки кото- рых для предотвращения зависания топлива и сводообразования выполнены с наклоном 59°. Бункера перекрыты решетками с ячейками размерами 350X350 мм в свету. Для дробле- ния кусков топлива, оставшихся на решетках после разгрузки, над бункерами установлены дробильно-фрезерные машины. Опыт их экс- плуатации показал, что они успешно заменя- ют дискозубчатые дробилки, и за счет замены дробилок глубина подземной части здания уменьшена на 3 м. Выдача топлива из бункеров производится ленточными питателями. Для уменьшения за- I глубления здания питатели выполнены на- клонными. За счет изменения конструктивной схемы и шага колонн подземной части сбор- 15 ность здания увеличена до 78 % против 43 % |.в предыдущем проекте (без учета нижней Цилиты). Подъем отметки выходящих конвейе- ров обусловлен применением дробильно-фре- зерных машин, оптимизацией системы гидро- уборки и выносом электрических помещений |?из подземной части. При уменьшении глубины у йодземнбй части снижается в 1,5 раза гидро- .Статич'еское давление на днище, уменьшается • Длина основных колонн. Однако следует отме- нить, что достижение высокой сборности со- уПровождалось усложнением самих изделий и увеличением количества типоразмеров. Стои- 1'Мость нового здания разгрузочного устройст- |'ва сокращена с 950 до 800 тыс. руб., трудо- затраты на его сооружение — с 22100 до £48000 чел-дней. Дробильный корпус. На тракте топливо- йййдачи сооружается дробильный корпус, в ко- Дором производится дробление угля до макси- мальной крупности 15 мм. Для - уменьшения износа дробящих элементов, а также сниже- ния расхода электроэнергии перед дробилка- ми производится отсев мелких фракций. В качестве примера рассмотрен дробильный корпус Экибастузской ГРЭС, оборудованный четырьмя молотковыми дробилками М20Х30 по 600 т/ч (рис. 5.5). Длина корпуса сокраще- на с 42 до 24 м, высота здания уменьшена на 2 м, строительный объем сокращен почти в 2 раза. Дробильный корпус выполнен практи- чески весь из сборных железобетонных эле- ментов (кроме нижней плиты). Двутавровые ригели междуэтажных перекрытий выполне- ны двускатными для обеспечения уклона по- лов без устройства монолитных набетонок. В здании отсутствуют помещения ниже по- верхности земли. Стоимость дробильного кор- пуса уменьшена против старого проекта с 470 до 320 тыс. руб., а трудозатраты на сооруже- ние — с 7600 до 4300 чел-дней. Каждая лента конвейера обслуживается одной или двумя дробилками. Наиболее рас- пространенные типы дробилок имеют произво- дительность 200, 600 и 1000 т/ч. Для КЭС мощностью 1200 МВт предусматриваются че- тыре дробилки производительностью по 600 т/ч, из которых две являются рабочими и две резервными. На КЭС мощностью 2400 МВт устанавливаются дробилки по 1000 т/ч. Для максимальной унификации строитель- ных конструкций и компоновочных решений для всех типов дробилок принят единый кар- кас дробильного корпуса с пролетом 15 м и продольным шагом колонн 6 м. В поперечном направлении предусмотрена однопролетная рама с жесткими узлами. В продольном на- правлении жесткость здания обеспечивается продольными балками с рамными узлами. Фундаменты под здание сборные из составных и стаканных фундаментов. Наружное стено- вое ограждение предусмотрено из армопено- бетонных или керамзитобетонных панелей. Для крепления панелей торцевых стен преду- смотрены по две дополнительные стойки. Для предохранения конструкций здания от динамических нагрузок дробилки устанавли- ваются на самостоятельные фундаменты, не связанные с конструкциями здания. Фунда- мент под дробилку выполняется при этом из железобетона марки 300. На фундаменте ус- танавливаются по четыре дробилки. Фунда- мент запроектирован в виде рамной конструк- ции, имеющей ребристое перекрытие на отметке 4,20 м, колонны и фундаментную плиту, которую можно выполнить ребристой или сплошной. Сплошная плита проще в строительстве, и поэтому ей следует отдать предпочтение. 93
Узлы nepecEiisiEffl’: и ."ирцемные бункера. Уз- лы пересыпки размещают по тракту топливо- подачи в местах пересечения и изменения на- правления конвейеров, а также на прямых участках через каждые 200 м. В узлах пере- сыпки размещают натяжные и концевые стан- ции конвейеров, а также рукава для пересып- Рис. 5.6. Здание узла пересыпки: 1 плита днища; 2 — плита подпорной стеньг; 3 — колонна; 4 — лента из монолитного железобетона ки угля. Узлы пересыпки (рис. 5.6) могут быть подземными и наземными. Подземные узлы пересыпки выполняются из рамных конструкций с подпорными стена- ми из плоских железобетонных плит. При на- личии грунтовых вод предусматривается сплошное днище. Поскольку в него заделыва- ются стойки каркаса, при сборном днище пре- дусматриваются стаканные фундаменты или выполняются монолитные ленты. При сборных стаканных фундаментах пространство между ними заполняется монолитным бетоном. Для выравнивания днища, а также гашения гидро- статического давления требуется устройство пригруза из песчаного грунта или тощего бе- тона. Учитывая сложность устройства сборного железобетонного днища, следует отдать пред- почтение монолитному железобетонному днищу сплошного сечения со слабым армиро- ванием. При этом железобетонные стойки мо- гут закрепляться с помощью выпусков арма- туры или в стаканах днища. Наземные узлы пересыпки имеют также каркас и стеновое заполнение из панелей. Шаг конструкций принят 6 м, пролеты кратны 3 м. Все конструкции выполняются из сборных унифицированных железобетонных элементов. Во избежание оседания пыли стены в узлах пересыпки выполняются гладкими, Дез ребер. Для гидросмыва предусмотрены уклоны чис- тых полов и устанавливаются сборные воронки. Для выдачи топлива со склада предусмот- рены загрузочные бункера, в которые бульдо- зерами и скреперами ссыпается уголь. Из бун- керов уголь конвейерами подземных галерей подается в тракт топливоподачи. Вход в по- мещение бункеров осуществляется по подзем- ным галереям, кроме того, предусматриваются запасные выходы через туннели. Конструкция здания загрузочных бункеров аналогична конструкции подземных узлов пересыпки. Бункера выполняются металлическими, ре- шетки над бункерами — из железобетона или металла. Железобетонные решетки облицовы- ваются стальными уголками и полосами. Учитывая технологию изготовления решеток и интенсивный характер их эксплуатации, более целесообразно применение металлических ре- шеток. Бункера во избежание примерзания топлива к стенкам должны обогреваться ана- логично бункерам разгрузочного устройства с вагоноопрокидывателями. Ж Подземные галереи предназначены для прокладки ленточных конвейеров между раз- Д грузочным устройством и узлами пересыпки. у Глубина заложения таких галерей достигает -Ж 1Q—14 м. При установке одного конвейера га-у | лерея выполняется однопролетной с шириной- | в свету 4,2—4,5 м, при двух конвейерах —уд двухпролетной шириной в свету 7,5 м с про*- межуточной стойкой. Высота галерей 2,2— 2,5 м и более. В зависимости от глубины заложения от-^,^ дельных сооружений топливоподачи угол нау’Х клона галерей может быть различен, но нжД более 18°. Для обеспечения плавного движе-|| ния ленты конвейера и предотвращения ее от- ж| рыва от направляющих роликов углы в местах-ж переломов ленты принимаются обычно от 6 до 12°. Для галерей, предназначенных для размШ щения одного конвейера, целесообразно исУ пользовать железобетонные элементы, пример няемые для сливных каналов техпическонИ водоснабжения. Канал имеет в свету размер» 4,2X3,0 м, что удовлетворяет условиям ,экс^ плуатации конвейеров (рис. 5.7, а). Секнии| такой галереи имеют длину 1,75 м и соедини^ ются петлевыми стыками с замоноличиван^ ем. На участках, где на галерею действуй большая вертикальная нагрузка (напрнМЛ под штабелем угля или при большой глубин* заложения галереи), повышение несущей собности секций сливных каналов мсыу» обеспечить укладкой под днищем и над пШ.6': 94
Рис. 5.7. Прямоугольные подземные галереи кон- вейеров топливоподачи: а •— секция каналов техни- ческого водоснабжения; б— то же, усиленная разгрузоч- ными плитами; в — двухпро- летная галерея для двух конвейеров h крытием секции разгрузочной сборной желе- | зобетонной плиты (рис. 5.7,6). fi Галереи для двух конвейеров целесообраз- I но выполнять из двух одноячейковых секций •” каналов технического водоснабжения (сечени- ем 3,0x3,5 м с утолщенными стенками), от- I', крытых с одной стороны. С этой стороны сек- ции стенка заменена двумя стойками сечением <300x200 мм с шагом 750 мм (рис. 5.7, в) . Такое решение обеспечивает сообщение меж- ду секциями каналов. В продольном направ- лении секции соединяются петлевыми замоно- личиваемыми стыками, в поперечном—сваркой закладных деталей. & Следует отметить, что применение для Двухниточных конвейеров двух раздельных с- . „ u---------- -------r„„ ------------------ галерей нецелесообразно, так как в пределах ''каждой галереи должны быть обеспечены про- | коды между конвейером и стенкой. Таким fc. Рбрязом, при раздельных галереях расстояние между осями конвейеров возрастает, что ведет к увеличению высоты пересыпных рукавов ||Ойри заданных углах наклона) и заглубления разгрузочных устройств и узлов пересыпки. >д.Кроме того, при раздельных галереях ухудша- дотся условия обслуживания конвейеров. ^Эффективной конструкцией подземных га- Ш^ерей для двухниточных конвейеров является рдрочная {рис. 5.8)„ которая состоит из желе- зобетонной опорной плиты толщиной 600 мм и шириной 2000 мм, свода толщиной 350 мм с радиусом 4100 мм. Свод образуется двумя сборными железобетонными полуарками ши- риной 2000 мм, жестко соединенными в ключе и шарнирно с опорной плитой. Арочная гале- рея применена на Рефтинской ГРЭС. Проведенные испытания арочной галереи выявили возможность ее облегчения. В типо- вом усовершенствованном проекте уменьшена толщина свода с 350 до 300 мм и облегчена опорная плита. В этом случае масса полуарки уменьшается с 11,82 до 10,1 т и опорной пли- ты — с 29,40 до 23,3—26,0 т. Технико-экономи- ческое сопоставление прямоугольных и ароч- ных подземных галерей топливоподачи приве- дено в табл. 5.2, из которой следует, что ароч- ные галереи по усовершенствованному проекту весьма эффективны. Надземные эстакады. Для размещения ленточных конвейеров от топливного склада до дробильного корпуса и далее к главному корпусу предусмотрены наклонные эстакады первого и второго подъемов с углом наклона 18°. Эстакада первого подъема имеет высоту до 20 м, второго подъема — до 40 м и более. Нижняя точка эстакады имеет неподвижную опору, верхняя — подвижную. Эстакады к дробильному или главному корпусу подходят 95
Таблица 5.2.. Технико-экономические показатели прямоугольных и арочных подземных галерей топливоподачи (на 1 м галереи) Наименование Тип галереи Прямо- угольная Арочная Расход железобетона и бетона, м3 В том числе: сборного железобетона монолитного железобетона монолитного бетона Расход стали, кг В том числе: арматуры закладных деталей Трудозатраты, чел-ч В том числе: >.? ; на заводе-изготовителе на строительной площадке Стоимость, руб. 10,8 6,5 2,2 2,1 1826 1748 78 141,4 58,1 83,3 1485 9,9 8,0 0,5 .1,4 1568 1393 175 120,0 56,8 63,2 1359 консольно, не опираясь на здание. Опоры в нлоскости эстакады выполняются гибкими и не препятствуют температурному расширению эстакады. Конструкции металлических эстакад пред- ставляют собой набор пролетных строений и опор разной высоты. Из набора таких типо- вых элементов можно составить эстакаду любой длины и высоты. Пролетные строения выполняются в виде металлических ферм, расположенных под шатром эстакады, опо- ры — в виде плоских решетчатых ферм (рис. 5.9). К пролетному строению через каждые 6 м прикрепляются П-образные рамы, образу- ющие каркас шатра. Перекрытие шатра и кровельное покрытие выполняются из крупно- панельных плит размером 1,5x6 м. Эти пане- ли укладываются как на элементы пролетного строения, так и на ригели рам. Стены выпол- няются из панелей, прикрепленных к стойкам рам. Для крепления конвейеров устанавлива- ются направляющие швеллеры. Для прохода по эстакаде предусмотрены ходовые бруски или специальные марши. Дальнейшее совершенствование надземных галерей направлено на применение профили- рованного стального листа и эффективного утеплителя. Профилированный лист применя- ется для стен и покрытия шатра в виде плос- ких панелей. Междуэтажное перекрытие вы- полняется из железобетонных плит с утепли- телем. Такое решение принято для топлцвопо- дачи Запорожской, Рязанской, Шатурской ГРЭС и др. Галерея арочного очертания (рис. 5.10)' выполняется из двух полусводов, изготовлен- ных из гнутого каркаса, профилированного,, , листа щ утеплителя. Междуэтажное перекры- Ц тие изготовляется из керамзитобетонных па-Ц нелей, которые совмещают функции несущих
Главный корпус Рис. 5.9. Наклонная эстакада топливоподачи с прямоугольным шатром: 1~ ферма; 2 — стальная балка; 3—опора; 4 — рама шатра; 5 — стеновая панель; 6 — карнизный блок; 7 — слой шлака; 8 — пенобетон; 9 — железобетонный марш; 10— аварийный выход на крышу; 11 — аварийная лестница; 12 — ограждение на кровле
и теплоизоляционных конструкций. Размеры арочных галерей, а также пролеты и уклоны эстакад унифицированы и назначаются в за- висимости от числа и ширины лент, а также 98 от условий- компоновки топливного хозяйства. Габариты шатра: ширина — от 4,9 до 8,6 м, высота — от 3,55 до 4,9 м. Пролеты эстакады 18, 24 и 30 м. Предусмотрены также пролет- ные строения с консолями вылетом 3 и 6 м. Углы наклона эстакад 3, 6, 9, 12 и 18°. Большой диапазон габаритов шатров, про- летов и уклонов эстакад позволяет выбрать оптимальные решения для каждой конкретной ТЭС. Стальные конструкции эстакады унифи- цированы и входят в серию УМК-02. Конст- рукции пролетных строений эстакады приняты балочного типа с применением широкополоч- ных двутавров. По противопожарным требо- ваниям пролетное строение расположено ни- же уровня галереи. Керамзитобетонные плиты перекрытия ук- ладываются в поперечном направлении непо- средственно на верхние пояса балок пролет- ных строений, что позволяет отказаться от поперечных стальных прогонов. Плиты пере- крытия имеют длину 6000, 8150 и 8900 мм и выполнены двухконсольными, в результате че- го уменьшаются усилия в плите. Благодаря отсутствию поперечных ребер плиты могут изготовляться в одной форме. Их следует из- готовлять полной заводской готовностью с' гидроизоляцией, чистыми полами, уклонами и ' лестничными маршами на наклонных участ- , ках. , ;= 5 Технико-экономическое сопоставление пря- моугольных железобетонных галерей с совре- \ s| менными арочными шатрами из профилиро- • ванного листа дано в табл. 5.3. Как видно из таблицы, новые технические решения улучша- ' ют все показатели, в том числе трудозатраты & на сооружение уменьшаются в 2,3 раза. Разгрузочная эстакада. На складе топлива -Ц для разгрузки угля непосредственно из желез- -Я нодорожного состава на склад сооружается? Н| поездная разгрузочная эстакада. Наиболее Я рациональной конструкцией эстакады, обеспе- дЯ чивающей удобство разгрузки и обладающей . наименьшей стоимостью, следует считать за- '•Д сыпную эстакаду (рис. 5.11). Эстакада выпол- няется из замкнутых железобетонных рам,>Я установленных через 1,5 м. К стойкам рам привариваются железобетонные панели дли- Д ной 3,0 м, образующие боковые стенки эста- Ж кады. Каждая панель работает как однопро- летная плита с консолями. Прострапство|Д между боковыми стенками засыпается непучМ-^’И нистым грунтом. Поверх засыпки укладывй-уЯ ; ются балласт, укороченные шпалы длиной ;i ' 2150 мм и рельсы; грунтовая засыпка снабжаС|Д ется дренажем. Следует подчеркнуть сущёст|*Я| венное влияние ширины эстакады на услбвй.^| , разгрузки угля. Так как уголь при разгрузЦН отсыпается с углом естественного откоса, трц| очевидно, чем уже эстакада, тем больше . ?
Рис. 5.11. Поездная разгрузочная эстакада высотой 3 м: 1 — рама; 2 — боковая стенка; 3—-шпала; 4 — деревянный брус; 5 — засыпка непучннистым грунтом жет быть разгружено угля без дополнительно- го. перемещения. Гладкие стенки эстакады позводдют. производить перемещение угля вдоль, эстакады скреперами или грейдерами. Боковые стенки и рамы эстакады воспри- нимают боковое давление от грунтовой за- сыпки, через которую передается также и на- грузка от железнодорожного состава. Такая конструкция эстакады экономична и принци- пиально отличается от применявшихся ранее решений, где предусматривались сплошные бетонные стены с заглубленными фундамента- ми. Расход сборного железобетона на 1 м эс- такады составляет 1,2 м3. Для обслуживания вагонов вдоль эстакады выполняются специ- альные мостики, не препятствующие разгруз- ке угля. ? Фундаменты под пути перегружателя вы- полнялись в виде сплошной железобетонной ленты, заглубленной на 2,5 м и более. Такое решение требовало большого расхода моно- литного железобетона. В последующем на не- которых электростанциях фундаменты выпол- нялись в виде эстакад из сборного железобе- тона, состоящих из ступенчатых фундаментов, заглубленных на 1,55 м (со щебеночной под- готовкой толщиной 700 мм), и уложенных по Ним балок. Такая конструкция требовала рас- ход сборного железобетона под жесткую ногу опоры 2,26 м3 и под гибкую ногу 1,93 м3 (на 1 м пути мостового перегружателя пролетом 60 м). Наиболее экономичной конструкцией фун- дамента под мостовые перегружатели являет- ся плитная, (рис. 5.12), при которой фунда- мент (как под жесткую, так и под гибкую но- гу опоры перегружателя) выполняется в виде сборной железобетонной плиты шириной 2200 мм и толщиной 400 мм. Плита укладыва- ется на щебеночное основание, под которое устраивается пёсчаная подушка. Плиты име- ют длину 12 м и соединяются петлевыми сты- ками с последующим бетонированием. Темпе- ратурные швы выполняются через каждые 50 м. В местах температурных швов преду- смотрены подкладные плиты, препятствующие осадке концов ленты. Для отвода воды из пес- чаной подушки, предусмотрен дренаж. Верх песчаной подушки вокруг фундаментной лен- ты покрывают асфальтом по щебеночному ос- нованию. Крепление рельсов к фундаментной плите производится анкерными болтами, рель- совый путь укладывается по сплошной арми- рованной подливке толщиной 30 мм. . При такой конструкции фундаментов под перегружатель пролетом 76,2 м сборные пли- ты имеют массу 26,4 т, расход сборного желе- зобетона на 1 м пути составляет около 0,88 м3. Таблр«а 5.3. Технико-экономические показатели эстакад топливоподачи (показатели на Г м эстакады) Тип шатра Расход стали, т Расход железо- бетона, м3' Масса . шатра, т Трудозат- раты, чел-дни Общая стоимость, _.;-РУб.' Несущие конструк- ции Галерея Арматура в сборном железо- бетоне Всего Прямоугольный из сборного желе- 'зоб'етона 1,13 0,29 0,59 2,00 5,59 3,80 11,2 864 Арочный' из профилированного ли- ста"- 0,99 0,31 - 0,15 - 1,45 "2,50 0,33 4,8 ' 680 - Й7‘ - 99 ft'
Рис. 5.12, Сборные фундаменты плитного-типа под пути мостового перегружателя: J — плита; 2 — монтажный стык; 3 — петлевой выпуск; 4 — температурный стык; 5 — подкладная плита; 6 — щебень фракции 10—20 мм (слой толщиной 100 мм); 7 — щебень фракции 20—60 мм (слой толщиной 400 мм); 8 — крупнозернистый песок; 9 — дренажная ка- нава; 10 — температурный шов, заполненный битумом; 11 — рельс Таким образом, .по расходу материалов эта конструкция значительно экономичнее преж- них фундаментов эстакадного типа. При определенных грунтовых условиях может оказаться целесообразным устройство под пути перегружателя свайных фундамен- тов. 5.2. СООРУЖЕНИЯ МАЗУТНОГО И МАСЛЯНОГО ХОЗЯЙСТВА Схемы мазутного хозяйства. Мазутные хо- зяйства ТЭС можно разделить на две основные группы: растопочные мазутные хозяйства пы- леугольных электростанций и основные мазут- ные хозяйства для электростанций, сжигающих мазут как основное топливо. Растопочное мазутное хозяйство (рис. 5.13) должно обеспечить растопку котла и поддержа- ние факела при низких нагрузках пылеуголь- ных топок, а также в период проведения пус- коналадочных работ. Основное мазутное хозяйство (рис. 5.14) должно обеспечить все потребности электро- станции в топливе, а также хранение необхо- димых запасов, предусмотренных технологи- ческими нормами. Мазутное хозяйство, как растопочное, так и основное, обычно состоит из трех основных элементов: приемно-сливного устройства, сос- тоящего из разгрузочной железнодорожной эстакады, сливного лотка и промежуточной ем- кости; склада, на котором расположены резер- вуары для хранения мазута; мазутной насос- ной. Мазут в железнодорожных цистернах подается на разгрузочную эстакаду, где самотеком сливается в меж- рельсовый лоток, а затем в промежуточную емкость, откуда перекачивается насосами первого подъема в ре- зервуары склада, из которых насосами второго подъема подается по трубопроводам в котельную. При этой схе- ме мазутные резервуары не требуют заглубления и мо- гут выполняться полуподземными или наземными, что существенно облегчает производство строительных ра- бот, особенно при высоком уровне грунтовых вод. Основные мазутные хозяйства разработаны с ре- зервуарами емкостью до 20 000—30 000 м3. В частно- сти, для КЭС мощностью 1200 МВт при 15-дневном за- пасе мазута требуется установка пяти резервуаров ем- костью по 20 000 м3. Для ТЭЦ мощностью 400 МВт при 3-дневном запасе требуются два резервуара емкостью по 5000 м3. В тех случаях, когда наземные резервуары мазута устанавливаются на открытом складе без обсыпки зем- лей, их отгораживают от остальной территории земля- ным валом высотой 1,2 м со сплошной одерновкой. Для отвода поверхностных вод со склада предусмотрены уклоны в сторону канализационных колодцев. Для хра- нения мазута могут применяться железобетонные или металлические баки. На территории мазутного склада мазутных элект- ростанций сооружается одноэтажное здание мазутной насосной. В нем размещаются помещения насосов пер- вого и второго подъемов, вентиляционная камера, щит управления, трансформаторные камеры, электрическое распределительное устройство и бытовые помещения. На территории растопочного мазутного хозяйства размещаются склады мазута и масла и сооружается одноэтажное объединенное здание мазутной насосной.и маслоаппаратной. В этом здании кроме указанных7 по- мещений размещаются также склад масла и насосная дизельного топлива. Так как растопочное мазутное хо- зяйство расположено на территории промплощадки, бы- 100
6200 MOO 17200 s. t + + 2 6000 46670 пппппг" StinBft шивши 6000 43870 Рис. 5.13. Объединенное растопочное и масляное хозяйство пылеугольной КЭС: 1 — разгрузочная эстакада и сливной лоток; 2 — промежуточная емкость мазута; 3 — мазутная насосная; 4 -« маслоаппаратная; 5 — открытый склад масла; 6 — открытый склад мазута 4 товые помещения в нем не предусматриваются, обслу- живающий персонал пользуется бытовыми помещения- ми дробильного корпуса или других зданий. Приемно-сливное устройство состоит из же- лезнодорожной эстакады со сливным лотком, отводящих лотков, эстакады обслуживания цистерн и промежуточной емкости (рис. 5.15). Железнодорожная разгрузочная эстакада для приема железнодорожных цистерн с мазу- том сооружается в виде двух продольных сте- нок, между которыми устраивается сливной лоток. Стенки выполняются из бетонных бло- ков. В зависимости от высоты стенки эстакады и грузоподъемности цистерн по низу и верху стёнок выполняются железобетонные пояса. При подаче мазута в цистернах грузоподъ- емностью 50—60 т эстакада со сливньш лотком может выполняться облегченной конструкции без устройства железобетонного днища. Разработана также более совершен- ная эстакада со сливным лотком из железобе- тонных двутавровых элементов длиной 5,6 м, массой по 12,5 т, представляющих собой стен- ки эстакады (рис. 5.16). Нижние тавры стенок соединяются петлевыми стыками, которые за- моноличиваются и образуют днище. Стенки по верху в продольном направлении соединяются петлевыми стыками. Во избежание промерза- ния основания под днищем лотка выполняется шлаковая засыпка. Лоток для стока мазута имеет продольный уклон 0,01 к центру эстака- ды, откуда мазут сливается в промежуточную емкость. Отводящие лотки выполняются из конструкций, аналогичных конструкциям же- лезнодорожной эстакады. Приемная емкость основного мазутного хо- 101
Рис. 5.14. Мазутное хозяйство КЭС, сжигающей мазут как основное топливо: 1 — разгрузочная эстакада и сливной лоток; 2—эстакада обслуживания; 3 — промежуточная емкость мазута; 4 — мазутная насос- ная; 5—мазутный резервуар; 6 — молниеотвод; а — производственные помещения мазутной насосной; б — бытовые и вспомогатель- ные помещения зяйства должна быть рассчитана не менее чем на 15 % емкости цистерн, устанавливаемых под разгрузку. Обычно приемная емкость представ- ляет собой два подземных резервуара емкостью по 600—1000 м~> Для обслуживания цистерн сооружается специальная эстакада из сборных железобетонных элементов. ' Резервуары для мазута. Резервуары для хра- нения мазута могут выполняться подземными, наземными или полуподземными объемом 700, 1000, 2000, 5000, 10 000, 20 000 и 30 000 м». Же- лезобетонные резервуары, как правило, вы- полняются с обвалованием грунтом, что позво- ляет по противопожарным нормам принимать минимальные расстояния между резервуара- ми. Металлические резервуары выпоняются наземными без обвалования. Сопоставление склада с железобетонными и металлическими резервуарами приведено в табл. 5.4. Склад с металлическими резервуа- рами по сравнению с железобетонными не- сколько дешевле, но требует большей площа- ди застройки. Для растопочного мазутного хозяйства размеры склада невелики, и поэтому применение металлических резервуаров суще- ственно не сказывается на занимаемой площа- ди. Учитывая малый объем резервуаров (до 2000 м3) и простоту изготовления, их целесооб- разно всегда выполнять металлическими. Железобетонный резервуар емкостью 10 000 м3 имеет диаметр 42 м и высоту 7 м (рис. 5.17, а). Резервуар выполняется из сборных элементов стенок, стоек и покрытия. Днище — Таблица 5.4. Технико-экономические показатели мазутного склада с железобетонными и металлическими резервуарами (на 12 резервуаров емкостью по 10 тыс. м3) Наименование Тип резервуара Железо- бетонный Металли- ческий Площадь застройки склада в 11,0 15,0 пределах ограды, га Общая стоимость склада (с уче- том теплоизоляции, обвалования, каналов, эстакад, дорог и т. д.), тыс. руб. 1167 1126 102
Рис. 5.15. Приемно-сливное устройство КЭС, работающей на мазуте: 1 — железнодорожная эстакада со сливным лотком; 2 — отводящий лоток; 3 — эстакада обслуживания цистерн;* 1 4 промежуточная емкость; 5 — температурный шов; 6 — подкладная железобетонная плита; 7—бетонный блок; 8 — сборная железобетонная обвязка; 9 — засыпка из непучинистого грунта, шлака и шлакового песка (снизу вверх); 10—железобетонная плита днищаГ 11—шпала; 12—сборная железобетонная плита; 13 — стяжка; 14 — железнодорожный рельс . монолитное. Стеновые плиты имеют вертикаль- ную предварительно напряженную арматуру. После бетонирования днища, монтажа всех сборных элементов и заделки стыков специаль- ной навивочной машиной на стенки произво- дится натяжение кольцевой арматуры. При этом обжимаются стенки, а также днище и по- крытие. Особое внимание обращают на уси- ленное обжатие нижней и верхней зоны боко- вых .стенок, в местах примыкания их к днищу и покрытию. 'После навивки арматуры произво- дится торкретирование стенок. Рис. 5.16. Железнодорожная эстакада со сливным лот- ком для цистерн грузоподъемностью до 120 т: 1 — стенки из сборных железобетонных элементов двутаврового сечения; 2 — монолитное днище; 3 — шпала; 4 — стяжка; 5 — металлическая распорка; 6 — поворотная металлическая створ- ка; 7 — бетонная подготовка; ’8 — холодная асфальтовая гидро- изоляция; 9 — слой песка толщиной 50 мм; 10 — засыпка из песка; 11— засыпка из шлака толщиной 300. мм; 12 — засыпка из шлакового песка толщиной 100 мм; 13—бетонный пол Стеновые панели имеют выпуски арматуры, после соединения которых производят бетонй- 103
Рис. 5.17. Резервуары для мазута: а — сборный железобетонный резервуар емкостью 10 000 м3; б — сборная промежуточная емкость (из элементов каналов техническое го водоснабжения); в — наземный металлический резервуар емкостью 2000 м3; / — стеновая панель; 2—плита покрытия; 3 — балка; 4— колонна; 5—фундамент; 6—песчаная подушка; 7 — монолитное цннще; 8— элемент канала технического водоснабжения;' 5 — стык сборных элементов; 10 *— бетонный пол; // — ходовые скобы; 12 — обмазочная гидроизоляция; 13 — ограждение; 14 — лестница рование вертикальных швов. Сборное покрытие состоит из трапецеидальных плит, опирающих- ся на кольцевые балки, уложенные на сборные колонны.- Колонны заделываются в фундамен- ты стаканного типа. Под монолитным днищем выполняются песчаная подушка, бетонная под- готовка и гидроизоляция. Наряду с цилиндрическими на некоторых электростанциях применены прямоугольные железобетонные резервуары. Устройство таких резервуаров объясняется стремлением упрос- тить конструкции сборных элементов и исклю- чить натяжение арматуры. Следует отметить, что в прямоугольных резервуарах из-за отсут- ствия натяжения не обеспечивается трещино- стойкость стыков. Сами же элементы по усло- виям трещиностойкости необходимо выполнять увеличенной толщины. Как следует из табл. 5.5, технико-экономи- ческие показатели цилиндрических резевуаров значительно лучше прямоугольных. Таким об- разом, по надежности конструкций и расходу материалов цилиндрические резервуары име- ют все преимущества перед прямоуголь- ными. Масса и стоимость металлических резерву- 104
Т .а б?д и д. а . 5.5.. Технико-экономические показатели емкостью 20 тыс. м3 Наименование Тип резервуара Цилинд- рический Прямо- угольный Расход железобетона и бетона, м3 . 1482 2092 в том числе железобетона, м3 1085 1511 Расход стали, т 148 248 Трудозатраты на строительстве, чел-дни 3840 4400 Стоимость, тыс. руб. 125 150 Примечание. В объем бетона входят набетонка днища, подготовка, торкрет. аров ДЛЯ 20 000 м3 хранения мазута емкостью приведены ниже: 10000 и Резервуар емкостью 10 000 м3 Резервуар емкостью 20 000 м3 Масса стальных конструк- ций, т , 206 Стоимость, тыс. руб. . . . 76,1 370 133,0 По удельным затратам на единицу емкости резервуары в 20 000 м3 являются более выгод- ными. Кроме того, по условиям сокращения пло- щади склада предпочтение следует отдавать также более крупным резервуарам. Приведен- ные в табл. 5.6 объемы материалов по ци- линдрическим железобетонным резервуарам емкостью 10 000,20 000 и 30 000 м3 показывают, что с увеличением емкости резервуаров удель- ные показатели расхода материалов уменьша- ются. Промежуточную емкость мазутных хо- хозяйств, учитывая малый объем резерву- ара, допускается выполнять прямоугольной (рис. 5.17, б). Для такого резервуара целесооб- разно использовать элементы каналов техни- ческого водоснабжения и подкладные плиты подвала. Корпус и днище металлического резервуа- ра (рис. 5.17, в) изготовляются-из- стальных листов, сваренных на заводе. Днище и корпус транспортируются к месту монтажа свернуты- ми в рулон, покрытие резервуара состоит из щитов. Нижняя кромка корпуса приваривает- ся к днищу, на верхнюю кромку корпуса укла- дываются и привариваются щиты покрытия, при этом для опирания щитов в центре уста- навливается стойка из стальной трубы. Метал- лические резервуары устанавливаются на пес- чаную подушку, и под днищем выполняется гидроизоляционный слой с уклоном от центра к наружным стенкам. В металлических резервуарах для мазута коррозия может проявиться в зоне переменно- го уровня мазута, поэтому предусматривается защита внутренней поверхности кровли и верх- него пояса стен высотой 1 м. При температу- ре мазута и нефтепродуктов от 10 до 90 °C пре- дусматривается пять слоер;;..зпрксидной шпак- левки ЭП-0010, обработанной горячим воздухом; при температуре от 70 до 90 °C до- пускается защита из шести слоев эмали ВЛ-515, обработанной.горячим воздухом. Масляное хозяйство предназначено для обеспечения централизованного снабжения технологического обору- дования .электростанций турбинным и изоляционным маслами. На пылеугольных ТЭС маслохозяйство в боль- шинстве случаев объединяется с растопочным мазутным хозяйством. На мазутных ТЭС маслохозяйство выпол- няется самостоятельным и располагается в пределах ограды. Масляное хозяйство состоит из открытого склада масла и аппаратной. Склад масла имеет обычно назем- ные металлические резервуары, установленные на фун- даментах из отдельных железобетонных стоек. Откры- тый склад масла отгораживается от остальной террито- рии земляным валом высотой 1,2 м со сплошной одер- новкой. Для отвода поверхностных вод и спуска масла в случае аварии баков поверхность склада имеет уклон в сторону канализационных колодцев, из которых пре- дусматривается выпуск вод или масла за пределы пло- щадки ТЭС. Масляное хозяйство должно иметь четыре бака турбинного и четыре бака изоляционного масла. Емкость каждого бака — не менее емкости железнодо- рожной цистерны — 70 м3, кроме того, допустимая ми- нимальная емкость зависит от емкости масляной системы турбоагрегата и трансформатора. Для аварийного слива турбинного масла на электростанции предусматривают специальный бак. Таблица 5.6. Объемы основных материалов по цилиндрическим резервуарам Наименование Общий объем материалов Удельный объем материалов на 1 м’ емкости Емкость резервуара, м3 Емкость резервуара, м3 10 000 20 000 30 000 10 000 20 000 30 000 - Расход железобетона и бетона, м3 914 1482 2165 0,091 0,074 0,072 в том числе железобетона, м3 656 1085 1532 0,066 0,054 0,051 Расход стали, кг 88 000 148 000 207 000 8,8 7,4 6,9 Примечание. В объем бетона входят набетонка днища, подготовка, торкрет. 105
SJ. СООРУЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ 'По блочных ТЭС непосредственно у наруж- ной стены машинного отделения располагают- ся повысительные трансформаторы и транс- форматоры собственного расхода. Распредели- тельные устройства, как правило, выполняются открытыми- с(ЦРУ). Закрытые распреде- лительные устройства. (ЗР.У) напряжением 35, НО и 220 кВ применяются при загрязненной атмосфере вблизи химических, металлурги- ческих и нефтеперерабатывающих заводов. Учитывая, что. размеры.ячеек.ЗРУ существен- но меньше ячеек ОРУ, закрытые распредели- тельные устройства применяются и при стес- ненных площадках электростанции. На ТЭЦ относительно небольшой мощно- сти, обычно располагаемых вблизи потребите- лей теплоты и электроэнергии, сооружается главное распределительное устройство (ГРУ) генераторного напряжения, от которого и от- ходят линии электропередачи непосредственно к потребителю. Питание электродвигателей электростанции осуществляется с помощью распределительных устройств собственных нужд (РУСН), расположенных в главном корпусе, сооружениях топливоподачи, мазут- ной насосной и вспомогательных зданиях. Контроль и управление общестанционным обо- рудованием и линиями повышенных напряже- ний сосредоточиваются на главном щите управ- ления (ГЩУ), располагаемом, обычно в глав- ном корпусе. При наличии здания ГРУ здание главного щита управления- может пристраи- ваться к нему. Контроль й управление меха- низмами технологических блоков осуществля- TpDC j^2,5 3000 4500 4000 5000. 14500 6000 77000 6500 13500 '1000 Рис. 5.18. Однорядное ОРУ 220 кВ с двумя рабочими и обходной, системами шин. Разрез, по.,ячейке-отходящих линий 13500. 1°°^ ^2500 ‘ гОоо ются с блочных щитов (БЩУ), размещаемых в главном, корпусе. Открытые распределительные устройства. На ОРУ размещаются порталы ячеек и шинные порталы, выключатели, разъединители, транс- форматоры тока и напряжения и другое обо- рудование (рис. 5.18). Выключатели применя- ются двух типов — масляные, или воздушные. Типы порталов зависят от типа проводов, на- тяжения и района расположения ОРУ. Порта- лы ОРУ выполняются из центрифугированных железобетонных цилиндрических труб с пред- варительно напряженной арматурой. В зави- симости от усилий в портале могут применять- ся порталы с заделанными в грунт стойками или с дополнительными оттяжками. При боль- ших нагрузках применяются порталы с шар- нирным соединением стоек с подножниками и оттяжками. Порталы выполняются однопро- летными и многопроМетными. К ним могут кре- питься тросостойки й молниеотводы. Помимо центрифугированных труб для стоек и траверс порталов применяются металлические конст- рукции, а также сборные железобетонные эле- менты двутаврового и таврового сечений, не требующие специального оборудования для из- готовления, но расход материалов на них больше. Так, например, замена трубчатого се- чения стоек на двутавровое увеличивает рас- ход железобетона на 63 %. Замена трубчатого сечения ригелей на тавровое увеличивает рас- ход железобетона на 11 %- Однако из-за не- большого абсолютного расхода железобетона на ОРУ перерасход железобетона в данном случае не является существенным, решающи- ми факторами являются возможность и усло- вия изготовления конструкций. Оборудование ОРУ устанавливается на от- дельные железобетонные сваи или стойки с фундаментами стаканного типа. Свай или Стой- ки под оборудование имеют в торце закладные части для приварки металлических траверс, к которым и крепится оборудование. Свайныё фундаменты имеют то преимущество, что при их сооружении не требуется выполнять земля- ные работы. Однако погружение свай требует
Рис. 5.19. Здание ГРУ 6—10 кВ с двумя системами шин: / — железобетонная стеновая панель; 2— каркас ячеек; 3 — перегородка из асбестоцементных плит; 4 — кабельный туннель; 5—утеп литель; б — снегозащитное устройство; 7 — жалюзийная решетка; 8 — вентиляционная шахта; 9 — вентиляционный канал; 10 — козы рек над изоляторами специального оборудования, что при малых объемах работ не всегда целесообразно. Для всех типов ОРУ применяются унифи- цированные железобетонные изделия или ме- таллические конструкции, аналогичные элемен- там опор линий электропередачи. В последних проектах на ОРУ напряжени- ем 330, 500 и 750 кВ широко применены под- весные разъединители. Конструкция подвесно- го разъединителя позволяет совмещать его с другими аппаратами и тем самым уменьшить занимаемую ОРУ площадь на 30—50 % по сравнению с ОРУ с опорными разъедините л я- При этом значительно уменьшается коли- чество алюминиевой ошиновки (на 35—45 %), фарфоровой изоляции (на 40—50 %), а так- же протяженность кабельных трасс и кон- струкций, дорог, ограды и т. п. Все это при- водит к снижению капитальных вложений на сооружение ОРУ на 150—.600 тыс. руб. Главное распределительное устройство. В зависимости от электрической схемы ГРУ может выполняться в нескольких модифика- циях. Здание ГРУ 6—10 кВ при двух системах шин выполняется одноэтажным с пролетом 15,0 и высотой 9,6 м (рис. 5.19). Длина здания зависит от количества ячеек. В здании обыч- но размещаются комплектное распределитель- ное устройство (КРУ), а также ячейки реакто- ров и выключателей. Ячейки изготовляются с металлическим каркасом, шаг ячеек 2,4 м. Перекрытие на отметке 4,80 м выполнено из плоских плит, опирающихся непосредственно на каркасы ячеек. В подземной части „предус- мотрены два кабельных туннеля, перекрывае- мых монолитной плитой, на которую устанав- ливаются каркасы ячеек КРУ, а также реак- торы и выключатели. <:л- 107
В поперечном направлении устойчивость здания обеспечивается однопролетной жестко защемленной в фундаменты рамой с шарнир- ным опиранием кровельной балки, в продоль- ном направлении — жестким креплением рас- порок к колоннам. Все наземные конструкции, а также фундаменты и кабельные туннели вы- полняются в сборном железобетоне. Здание ГРУ неотапливаемое, поэтому сте- новое заполнение выполняется из холодных плоских железобетонных панелей толщиной 80 мм, кровельное перекрытие — из крупнопа- нельных плит и водоизоляционного ковра без утеплителя. При строительстве ГРУ в районах с наружной расчетной летней температурой бо- лее 25 °C во избежание инсоляции (перегрева- ния) помещений стены выполняются из легких бетонных панелей, а на кровлю.укладывается Перегородки между ячейками выполняются из электротехнических дугостойких асбестоце- ментных плит (ацеита) толщиной 20 мм, и со стороны коридоров обслуживания ячейки за- крываются сетчатым ограждением. Для пре- дохранения выводов линий электропередачи от повреждения наледями над выводами преду- сматриваются козырьки. Во избежание про- мерзания грунта внутри неотапливаемого зда- ния под бетонной подготовкой пола укладыва- ется слой песка толщиной 500 мм, днища тун- нелей утепляются пенобетонными плитами. При наличии грунтовых вод туннели защища- ются гидроизоляцией. Электротехническое оборудование ГРУ 6— 10 кВ с одной системой шин размещается в одноэтажном здании пролетом 18 м и высотой до низа кровельной балки 5,0 м. слой утеплителя. Рис. 5.20. Здание ЗРУ 35 кВ с двумя системами шин 108
Закрытые распределительные устройства. Здание ЗРУ 35 кВ при двух системах шин обычно выполняется одноэтажным с пролетом 12,0 м и высотой 4,8 м (рис. 5.20), длина одной ячейки 3,0 м. Ячейка изготовляется с металли- ческим каркасом. Строительные конструкции здания ЗРУ 35 кВ аналогичны рассмотренным конструкциям ГРУ. Выводы всех линий элект- ропередачи осуществляются с одной стороны. Для предохранения выводов от повреждений кровля здания выполняется односкатной со скатом в сторону, противоположную выводам. Здание ЗРУ НО кВ с двумя системами шин (рис. 5.21) выполняется двухэтажным проле- том 12 м и высотой 11,67 м, а ячейки с метал- лическим каркасом — длиной 6,0 м. Перекры- тие на отметке 6,60 м представляет собой мо- стики, выполненные из крупнопанельных плит, опирающихся на ригели. В подземной части сооружается один кабельный туннель, внизу и вверху которого предусмотрены монолитные плиты. По верхней плите устанавливаются конструкции ячеек, стены выполняются из же- лезобетонных плоских плит толщиной 80 мм. В поперечном направлении жесткость зда- ния обеспечивается рамой с жестким соедине- нием междуэтажного ригеля с колоннами и шарнирным соединением кровельной балки с колоннами. В продольном направлении балки на отметке 9,45 м жестко соединены с колон- нами. Кровля запроектирована без утеплителя. Все подземные конструкции, а также фунда- менты и кабельные туннели выполняются из сборного железобетона, а перегородки между ячейками — из волнистых асбестоцементных листов или в виде сетчатого ограждения. Рис. 5.21. Двухэтажное здание ЗРУ ПО кВ с двумя системами шин Объемные блоки электротехнических уст» ройств. Для сокращения трудозатрат и сроков монтажа на ряде ТЭС конструкция РУСН осу- ществлена из блок-ячеек индустриального из- готовления (рис. 5.22). На комплектовочной районной или местной базе из заводских дета- лей собираются объемные блоки размером 12X ХЗ,6X1,6 м, заполняемые электротехническим оборудованием, которое проходит ревизию, ре- гулировку, наладку и опробование в действии. Объемные блоки разработаны с учетом того, что их несущие конструкции обеспечивают монтажно-транспортную жесткость и проч- ность, являются несущим каркасом помещений РУСН и, кроме того, рассчитаны на воздейст- вие монтажных нагрузок на верхнее перекры- тие. При примыкании к блокам РУСН кабель- ных помещений, требующих огнестойких конст- рукций, разделяющее перекрытие выполняется из железобетонной плиты. Объемные блоки РУСН целесообразно размещать ^Ийашинном отделении в зоне действия мостового крана. Габариты блоков обеспечивают' их перевозку железнодорожным транспортом. Применение объемных блоков позволяет сократить трудо- затраты на монтаж электротехнических уст- ройств в 2 раза и уменьшить продолжитель- ность работ на 60—90 дней. Установка трансформатора. Связь генера- тора с трансформатором осуществляется по закрытым токопроводам, а связь трансформа- тора с ОРУ — гибкими проводами. Крепление проводов у трансформаторов выполняется ли- бо к стене главного корпуса, либо к специаль- ным порталам. При расположении ОРУ за главным корпусом со стороны котельной гиб- кие провода обычно перебрасываются через кровлю главного корпуса, при этом в качестве опор используются дымовые трубы, к которым крепятся траверсы. К одной трубе могут кре- питься провода от 1—2 трансформаторов. Следует отметить, что схема крепления про- водов к дымовым трубам обладает рядом не- достатков. Так, например, из условия соблю- дения требуемых расстояний до покрытия глав- ного корпуса провода следует закреплять на трубе на высоте до 150—200 м, что создает трудности при монтаже, а также увеличивает опасность повреждения электрооборудования при грозовых перенапряжениях. В ряде случа- ев представляется целесообразным выполнять опоры под гибкие провода непосредственно на кровле главного корпуса. Для рассредоточива- ния нагрузок от гибких связей на большее число поперечных рам рекомендуется вместо порталов устройство под каждую фазу отдель- ных стоек. По прежним проектам фундаменты под трансформаторы выполнялись в виде массив- ных монолитных бетонных лент, В современ- . 109
Рис. 5.22. Объемные блоки электротехнических устройств: а—общий вид блока; б — схема компоновки РУСН из блоков, план; / — блоки РУСН 0,4 кВ; 2 — блоки РУСН 6 кВ ных проектах фундаменты предусматриваются в виде сборных железобетонных балок, уло- женных на отдельные башмаки. По верху ба- лок укладываются рельсы. Другим видом, сборного фундамента является конструкция, состоящая из нескольких рядов железобе- тонных плит, уложенных на песчаную по- душку. Фундаменты под трансформаторы могут выполняться также из элементов каналов тех- нического водоснабжения, укладываемых го- ризойтально (рис'. 5.23)\ Нижнее звено.каналов . устанавливают на железобетонное днище, пет- левые стыки, выступающие из торцов звеньев каналов, замоноличивают и образовавшийся такдец засыпают песчаным грунтом. Поверху выполняется монолитная плита с ребрами, к которым крепятся рельсовые пути. Из всех рас- смотренных типов фундаментов под трансфор- маторы наиболее экономичным является фун- дамент из плит. Для уменьшения повреждений трансфор- маторов при загорании масла предусмотрена маслосборная яма глубиной не менее 25 см, заполненная чистым гравием или щебнем. Яма должна выступать за габаритты трансформа- тора на 0,6—1,0 м. Днище ямы имеет уклон в сторону канализационного приямка, соединен- ного маслопроводом с подземным резервуаром аварийного слива масла. Для предотвращения распространения пожара крупные трансформа- торы, расположенные на расстоянии менее 15 м
Рис. 5.23. Фундаменты под трансформаторы: .«-—балочный фундамент; б —фундамент из плит; в — фундамент из секций каналов технического водоснабжения; /—.балка; 2 — "грибовидный башмак; 3 — бетонное основание; 4 — маслосборная яма; 5 — песчаная подушка; 6 — сборная плита; 7 — стяжка между ^рельсами; 8 — накладка для крепления балки к подколеннику; 9—путь' для перекатки трансформатора; 10— секция канала техни- ческого водоснабжения; 11 — железобетонная монолитная плита; 12 — фундамент маслоохладителя; 13 — перегородка; 14 — Засыйка лйёском; 15 — стык секций канала; 16 — сбросной канал 111
один от другого, разделяются железобетонны- ми стенками. Трансформаторы, как правило, располага- ются на расстоянии не менее 10 м от фасадной стены машинного зала, при меньшем расстоя- нии необходимо выполнять специальные про- тивопожарные мероприятия. При выкатке трансформаторов для ревизии или ремонта в машинный зал главного корпу- са или в трансформаторную башню предусмот- рены специальные пути. Продольные пути (вдоль машинного зала) имеют нормальную колею 1524 мм, поперечные пути в зависи- мости от массы и габаритов трансформатора выполняются в две, три или четыре нитки при ширине колеи 1524, 2000 и 2500 мм. Передви- жение трансформаторов по путям происходит на собственных поворотных катках, позволя- ющих менять направление движения под уг- лом 90 °. Передвижение производится лебедка- ми. Пути перекатки выполняются на железо- бетонных или деревянных шпалах. Тип шпал и их шаг выбираются в соответствии с массой трансформатора. В местах пересечений путей укладываются подкладные сборные железобе- тонные плиты. Пути перекатки укладываются на балласт, в котором предусмотрен дренаж. Прокладка кабелей в надземных коробах. Взамен подземной прокладки кабелей в же- лезобетонных каналах и туннелях разрабо- тана система надземной прокладки кабелей в металлических коробах заводского изготовле- ния. Короба ККБ сечением 900X600 и 600X Х600 мм, выполняемые из стального листа толщиной 2 мм, предназначены для проклад- ки силовых и контрольных кабелей внутри и вне здания, имеют съемную боковую стенку и работают как самонесущая конструкция про- летом до 12 м. Для многослойной прокладки контрольных кабелей применяются короба КП со съемной верхней крышкой. Прокладка ко- робов производится по эстакадам трубопрово- дов и в случае необходимости — по специаль- ным кабельным эстакадам. Внедрение коробов повышает уровень ин- дустриализации строительно-монтажных работ, надежность и пожарную безопасность ТЭС за счет децентрализации кабельных трасс, а так- же сокращает строительные объемы, занимае- мые кабельным хозяйством. В табл. 5.7 приведено технико-экономичес- кое сравнение подземной прокладки кабелей в железобетонных' каналах и туннелях с над- земной прокладкой в металлических коробах. Сравнение выполнено на примере двух элект- ростанций '— пылеугольной ГРЭС мощностью 6X300МВт и газомазутной ТЭЦ мощностью 2x804-3x250 МВт. Как следует из расчетов, надземная прокладка значительно эффектив- нее подземной. Таблица 5.7. Технико-зкономические показатели прокладки кабелей Наименование Пылеугольная ГРЭС с блоками 6X300 МВт Газомазутная ТЭЦ с агрегата- ми 2X80-1-3X250 МВт подзем- ная надземная в коро- бах под- зем- ная надземная в коробах Расход стали на электрическую часть, т Расход стали на строительную часть, т 157 307 140 363 525 87 648 119 Общий расход стали, т 682 394 788 482 Расход бетона, м3 5773 508 6619 515 Объем земля- ных работ, м3 68 480 6590 79 310 6860 Трудозатраты, чел-дни 18 100 2710 4о sop 2970 Стоимость, тыс. руб. 877 21В 979 255 5.4. СООРУЖЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ В комплекс сооружений технического водо- снабжения ТЭС с прямоточной системой или прудом-охладителем входят водоприемники, насосные станции, напорные водоводы и отво- дящие каналы. Для ТЭЦ обычно применяется оборотная система водоснабжения, при которой на пром- площадке расположены градирни или брыз- гальные бассейны, напорные водоводы и отво- дящие каналы. Циркуляционные насосы в этом случае, как правило, устанавливаются в ма- шинном отделении главного корпуса. Для забора воды из водохранилищ-охлади- телей и водохранилищ комплексного назначе- ния и озер предусматриваются открытые про- рези или подводящие каналы. В тех случаях, когда водохранилище или озеро имеет глуби- ны, достаточные для образования в теплое вре- мя года температурной стратификации, уст- раиваются глубинные водозаборы, которые позволяют забирать для конденсаторов турбин более холодную воду. В этом случае в водо- хранилище образуется пространственная цир- куляция, при которой сбросная теплая вода распространяется по поверхности водоема. Это обстоятельство дает возможность отказаться от строительства длинных отводящих и подво-: дящих каналов. Такие водозаборы осуществ- лены на Рязанской, Ставропольской, Углегор- ской, Запорожской, Гусиноозерской, Экибас- тузской, Азербайджанской’ ГРЭС и др.
Ниже рассмотрены основные гидротехни- ческие сооружения: насосная станция, совме- щенная с водоприемником, градирни, напорные водоводы и закрытые отводящие каналы. Со- оружения технического водоснабжения, нахо- Рис. 5.24. Береговая насосная станция с насосами ОД-ПО: 1 — помещение решеток и затворов; 2 — камера вращающихся сеток; 3 — помещение насосов; 4 — бычок с пазами; 5 — решет- ка; : 6 — вращающаяся сетка; 7 — насос; 8— электродвигатель насоса; 9—мостовой кран; 10 — напорный трубопровод; 11— приспособление для подъема затворов и решеток дящиеся вне площадки электростанции (пло- тины, дамбы, пруды-охладители и открытые самотечные каналы), не рассматриваются. Насосная станция. На КЭС с блочными схемами (котел — турбина) циркуляционные насосы обычно ус- танавливаются в блочных насосных станциях. При этом каждая насосная, как правило, предназначается для обслуживания до четырех блоков с установкой для каждого блока двух насосов. При центральной насос- ной станции охлаждающая вода нагнетается насосами в сборную магистраль, от которой подается к отдельным турбинам. Для этого рядом с центральной насосной со- оружается специальная камера переключения, в которой производится подключение насосов к напорным магист- ралям. В тех случаях, когда блочные или центральные насосные станции расположены на открытом подводя- щем канале или на берегу источника водоснабжения, насосные целесообразно совмещать с водоприемником. Блочные и центральные насосные станции следует проектировать с верхним строением и собственным кра- новым оборудованием. При благоприятных климатичес- ких условиях допускается сооружение насосных стан- ций без верхнего строения. Заглубленные насосные станции добавочной и осветленной соды с горизонталь- ными насосами и камеры переключения следует проек- тировать, как правило, без верхних строений. Насосная станция состоит из отдельных камер, чис- ло которых соответствует количеству насосов, таким об- разом, длина насосной может быть переменной, но ха- рактер конструкций при этом не меняется. Шаг ячеек для насосов ОП-ПО составляет 4,5 м. В качестве примера на рис. 5.24 показана насосная станция (совмещенная с водоприемником); запроекти- рованная с учетом возможного колебания горизонта воды в водохранилище 2,5 м. Каждая из камер станции состоит из водоприемной части, камеры всасывания и насосного помещения. В водоприемной части устанавли- ваются шандоры, решетки для грубой очистки и вра- щающиеся сетки для тонкой очистки. Подземная часть насосной может сооружаться в сборном или монолитном железобетоне. При сборном исполнении конструкции насосной станции выполняются из унифицированных сборных железобетонных элемен- тов. Сборные элементы соединяются между собой свар- кой выпусков арматуры с последующим замоноличива- нием стыка. Горизонтальные швы между сборными эле- ментами заливаются цементным раствором с последую- щей зачеканкой швов жестким раствором с обеих сто- рон. Железобетонные конструкции выполняются из гид- ротехнического бетона марки 300, В-8, Мрз-100. Днище водоприемника, а также камеры всасывания и утолщение стен в проточной части выполняются из монолитного бетона и железобетона. Подготовка под здание насосной станции предусмотрена из слоя щебня толщиной 200 мм, тщательно утрамбованного и сниве- лированного под проектную отметку. Наземная часть насосной выполняется в виде кар- касного здания пролетом 12 м с шагом колонн 6 м. Сборные железобетонные колонны стыкуются с выпус- ками арматуры подземной части стальными обоймами. Разработан проект унифицированной насосной стан- ции для мощных ТЭС с блоками 500, 800, 1000 и 1200 МВт с укрупненным насосным оборудованием типа ОПВ-185 и ДПВ-170 (рис. 5.25), шаг ячееек для насо- сов 9,0 м. Конструкция насосной предусматривает прин- ципиально новое решение строительной части. Стены подземной части в отличйе от ранее применявшихся выполняются из вертикальных элементов таврового се- чения на всю высоту подземной части. В унифицированном проекте расход железобетона снижен на 18 %, количество сборных элементов сокра- щено на 66 %, трудозатраты снижены на 30—35 % и стоимость — на 15—20 %. Средняя масса одного сбор- ного элемента увеличена в 2,2 раза. 113
Градирни. Для охлаждения циркуляционной воды при оборотной системе водоснабжения применяются гра- дирни различных конструкций. В зависимости от рас- четной I температуры башни градирен выполняются из железобетона или с металлическим каркасом и обшив- кой из деревянных щитов, асбестоцементных листов и алюминиевых панелей. Градирни с башнями с металли- ческим каркасом и обшивкой из асбестоцементных лис- тов применяются в районах с расчетной температурой холодной пятидневки до —23 °C. При более низкой рас- четной температуре для обшивки башен применяется дерево или алюминий. Железобетонные башни допуска- ется применять при расчётной температуре до —28 °C. Рис. 5.25. Береговая...насосная станция с насосами ОПВ-185 и ДПВ-170 На рис. 5.26 в качестве примера приведена конст- рукция гиперболической железобетонной градирни пло- щадью орошения 1520 м2 нормальной производитель- ностью 10 000—10 500 м3/ч при температурном перепа- де 9 °C. Градирня предназначена для обслуживания кон- денсационных турбин мощностью до 50 тыс. кВт. Вы- тяжная башня градирни выполнена из монолитного же- лезобетона и имеет форму гиперболоида. Башня состо- ит из кольцевого фундамента, системы раскосных стоек с цпорным кольцом над ними, оболочки переменной тол- щины от 350 до 140 мм и верхнего кольца жесткости. Конструкции градирни и особенно стенки кольцево- го фундамента и башни работают в тяжелых темпера- турно-влажностных условиях, так как по внутренней стороне стенок стекает конденсат, а наружная сторона, увлажненная конденсатом, подвергается при изменении • наружной температуры попеременному замораживанию и оттаиванию. Поэтому стенки кольцевого фундамента и наклонные стойки колоннады оросителя, а также стенки самой башни выполняют из гидротехнического особо плотного бетона марки не ниже 300, В-8, Мрз-300. Плита днища и кольцевого фундамента и водоразде- 'лительная стенка выполняются из гидротехнического бе- тона марки 200, В-6, Мрз-150. Внутренняя поверхность днища и стенок бассейна, а также водоразделительная стенка покрываются гидроизоляционным слоем из хо- лодной асфальтовой мастики. По днищу устраивается защитная цементная стяжка, предохраняющая гидроизо- ляцию от повреждения. Внутренняя поверхность башни градирни и стойки колоннады обрабатываются раство- рами флюатов магния, цинка или алюминия или рас- творами кремнефтористоводородной кислоты. После вы- сыхания эти поверхности покрываются красками на ос- нове эпоксидных смол или холодными битумными крас- ками. Каркас оросительного устройства выполняется из унифицированных сборных железобетонных элементов. В местах сопряжения элементов каркаса арматура сва- ривается с последующим- замоноличиванием стыков; имеющиеся закладные части должны покрываться анти- коррозионной защитой. Щиты оросителя изготовляются из антисептированного дерева или асбестоцементных листов, устанавливаемых с зазорами 30—80 мм. Водо- Таблица 5.8. Технико-экономические показатели башенных градирен Площадь орошения градирни, м2 Наименование 1200 1600 2100 2600 3200 4000 4200 6400 6900 9200 Производитель- ность, тыс. м3/ч Диаметр основа- ния; м - - - - Высота башни, м - Трудозатраты на ' строительство, тыс. чел-дней: 7—9 10—12 13—16 16—20 22—26 28—32 34—36 50—54 60—70 80—100 40 48 52 58 71 80 82 97 108 126 48 55 65 71 82 90 102 ПО 130 150 железобетон- ной. гипербо- . личбской гра- дирни 19,5 — —— 42,8 53,4 — 91,5 металличес- . кой каркасной градирни Стоимость Гра-' дирнй, тыс. руб.: 10,9 13,8 17,6 20,8 ' 26 33 22,4 18,5 73,5 железобетон- •' - ной гипербо- ' лнческой 1 607 — 1376 1722 — 3707 5508 • металличе- - ской каркас-- НОЙ 366 462 612 z 895 1289 1424 1759 2527 5169 ’
Рис. 5.26. Гиперболическая железобетонная градирня: / — вытяжная башня; 2 — водосборный бассейн; 3— железобетонный каркас оросительного устройства; 4 — брызгальное устройства для борьбы с обледенением; 5 — ветровая перегородка; 6 — кольцевой фундамент; 7 — раскосная стойка ; распределительные лотки могут выполняться из анти- : септированного дерева, сборного железобетона, метал- : лических и асбестоцементных труб. Расход материалов 1 на рассмотренную выше градирню с деревянными щи- тами оросителя составляет: железобетон — 1873 м3, де- рево — 855 м3, металлические конструкции — 34 т. На рис. 5.27 показана градирня площадью орошения 1610 м2 с нормальной производительностью 9500— 11 000 м3/ч при температурном перепаде 8-—10 °C с каркасно-обшивной башней. Вытяжная башня градир- ни, имеющая в плане форму восьмиугольника, состоит из стального каркаса и обшивки из асбестоцементных листов усиленного профиля. Конструкция башни позво- ляет производить ее монтаж укрупненными панелями вместе с обшивкой. Фундаменты под башню выполнены из монолитного железобетона. Стальные конструкции башни окрашиваются анти- коррозионной краской. Асбестоцементные листы обшивки покрываются с обеих сторон 2 раза краской АЛ-177 по ГОСТ 5631-79. Уплотнение швов асбестоцементной об- шивки производится холодной битумной мастикой. Рас- ход материалов на такую градирню составляет: желе- зобетон монолитный — 857 м?, железобетон сборный — 628 м3, стальные конструкции башни — 246 т, асбе- стоцементные листы для обшивки -г- 6360 м2, асбестоцементные листы для щитов оросителя — 113 030 м2, дерево— 103 м3. . Рассмотренная конструкция башенной '.градирни мо- жет изменяться в части замены асбестоцементных лис- тов обшивки вытяжной башни и щитов оросителя дере- вянными щитами. При замене щитов оросителя на де- ревянные вместо 113 030 м2 асбестоцементных листов требуется 600 м3 пиломатериалов. Для всех типоразме- ров башенных градирен с площадью орошения от 1200 до 9200 м2 и производительностью от 7 до 100 тыс. м3/ч технико-экономические показатели приведены в табл. 5.8. На некоторых электростанциях возведены железо- бетонные гиперболические градирни производитель- ностью по 100 000 м3/ч, которые имеют высоту 150 м и Диаметр основания 124 м. Применение таких крупных градирен по сравнению с градирнями произврдитель- ,..
Рис. 5.27. Башенная градирня с металлическим карка- сом.. ностыо 40 000 м3/ч снижает стоимость одной ТЭС мощ- ностью 4000 МВт на 4 млн. руб. Напорные водоводы. Для подачи воды от насосных к конденсаторам турбин при расположении циркуля- ционных насосов в машинном зале главного корпуса для подачи воды от насосов к конденсаторам и от конден- саторов к градирням или брызгальным бассейнам слу- жат напорные водоводы. При проектировании стальных сварных циркуляционных трубопроводов с толщиной стенки 10 мм и менее следует применять листовую сталь марки ВСтЗпсб по ГОСТ 380-71*. При толщине стенки трубы более 10 мм следует применять сталь марок ВСтЗГпсб и ВСтЗспБ по ГОСТ 380-71*. Для районов с расчетной температурой воздуха ниже —40 °C следует применять стальные трубопроводы из низколегированных сталей марок 10Г2С1-6, 16ГС-6, 17ГС-6 .И 17Г1С-6 по ГОСТ 19282-73. Стальные циркуляционные трубопроводы, выполня- емые из готовых заводских труб, следует применять по ГОСТ 10706-76 с гарантией по пункту 1,6: для райо- нов с расчетной температурой воздуха —30 °C и выше— из стали ВСтЗпс4 по ГОСТ 380-7Р; для районов с рас- четной температурой воздуха от —40 °C до —31 °C — из стали ВСтЗсп4 по ГОСТ 380-71*; для районов с рас- четной температурой воздуха ниже —40 °C — из сталей 17ГС-6, 17Г1С-6 по ГОСТ 20295-74, ГОСТ 8696-74 или техническим условиям и из стали 14ХГС-6 по ГОСТ 19282-73. Фасонные части трубопроводов должны изготов- ляться из прямошовных сварных труб или листовой ста- ли соответствующих марок. Прочность сварных швов должна быть равна прочности основного металла. Для подземных стальных трубопроводов должна быть предусмотрена защита от коррозии. Конструктив- ная толщина стенок труб с .учетом возможной корро- зии увеличивается на 1—2 мм. Трубы диаметром 2— 3 м имеют толщину стенок 6—10 мм. Стенки усилива- ются ребрами жесткости. В траншею трубы укладываются на подушку из сыпучих грунтов и защищаются от почвенной коррозии покрытием, состоящим из грунтовки и одного или не- скольких слоев битумной мастики, гидроизола и крафт- бумагй. Защита от коррозии блуждающими токами производится с помощью катодной поляризации, при этом необходимо учитывать влияние электрозащиты на другие металлические сооружения, находящиеся в. земле. Существенным недостатком стальных трубопрово- дов является большая металлоемкость. Если масса 1 м стального водовода 0 2000 мм составляет 442 кг, то масса арматуры железобетонной трубы такого же диа- метра— всего 85 кг. Таким образом, сооружение на- порных водоводов из предварительно напряженных сборных железобетонных труб существенно снижает расход металла. Железобетонные трубы могут изготав- ливаться диаметром от 300 до 3000 мм при длине звень- ев 5000 мм. Общая длина напорных труб, отходящих от одной блочной насосной к четырем турбоагрегатам мощностью по 300 МВт, составляет обычно около 800 м.. Закрытые каналы. В пределах территории элект- ростанции для отвода нагретой циркуляционной воды либо для подачи воды к циркуляционым насосам при их расположении в машинном зале главного корпуса сооружаются закрытые каналы, которые, как правило, выполнены из сборных железобетонных элементов. Од- ноячейковые каналы собираются из отдельных железо- бетонных звеньев замкнутого контура (рис. 5.28). Со- Рис. 5.28. Одноячейковый отводящий канал техническо- го водоснабжения (значения L, В и Н см. в табл. 5.9): 1 — бетонная подготовка; 2 — слой песка; 3 — сопряжение звень- ев с помощью петлевого стыка единение звеньев канала производится при помощи пет- левого замоноличиваемого стыка. Для изготовления сборных элементов и замоноличивания стыков при их монтаже применяется гидротехнический бетон марки 300, В-8.. Основанием под каналы служит бетонная под- готовка толщиной 100 мм из бетона марки 75. Для луч- шего опирания сборных элементов на подготовку пре- дусматривается укладка среднезернистого песка слоем 30 мм. Перед замоноличиванием швов все бетонные по- верхности стыков должны быть очищены пескоструйным аппаратом и промыты водой или продуты сжатым воз- духом. Уплотнение бетона в швах следует производить тщательно с применением вибраторов. Водонепроницае- мость каналов должна обеспечиваться высоким качест-,; вом конструкций и швов. После проведения гидравлического испытания на- ружные поверхности каналов покрываются двумя слоя- ми горячего битума. Засыпка каналов грунтом может производиться только после испытания каналрв. Ка- налы рассчитаны на засыпку грунтом толщиной 4 м над .• 116
Таблица 5.0. Характеристика звеньев одноячейковых сборных железобетонных каналов технического водоснабжения Марка элемента Размеры, мм (см. рис. 5.28) Марка бетона Расход материалов Масса элемента, в L в Н Бетон, м3 Сталь, кг ВК 1,8-2,0 1750 1800 2000 2,2 272 5,5 ВК 2,0-2,5 1750 2000 2500 2,6 451 6,5 ВК 2,5-2,5 1750 2500 2500 олп 3,9 454 9,8 ВК 2,5-3,0 1750 2500 3000 OVU 4,2 572 10,5 ВК 3,0-3,0 1750 3000 3000 5,2 78 3 12,9 ВК 3,5-3,0 1750 3500 3000 5,6 974 14,0 ВК 4,2-3,0 1750 4200 3000 400 6,2 1488 15,5 перекрытием, а также на наличие грунтовой воды на уровне 1,5 м ниже отметки планировки. Характеристики унифицированных звеньев канала приведены в табл. 5.9. На закрытых отводящих каналах обычно сооружа- ются различные колодцы (шандорные, сйсТррвые и пр.), выполняемые из монолитного железобетона, а также из унифицированных сборных железобетонных элемен- тов. За пределами ограды каналы для удешевления обычно выполняются открытыми. 5.5. ПОДСОБНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ Ь Количество подсобно-производственных 1 зданий и сооружений на площадке электро- > станции (КЭС или ТЭЦ) зависит от вида топ- лива, степени блокировки зданий, возможности 4. кооперирования вспомогательных цехов с дру- гимн предприятиями. Большое число зданий F подсобно-производственных служб определяет Т особую актуальность их блокировки и умень- / шения количества. Однако блокировке препят- <; ствуют разнородность производственных про- цессов, необходимость организации железнодо- ^.рожных и автомобильных подъездов, а также противопожарные требования, не позволяющие й- объединясь ряд производств. Для КЭС мощностью 2400 и 3600’ МВт требуются следующие подсо бно-производственные /здания и сооружения: объединенный вспомога- / тельный корпус (ОВК); центральный материальный склад (ЦМС); склад реагентов химводоочистки; обще- S станционная компрессорная; ацетилено-кислородная & станция; экипировочно-ремонтный блок; служебно-тех- / ническое здание железнодорожного транспорта; проход- / пая; блок вспомогательных сооружений на ОРУ. и/ Различные схемы размещения этих подсобно-вспо- могательных зданий и сооружений на промплощадке приведены в гл. 2. Здание ОВК для КЭС мощностью 3600 МВт состо- ит из многоэтажного инженерно-бытового блока и од- ноэтажной производственной части. Размеры инженер- но-бытового блока в значительной степени зависят от количества персонала, работающего на электростанции. Так, например, инженерно-бытовой блок для КЭС мощ- ностью 3600 МВт имеет размеры в плане 18X121 м с сеткой колонн 6x6 м и высотой этажей 3,3 м (рис. 5.29). Здание по вертикали разделено на две части — быто- вую и административную. Каждая из этих частей со- единена с главным корпусом на уровне четвертого эта- жа утепленным переходным мостиком. Наличие двух мостиков позволяет разделить потоки работающих. В административной части здания принята коридорная система планировки, а в бытовой — зальная. На первом этаже для приточных вентиляционных установок предусмотрены камеры. Все вытяжные уста- Таблица 5.10. Применение быстромонтируемых зданий для вспомогательных зданий и сооружений ТЭС Габариты м Применение во вспомога- тельных зданиях и соору- жениях ТЭС Тип здания П ролет Высота Одноэтажное однопролетное 12,0 6,0; 4,0 Маслоаппаратная станция Кислородно-распреде- лительная станция Хлораторная Компрессорная Аппаратная и склад огнестойкой жидкости Узел управления арма- турой на мазутном хо- зяйстве Одноэтажное многопролетное 12,0 7,2; 6,0 Центральные ремонт- ные мастерские Центральный матери- альный склад Химводоочистка Одноэтажное однопролетное 18,0 7,2; 6,0 Мазутонасосная Г азораспределитель- ный пункт Одноэтажное однопролетное (с мостовым краном) 18,0 10,8 Склад извести Двухэтажное многопролетное 12,0 7,2 Здания административ- но-бытового назначения 117
я. Рис. 5.29. Инженерно-бытовой блок ОВК: а — план второго этажа бытовой части; б — план вто- рого этажа административной части; в—поперечный разрез; 1 — душевая; 2 — мужской гардероб с двойными шкафами; 3 — мужской гардероб с одинарными шкафа- ми; 4 — коридор; 5 —• технический кабинет; 6 — конст- рукторское бюро; 7 — бухгалтерия; 8 — буфет; 5 — лифт; ]0 — технический этаж новки расположены в техническом этаже шириной 6 м, проходящем вдоль всего здания. Инженерно-бытовой блок выполняется из конструк- ций, разработанных для унифицированных типовых сек- ций административно-бытовых зданий промышленных предприятий. В одноэтажной производственной части ОВК разме- щены химводоочистка и центральные ремонтные мастер- ские. Одноэтажная часть здания имеет размеры в пла- не 36X180 м с сеткой колонн 6X18 м и высотой этажа (до низа кровельных балок) 7,2 м (рис. 5.30). Закрытое здание центрального материального скла- да занимает в плане 36X174 м для КЭС мощностью 3600 МВт. Здание одноэтажное, сетка колонн — 6X18 м, высота до низа кровельных балок 6 м. К зданию при- мыкает открытый навес высотой 8,4 м. В составе здания предусмотрена трехэтажная бытовая часть размерами в плане 12X36 м с сеткой колонн 6X6 м и высотой элея?-» жей 3,3 м. - . Для повышения заводской готовности конструкцийу- сокращения материалоемкости и трудоемкости при воз-:, ведении вспомогательных зданий и сооружений приме- няются б ы стром он ти р у ем не здания. Здаййя-
Рис. 5.30. Производственная часть ОВК; Химводоочистка: / — фильтровый зал; 2 — на- сосная; 3 — помещение для приготовления ре- агентов; 4 —^мастерская; 5 — электролизерная; 6 — помещение ди.ита и КИП; 7 — щелочное отделение; ' 81—экспресс-лаборатория; 9 — пе- реход к наружным сооружениям ХВО; 10 — пути под кран-балки и монорельсы. Цент- ральные ремонтные мастерские: 11 — кузнечно- термическое и заготовительно-сварочное отде- ления; 12 — электроремонтное отделение; 13— механическое' отделение; 14 — сборочное от- деление; 15 — инструментальный участок; 16 — мастерская металлоконструкций и сан- технических работ; 17 — лаборатории и слу- жебные помещения; 18 — переход в инженер- но-бытовой блок разработаны для одноэтажных и многоэтажных соору- жений в однопролетном и многопролетном исполнении (рис. 5.31), области для применения вспомогательных зданий и сооружений ТЭС показаны в табл. 5.10. Основным конструктивным элементом здания явля- ется секция, состоящая из кровельной и двух стеновых Панелей, объединенных в заводских условиях шарнира- ми. Размеры секций в плане 12X3 м и 18X3 м. Секция поступает на монтаж в сложенном виде. После раскры- тия секций и установки стеновых панелей в вертикаль- ное положение соединение стеновых и кровельных пане- лей с помощью накладок превращается в жесткий узел. Крепление стеновых панелей к фундаменту выполняется шарнирным. Расчетная схема секции — двухшарнирная . П-образная рама. '.Рис, 5.31. Быстромонти- руемые здания (БМЗ) для вспомогательных зданий и сооружений ТЭС: 1 — кровельная панель; 2 — затяжка; 3 — стеновая па- нель -‘При пролете здания 12 м кровельная панель пред- •. ставляет собой ребристую железобетонную плиту раз- £ Шером 3X12 м. Поверх плиты уложен утеплитель из ftпенополиуретан а или из перлитоцемента и трех слоев Ц рубероида. При пролете здания 18 м кровельное пере- крытие выполняется из двух плоских панелей размером 3X9 м, образующих вместе с затяжкой треугольную ферму. Стеновая панель представляет собой комплекс- ную трехслойную ребристую железобетонную плиту с утеплителем из.пенополиуретана, перлитоцемента или жестких минераловатных плит. В. многопролетных зданиях при отсутствии внутрен- них стен отпадает необходимость в стеновых панелях в основной секции здания. В этом случае вместо панели выполняется стойка с шагом 6 м и ригелем, на который опираются кровельные панели. Торцы здания закрываются комплексными железо- бетонными панелями шириной 3 м. Помимо глухих сте- новых панелей предусматриваются панели с проемами для окон, дверей и ворот. При пролете здания 12 м кровля имеет нулевой уклон и неоргаппзованпыйсток воды. Фундаменты принимаются грибовидной конструк- ции. Для поддержания междуэтажного перекрытия, а также подкрановых путей в стеновых панелях преду- смотрены консоли, прикрепляемые к панелям закладны- ми деталями. Кран-балки подвешиваются к кровельным панелям. На примере вспомогательных зданий типа ЦРМ, ЦМС и мазутонасосной показана технико-экономичесКая эффективность быстром оптируемых зданий по сравнению с зданиями в каркасном варианте (табл, 5.11). Как сле- дует из приведенной таблицы, здания обеспечивают зна- чительный эффект в расходе сборного железобетона и трудозатратах, но несколько проигрывают в стоимости. Основной технико-экономический эффект от приме- нения быстромонтируемых зданий получается путем ис- пользования эффективных конструкций стеновых и кро- вельных панелей и совмещения несущих и ограждаю- щих конструкций, что позволяет отказаться от устрой- ства каркаса и-значительно сократить трудозатраты на площадке. На тепловых электростанциях строительные конст- рукции ряда помещений требуют, защиты от.хими- чески агрессивных сред. К ним кроме цеха водоподготовки и склада реагентов относятся специ- альные приямки и фундаменты под баки реагентов, по- лы склада --реагентов,-фундаменты-под насосы, полы в 119
Таблица 5.11. Технико-экономические показатели каркасных и быетромонтируемых зданий Наименование Мастерская Склад Мазутонасосная Каркасный вариант Быстромон- тируемые здания Каркасный' вариант Быстромон- тируемые здания Каркасный вариант Быстромон- тируемые здания Расход сборного железобетона, м® 1649 1001 1653 1036 1048 443 В том числе: каркас, перекрытия, покрытия 839 567 979 602 553 194 стеновое ограждение 497 217 354 182 394 119 фундаменты 313 217 320 252 101 130 Расход стальных конструкций, т 4.6 — 30 — 14 89 Трудозатраты, чел-дни 2087 759 1762 765 1047 287 Стоимость, тыс. руб. 248 221 188 244 161 182 насосном отделении, полы аккумуляторных помещений, дренажные каналы и приямки цедр, водоподготовки и склада реагентов, ячейки реагентов, мокрого хранения коагулянта и соли. 9 Для защиты указанных конструкций требуется про- тивокоррозионное покрытие. Так, для защиты полов ак- кумуляторных помещений принимается футеровка кис- лотоупорной плиткой толщиной 20—35 мм в один слой на кислотоупорной силикатной замазке по двум слоям полиизобутилена ПСГ на клее № 88Н. Для защиты ячейки мокрого хранения коагулянта выполняется футеровка кислотоупорным кирпичом дни- ща в 1/4 кирпича в два слоя, стен — в 1/2 кирпича на замазке арзамит-5 по двум слоям полиизобутилена ПСГ на клее № 88Н. Для защиты ячейки мокрого хранения соли выпол- няется футеровка кислотоупорным кирпичом: днища — в 1/4 кирпича в два слоя, стен — в 1/2 кирпича на портландцементом растворе с расшивкой швов замаз- кой арзамит-5 по двум слоям полиизобутилена ПСГ на клее № 88Н. В рассмотренных конструкциях покрытий допускается замена двух слоев полиизобутилена на два слоя рубероида на нефтебитуме. С целью упрощения возведения и химической защи- ты ячеек для хранения на складах реагентов химводо- очистки растворов солей, кислот, коагулянта разра- ботаны железобетонные блоки размером 2000Х2950Х Х5160 мм. Из четырех таких блоков образуется замк- нутая ячейка размером 4000X2950X10320 мм, емкос- тью 90 м3. В качестве непроницаемого и химически стойкого материала для внутренних поверхностей при- нят полиэтилен низкой плотности (ПНП). Листы поли- этилена с ребрами устанавливаются в опалубку блока до бетонирования ребрами в сторону бетона и после укладки и схватывания бетона прочно соединяются с ним, образуя на поверхности блока х-имически стойкий непроницаемый слой. После заделки бетоном швов меж- ду блоками на стыки облицовки ячеек накладываются полиэтиленовые полосы без рифов. Приварка накладных полос к облицовке осуществляется сварочным пистоле- том. Блоки изготовляются трех марок: БЯ-1, БЯ-2 и БЯ-3 и отличаются только расположением монтажных петель и наличием загрузочного люка. Ячейки располо- жены на 1,25 м выше планировки и одновременно слу- жат рампой для разгрузки вагонов. Блок имеет мас- су 18,1 т, объем бетона марки 300 7,23 м3, расход арматуры 1720 кг и закладных деталей — от 67 до 242 кг. Глава шестая ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ И СООРУЖЕНИИ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 6.1. УНИФИКАЦИЙ КОНСТРУКЦИЙ Технология заводского изготовления предъ- являет ко всем строительным, а особенно к сборным железобетонным изделиям, ряд требо. ваний. Важнейшим из этих требований явля- ется унификация конструкций, позволяющая сократить количество их типоразмеров. Для обеспечения возможности такой унификации при проектировании сооружений электростан- ций соблюдаются следующие условия. 1. Габариты всех сооружений принимаются по единой модульной системе. 2. Все сооружения электростанций незави- симо от этажности и габаритов выполняются каркасными со стеновым заполнением из круп- ных панелей. Устройство бескаркасных зданий с самонесущими стенами допускается для мел- ких зданий, а также при расширении и рекон- струкции. 3. Размеры всех железобетонных элемен- тов принимаются унифицированными по спе- циальной номенклатуре. Под модульной системой понима- ется принцип назначения основных габаритных размеров сооружений, кратных постоянному модулю. Для сооружений электростанций про- леты главного корпуса принимаются кратны- ми 3 м, при соответствующем обосновании про- леты бункерного и деаэраторного отделений допускается принимать кратными 1,5 м. Для одноэтажных зданий и сооружений пролеты, 120
как правило, назначаются кратными 6 м. До- пускается при соответствующем обосновании пролеты принимать кратными 3 м. Размеры пролетов многоэтажных зданий следует наз- начать кратными 3 м. Привязка осей здания принимается по наружным граням колонн. Шаг колонн для зданий электростанций при- нимается 6 или 12 м. Для главных корпу- сов предпочтителен шаг 12 м. Высота эта- жей по чистым полам принимается кратной 600 мм. Под типоразмером изделия понима- ется определенная, строго заданная геометрия изделия. Марка изделия имеет кроме одинако- вых размеров одинаковые арматуру, закладные части и прочностные характеристики бетона. В пределах одного типоразмера может быть несколько марок изделий. Унификация конструкций тепловых элект- ростанций предполагает выбор строго опреде- ленных типов изделий для всех элементов со- оружений. К таким элементам относятся фун- даменты под здания и сооружения, плиты под- вала и подпорных стен, крупнопанельные ц плиты перекрытий и кровельных покрытий, балки перекрытий, стеновые панели, лестнич- г ные марши, карнизы, секции туннелей и кана- й лов и т. д. Для элементов железобетонного каркаса $ здания (колонн, ригелей, распорок) разра- : ботаны унифицированные типы сечений и мо- g дульное членение их по длине элемента, поло- \ жению и размеру консолей, а также по поло- Ц жению арматуры в сечении элемента. Такое [f строгое регламентирование геометрии колонн и ригелей позволяет применять инвентарные элементы опалубки для изготовления сборных ^железобетонных элементов определенного се- жчения, но имеющих разные длину, положение консолей и т. д. Дальнейшая работа по уни- ; ... фикации элементов каркаса главного корпуса в универсальном проекте, серийном проекте .67-68 и других проектах позволила унифици- ровать элементы каркаса для КЭС и ТЭЦ пр.и установке турбоагрегатов мощностью от 50 до 300 МВт. Для вспомогательных зданий, как правило, используются типовые унифицированные эле- ‘ ‘менты каркаса по номенклатуре, принятой для ^промышленных и гражданских зданий. В целях повышения эффективности и ка- Цдества энергетического строительства разра- рДотан каталог сборных железобетонных конст- Црукций 1980 г. || При разработке каталога предусматрива- лось максимальное сокращение количества ти- иоразмеров; расширение применения типовых конструкций, утвержденных Госстроем СССР; |Шрйменение высокоэффективных конструкций ^Повышенной заводской готовности; повышение I . производительности труда на заводах стройин- дустрии; унификация марок бетона и повыше- ние доли конструкций, изготовляемых из бето- нов марок 400 и 500. В каталоге достигнуто сокращение против прежнего количества типоразмеров с 1153 до 798, т. е. на 31 %. Унификация стальных конструкций позво- ляет упростить их заводское изготовление и создать серию конструкций. В состав серии УМК-01 и УМК-02 (унифицированные метал- лические конструкции) входят следующие группы конструкций, разработанных на ста- дии рабочих чертежей (КМ): несущие конст- рукции покрытий главного корпуса; эстакады топливоподачи 1-го и 2-го подъемов; эстакады подачи угля на склад; конструкции передвиж- ных торцевых стен; подкрановые балки; моно- рельсы и пути под кран-балки; нормали сече- ний колонн, ригелей и балок перекрьцШ.,( При разработке серии УМК-02 использова- ны прогрессивные профили, проката, в частно- сти широкополочные двутавры и тавры. 6.2. МАТЕРИАЛЫ ДЖ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ И СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ При выборе материала конструкции (желе- зобетон или сталь) необходимо исходить из результатов технико-экономического сопостав- ления конкурирующих материалов с учетом конкретных условий изготовления и монтажа. Сопоставление и выбор материала для изготов- ления отдельных конструктивных элементов (фундаменты, каркас, панели, подкрановые балки, бункера и пр.) подробно рассмотрены в гл. 7. Для изготовления сборных железобетонных конструкций обычно применяется бетон ма- рок от 200 до 500. Марка бетона принимается в зависимости от назначения конструкций и действующих на нее усилий. Для предвари- тельно напряженных конструкций применяет- ся бетон марки не ниже 300. Колонны карка- сов главных корпусов выполняются обычно из бетона марки 400—500, ригели —• из бето- на марки 400, элементы каркасов вспомога- тельных корпусов — из бетона марки 200— 400. Для монолитных железобетонных конст- рукций применяется обычно бетон марки 200 и 300, а для монолитных бетонных конструк- ций — бетон марки 100 и 150. Для снижения массы сборных конструкций, особенно элементов каркаса главного корпуса и фундаментов, следует начать применение бе- тона марок 600 и 800. Для приготовления бетона таких марок требуется высоко- прочный щебень и цемент повышенной проч- ности. 121
Таблица 6.1. Область применения арматурных сталей в железобетонных конструкциях (4- допускается, — не допускается) ; Класс арматуры A-I А-П А-Ш A-IV A-V - Марка стали СтЗспЗ СтЗпсЗ СтЗкпЗ ВСтЗсп2 ВСтЗпс2 ВСтЗкп2 ВСтЗГпс2 ВСт5сп2 ВСт5пс2 ВСт5пс2 18Г2С 10ГТ 35ГС 25Г2С 80С 20ХГ2Ц 23Х2Г2Т 2 £ <и S я И Ч 6—40 6—40 6—40 6—40 6—40 6—40 6—18 10—40 10—16 18—40 40—80 10—32 6—40 6—40 10—18 10—22 10—22 ’ —, ... — - - 1 . .1 Условия эксплуатации конструкций Статические нагрузки Динамические нагрузки в отап- ливаемых зданиях + + + + + + + + + + ' Ч~ + на открытом воздухе и в нео- тапливаемых зданиях в отапли- ваемых здания» на открытом воздухе н в неотапливаемых зданиях + + + ++ +++++ +++++++ ^Л“3°°С Гт 4ИЫ1. 1 i I I 1 ! 1 -LI _L_L 1 _LJ_ НИЖе —30 °C + -Г 1 ++ ++ 1 ++ + 1 ++ 1 ++ ДО -40 °C вкл. ’ХГЯЯ * * я +11 + 11+ ++1 ++ ++ 1 ++ + + 1 ++ +++++ ++++ + ++ пкл~30 °С * вкл. Ч—Ь 1 Ч—1- Ч—Ь 1 Ч-Ч- Ч- i Ч-Ч- III до —4о °с * * * вкл. - 1 •тая Эо 9S— oV | | | _|_ | | _|_ | | | -|_ _|_ | ( 4—И Эо Of’- ЭЖИН 1 1 1 1 1 1 II III At4V At-V — 10—25 10—25 4“ —Н" 4- + + 4“ + + 4- 4“ At-VI . 10—25 4“ + + + + 4~ 4“ В-Г — ' 3—5 + 4“ + 4- + + 4“ ч- Bp-I — 3—5 + 4~ 4- + 4- ч- 4“ B-II — 3—8 + + —j— 4“ 4- + ч- 4“ Вр-П — 3—8 4- 4- 4- 4- + 4~ 4~ К-7 — 4,5—15 + + 4- + 4“ 4- ч~ 4“ * Допускается применять только в вязаных каркасах и сетк>ах. ш
В настоящее время для арматуры железо- бетонных конструкций широко применяется сталь классов A-I, А-Ш и А-Шв, должна най- тш широкое применение более эффективная термически упрочненная арматура из стали классов Ат-V и At-VI, а также прядевая ар- матура из стали класса П-7. Эффективность новых видов арматуры показана на примере их применения в междуэтажных крупнопанель- ных плитах (см. § 7.4). В зависимости от расчетной зимней темпе- ратуры и условий эксплуатации конструкций применение некоторых марок арматурных ста- лей ограничивается (табл. 6.1). В железобетонных конструкциях в качестве ненапрягаемой арматуры следует преимуще- ственно применять арматурную сталь класса А-Ш и обыкновенную арматурную проволоку. В конструкциях с ненапрягаемой арматурой, к которым предъявляются требования водоне- проницаемости, следует применять, как прави- ло, арматурную сталь классов A-II и A-I. Для предварительно напряженных конст- рукций 1-й категории трещиностойкости, к ко- торым предъявляются требования непроница- емости, следует преимущественно применять высокопрочную арматурную проволоку, арма- турные пряди, арматурную сталь классов Ат-VI, At-V и А-V. Для предварительно напря- женных конструкций 2-й категории трещино- стойкости, к которым требования непроницае- мости не предъявляются, но которые находят- ся под воздействием многократно повторяю- щейся нагрузки либо находятся на открытом воздухе и работают на знакопеременную на- грузку, следует преимущественно применять помимо сталей, указанных для конструкций 1-й категории трещиностойкости, также и ар- матурную сталь классов A-IV и А-Шв. Для предварительно напряженных конструкций 3-й категории, к которым требования непроницае- мости не предъявляются, следует применять преимущественно арматурную сталь классов A-IV, A-V, Ат-V и А-Шв. Для изготовления стальных конструкций здания и сооружения электростанций применя- ются стали, указанные в табл. 6.2. Для конст- рукций, предназначенных к эксплуатации в отапливаемых помещениях, но подвергающих- ся в монтажных условиях временному воздей- ствию низких температур, марку и характери- стику стали выбирают в соответствии с расчет- ной температурой эксплуатационного режима. В проекте при этом обязательно указывается, что в период монтажа конструкции должны предохраняться от ударов и сотрясений и пос- ле-окончания монтажа проходить тщательный осмотр. В тех случаях, когда объекты ТЭС со- оружаются в районах с низкими температура- ми (ниже —40°C), марка стали должна наз- Таблица- 6.2. Марки стали для стальных конструкций зданий и сооружений' Марка стали Категория ‘стали для климати- ческого района строительства (расчетная температура, °C) (—30>/> >-40) (—40>/> >-50) (—50>£> >-65) Группа 1 - 18сп; 18Гпс; 18Гсп — — ВСтЗсп; ВСтЗГпс 5 — — ВСтТпс В — 09Г2С; 10Г2С1; 15ХСНД; 14Г2АФ; 15Г2АФДпс; 10Г2С16; 16Г2АФ; 18Г2АФпс; 15Г2СФ6 12 ...13. . 15 ... . 14Г2а Группа 2 12 •*— 18пс — — .. 18Ст.Зпс 6Г — Ы.'18сп; 18пс; 18Гсп + — ‘ ВСтЗсп Д- —— — ВСтТпс в — - — 09Г2 6 12к 12к 09Г2С; 10Г2С1; 15ХСНД 6 13ж~ . 15ж 14Г2; 10ХНДП • 6 — 14Г2АФ; 15Г2АФДпс; 10ХСНД; 16Г2АФ; 15Г2СФ6 6 13 15 18Г2АФпс; 12Г2СМФ д — 12ГН2МФАЮ — - 1 - ВСтЗкп (толщиной до 4 мм) 2й 2й — ВСтЗкп (толщиной ДО 5,5 мм) 2й — • ВСтЗпс (толщиной. 6— Ю мм) 6 — — •. 16Г2АФ (толщиной о— 9 мм) + Группа 3 18кп ~Ье>И' — —. ВСтЗкп 2еи — - - — 18пс _р « — ВСтЗпс 6 — 09Г2 G 6 - 12 ВСтТпс Д д • Д ' 09Г2С; 14Г2; 10Г2С1; 15ХСНД б 6 7. или 12' 10ХНДП ллгт 6 6 — i ** 14Г2АФ; 15Г2АФДпс; 10ХСНД; ЮГ2С16; 16Г2АФ; 18Г2АФпс 6 7 или 12 9 ВСтЗкп (толщиной до 4 мм) „ 2й 2й ВСтЗкп (толщиной 4,5— Ю мм) „ 2й — — ВСтЗпс (толщиной 5— 15 мм) 4 — ВСтЗпс (толщиной ДО 5,5 мм) 2й 2й —- ВСтЗпс (толщиной 6— 10 мм) 6 —. — 16Г2АФ (толщиной 6— 9 мм) Группа 4 + 18кп —j— — ——« ВСтЗкп 2 — —" 123'
Продолжение табл. 6.2 Марка стали Категория стали для клима- тического района строительст- ва (расчетная температура, СС) (—30>£> >-40) (- 40>/> >— 50) (— 50>/> >—65) 18сп; 18Гпс; 18Гсп + + ВСтЗсп; ВСтЗГпс 5 5 ВСтЗкп (толщиной до 4 мм) ВСтЗкп (толщиной 4,5— 10 мм) ВСтЗпс (толщиной 5— 15 мм) 2й 2й 2й 2й — — 4 4 — ВСтЗпс (толщиной до 5,5 мм) 2й 2й 2й ВСтЗпс (толщиной 6— 10 мм) 6 6 — а Только для опор ВЛ и фасонок ферм. б Термически упрочненная сталь. в С требованиями по ударной вязкости® после механическо- го старения. ' }• г Для района П4 применять толщину не болёе 10 мм. д С требованиями по ударной вязкости. е Кроме района П4. ж Дополнительные требования. и Кроме опор ВЛ и ОРУ. к Толщиной не более 10 мм. Примечания: 1. Знак «+» означает, что категорию ста- ли и требования к ней указывать в проекте не следует. 2. Знак «—» означает, что данную марку в указанном кли- матическом районе применять не следует. 3. За расчетную температуру принимается средняя темпера- тура наиболее холодной пятидневки. 4. Климатические районы устанавливаются в соответствии с ГОСТ 16360-80. начаться в соответствии с расчетной темпера- турой периода монтажа. Для конструкций, предназначенных к эксплуатации на открытом воздухе или в неотапливаемых помещениях, за расчетную принимается средняя темпера- тура наружного воздуха по наиболее холодной пятидневке. Класс и марка стали для стальных конструкций назначаются в зависимости от расчетной температуры, группы конструкций, конструктивных требований и экономичности, а также в зависимости от толщины листового, сортового и фасонного проката, ударной вязко- сти и других требований, изложенных в СНиП П-23-81. Стальные конструкции в зависимости от их характера и условий работы разделяются на следующие группы (см. табл. 6.2): группа 1—сварные конструкции либо их элементы, работающие в особо тяжелых условиях или подверга- ющиеся непосредственному воздействию динамических, вибрационных или подвижных нагрузок (подкрановые балки, элементы бункерных и разгрузочных эстакад), фасонки ферм, пролетные строения и опоры транспор- терных галерей; группа 2 — сварные конструкции либо их элементы, работающие при статической нагрузке (фермы, ригели рам, балки перекрытий и покрытий, опоры ошиновки ОРУ), конструкции и их элементы группы 1 при отсут- ствии сварных соединений; группа 3 — сварные конструкции либо их элементы, работающие при статической нагрузке (колонны, стой- ки, конструкции, поддерживающие технологическое обо- рудование), а также конструкции и их элементы груп- пы 2 при отсутствии сварных соединений; группа' 4 — вспомогательные конструкций зданий и сооружений (связи, элементы фахверка, лестницы, ме- таллоконструкции кабельных каналов), а также конст- рукции и их элементы группы 3 при отсутствии сварных соединений. Таблица 6.3. Сопоставление удельной стоимости сталей разных классов и марок Класс стали Марка стали Временное сопротив- ление, МПа Стоимость 1 т, руб. Удельная стоимость руб. % С 38/23 ВСтЗпс 205 105 0,050 100 С 44/29 09Г2С 250 123 0,047 94 С 46/33 14Г2 280 119 0,041 82 С 52/40 10F2C1 330 125 0,037 74 С 60/45 . 16Г2АФ 370 158 0,041 82 Таблица 6.4. Рекомендуемые типы электродов для сварки стальных конструкций Группа конструкций в климатических районах Марка стали Тип элек- тродов (по ГОСТ 9467-75) Группы 2 и 3 во всех районах, кроме рай- онов 1ь 12, П2 и Из 18сп, 18пс, 18кп, 18Гсп, 18Гпс, ВСтЗсп, ВСтЗпс, ВСтЗкп, ВСтЗГпс, 20, ВСтТпс Э42 Э46 09Г2С, 09Г2, 10Г2С1, 14Г2, 15ХСНД, 10ХНДП, 10ХСНД Э46 Э50 18Г2АФпс, 16Г2АФ, 15Г2СФ, 15Г2АФДпс, 14Г2АФ Э50 Э60 Группа 1 во всех рай- онах Группы 2 и 3 в райо- нах Ii, 12, П2 и Из 18сп, 18Гпс, 18Гсп, ВСтЗсп, ВСтЗпс, ВСтЗГпс, 20 ВСтТпс Э42А Э46А 09Г2С, 09Г2 10Г2С1, 14Г2, 15ХСНД, 10ХНДП, 10ХСНД Э46А Э50А 18Г2АФпс, 16Г2АФ, 15Г2АФДпс, 14Г2АФ Э50А Э60 12ГН2МФАЮ, 12Г2СМФ Э70 Примечание. Климатические районы устанавливаются по ГОСТ 16350-80. 124
Экономическая эффективность применения ? стали высоких марок подтверждается умень- ; шением удельной стоимости (отношение стои- мости к величине временного сопротивления) по мере увеличения прочности стали (табл. 6.3). Для сварки стальных конструкций реко- мендуются типы электродов, указанные в табл. 6.4. 6.3. СВАРНАЯ АРМАТУРА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ При индустриальном изготовлении как сборных, так и монолитных железобетонных конструкций необходима заготовка арматуры в виде сварных плоских каркасов и сеток или пространственных блоков. По характеру работы сварная арматура подразде- ляется на несущую и ненесущую. Несущая арматура выполняется в виде простран- ственных блоков, обладающих достаточной прочностью и жесткостью для восприятия веса опалубки, бетона и других нагрузок. Несущая арматура применяется для колонн, ригелей и балок монолитных железобетонных каркасов главных корпусов и других сооружений элек- тростанций. Ненесущие каркасы или арматурные блоки приме- няются во всех сборных конструкциях, а также в моно- литных при условии восприятия веса бетона опалубкой и поддерживающими лесами. Такие каркасы и блоки должны обладать жесткостью, необходимой для их транспортирования. Пространственные ненесущие блоки изготовляются путем соединения плоских сварных кар- касов в пространственный при помощи соединительных стержней, привариваемых клещами или дуговой свар- кой. Массу и габариты арматурных блоков рекоменду- ется принимать максимальными исходя из наличия тран- спортных и монтажных механизмов. При перевозке ар- матурных сеток и блоков автотранспортом ширина их не должна превышать 3,2 м. Сварные сетки (рис. 6.1, а) применяются в фунда- ментах, плитах, стенах, массивных фундаментах под оборудование. Все места пересечения стержней реко- мендуется сваривать контактно-точечной сваркой на многоточечных и одноточечных Машинах' или е помощью электроклещей. При отсутствий сварочной машины, обеспечивающей сварку широких сеток, допускается сварка по периметру сетки двух крайних стержней, ос- тальные узлы могут быть сварены через узел в шах- матном порядке. При диаметре стержней в сетках выше 8 мм допускается применение дуговой сварки. Однако следует иметь в виду, что дуговая сварка значительно менее производительна, чем контактно-точечная. Плоские сварные каркасы применяются в балках и ригелях (рис. 6.1, б, в, г, д). В каркасах поперечная ар- матура воспринимает расчетные усилия, поэтому изго- товлять их допускается только при помощи контактно- точечной сварки. При выполнении, контактно-точечной сварки во избежание пережога тонких стержней диа- метры свариваемых стержней должны быть не менее следующих: Диаметры стерж- ней одного на- правления, мм . 3—12 14; 16 18; 20 22 25—32 36; 40 Наименьшие до- пустимые диа- метры стержней другого направ- ления, мм ... 3 4 5 6 8 10 Применение двусторонней арматуры (рис. 6.1, в) в плоских каркасах не рекомендуется, так как при этом необходимо увеличение диаметра поперечной арматуры каркаса. При необходимости парных стержней они мо- гут располагаться по вертикали (рис. 6.1,а), при этом размер а составляет: Диаметр, мм . . До 10 12—18 20—25 28—32 36—4о а, мм ... в . 30 40 50 70 80 Для уменьшения числа сварных точек второй прут в каркасе может привариваться дуговой сваркой к ниж- нему стержню (рис. 6.1,d). Ё)то позволяет увеличить полезную высоту сечения на 20—50 мм, что особенно существенно при низких ребрах или в балках. Соединение стержней встык следует производить на контактных стыковых машинах. Такие стыки равнопроч- ны целому стержню, их можно выполнять для стержней из стали классов A-I, А-П и A-III одинакового диамет- ра и разных диаметров с отношением меньшего диа- метра к большему не менее 0,85 (рис, 6.1, е). При изготовлении закладных частей приварку анке- ров к листу рекомендуется выполнять втавр под флю- сом (рис. 6.1,ж). Стержни могут быть выполнены из Рис. 6.1. Сварная арматура (значения буквенных величин см. в табл. 6.5): ‘‘'“.сетка; б, в, г, б — плоские каркасы; е — контактная стыковая сварка; ж— закладная деталь со сваркой втавр под флюсом; з — - электродуговая сварка внахлестку; и — электродуговая ванная сварка горизонтальных стержней; к — электродуговая сварка верти- кальных стержней многослойными швами 125
епаяв ' классов. A-I, А-П,: A-III >. диаметром- до 25 мм включительно. Толщина листа во избежание его прожи- гания должна быть не менее 0,6—0,75 -диаметра стержня (не менее 6—8 мм). Сварку стержней внахлестку меж- ду собой или. к листу следует выполнять фланговыми швами (рис. 6.1, з и табл. 6.5). Таблица 6.5., Размеры сварных швов арматуры внахлестку, мм (к рис. 6.1, з) навливается подкладка в виде скобы (ванночки). Ван- ночка прихватывается к стержням в четырех' точках." Сварка стержней начинается с тщательного проплавле-^ ния нижних кромок обоих стержней, после чего произ* - водится полное заполнение зазора. J ' При сварке горизонтальной арматуры 028—40 мм’ для усиления стыка выполняется ванно-шовная сварка, Тип соеди- нения Класс арматуры 10—’ 10— 25 18 8d 8d Примечание Односторон- няя сварка двух стерж- ней 10— 40 6d Допускается применять дву- сторонние швы длиной 4 d для арматуры клас- сов A-I и А-П марки 10ГТ Двусторонняя сваока стерж- ня с листом 10— 40 3d 10— 40 4d 0,3d 10— 10— 18 22 4d 5d Не менее 4.мм Основным типом сварки стержней диаметром до 40 мм в монтажных узлах является ванная сварка, ко- торая значительно производительнее сварки внахлест- ку. Ванная- -сварка горизонтальных стержней выполня- ется в подкладной ванночке; сварка вертикальных стержней, как правило, выполняется в односторонней ванночке с многослойной накладкой наплавленного ме- талла (рис. 6.1, и, к). При ручной электросварке при- меняются электроды, указанные в табл. 6.6. При свар- ке горизонтальных стыков разделка торцов стержней lie производится. Зазор между торцами принимается 12— 18 мм. При сварке вертикальных стержней торец верх- него стержня срезается под углом 30—40° и предусмат- ривается зазор 6—8 мм. Перед началом сварки уста- Рис. 6.2. Сварка арматуры в монтажных стыках сборно- го железобетонного каркаса: а — схема допустимых смещений стыкуемых стержней армату- ры; б — последовательность сварки арматуры в приторцованном стыке колонн (при одновременной работе двух сварщиков); в— последовательность сварки арматуры в стыке ригеля с колон- ной Та блица 6.6. Рекомендуемые типы электродов для ручной сварки арматуры железобетонных конструкций Класс .арматуры Тип сварки Ванная, ван-- но-шовная и-многослой- ная с-тыковых и тавровых соединений Протяжен- ные швы СТЫКОВЫХ и нахлесточных соединений Швы в раз- зенковку тав- ровых соеди- нений Короткие швы крестообразных соединений А-Г Э42, Э46, Э42А, Э46А А-П Э50А, Э55 Э42А, Э46А, Э50А Э50А, Э55 А-Ш Э55, Э60 A-IV A-V , — Э50А, Э55, Э60 — при которой одновременно с заполнением межторцевого зазора производится приварка ванночки к стержню фланговыми швами. При сборке стыков арматуры под сварку необходи-. мо обеспечить соосность стыкуемых стержней. Смеще- ние осей стержней в стыках не должно превышать 0,1 суммы длин выпусков и диаметра. Перелом стержня вне стыка не должен превышать 6°, или 1/10, в месте стыка перелом не должен превышать 3°, или 1/20 (рис. 6.2, а). Погнутые при транспортировке или монтаже выпуски арматуры должны быть выправлены в преде- лах указанных допусков. При правке возможен подо- грев стержней газовым пламенем. В случае, если зазо- ры между стыкуемыми стержнями превышают рекомен- дуемые, вставки устанавливаются длиной не менее 100 мм, при этом от одного стержня отрезают часть, достаточную для установки такой вставки. При сварке стержней арматуры в узлах каркаса главного корпуса (сопряжение колонны с фундамен- том, стык элементов колонны, сопряжение ригеля с ко- лонной. и др.) из-за их нагревания и удлинения при невозможности свободной деформации в арматуре сты- ков возникают остаточные растягивающие напряжения, а в бетоне — сжимающие. Однако такие напряжения не влияют на надежность стыка. Наиболее существенные напряжения возникают в приторцованных монтажных стыках колонн, в которых свободная часть стержня вне 126
бетона составляет всего 300 мм. В случае возникнове- ния в сечении колонны (в том числе и в арматуре) сжатия под влиянием эксплуатационных нагрузок пред- варительные растягивающие напряжения в арматуре будут только уменьшаться, в бетоне же напряжения будут увеличиваться. Поэтому для усиления бетонного сечения в месте стыка предусматривается косвенное' ар- мирование установкой сварных сеток. В случае возникновения в сечении колонны и в ар- матуре растяжения при эксплуатационных нагрузках это состояние будет аналогично предварительному на- пряжению балки, при котором предварительные сжима- ющие напряжения в бетоне будут уменьшаться, а рас- тягивающие напряжения в арматуре возрастать не бу- ? дут. ' , Для уменьшения остаточных деформаций в стыках следует производить сварку стержней симметрично по -- отношению к оси сечения. При этом сварку стыков ко- лонн рекомендуется выполнять одновременно двум сварщикам (рис. 6.2, б, в). Д Отличительной особенностью ванной сварки явля- етбя концентрация тепла в малом объеме, что не вызы- у вает значительных температурных деформаций в сва- 64 риваемых стержнях. Это обстоятельство важно при ' сварке узлов сопряжений сборных железобетонных кон- У струкций, где длина выпусков ограничена. Д'. Другие методы сварки арматуры, например с по- ’’ мощью накладок, приводят к чрезмерному нагреву стержней и их деформации, что может вызвать разру- шение бетона в месте заделки стержней. Применение ванной сварки повышает производительность труда сварщика в 3—4 раза, сокращает расход металла в 7— .у 8 раз и электроэнергии в 2,5 раза по сравнению со свар- ,кой арматуры с помощью накладок. с', Контроль качества сварных соединений включает Д .визуальный осмотр, испытание образцов на механичес- ' .кую прочность и просвечивание рентгеновскими или ; гамма-лучами. Визуальным осмотром должны прове- Уряться все сварные швы. При осмотре качество свар- ? ного соединения оценивается по форме шва и наличию внешних дефектов. Испытания на механическую проч- ность и просвечивание выполняются в следующем объ- ' еМе (в соответствии с СИ 393-79): просвечивание рентгеновскими или гамма-лучами до сварных соединений; выборочные механические испытания 3 % сварных | соединений, но не менее трех контрольных образцов, / “вырезанных из деловых однотипных узлов, сваренных одним рабочим в течение одной смены при постоянном . режиме сварки. В монтажных условиях перспективной является по- й луавтоматическая сварка стыков арматуры, при которой Таблица 6.7. Технико-экономические показатели I ручной ванной и полуавтоматической сварки по методу ^СОДГП (диаметр стержней 40 мм) ______________________ Наименование IF Ручная ванная Сварка по методу СОДГП горизон- тальный СТЫК верти- кальный стык горизон- тальный стык верти- кальный 1 стык ? Машинное вре- 6,0 11,0 4,0 5,0 ? .М.Я, МИН | Расход электро- 0,9 0,8 0,63 0,4 ./энергии, кВт-ч / /Расход провело- 0,4 0,38 0,32 0,3 лкД (электродов), • кг •. . . Стоимость, руб. 0,353 0,690 0,184 0,235 С - - : электрод в виде проволоки подается автоматически? Из многих способов сварки (в среде углекислого. газа,-по- рошковой проволокой и др.) наиболее целесообразной представляется сварка открытой дугой легированной голой проволокой марки ЭП-245 (метод СОДГП): без защитной среды. Этот способ сварки может применять-, ся для соединений стержней . арматуры из.‘стали Ст5, 25Г2С и 35ГС как в горизонтальном, так и в. верти- кальном положении. Сварка по методу СОДГП имеет преимущества перед другими механизированными спо- собами сварки арматуры в монтажных условиях, так как не требует создания защитной среды (газов или флюсов) от воздействия окружающей атмосферы.' Технико-экономическое сопоставление ручной ван- ной сварки со сваркой по методу СОДГП (по данным Оргэнергостроя) показало, что полуавтоматическая сварка по сравнению с ручной в 1,5—3 раза дешевле и требует меньше времени (табл. 6.7). Сварка по методу СОДГП внедрена на строительствах Киришской, Ко- наковской, Эстонской ГРЭС и ряда других. 6.4. ТИПОРАЗМЕРЫ И МАРКИ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИИ Возможность дополнительной обработки железобетонных изделий непосредственно на площадке строительства путем установки кре- пежных деталей или вырезки отверстий явля- Рис. 6.3. Минимальные расстояния для забивки дюбе- лей в железобетонные элементы ется одним из важнейших факторов, позволя-. ющих уменьшить количество типоразмеров и марок сборных железобетонных изделий при их заводском изготовлении. Однако одной из задач унификации, является сведение дополни- тельной обработки изделий на площадке стро-. ительства к минимуму. Таким образом, допол- нительная обработка заводских Изделий на площадке может быть допущена только для не- большого количества элементов и только в тех случаях, когда это приводит к уменьшению 127
количества-типоразмеров или марок изделий или когда предварительно в проекте невоз- можно задать местоположения закладных де- талей или отверстий. Крепление накладных деталей может производиться пристреливани- ем строительно-монтажным пистолетом, а также самозаклинивающимися болтами. Вы- резка отверстий может осуществляться пере- носным станком с режущим диском' или спе- циальными сверлами. Для надежного закреп- Рис. 6.4. Самозаклинивающийся болт (значения буквен- ных величин см. в табл. 6.8): а—болт; б — трубка; в—• положение перед заклиниванием; г — положение после заклинивания Рис. 6.5. Минимальные расстояния для установки само- заклинивающихся болтов в железобетонные элементы: а — при работе болтов на растяжение; б — при работе болтов на срез ления дюбелей в железобетоне следует соблюдать рекомендуемые расстояния от края бетона до центра дюбеля (рис. 6.3). Макси- мальные расчетные нагрузки на срез или вы- дергивание одного дюбеля, полученные по данным испытаний, составляют 500 кг. При этом к нагрузкам, воспринимаемым нормально забитым дюбелем, принят коэффициент запаса К=3. Дюбеля могут быть использойаны для крепления конструкций под кабели, опор под трубопроводы, короба и пр. При креплении пластинки четырьмя дюбелями на нее можно подвешивать груз до 2 т. Самозаклинивающиеся болты (рис. 6.4)’ предназначены для установки в железобетон- ных конструкциях из бетона марки 200 и вы- ше. Болты с трубкой устанавливаются в зара- нее просверленное отверстие (рис. 6.4, в)’. Ос- новные размеры и расчетная нагрузка для самозаклинивающихся болтов из СтЗ приве- дены в табл. 6.8. Минимальные расстояния ме- жду болтами и до края конструкции принима- ются согласно рис. 6.5. Таблица 6.8.. Характеристики самозаклинивающихся болтов (рис. 6.4) Марка болта Максимальная расчетная наг- рузка на болт, т Диаметр бол- та d, мм Диаметр от- верстия DQ‘ мм Глубина за- делки Н, мм Растяже- ние Срез МКД7-1 0,7 0,5 14 22 80 МКД7-2 1,5 1,0 20 29 НО МКД7-3 2,1 1,4 24 33 130 МКД7-4 3,4 2,3 30 40 160 Конструкции крепления деталей, в кото- рых самозаклинивающиеся болты работают на растяжение, должны выполняться с учетом возможностей последующей подтяжки болтов, для чего на всех болтах должны быть уста- новлены гайки и контргайки. Самозаклинива- ющиеся болты могут быть использованы для крепления любых конструкций, подвесок и технологического . оборудования в пределах несущей способности болтов. Болты не реко- мендуется устанавливать в конструкциях, подверженных непосредственной динамической нагрузке, например в фундаментах под вра- щающиеся механизмы (насосы, вентиляторы, мельницы)'. Для резки железобетонных плит и проре- зания отверстий в панелях перекрытий разра- ботаны различные приспособления, основан- ные на разных принципах резки. Лучшим яв- ляется переносный станок с алмазным режу- щим диском. Для сверления отверстий в бетоне и желе- зобетоне целесообразно применять перенос- 128
ную машину с коронками из твердых сплавов и алмазными инструментами. 6.5. ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭСТЕТИКА, ОТДЕЛОЧНЫЕ И СПЕЦИАЛЬНЫЕ РАБОТЫ При архитектурном решении зданий и со- оружений электростанции одним из основных вопросов является, разработка интерьера^ улучшающего санитарно-гигиенические усло- вия труда. Основное внимание должно быть уделено разработке интерьера машинного' зала, поме- щений щитов управления, лабораторий, а так- же бытовых; административных и обществен- ных .помещений. Это, однако, не означает, что остальные рабочие помещения не требуют к себе внимания. При разработке интерьера следует учитывать назначение помещения, а также климат района строительства, ориента- цию по странам света и температурные усло- вия в самих помещениях. При решении интерьеров отдельных поме- щений должны учитываться размещаемые в них технологическое оборудование, коммуни- кации, внутрицеховые лестницы, площадки и их ограждения. От их расположения, .отделки и цветовой гаммы во многом зависит интерь- ер помещения. Первостепенное значение для отделки помещений имеет высокое качество общестроительных работ, а также наличие ши- рокого ассортимента всевозможных пластиков, красителей и других отделочных материалов. При производстве отделочных работ необхо- димо внедрять современные прогрессивные материалы, позволяющие индустриализировать и ускорить производство работ. При выборе отделки стеновых ограждений следует исходить из того, что основным сте- новым материалом являются армопенобетон- ные и керамзитобетонные панели, не требу- ющие штукатурки. Стеновые панели подлежат окраске после предварительной затирки швов. В зависимости от назначения помещений применяется простая, улучшенная и высоко- качественная окраска. Для окраски помещений в южных районах целесообразно предусмат- ривать гамму холодных зеленоватых тонов, в северных — теплых. При окраске поверхнос- тей стен машинного зала не следует выделять отдельным цветом элементы каркаса, так как они обычно закрыты коммуникациями, сами же конструкции зачастую громоздки и их под- черкивание эстетически невыгодно. В машинном отделении для стен применя- ется силикатная или клеевая окраска, для панелей — масляная, поливинилацетатная и пентафталевая эмульсионная. В помещениях РУСН применяется силикатная ’или масляная окраска. В помещениях деаэраторов предус- 9—861 матривается силикатная или известковая ок- раска. В помещениях ленточных конвейеров при уборке помещений гидросмывом выполня- ется перхлорвиниловая, эпоксидная, алкидно- стирольная или кумароно-каучуковая окраска» В котельном отделении производится извест- ковая окраска. В вестибюлях, кабинетах, ад- министративных помещениях, лабораториях предусматривается силикатная или клеевая побелка. В механическом, кузнечно-термичес- ком, котельно-сварочном отделениях и мастер- ских предусматривается известковая побелка. В помещениях с повышенной влажностью (50 % и более) необходимо на внутренних по- верхностях армопенобетонных и керамзитобе- тонных панелей выполнять пароизоляцию пу- тем покрытия стен специальными красками. Для полов предусматривается использова- ние полимерцемента в производственных по- мещениях, рулонных материалов (релин, ли- нолеум) и пластиковых крупноразмерных плит — в лабораториях, бытовЙх fe админист- ративных помещениях. Для вестибюлей ре- комендуется одноцветное покрытие пола с контрастными по цвету редко расположенны- ми квадратами. В столовой и некоторых дру- гих помещениях проектируется ритмично пов- торяющийся свободный рисунок пола. Помещения центральных и блочных щитов обычно не имеют естественного освещения. Для создания обслуживающему персоналу щитов управления комфортных условий уста- навливаются кондиционеры, обеспечивается тепло- и звукоизоляция помещения, преду- сматривается искусственное освещение. Для создания равномерного освещения располо- женных на щитах приборов выполняются све- товые потолки различных типов. Наибольшее распространение получили сотовые конструк- ции, рассекающие световые потоки от люми- несцентных светильников; применяются также подвесные потолки из оргстекла, потолки из перфорированных алюминиевых поддонов с вмонтированными в них светильниками. Звукоизоляция стен помещений щитов уп- равления достигается применением панелей стен толщиной 300 мм из легких или ячеистых бетонов. При меньшей толщине стен следует вводить дополнительный звукоизоляционный слой: сухую акустическую штукатурку, акус- тические плитки, полужесткие минераловатные или стекловатные маты и плитки на синтети- ческой связке, древесно-волокнистые изоляци- онные плиты. Между стеновыми панелями по- мещений щита управления и перекрытиями должны предусматриваться звукоизоляцион- ные прокладки. Для обеспечения достаточной звукоизоляции светопрозрачные перегородки выполняются из двух слоев стекла с рези- новыми прокладками или из стеклопакетов. 129
: Звукоизоляция полов помещений щитов достигается укладкой пенобетонных плит объ- емной массой 500 кг/м3, асбестоцементных или .минераловатных плит. Для звукоизоляции потолков могут быть уложены звукоизоляционный слой по верхней плоскости перекрытия или панели со. звуко- изоляцией по каркасу подвесного потолка. Ограждающие конструкции щитов, управ- ления (стены, пол, потолок) должны обеспе-. чивать требуемую теплоизоляцию. Перекры- тие над щитом управления должно иметь на- дежную гидроизоляцию, защищенную от ме- ханических повреждений железобетонной стяжкой. В перекрытии устраивается уклон 0,01 для стока случайных вод в специальные желоба. В перекрытии не допускается устрой- ство каких-либо отверстий или проемов. Пе- рекрытие имеет следующую конструкцию (сверху вниз), мм: Керамические плитки ...... , . , 10 Цементно-песчаный раствор 10 Железобетонная плита с уклоном 1 % . . 80—140 Холодная известково-битумная мастика, 3 слоя................................... 20 Пенобетон с объемной массой 500 кг/м3 . 80 Холодная известково-битумная мастика . е 6 Железобетонное перекрытие , , . 6 , „ .60—100 Защита от коррозии металлоконструкций и открытых закладных и соединительных эле- ментов обеспечивается лакокрасочными и эма- левыми покрытиями. Для закрытых заклад- ных и монтажных деталей сборных железобе- тонных конструкций применяется металлиза- ция цинком или алюминием. При грунтовых водах, обладающих обще- кислотной, . выщелачивающей или углекислой агрессивностью по отношению к бетону преду- сматриваются мероприятия по защите, подзем- ных конструкций от агрессии: применение бе- тонов повышенной и особой плотности марок В-6 и В-8; гидроизоляция подвалов и отдель- ных железобетонных конструкций горячими асфальтовыми мастиками; химическая защита забивных железобетонных свай трехслойным покрытием эпоксидными смолами с наполни- телем. Защита от огня производится методом на- пыления на металлоконструкции покрытия ФТП-М. Покрытие толщиной 20 мм обеспечи- вает огнестойкость 1 ч, толщиной 40 мм — со- ответственно 2 ч. При толщине покрытия до 30 мм дополнительного его крепления не тре- буется. При влажности до 70 % не требуется и гидроизоляционная защита, при большей влажности наносится пентафталевая эмаль ПФ-115, ХСЭ и др. Объемная масса покрытия 200 кг/м3. Установка для нанесения покрытия ТМ-1А состоит из аэродинамической машины, насосной станции, пистолета-распылителя, шланга и компрессора. Сменная производи- тельность установки—100 м2 при толщине покрытия 40 мм. При возведении ТЭС в сейсмических райо- нах предусматривается выполнение ряда кон- структивных мероприятий, обеспечивающих повышение надежности конструкций всех зда- ний и сооружений. Для уменьшения сейсмических воздействий на сооружения следует в максимальной степе- ни облегчить собственную массу конструкции за счет применения легких эффективных ма- териалов и замены в отдельных случаях желе- зобетонных конструкций металлическими. 6.6. ПРОГРЕССИВНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ' КОНСТРУКЦИИ Железобетон как материал, обладая рядом достоинств — долговечностью, огнестойкостью, возможностью придавать конструкции любые формы, отличается большой массой, что обус- ловливает увеличение транспортных расходов и грузоподъемности монтажных приспособле- ний и механизмов. Изготовление сборных же- лезобетонных конструкций требует большого парка стальных форм, что увеличивает стои- мость изготовления. Повышение конкурентоспособности железо- бетона по отношению к стали может быть дос- тигнуто путем применения для несущих кон- струкций тяжелого бетона марок 600—800 и легкого бетона марок 300—500, использования высокопрочной прядевой, проволочной и стер- жневой арматуры, внедрения новых видов бе- тона, а также разработки новых конструктив- ных решений. Применение бетона высоких марок. В на- стоящее время в энергостроительстве для кар- касов главных корпусов освоен тяжелый бе- тон марки 500, для брусковых конструкций — марки 600. Следует считать перспективным для ближайшего десятилетия освоение бето- нов марки 800 и в дальнейшем —1000. Приме- нение бетона высоких марок позволяет сокра- тить объем конструкций за счет использова- ния двутавровых, пустотелых, коробчатых, тонкостенных и других подобных типов сече- ний. Как показывают исследования, высокие марки бетона могут быть эффективно исполь- зованы не только для тяжело нагруженных колонн, но и для колонн одноэтажных произ- водственных зданий, ферм, предварительно напряженных балок, панелей междуэтажных перекрытий и кровельных покрытий, а также ряда других конструкций (напорные трубы, опоры ЛЭП и др.) При этом сокращение объ- ема бетона в зависимости от типа конструкций составит 15—30 % • Следует отметить, что по- 130
лучение бетона марки 600 обеспечивается при- менением цемента ..марки 800.. - Значительным резервом снижения массы несущих конструкций является применение легких бетонов — керамзитобетона, бетона на зольном аглопорите и др. В настоящее время может быть достигнута прочность легкого бе- тона 40 МПа при объемной массе до 1800 кг/м3. Перспективным является увеличение прочно- сти до 50 МПа. Конструктивный легкий бетон может быть использован для большинства конструкций — фундаментов колонн, балок, панелей перекрытий, газоходов и т. п. Приме- нение легких бетонов обеспечивает снижение массы конструкций на 25—30 % • В ближай- шее время планируется довести применение легких бетонов для несущих конструкций в строительстве до 30 % • Следует отметить, что наличие на электро- станциях в большом количестве золы опреде- ляет необходимость развития производства зольного гравия и аглопорита в качестве состав- ляющих для изготовления легких бетонов. Не- обходимо повысить эффективность примене- ния легких бетонов для ограждающих конст- рукций. В настоящее время объемная масса керамзитобетона и зольного аглопорита на заводах Минэнерго СССР колеблется в пре- делах от 1100 до 1400 кг/м3. Необходимо обес- печить снижение объемной массы до 900— 1000 кг/м3. Применение высокопрочной арматуры. Для железобетонных конструкций в основном при- меняются стержневая арматура классов A-I, А-П и А-Ш и обыкновенная проволока, для напряженных конструкций — арматура А-Ш-в, в отдельных случаях —А-П-в и проволока вы- сокопрочная гладкая и периодического про- филя классов B-II и Вр-П. Для значительного уменьшения расхода арматурной стали необ- ходим переход на применение высокопрочной арматуры классов. A-V—A-VIII и термически упрочненной арматуры At-V—Ат-VII, а также прядей. Однако полноценное использование этой арматуры возможно только в предвари- тельно напряженных конструкциях. Объем предварительно напряженных конструкций в сооружениях ТЭС относительно невелик и ог- раничивается междуэтажными и кровельными панелями и балками. Поэтому необходимо расширить область применения напряженных конструкций за счет их использоваания в реб- рах сборных фундаментов под колонны с боль- шими нагрузками, перекрытиях над конденса- ционным подвалом при увеличении размеров сетки колонн, для панелей подпорных стен и т. п. Конструкция предварительно напряжен- ного ригеля этажерки бункерно-деаэраторного отделения с пропуском ригеля через колонну приведена на рис. 7.10. В настоящее время имеется- большое коли- чество разработанных проектов конструкций-с высокопрочной арматурой. К ним - относятся кровельные и междуэтажные панели и балки с применением арматуры разных классов. ' Применение новых типов железобетонных конструкций. Широкое применение находят тонкостенные железобетонные конструкции покрытий больших пролетов. К^аким конструк- циям относятся сводчатые, складчатые, куполь- ные, висячие конструкции различных очерта- ний. Разработанная Атомтеплоэлектропроек- том совместно с НИИЖБ многоволновая ар- моцементная оболочка с размером волны 45Х Х12 м соответствует сетке колонн машинно- го отделения. Оболочка имеет стальные диаф- рагмы в виде ферм. Такая оболочка по срав- нению с обычным покрытием из железобетон- ных панелей по фермам сокращает расход бетона на 50 % и стали на 30%. По сравне- нию с покрытием из профилированного сталь- ного листа экономия стали составляет 20— 30%. Эта оболочка в натуральную величину (45X12 м) испытана на площадке Тюменской ТЭЦ. НИИЖБ исследованы колонны из трубо> бетона — заполненная бетоном, тонкостенная труба, внутри которой по периметру размеще- на продольная арматура высокой прочности (класса A-VI и выше). Применение трубобе- тона для сжатых элементов может значитель- но снизить расход стали. Для повышения несущей способности ко- лонн можно рекомедовать применение косвен- ного армирования в виде сеток, заменяющих хомуты. Исследования, проведенные НИИЖБ, подтвердили эффективность такого армиро- вания. По предварительным подсчетам эко- номия стали в колоннах может составить 10— 20 %. Разработаны конструкции для перекрытия пролетов 18 м и выше с сечениями типа Т и коробчатых шириной 3 м, совмещающие несу- щие балки .и панели покрытия. Конструкции могут быть использованы не только для по- крытий, но и для эстакад топливоподачи. Применение полимеров для железобетон- ных конструкций. Полимербетоны изготовля- ются на основе вяжущих из полиэфирных, фу- рановых или эпоксидных смол. Особенностью этих бетонов являются: химическая стойкость, повышенные плотность и водонепроницаемость, повышенная морозостойкость, повышенная: прочность при кратковременных нагрузках: Имеется опыт применения бетонов для . конст- рукций, находящихся под воздействием агрес- сивной среды. В цветной и химической про- мышленности полимербетоны, применяются для колонн, перекрытий, сборных плит для полов, для опор ЛЭП. 9* 131
Для энергостроительства представляет ин- терес использования полимербетонов в соору- жениях химвод'оочисток, для емкостей очист- ных сооружений, для газоходов, находящихся в условиях сернокислотной агрессии, и т. д. Цементные бетоны с полимерными кремне- органическими добавками (ГКЖ-94) харак- теризуются повышенной морозостойкостью, долговечностью, трещи нестойкостью и пони- женной усадкой. Имеется опыт применения бетонов в суровых климатических условиях на железнодорожном транспорте, в частности при возведении мостов. Представляет интерес использование бетонов для открытых железо- бетонных конструкций и холодных зданий в суровых климатических условиях, а также для конструкции градирен и оболочек дымовых труб. Целесообразно применение полимерных по- крытий для перекрытии трещин размером до 3 мм, а также для конструкций, требующих повышенной трещиностойкости. Применение напрягающего цемента. На- прягающий цемент представляет собой про- дукт помола портландцементного клинкера, глиноземистого шлака, гипсового камня и из- вести. Бетон, приготовленный на этом цемен- те, быстро твердеет (в возрасте 1—2 сут при •температуре 20—25 °C достигает 50 %-ной прочности) и отличается способностью расши- ряться после приобретения прочности 10— 20 МПа, одновременно растягивая находящу- юся в бетоне арматуру и создавая тем самым самонапряжение. Бетон на этом цементе де- шевле бетона на расширяющемся цементе в 2—2,5 раза и может быть использован для заделки стыков, омоноличивания и усиления конструкций, томпонирования скважин и тор- кретирования. Имеется опыт успешного при- менения самонапряженного железобетона при производстве напорных труб, замоноличи- вания железобетонных резервуаров для хра- нения жидкостей. Применение напрягающего цемента в энер- гостроительстве целесообразно при возведении фундаментов под турбоагрегаты, мазутных резервуаров и других предварительно напря- женных конструкций. Отказ от предваритель- но напряженных узлов фундаментов под тур- боагрегаты и от навивки арматуры и торкре- тирования мазутных резервуаров дает значи- тельный эффект. Применение дисперсного армирования. Бе- тоны, армируемые отрезками стальной прово- локи, применяются для покрытий автодорог, взлетно-посадочных полос, панелей-настилов и др. К достоинствам такого армирования сле- дует отнести исключение арматурных работ, а также высокие показатели по трещиностойко- сти, истираемости и усадочности. За счет ис- пользования некондиционной проволоки, от- ходов и изношенных стальных канатов стои- мость бетона снижается. Изучение физико-ме- ханических характеристик тонкостенных обо- лочек из такого бетона показало его высокую прочность на изгиб и трещиностойкость. Обо- лочки армируются обрезками проволоки 00,25—0,35 мм, длиной 25—10 мм. Основные направления развития металли- ческих конструкций. Строительство крупных ТЭС с блоками мощностью 500 и 800 МВт с высотой котельного отделения до 100—120 м и пролетами до 54 м требует возведения кар- касов главных корпусов из высокопрочных стальных конструкций. Подвеска котла к кар- касу главного корпуса предъявляет дополни- тельные требования к ограничению деформаций зданий (деформация не должна превы- шать 1/1000 высоты котельной от верха фун- дамента до низа хребтовых балок). Для обес- печения этих требований каркас главного кор- пуса должен быть запроектирован в виде раз- витой пространственной системы, включающей жесткие торцы в пределах каждой котельной ячейки. Котел подвешивается к хребтовой балке пролетом 39 и высотой 7 м. Балка вы- полняется на высокопрочных болтах из стали класса С 52/40 марки 10ХСНД. Для обеспечения требования эксплуатации конструкций в районах с суровым климатом, обеспечения их надежности и долговечности необходимо использовать стали, отличающие- ся высокой статической и динамической проч- ностью, выносливостью, стойкостью против хрупких разрушений. Наиболее перспектив- ными для строительных стальных конструкций являются стали классов С 52/40, С 60/45 и С 70/60, применение которых обеспечивает экономию металла на 13—20 %, снижение стоимости на 11—13 % и трудозатрат пример- но на 20 % • В результате повышения степени готовно- сти и точности изготовления конструкций, при- менения более простых и удобных в монтаже соединений на высокопрочных болтах произ- водительность труда на монтаже должна воз- расти. Использование высокопрочных болтов вместо распространенного ныне соединения на сварке примерно вдвое уменьшит трудоем- кость соединения на монтаже. Для формиро- вания сечений колонн, элементов диафрагм, горизонтальных дисков, балок и других конст- рукций целесообразно применять широкопо- лочные прокатные двутавры, а для поясов ферм, ригелей и подкрановых балок—широко- полочные тавры. Сортамент предусматривает выпуск двутавров и тавров высотой 1000— 500 мм с шириной полок до 400 мм. Использо- вание широкополочного проката позволит до- полнительно снизить расход стали на 10—- 132
15 % и трудозатраты на изготовление конст- рукций на 20—40 % - Предусматривается широкое использование гнутых профилей, двутавров с перфорирован- ной стенкой (см. рис. 7.33), выполнение фрезе- рованных стыков, безвыверочный монтаж ко-., лонн, применение высокопрочных болтов. Весь- ма эффективен крупноблочный монтаж метал- лических конструкций, например кровельных покрытий главного корпуса и других зданий. Облегчение всех видов конструкций, в том числе и металлических, весьма существенно и имеет особое значение для удаленных районов и районов с высокой сейсмичностью. К числу новых перспективных металличес- ких конструкций следует отнести мазутные ре- зервуары емкостью от 50 до 100 тыс. м3. Ж& . снижения массы затрачиваемого металла гфо- ‘ вельное покрытие диаметром 40—70 м вы- полняется из растянутых шатровых поверхно- стей, изготовленных из тонколистовой стали или алюминия. Кровля подвешивается к опор- ной центральной стойке и контурному кольцу. Некоторые новые технические решения. Важное значение приобретает изготовление строительно-технологических блоков, включа- ющих несущие и ограждающие конструкции, а также теплотехническое, электротехничес- кое, сантехническое и другое оборудование, и , агрегатированных блоков вспомогательного оборудования и трубопроводов. Перспективным является применение пле- ночных и надувных конструкций для склад- ских и временных сооружений. Существенное сокращение трудозатрат мо- гут обеспечить безрулонные кровли. Для окон- ных, переплетов, лестниц, дверей, эстакад топ- ливоподачи, временных торцевых стен должны найти более широкое применение алюминие-. вые сплавы.'Для ряда конструкций эффек- тивны и конкурентоспособны тонкостенные электросварные трубы и замкнутые гнутосвар- ные профили. 6.7= ВЗРЫВ©- И ПОЖАРОБЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ Общие требования. На ТЭС наиболее под- вержены взрывам и пожарам тракт топли- воподачи угля и торфа, помещения пылепри- готовления, котельные отделения, бункера, масло- и мазутопроводы, кабельные проклад- ки. Значительную пожарную опасность пред- ставляет пыль углей, сланца и торфа. Топлив- ная пыль при хранении и транспортировке склонна к самовозгоранию. Опасность само- возгорания пыли возрастает с повышением температуры окружающей среды и при сопри- косновении с горячими поверхностями. Взве- шенная в воздухе пыль (с размером* частиц Таблица 6.9. Классификация зданий и помещений по взрыво-пожаробезопасности____________________ Наименование Катего- рия про- изводства Мини- мальная степень огнестой- кости Главный корпус тепловой элек- тростанции: машинное, котельное, бункерное и деаэраторное отделе- ния Г II Помещение главного и блочного щита управления д II Кабельные помещения (туннели, шахты, этажи) Помещения стационарных кис- лотных аккумуляторных и зарядки переносных аккумуляторов в II Е II Газоочистные, золоулавливаю- щие устройства и помещения ды- мососов Г II Багерная и шлаковая насосные, другие сооружения золоудаления д III Надбункерная галерея и узлы пересыпки угля и торфа в II Размораживающие устройства конвективного типа для угля и торфа и комбинированного типа , для угля в II Закрытые транспортерные гале- реи угля и торфа в II Дробильные здания для угля в II Дробильные здания для торфа в II Пылезаводы и сушильные заво- ды Б II Закрытые склады угля В II Здания скреперных лебедок В II Закрытые разгрузочные устрой- ства, помещения вагоноопрокиды- вателя В II. Приемно-сливные устройства и насосные для горючих жидкостей с температурой вспышки выше 61 °C В II То же с температурой вспышки от 26 до 61 °C Б II Помещение подготовки цистерн с мазутом к разогреву Б II Помещение подогрева цистерн и слива мазута (тепляк) Б II Калориферная тепляка Помещение пиковой котельной Помещение хим водоочистки Б Г п II II II Помещения хлораторной и очи- стных сооружений М д II Закрытые распределительные устройства и высоковольтные ла- боратории с выключателями и ап- паратурой, содержащей более 60 кг масла в единице оборудова- ния в х II То же, содержащей 60 кг масла и менее Г II Помещения регенерации масла и помещения закрытых маслоскла- дов в II Трансформаторные мастерские в л Трансформаторные камеры с маслонаполненными трансформа- торами Механические и электроремонт- ные мастерские без литейной, куз- ницы и сварочной мастерской в д II II 133
Продолжение табл. 6.9 Наименование Категория производи ства Мини- мальная степень огнестой- кости Литейные, кузнечные и свароч- Г II ные мастерские Насосные разные Д II Градирни д V Компрессорные станции для воз- д III духа, и негорючих газов Электролизерные (водородные) А II .установки, помещения для балло- нов с водородом и ресиверы с во- дородом Газораспределительные пункты А II . Материальные склады для хра- В III нения сгораемых материалов Склады баллонов с горючим га- А . . II зом То же с негорючим газом Д ' ’ II Склады хлора д II Локомотивные депо, пожарное В II депо и автогаражи менее 0,2 мм) образует смесь, которая при на- личии источника воспламенения может взор- ваться. Уменьшение влажности пыли увеличи- вает взрывоопасность пылевоздушной смеси. Источником взрыва могут явиться отложения пыли на строительных конструкциях, техноло- гическом оборудовании, кабелях и приборах .отопления. Особую опасность представляет взрыхление тлеющих отложений. Классификация зданий и сооружений ТЭС по взры- во-пожаробезопасности приведена в табл. 6.9. В зависи- мости от характеристики находящихся в производстве веществ. помещения ТЭС отнесены к шести категориям производств: А, Б, В, Г, Д, Е. Категории А и Б относят- ся к взрыво-пожароопасным производствам; катего- рия В — к пожароопасным; категория Е — к взрыво- опасным; категории Г и Д — к производствам, не яв- ляющихся взрыво-пожароопасными. В зависимости от требуемой минимальной степени огнестойкости различают пять степеней огнестойкости зданий и сооружений (I, II, III, IV, V). Для электро- Таблица 6.10. Минимальные пределы огнестойкости основных строительных конструкций Основные строительные конструкции, ч Степень огнестой- кости зданий или сооружений Несущие стены, стены лестнич- ных клеток, колонны Лестничные площад- ки, косоуры, ступени, балки и марши в лест- ничных клетках Наружные стены.из навесных панелей Внутренние ненесущие стены (перегородки) Плиты, настилы и другие несущие кон- струкции между- этажных и чердачных пе рекрытий ( Плиты, настилы и другие несущие кон- струкции покрытий I II III IV V 2,5 2 2 0,5 1 1 1 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 Не н 0,5 0,25 0,25 0,25 ормир 1 0,75 . 0,75 0,25 уется 0,5 : 0,25 . Не нормируется Не нормируется станций обычно принимают сооружения II, III, V сте- пеней огнестойкости. В зависимости от принятой степени огнестойкости для основных строительных конструкций .принимаются минимальные пределы огнестойкости (табл. 6.10). По требуемой огнестойкости назначаются материал и тол- щина конструкции (табл. 6.11). Таблица 6.11. Пределы огнестойкости строительных конструкций Толщина Предел Наименование конструкции, огиестой- СМ кости, ч Стены и перегородки из кир- 6,5 0,75 пича 12 2,5 Стены и перегородки из бе- 2,5 0,3 тона 5 0,6 12 2,5 Стены из керамзитобетона 12 1 4,5 Д^гены и перегородки из — 0,25 стальных листов Колонны стальные до 1,2 0,25 от 2,1 до 3,0 0,35 Колонны стальные со штука- 2,5 0,75 туркой 5 2 Панели перекрытий железо- 6,5 0,6—0,7 бетонные с арматурой класса 10 0,8—1,1 А-Ш и слоем бетона от поверх- 16 0,9—1,4 ности бетона до центра тяже- 20 и более 1—2,3 сти арматуры Покрытия из стальных ли- — 0,25 стов Помимо соблюдения требований по огнестойкости конструкций должны выполняться нормы и правила по .конструктивным и объемно-планировочным решениям, вытекающих из требований взрыво- и пожаробезопас- ности. В зданиях I и II степеней огнестойкости независи- мо от пределов огнестойкости допускается применять незащищенные стальные конструкции в одноэтажных производственных зданиях независимо от категории размещаемых в них производств. Это же решение мо- жет быть принято также для многоэтажных зданий при размещении производств категории Г, Д и Е и в назем- ных этажах многоэтажных зданий, в которых разме- щаются производства категорий А, Б и В при условии защиты на всех этажах колонн и перекрытий (кроме покрытий) огнезащитными материалами или красками, обеспечивающими предел огнестойкости конструкций 0,75 ч. Взамен указанной защиты допускается, если воз- можно по условиям технологического процесса, приме- нение в таких зданиях установок автоматического по- жаротушения. При разрушении кровельного покрытия надбункерной галереи (имеющей категорию В) могут обрушиться и конструкции котельной, поэтому указан- ное покрытие следует рассматривать как междуэтаж- ное и придавать ему и колоннам надбункерной галереи предел огнестойкости 0,75 ч. Кровельные покрытия с профилированным стальным листом и эффективным утеплителем следует выполнять по рекомендации § 7.5. Помещения аккумуляторных батарей, как правило, должны размещаться на нулевой отметке и иметь ес- тественное освещение. Помещения насосной станции растопочного мазутохозяйства и аппаратной маслохо- зяйства должны быть разделены противопожарной сте- ной. Внутренние двери помещений масляного и мазут- ного хозяйства должны иметь огнестойкость 0,75 ч и открываться в обе стороны. 134
Требования к сооружениям топливоподачи, котель- ной и бункерам. Несущие и ограждающие конструкции должны выполняться из несгораемых материалов; Цре- целы огнестойкости колонн и междуэтажных перекры- -тий зданий дробильных устройств должны быть соот- ветственно не менее 2 и 0,75 ч. Пределы огнестойкости колонн, а также стеновых ограждений и междуэтажных перекрытий внутри надбункерной галереи должны быть соответственно не менее 2 и 1 ч. Предел огнестойкости других конструкций топливоподачи должен быть не менее 0,25 ч. Полы и стены помещений должны выполняться с учетом гидроуборки пыли. Стены и потолки помещений должны быть гладкими и окрашиваться пылеводооттал- кивающей краской в светлые тона. Количество высту- пов, на которых может оседать пыль, должно быть ми- нимальным. Необходимые выступы должны выполнять- ся с откосами , под углом не менее 60° к горизонтали. В надземно'й части разгрузочного устройства, дро- бильного устройства, конвейерных галерей, узлов пере- сыпки, надбункерной галереи, а так.О размораживаю- щего устройства для торфа остекление следует выпол- нять в размере не менее 0,03 м2 на 1 м3 объема поме- щения. В надбункерной галерее устройство окон, выходящих в помещения котельной или машинного за- ла, не допускается,- Вместо остекления разрешается ус- тройство фонарей или легкосбрасываемой части кровли. Для отвода из помещения пылеприготовления и ко- тельной газов, образовавшихся во время взрыва, долж- ны быть предусмотрены окна. Остекление должно со- ставлять не менее 30 % площади одной из наибольших наружных стен. Применение для остекления армирован- ного стекла или стеклоблоков не допускается. Надбункерное помещение должно быть отделено от котельного .отделения сплошной несгораемой стеной. Из надбункерного помещения должны быть предусмотрены выходы в лестничную клетку, а также в котельное от- деление через каждые 150 м. Оконные переплеты в по- мещениях топливоподачи и котельной должны выпол- няться металлическими и располагаться, как правило, в одной плоскости с внутренней поверхностью стены. На тракте топливоподачи должны выполняться дренчерные завесы в местах примыкания галерей конвейеров к раз- грузочному устройству, дробильному устройству, узлам пересыпок, башне пересыпки главного корпуса, а также на основном тракте в месте примыкания галереи кон- вейеров выдачи топлива со склада и подачи на склад. Надземные конвейерные галерещ кроме неотапли- ваемых и подающих топливо на склад, должны распо- лагаться над несущими конструкциями эстакад. Пло- щадки и лестницы внутри надбункерной галереи и помещений пылеприготовления следует выполнять сквоз- ными. Шахты лифтов, расположенные в котельном отде- лении между котлами, допускается ограждать металли- ческими сетками, а стены машинного отделения этих лифтов следует выполнять пылегазонепроницаемыми. Бункера пыли должны выполняться плотными с гладкой внутренней поверхностью и обеспечивать воз- можность. полного, спуска из.щих .топлива...самотеков .Углы между стенками бункеров должны быть плавно закруглены. Внутри бункеров не должно быть каких- либо выступов., на которых может оседать и задержи- ваться’пыль. Общие стенки между бункерами для пы- - ли ш.-сырого угля не-допускаются. Бункера пыли долж- ны быть герметичны при испытании на давление возду- ха 3,9 кПа. Требования к электротехническим сооружениям. Кабельные сооружения различных энергетических ’ бло- ков, включая помещения под блочными щитами, долж- ны быть разделены несгораемыми перегородками с пре- делом огнестойкости не менее 0,75 ч. Кабельные тун- нели и этажи следует разделять перегородками на от- секи, длина которых определяется технологией тушения пожара, но не должна превышать 150 м. Кабельные шахты должны отделяться от кабельных этажей, тун- нелей и других кабельных помещений несгораемыми перегородками, верхним и нижним перекрытиями с пре- делами огнестойкости не менее 0,75 ч. Перегородки в местах входа кабелей в помещения закрытых распре- делительных устройств, щитов управления и релейных щитов ОРУ должны предусматриваться несгораемыми с пределом огнестойкости не менее 0,75 ч. -Все отверстия в перегородках после прокладки кабелей должны уп- лотняться несгораемыми материалом. Все двери в кабельных сооружениях должны иметь предел огнестойкости 0,75 ч. Вентиляционные шахты трансформаторных камер и кабельных туннелей выпол- няются неутепленными из несгораемых материалов с люками и дверями. Кабельные блочные металлические короба.заводского изготовления внутри зданий допус- кается крепить к строительным конструкциям, а вне зданий — располагать на эстакадах технологических трубопроводов (включая мазуто-, газо- и маслопрово- ды), топливоподачи или на специальных кабельных эстакадах. Крепление указанных коробов должно осу- ществляться на расстоянии не менее 1 м от несущих стальных конструкций зданий и эстакад. В кабельных коробах через 75 м должны быть предусмотрены несго- раемые перегородки с пределом огнестойкости не менее 0,75 ч. Расстояние между коробами различных энерге- тических блоков должно быть не менее 1м. Конструкции кабельных сооружений (колонны, сте- ны, перегородки, перекрытия и покрытия) должны вы- полняться из несгораемых материалов, и иметь пределы огнестойкости не менее 0,75 ч. Конструкции подвесных кабельных сооружений в границах одного энергетичес- кого блока допускается выполнять из несгораемых ма- териалов с пределом огнестойкости не менее 0,25 ч. Не- сущие конструкции подвесных коробов должны распола- гаться с наружной стороны обшивок. Помещения распределительных устройств и пультов управления топливоподачи должны проектироваться с отдельными наружными входами или . входами из про- изводственных помещений через тамбуры-шлюзы. Рас- пределительные устройства размещать в здании разгру- зочных устройств фрезерного торфа не допускается. Глава седьмая КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СООРУЖЕНИЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ XX ФУНДАМЕНТЫ ЗДАНИЙ Сборные фундаменты. Конструкции и раз- меры фундаментов под здания определяются действующими на них нагрузками и качест- вом подстилающих грунтов. По методу расче- ТЕПЛОВОЙ та, основанному на деформациях, размеры фундаментов определяются исходя из абсолют- ной осадки фундаментов, а также разности осадок двух соседних фундаментов. Нормиру- емые величины осадок зависят от характера и конструкций зданий-и фундаментов. ..Так,_на- 135
пример, разность осадок двух соседних фун- даментов при невыгодном загружении не дол- жна превышать для железобетонных и сталь- ных рамных конструкций соответственно 0,002 и 0,004 расстояния между осями фундаментов, а для конструкций, в которых не возникает дополнительных усилий при неравномерной осадке фундаментов, 0,006 этого расстояния. Расчет по осадкам применяется, как пра- вило, при проектировании фундаментов глав- ного корпуса и других ответственных сооруже- ний. Этот метод обеспечивает для фундамен- тов экономию 15—20 % материала по срав- нению с расчетом по нормативным давлениям. Глубина заложения фундаментов определя- ется условиями промерзания грунта, а также конструктивным решением подземного хозяй- ства. Заглавном корпусе глубина заложения фундаментов определяется компоновкой под- земного хозяйства и составляет, как правило, 4—4,5 м и более. При конденсационном подва- ле, поднятом выше отметки планировки, зало- жение фундаментов может быть принято на глубину 2,5—3,0 м. Характеристики типовых сплошных фунда- ментов главных корпусов приведены в табл. 7.1. Таблица 7.1. Характеристики сплошных фундаментов (рис. 7.1, а) М арка Размеры, мм Мар- ка бето- на Расход материалов Масса изде- лия, т а ft Бетон, м8 Сталь, кг ФЖ-8-3 ФЖ-8-4 3000 1200 400 5,6 332; 452 14,0 ФЖ-9-3 ФЖ-9-5 4000 1200 400 7,2 749—1069 18,0 ФЖ-Ю-4 ФЖ-Ю-5 5000 1200 400 8,7 881; 1593 21,8 ФЖ-Н-З ФЖ-П-5 6000 1200 400 10,1 1117—1813 25,3 ФЖ-12-3 6000 1500 500 11,4 2410 28,5 Типовые сборные фундаменты главного корпуса электростанции выполнены в виде сплошного фундамента длиной от 3 до 6 м при ширине тавра 3 м и ширине ребра 0,9 м (рис. 7.1, а). В верхней плоскости предусмот- рены выпуски арматуры, свариваемые с арма- турой колонн. Фундамент устанавливается на песчаную подсыпку толщиной 50—100 мм. При необходимости увеличения площади подошвы под фундамент укладываются подкладные плиты (рис. 7.1, б). В этом случае на песчаное основание укладываются подкладные плиты, а между плитой и фундаментом предусматрива- ется цементная подливка толщиной 30 мм. Подкладные плиты соединяются между собой петлевыми стыками с последующим, замо.ноли- чиванием. В температурных швах устанавли- X) ваются парные колонны, для чего выполняет- ся местное уширецие оебра фундамента. Разработаны конструкции сборных фундаУ ментов под нагрузки до 3000 т. Такой состав- Р.'ис. 7.1; Сборный фундамент каркас главного кор- пуса (размеры см. в табл. 7.1, 7.2 и 7.3): а — фундамент без подкладных плит; б — фундамент с под- кладными плитами; в — фундамент составной; 1 — фундамент; 2 — подкладная плита; 3 — колонна; 4 — плита фундамента; £— ребро фундамента; 6 — замоноличивание ной. фундамент представляет собойфундамент- ную ленту таврового сечения и собирается' из фундаментных плит трапецеидального сечения, имеющих паз, в который укладывается фун- даментная балка (ребро) прямоугольного се- чения (рис. 7.1, в) .. Новый тип фундамента Йо f, сравнению с многослойным фундаментом зна- ? читсльно экономичнее й позволяет сократить расход бетона на фундаменты главного корпу- са пылеугольной КЭС мощностью 2400 МВт на 25 %, или на 1800 м3. Характеристики типовых сборных элемен- тов составного фундамента приведены в табл. 7.2, 7.3. В пределах каждого типоразмера име- ется несколько видов армирования. Армирование сборных фундаментов пре- дусмотрено из стали класса А-Ш марки 25Г2С или 35ГС. Ребро фундамента армируется плос- кими каркасами, соединяемыми арматурными стержнями в пространственный блок. Армиро- вание консолей производится поперечными сварными каркасами и устанавливаемой сни- зу и сверху продольной арматурой (рис. 7.2). 136
Подкладные плиты армируют сварными сет- ками и плоскими каркасами с петлевыми вы- пусками. В пределах каждого типоразмера фун- дамента и плит предусматривается несколько типов армирования, что позволяет применять их при различных нагрузках и расчетных со- противлениях грунта. плит, свыше — три. Следует отметить, что кон- струкция составного фундамента неизбеж- но вызывает перерасход материалов по срав- нению с цельным фундаментом, так как не- обеспечивает полной совместности работы элементов. Арматура укладывается независи- мо в фундамент (башмак} и каждый., ряд Рис. 7.2. Армирование фундамента каркаса главного корпуса: у _ штучная арматура: 2 — плоский каркас ре- бра; 3 — плоский каркас консоли; 4 — выпуски арматуры Таблица 7.2. Характеристики плит составного фундамента (рис. 7.1, в) Марка фун- дамен- та Размеры, мм Марка бето- на Расход материалов Масса изделия, т Ь С d Бетон, м3 Сталь, кг ФП-1 4000 1400 600 .400 2,0 228—550 5,0 ФП-2 4000 2400 600 400 3,5 366—972 8,8 ФП-3 5000 1400 750 400 3,0 378—732 7,5 ФП-4 5000 2400 750 400 5,1 534—1220 12,8 ФП-5 6000 1400 900 400 4,3 541—987 10,8 ФП-6 6000 2000 900 400 6,2 689—1157 15,5 ФП-7 6000 2400 900 400 7,4 898—1693 18,5 ФП-8 7500 1400 900 400 5,5 929—1116 13,8 ФП-9 7500 2000 900 400 7,9 1330—1674 19,8 ФП-10 7500 2400 900 400 9,5 1459—2105 23,8 В сборных фундаментах в зависимости от нагрузок и расчетного сопротивления грунта меняется площадь основания й, следователь- но, размеры подкладных плит и число рядов по высоте, в которые они уложены. При нагруз- ках до 1600 т укладываются обычно два ряда Таблица 7.3. Характеристики ребер составного фундамента (рис. 7.1, а) Марка фун- дамента Размеры, мм Марка бетона Расход материалов Масса изделия, т Длина Высо- та Бетой, м3 Сталь, кг ФР-8-1— ФР-8-5 5000 1250 400 5,8 559—1346 14,5 ФР-9-1— ФР-9-6 6000 1550 400 8,8 1120—1675 22,0 ФР-10-1— ФР-10-3 6000 1850 400 10,3 1315—1656 25,8 ФР-11-1— ФР-11-6 7000 1550 400 10,0 1599—2299 25,0 ФР-12-1— ФР-12-3 7000 2150 500 14,3 1652—1985 35,8 фр-13-1— ФР-13-4 8000 1850 400 13,1 2012—2979 32,8 ФР-14-1— ФР-14-4 8000 2150 500 14,9 2289—3312 37,3 плит, что не обеспечивает ее рационального использования. Если для шага конструкций главного корпуса 6 м составные фундаменты рациональны, то при переходе на шаг 12 м и увеличении нагрузок с 1600 до 2700 т и более эти фундаменты неэкономичны. Крупные фундаменты (например, под кар- кас главного корпуса) выполнялись в мояллит-*- ном железобетоне и только мелкие фундамен- ты массой до 5 т предусматривались из сбор- ных железобетонных элементов. Для вспомРгательнь1х1^здашгй_ли£оор^4Ж£а нии электростанций применяются сборные фундаменты с^1^ного^п1_(риЕ~ТЗ)7Пос- л Рис. 7.3. Сборный фундамент стаканного типа ле установки в них и выверки колонн зазоры заливаются цементным раствором. Фундамен- ты стаканного типа могут быть применены и в главном корпусе, например под стойки пере- крытия подвала. Во вспомогательных зданиях фундаменты устанавливаются на песчаную подсыпку толщиной 50—100 мм. В подвале главного корпуса при установке фундаментов на железобетонное днище предварительно вы- полняется цементная, подливка. Номенклатура стаканных фундаментов (табл. 7.4) позволяет использовать их для ус- тановки парных колонн в местах температур- ных швов, в этом случае размеры стакана уве-
Таблица 7,4. Характеристики фундаментов стаканного’типа <рис. 7.3) - Марка фунда- мента ' Размеры, мм Марка бе- тона Расход материалов Масса из- делия, т а ь h Бетон, м8 Сталь, кг ФЖ-1М 900 900 1100 200 0,72 26 1,80 ФЖ-15М 2100 2100 1750 200 2,68 .1,95 112;144 6,70 ФЖ-16М 1700 1700. 1750" 200- 65;8Г 4,88 ФЖ-17М 1900 2500 1750 200 3,22 132;162 -8,05 ФЖ-18М 2500 2500 1750 200 3,78 188;245 9,45 Ф-1.3-4 1-300 1300 1050 200 1,22 23 3,05 см-м- 1700 1700 1050 200 1,62 36 4,04 Ф-2Г-4 - 2100 2100 1050 300 2., 14. 49 5,35 • "X- . личиваются. В некоторых фундаментах в пре- делах одного типоразмера предусматривается несколько типов- армирования, что позволяет применять их при разных расчетных условиях. Армирование фундаментов выполняется в ви- де сеток из арматуры класса А-Ш марки 25Г2С или 35ГС. Помимо приведенной номенклатуры сбор- ных фундаментов в сортамент унифицирован- ных конструкций входят также фундаментные бетонные блоки длиной 880 и 1180 мм, толщи- ной 300, 400, 600 мм, высотой 580 и 280 мм, выполненные из бетона марки 100. Масса бло- ков— от 0,31 до 0,96 т. Такие блоки использу- ются в приемных сливных эстакадах мазутно- го хозяйства, в. стенах размораживающего устройства, в различных подпорных стенах, а также в качестве доборочных элементов для фундаментов. При наличии в главном корпусе подвала и устройстве под него сплошного железобетон- ного днища фундаменты под каркас здания устанавливаются на'это днище. Днище распре- деляет давление от фундамента на большую площадь основания, благодаря чему размеры фундаментов уменьшаются. Приведенные кон- струкции фундаментов и подкладных плит мо- гут быть применены не только для главных корпусов, но и для других зданий, где это це- лесообразно исходя из действующих нагру- зок и грунтовых условий. Существенным является правильный выбор конструкций и материала фундаментов под каркас главного корпуса. В табл. 7.5 приводит- ся технико-экономическое сопоставление сбор- ных и монолитных фундаментов. Арматура в монолитном фундаменте принята в виде сеток по подошве, а с учетом больших размеров фундамента (до 8—10 м) предусмотрена уса- дочная арматура. Как следует из табл. 7.5, применение сборных фундаментов позволяет уменьшить расход бетона и резко сократить трудозатраты на строительстве. Свайные фундаменты. Наряду с совершен- ствованием сборных фундаментов изучается целесообразность применения свай в зданиях и сооружениях электростанций. Свайные фун- даменты облегчают прокладку трубопроводов циркуляционного водоснабжения, позволяют выполнять глубокие приямки, не требуют во- доотлива и сокращают объем земляных работ. Наиболее распространенными типами свай являются призматические и буронабивные. В зависимости от несущей способности сваи ~'йЦЯГ“6дну колонну каркаса Тлавного^^орпуса “^шбуетсяпвыптшйТь^тТПцо^Турона^внщ, св^ТПТПВЫТГОТШГ^есущейГспбГОбТОсти^Туро-^ набивных свай может быть достигнуто устрой- ством уширения в пяте. Технико-экономическая эффективность применения буронабивных свай зависит от грунтовых условий и характеристики соору- жения. Таблица 7.5. Сопоставление технико-экономических показателей сборных и монолитных фундаментов под колонны главного корпуса КЭС (на одну поперечную ось) Варианты и марка бетона Объем бетона, м3 Расход арматуры, т Сметная стоимость (Московская обл.) Затраты труда, чел-дни на строи- тельной пло- щадке на подсобных предприятиях и транспорте итого на строительст- ве на централизо- ванных пред- приятиях Минэнерго всего в системе Минэнерго на ось, тыс. руб. на 1 м®, руб. на ось на 1 м® на ось на 1 м® на ось на 1 м® на ось на 1 м3 на ось на 1 м® Сборный М-400— М-500 141 2157 10»3 74 55 0,39 . 42 0,30 9/ 0,69 104,7 0,74 201,7 1,42 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % Монолитный М-300 231. 16s3 9,5 41,0 106 0,46 135 0,58 241 1,04 69,4 0,3 310,4 1,35 164% 75% 92% 55 % 193% 118% 321 % 193 % 248 % 151 % 66% 40 % 154 % 95% П р и м еча н и е. В знаменателе приведено соотношение показателей монолитного и сборного. вариантов фундаментов.
С-Л_.-А-> VV.A-.V. А В табл. 7.6 приведено сравнение фундамен- тов пылеугольной КЭС. Рассмотрены общие затраты на устройство оснований под каркас главного корпуса, турбоагрегат, котел и две шаровые мельницы. Таблица 7.6. Сопоставление технико-экономических показателей различных вариантов фундаментов главного корпуса (на 1 блок мощностью 300 МВт) Наименование Сборные фунда- менты Буронабивные сван длиной 10 м 15 м 20 м Бетон: м3 1790 2170 2690 3220 % 100 121 150 180 Сталь: т 235 170 170 170 % 100 73 73 73 Земляные ра- боты: м3 23 400 19600 19 600 19 600 % 100 84 84 84 Стоимость: 214 207 248 291 ’ тыс. руб. % 100 96 115 136 Сопоставление произведено для следующих конструктивных решений фундаментов: сбор- ные отдельно стоящие фундаменты (расчетное сопротивление грунта 0,4 МПа); буронабив^ ные сваи длиной 10, 15 и 20 м (в зависимос- ти от грунтовых условий) с монолитным рост- верком. Как следует из табл. 7.6, экономич- ность буронабивных свай зависит от их дли- ны. Расход стали на буронабивные сваи не за- висит от длины сваи, так как армирование их производится только в пределах верхних 5 м; Следует отметить, что применение буро- набивных свай при заглубленном подвале ма- шинного отделения обеспечивает относительно небольшое уменьшение объема земляных ра- бот. Для обеспечения надежной гидроизоля- щии подвала при свайном основании целесо- образно поднять пол подвала до отметки пла- нировки. Такое решение обычно возможно при оборотной схеме технического водоснабжения с градирнями. Применение буронабивных свай целесо- образно для фундаментов дымовых труб. Так, для трубы высотой 180 м буронабивные сваи по сравнению с плитным фундаментом обеспе- чивают снижение объема земляных работ с 4400 до 400 м3 и объема бетона и железобето- на на фундамент — с 1800 до 500 м3. Буронабивные сваи сооружены с помощью агрегата «Беното» на Березовской ГРЭС (БССР) (сваи больших диаметров заложены под пути крана-перегружателя на угольном складе и под эстакаду конвейеров). По перво- начальному проекту для устройства путей требовалось выполнить большой объем работ по выемке из котло- вана слабых грунтов до плотного песчаного основания, затем произвести засыпку котлована- песком, укладку сборных железобетонных плит и выполнить дренаж. Вместо этого сооружены сваи диаметром 1090 мм, дли- ной 12 м с шагом 4 м (рис. 7.4). Сваи выполнялись из бетона марки 200 пластичной консистенции и армирова- лись каркасом из арматуры 032 мм общей массой 1040 кг. На оголовках готовых свай выполнялся моно- литный железобетонный ростверк сечением 600X1500 мм. По данным треста Белэнергострой трудозатраты на устройство свай составили 1—1,2 машино-часа на 1 м длины сваи. Благодаря применению свай удалось со- кратить трудоемкость в 3,5 раза, стоимость — на 30— 40 % и продолжительность работ—в 1,5 раза. План 1 — свая; 2 — монолитный ростверк; <3—отмостка; 4 — рельс Сваи «БенОто» успешно при^тенепы . при строитель- стве главного корпуса Шатурской ГРЭС. Сопоставление' бурон-абивных и забивных свай (на примере свайного ефунЛЯ1.ф'Нтй'?:пбд каркас главного; корпуса Шатурской ГРЭС для трех блоков по 200 МВт) показывает суще-?;/ ствепныс преимущества буронабивных свай (табл. 7.7) ,. Таблица 7.7. Сопоставление технико-экономических показателей буронабивных и забивных свай (на 3 блока мощностью по 200 МВт) Наименование Буронабив- ные сваи (диаметр 1080 мм, длина 20 м) Забивные сваи (сечение 350X 350 мм, длина 13 м) Количество свай -224- 2420 Общий объем бетона, м3 5790 6640 В там числе объем бетона свай: монолитного (М-200) 4120 —— сборного (М-300) — 3900 Объем монолитного бето- 1670 2740 на ростверка (М-300) Общий расход стали, т 413 1089 В том числе: на сваи 310 920 на ростверк 103 .169 . Применение буронабивных свай вместо забивных позволило на Шатурской ГРЭС уменьшить расход бе- тона на 850 м3 (на 13 %) и стали на 676 т (62 %). . Опыт применения буронабивных и забивных свай на Барнаульской ТЭЦ-3 показывает, что при необходимо- сти устройства лидера забивные сваи по сравнению с набивными имеют большую стоимость и трудоемкость. 'Характеристики забивных свай ’ квадратного сечения приведены в табл. 7.8. Для свай марок С-14-35, С-14-40, 139
Таблица 7.8. Характеристики забивных свай квадратного сечения Марка сван Размеры мм Марка бетона Расход материалов Масса сваи, т Длина приз- матической части П оперечный размер Длина острия. Бетон, м3 Сталь, кг С-6-30 6000 300 250 200 0,55 33 1,38 С-8-30 8000 300 250 250 0,73 42 . 1,83 С-10-30 10 000 300 250 250 0,91 64 2,28 С-12-30 12 000 300 250 250 1,09 94 2,73 С-8-35 8000 350 300 250 1,00 45 2,50 С-10-35 К) 000 350 300 250 1,24 68 3,10 С-12-35 12 000 350 300 250 1,49 98 3,73 С-14-35 14 000 350 ..<300 300 1,73 138 4,33 С-14-40 14 000 400 • 350 300 2,26 166 5,62 С-16-40 16 000 400 350 300 2,58 223 6,45 С-16-40 допускается применение промежуточного стыкав Сваи-оболочки, представляющие центрифугирован- ные железобетонные трубы 0 800 мм испытаны на Лу- комльской ГРЭС. Погружение их в грунт производится вибратором с выемкой грунта из полост^ трубы. Основные схемы. Здания современных ТЭС выпол- няются с каркасом, который воспринимает нагрузки от оборудования, атмосферных воздействий и собственной массы конструкций. При этом стены выполняют только функции ограждения и обеспечивают требуемый тем- пературный режим. Каркасы главных корпусов и дру- Рис. 7.5. Схема поперечной рамы главного кор» пуса гих зданий могут выполняться в железобетоне или в металле. Железобетонные каркасы . обычно проектиру- ются сборными. / Каркас состоит из колонн, ригелей и фермою,бразу- ющих в поперечном направлении раму с жесткими или Тиарнирнымй узлами. При наиболее распространенной- схеме поперечника главного корпуса (рис. 7.5) рама бункерно-деаэраторного отделения в осях Б—В имеет жесткие узлы, а стойки машинного отделения по оси А и котельного отделения по оси Г присоединяются к ней шарнирно через фермы. Такая схема применяется как для железобетонного, так и для металлического карка- са. Продольная жесткость главного корпуса при желе- зобетонном каркасе обычно обеспечивается с помощью распорок, жестко присоединяемых к колоннам. Для ме- таллического каркаса применяются шарнирные распор- ки со связями. При выборе той или иной схемы следует иметь в виду, что в схеме со связями колонны, примы- кающие к ним, несут большую нагрузку за счет передачи на связи усилий от продольного торможения крана, вет- ра, воздействующего на торец, и других нагрузок. Кро- ме того, примыкающие к колоннам связи требуют до- полнительных закладных деталей или других крепеж- ных элементов, практически создающих новую марку колонн, отличную от рядовых. При схеме с жесткими распорками все колонны вос- принимают одинаковые нагрузки и не отличаются по закладным деталям. По условиям технологической компоновки оборудо- вания и коммуникаций..связи в ряде случаев усложня- ют прокладку коробов и трубопроводов. В то же время существенным фактором в пользу решения со связями является уменьшение изгибающего момента в рядовых колоннах в продольном направлении путем исключения горизонтальных нагрузок, которые воспринимаются свя- зями. .Каркас зданиа„в дродольном направдении^аздедяг. ется на температурные секции. Длина секции зависит от расположения основного оборудования. При сборном железобетонном каркасе при длине секции, превышаю- щей 60 м, должны быть проведены расчеты на темпера- турные усилия, определяемые обычно при перепаде тем- пературы в 40—60 °C. При металлическом каркасе дли- на секции принимается ' 1'50—200 м. и более. Связевые пролеты располагаются в центре блока, что обеспечива- ет свободу температурных деформаций. Для обеспечения продольной жесткости каркаса главного корпуса целесообразно решение, принятое в универсальном проекте КЭС, где у постоянного торца выполняется короткая температурная секция 3X12 м, в которой располагаются связи, в остальных секциях пре- дусматриваются жесткие крепления распорок. Такая конструкция позволила облегчить каркас за счет приня- тия ветровой нагрузки с постоянного торца на связи и обеспечить жесткий в продольном направлении устой каркаса, к которому можно присоединять последующие колонны без немедленного замоноличивания узлов. Во вспомогательных зданиях (ГРУ, щит управле- ния, дробильный корпус, служебный корпус и др.) кар- кас в поперечном направлении обычно имеет шарнирное присоединение кровельного ригеля и жесткое присоеди- нение ригелей междуэтажных перекрытий. В продольном направлении при высоте здания до 8—10 м распорки мо- гут присоединяться шарнирно. При большей высоте, а также при больших горизонтальных нагрузках (напри- мер, при мостовых кранах) могут устанавливаться свя- зи или выполняться жесткие крепления распорок к ко- лоннам, аналогично каркасу главного корпуса. (; (Зорный желёзоф1Юнн£дй каркас^борный железобетонный каркас главного корпуса теп- ловой электростанции применен на Кировской ТЭЦ (Ленэнерго). При проектировании сбор- ного. железобетонного каркаса необходимо обеспечить рациональную разбивку каркаса на монтажные марки и правильный выбор кон- струкций стыков сборных элементов. Так как наиболее сложной и трудоемкой работой при монтаже является выполнение стыков сборных железобетонных конструкций, уменьшение ко- личества стыков целесообразно за счет укруп- нения монтажных элементов. Вместе с тем при назначении габаритов заводских элементов сле- дует учитывать оборудование заводов и усло- вия транспортирования. Каркас главного корпуса разделяется на элементы колонн длиной 8—13 м и ригелей на полную длину. Так, в каркасе главного кор-
Рис. 7.6. Сборный железобетонный каркас главного корпуса масса элементов в т) КЭС по типовому проекту 67-68. (В рамках приведена пуса КЭС по проекту 67-68 (рис. 7.6) колонна ряда А собирается из двух заводских элемен- тов, ряда Б — из пяти, ряда В — из семи и ря- да Г — из шести элементов. Максимальная масса элемента 39 т. Укрупнительная сборка колонн в монтажные элементы не оправдыва- ется, и монтаж, следует производить заводски- ми марками. Колонны главных корпусов, как правило, выполняются либо двутаврового, либо прямо- угольного сечения из бетона марок 400 и 500. Колонны каркаса наружной стены котельного отделения, имеющие значительную высоту при относительно небольших нагрузках, иногда выполняются решетчатыми. Для сопряжения колонн с фундаментом, ригелем, распоркой и смежными элементами колонны предусматри- ваются выпуски арматурй. Колонны вспомогательных зданий выпол- няются обычно прямоугольного сечения из бе- тона марок 200 и 300/ Армирование колонн как главного корпу- са, так и вспомогательных зданий производит- ся, как правило, сварными каркасами из ста- ли класса А-Ш. Конструкция каркасов (рис. 7.7) зависит от формы и размеров сечения, а также от производственных условий изготов- Рис. 7.7. Сварная арматура колонн: а, б—армирование сварными хомутами и штучной арматурой; в, г, д — армирование плоскими каркасами с укрупнением в пространственные блоки; е — деталь укрупнения сваркой элект- роклещами; ж—деталь укрупнения электродуговой сваркой; 1 •— сварной хомут; 2 — отдельный продольный стержень; 3, 4 Б., .6 — плоские сварные каркасы; 7 — отдельный стержень, coj единяющий плоские каркасы в пространственный блок ! 141
ления колонн. Арматура колонн обычно изго- товляется в виде сварных, хомутов со встав- ленной в них штучной арматурой, которая крепится к хомутам прихваткой сваркой через одно-два пересечения. Более совершенным способом является армирование отдельными плоскими каркасами с последующим укруп- нением в пространственный блок. Плоские каркасы изготовляются при по- мощи контактно-точечной сварки. Сварка при укрупнении в блок производится с помощью электроклещей. При отсутствии электроклещей часто применяется дуговая электросварка, что менее эффективно, а в некоторых случаях и недопустимо. Применение дуговой сварки при изготовлении пространственных каркасов мо- жет быть лишь. при . условии соединения стер- жней при отгибе конца в виде «лапки» (рис. 7,7, ж) . Ригели главных корпусов имеют двутавро- вое или прямоугольное сечение. Настил пере- крытия опирается, как правило, на ригели. ОТТйртние 'нт~консо л иптожет^Дь~Дцопущейо~ только при шаге конструкций 6 м и неболь- ших нагрузках на перекрытия. Армирование ригелей производится поперечными сварными хомутами со вставленной в них штучной арма- турой либо плоскими каркасами с последую- щим укрупнением их. в пространственный блок аналогично пространственным арматурным блокам колонн. Учитывая, что в ригелях хому- ты являются рабочей арматурой, восприня- та б л и ц а 7.9. Унифицированные сечения сборных железобетонных элементов каркаса Наименование элемента Внешние размеры сечения (ширинах высота), мм Колонны главного корпу-. са 600X600; 600X800; 600X1000; 600X1200; 600X1500; 600X1800; 600X2000; 600X2400 Ригели главного корпуса: при шаге конструкций 6 м при шаге конструкций 12 м 600X800; 600X1400; 600X2000 600X1200; 600X1800; 600X2400 Колонны вспомогатель- ных зданий Ригели вспомогательных зданий 300X300; 400X400; 400x600;. 400X800 400x600; 400X800 Продольные распорки:.-, при шаге конструкций 6 М ' ' ' . при шаге.. конструкций. 12 м • - 300X400; 300X600 400 X 8.00. . . мающей поперечные усилия, не должно быть допущено пережога арматуры. Для уменьшения типоразмеров элементов каркаса для всех сооружений электростанций принимаются унифицированные сечения ко- лонн, ригелей и распорок (табл. 7.9). Колон- Рис. 7.8. Унификация размеров колонн и ригелей: а — колонна двутавровая; б — колонна решетчатая; в ригель двутавровый; г — консоль (размеры см. в табл. 7.10); д — рас- положение арматуры в колоннах; е — расположение арматуры в ригелях ны и ригели главного корпуса могут выпол- няться прямоугольного и двутаврового сече- ний, колонны сечением 600X2000 мм и 600Х Х2400 мм могут выполняться также решетча- тыми. В многоэтажных зданиях можно сохра- нить единый размер сечения колонн, выполняя их в нижйих этажах прямоугольными, а в верх- них этажах по мере уменьшения нагрузки — двутавровыми или решетчатыми. Несущую способность элемента в соответствии с дейст^ вующими усилиями можно изменять армиро- ванием и изменением марки бетона.
Таблица 7.10. Унифицированные размеры консолей колонн (рис. 7.8, г) ' Ширина колонны Ь, мм Размеры консоли, мм Ширина колонны Ъ, мм Размеры консоли, мм О1 а£ «а «1 О® аа 600 300 300 400 600 600 600 1000 600 300 400 600 1200 1000 600 600 400 1200 600 1200 1200 600 400 400 600 300 400 300 300 600 300 300 600 600 600 600 400 300 300 300 1200 600 600 300 300 300 400 Продолжвние табл. 7.11 Марка . распор- ки Размеры изделия, мм Марка бетона Расход материалов Масса.. изделия, т а ь h Бетон, м8 Сталь, кг СБ-12-3 11280 400 800 , 400 3,0 701—1078 56 7,5 СБ-12-4 10 780 400 . 800 400 2,8 667—1030 56 7,0 Примечание. В знаменателе показан расход стали иа закладные детали. Для применения универсальной опалубки при изготовлении колонн одинакового сечения, но с различным расположением ^бнсолей и двутавровых участков проектирование этих изделий должно выполняться в модульной си- стеме, при этом общая длина колонны, рас- положение и высота двутавровых участков, положение консолей, а также разбивка решет- ки в колоннах принимаются, как правило, кратными 600 мм, в отдельных случаях допус- кается кратность 300 мм (рис. 7.8). Унифицированные размеры консолей при- ведены в табл. 7.10. Толщина полок двутавровых колонн и ри- Рис. 7.9. Унифицированные распорки каркаса (размеры см. в табл. 7.11) Таблица 7.11. Характеристика унифицированных распорок каркаса (рис. 7.9) Марка распорки Размеры изделия, мм Марка бетона Расход материалов Масса зДелия т и а ь h Бетон, м:3 Сталь, кг СБ-6-2 5480 300 400 200 0,66 f 57—158 1,7 17 СБ-6-3 5280 300 400 200 0,63 55—154 1,6 17 СБ-6-4 4780 300 400 200 0,57 50—140 1,4 17 СБ-6-5 5280 300 600 200 0,95 126, 157 2,4 17 СБ-6-6 4780 300 600 200 0,86 115, 142 2,1 17 гелей принимается 200, 300 и 400 мм в зависи- мости от высоты сечения. Сборные железобетонные распорки, обес- печивающие продольную жесткость сооруже- ния, также унифицированы в зависимости от шага конструкций’ и действующих усилий (табл. 7.11 и рис. 7.9)’. Распорки сечением 300X400 и 300X600 мм имеют прямоугольные сечения, распорки сече- нием 400X300 мм — двутавровое сечение. Все распорки армируются сварными каркасами из стали класса А-Ш. В пределах одного типо- размера предусмотрено несколько марок в со- ответствии с несущей способностью распорки. Торцы распорок имеют выпуски арматуры ;и Рис. 7.10. Стык с пропуском ригеля через колонну: 1 — ригель; 2 — колонна; 3 — центрирующая прокладка; 4 — ван- ная сварка; 5 — инъекция раствором 143
подрезки, обеспечивающие выполнение жест- кого рамного узла. При пропуске ригеля через колонну (рис. 7.10) исключаются консоли и колонны изго- товляются в унифицированных опалубочных формах, отличающихся друг от друга только сечением. Длина колонны изменяется установ- кой в форму заглушек. Опирание подкрано- вых балок на колонну осуществляется на ме- таллические столики или на уступ в месте перехода с большего сечения (подкрановая часть), на меньшее (надкрановая часть). ригеля с колонной выполня.етцяитут.ем-.свя.ркщ выпусков арматуры и инъектирования зазора.. Ирш таком решеншГригёль может выполнять- ся с предварительным напряжением, что обес- печивает экономию арматуры. I Брусковый железобётонный каркас^Исход- ным элементом брусковых конструкций карка- са главного корпуса является железобетон- ный брусок прямоугольного едения, армиро- Рис. 7.11. Сечеииё желе- зобетонного ' брускового элемента каркаса: 1 — бетон; 2 — обрамляющий уголок; 3 — хомут ванный снаружи арматурой из уголков, сое- диненных хомутами, приваренными к уголкам точечной сваркой (рис. 7.11). Длина брусков принимается до 13,8 м (длина платформы). В заводских условиях из отдельных брусков собирается двухветвевая колонна (в отдель- ных случаях трехветвевая). Такая конструк- ция колонны позволяет уменьшить изгибаю- щие моменты за счет центрального приложе- ния вертикальных нагрузок (например, крано- вых) к ветвям колонны. Армирование колонн уголками с шириной полки 90—200 мм и хо- мутами диаметром 10—16 мм обжимает сече- ние колонны и повышает ее прочность. Сое- динение брусков производится приваркой на- кладок к обрамляющим уголкам и эпоксидной подливкой торцов (рис. 7.12). Ригели и про- дольные распорки шарнирно опираются на металлические столики колонн, приваренные к обрамляющим уголкам (рис. 7.13)и Для повышения эффективности брусково- го каркаса предложено ригели и продольные распорки выполнять также из сборного желе- зобетона. С этой целью предварительно на- пряженный ригель пропускается через колон- ну, в ригеле выполняются гнезда, в которые Рис. 7.12. Стык брускового элемента колонны каркаса. / — эпоксидная подливка; 2 — металлическая накладка вставляются ветви колонны, а зазоры зали- ваются эпоксидным составом. Возможным вариантом брускового карка- са является конструкция с применением цельноформованных двухветвевых колонн (рис. 7.14). Элемент колонны изготовляется длиной до 13,8 м. Стыки колонн назначаются из ус- ловия изготовления минимального количества Рис. 7.13. Опирание металлического ригеля на колонну при брусковой конструкции каркаса
типоразмеров. В отличие от обычных бруско- вых в цельноформованных колоннах требуется установка закладных деталей. Ригели пропус- V каются через колонны. В отдельных случаях для опирания ригелей или подкрановых балок выполняются накладные металлические кон- соли. Металлический каркас. Колонны металли- ческого каркаса выполняют как решетчатыми, так и сплошными. Решетчатые колонны при- „ меняются при относительно малых нормальных усилиях и больших моментах или при боль- шой гибкости колонн. Такой тип колонн обыч- но целесообразен для фасадных стен котель- ных отделений. Сплошные колонны применя- ются при больших нормальных усилиях и малой-гибкости (колонны в бункерных и деа- эраторных отделениях). Для уменьшения тру- доемкости изготовления конструкций колонну машинного отделения рекомендуется также выполнять сплошного сечения. Пример металлического каркаса главного корпуса КЭС по проекту 67-68 приведен на рис. 7.15. Наиболее рациональным сечением сплошной колонны является двутавровбе (сварное из листов). Для увеличения площа- ди и жесткости сечения пояса колонн могут быть усилены приваркой дополнительных листов, образующих двутавровое сечение пояса. Риге- ли выполняются сварными, двутаврового се- чения. В металлическом каркасе главного кор- пуса высота сечений колонн и ригелей близка к размерам железобетонных элементов. Учи- тывая относительно малую массу металличес- кого каркаса, длину заводского элемента ко- лонн принимают из условий жесткости равной 22—25 м. Для изготовления тяжелонагруженных эле- ментов металлического каркаса целесообраз- но использовать низколегированные стали и стали, имеющие повышенную прочность. Эф- фект может дать применение для колонн глав- ного корпуса высокопрочной стали и стали повышенной прочности классов С60 и С52. Мон- тажные соединения металлического каркаса главного корпуса выполняются сваркой. Пред- ставляется целесообразным применение высо- копрочных болтов. ^Стык колонны с фундаментом выполняется с помощью металлддм:^ют~Дщт1мака. "Огюр- ная плита устанавливается на цементную под- ливку. Анкерные болты проходят вне опорной 1@—864 145
Рис. 7.15. Металлический каркас главного корпуса по типовому проекту 67-68 плиты и притягивают траверсу башмака (рис. 7.16, а)Колонна опирается на опорную пли- ту фрезерованным торцом. Башмак обычно располагается на 1,0—1,5 м ниже пола перво- го этажа. Стыки колонн предпочтительнее выпол- няя металлического кар- каса главного корпуса: а — стык колонны с фунда- ментом ; б — стык элементов колонны; 1 — опорная пли- та; 2 — анкерный' болт; 3 — монтажная сварка встык; 4 — монтажный столик; 5 стяжной болт с трубкой
Рис. 7.17. Металлический каркас главного корпуса Березовской ГРЭС-1
пять фрезерованными. Обычно сопряжения (рис. 7.16, б) выполняются сваркой элементов колонн встык с соответствующей разделкой торцов стыкуемых элементов для V-образного или К-образного шва. Для установки и фикса- ции колонны при монтаже и обеспечения тре- буемого зазора между торцами стыкуемых элементов предусмотрены монтажные столики со стяжными болтами, пропущенными через трубки. Для обеспечения точного зазора меж- ду торцом трубки и столиком могут прокла- дываться шайбы. Стык ригеля с колонной вы- полняется также с помощью монтажного сто- лика и накладок, привариваемых по боковой и верхней граням ригеля. Следует отметить металлический каркас главного корпуса Березовской ГРЭС-1. Зда- ние имеет высоту 122 м, ширину 171 м и длину около 700 м. К каркасу на отметке 106 м под- вешивается котел (рис. 7.17). На отметке 54,0 м в рядах Б—В и Е—Ж и на отметке 103,0 м в рядах В—Е на уровне хребтовых ба- лок предусматриваются горизонтальные дис- ки жесткости, которые передают нагрузки на . вертикальные диафрагмы, расположенные в торцах всех котельных блоков между рядами В—Е. Все колонны (кроме рядов Г и Д) состоят из двух широкополочных двутавров, соединен- ных листом-стенкой. Колонны рядов Г и Д, воспринимающие нагрузки около 6000 т, целе- сообразно выполнять двутаврового сечения из высокопрочных листов. Ригели изготовлены из двух широкополочных тавров, соединенных листом-вставкой, или из широкополочных дву- тавров. В рамных узлах применены высоко- прочные болты. Узлы разработаны исходя из условий монтажа колонн укрупненными бло- ками. В фермах покрытий пояса выполнены из одиночных уголков. Конструкция покрытия разработана с учетом возможностей блочного Таблица 7.12. главного корпуса КЭС мощностью 8x300 МВт Сопоставление расхода материалов на сборный (по серийному проекту 67-68) монтажа. Подкрановые балки выполняются изз широкополочных тавров с листом-вставкой.^ При общей массе металлоконструкций в глав-7 ном корпусе Березовской ГРЭС-1 65 тыс. т эффект от применения широкополочных двутав-7 ров и тавров по сравнению с обычными про- филями и листом составляет: снижение трудоД емкости изготовления—27 000 чел-дней; сни« ’ жение расхода стали— 1680 т; снижение сто-, имости металлоконструкций —94.0 тыс. руб... Сопоставление показателей каркасов. j&i6op мйт^. фиала для каркаса главного, корпуса является одним из при его проектлронанйи; Атомтеплоэлектро- проектов выполнена работа, в которой сопоставлены по- казатели каркасов на примере главного корпуса пыле-1 угольной КЭС с блоками 8X300 МВт (при шаровых мельницах), сооружаемого по типовому проекту 67-68. При стальном каркасе число температурных швов умень- шено до двух против четырех при железобетонном кар- касе. Для уменьшения расчетных моментов в колонне по ряду В выше кровли бункерной предусмотрен под- кос. Продольная устойчивость обеспечена связями. В каждой секции предусмотрены один-два пролета, в ко- 3 торых по всей высоте установлены связи. Кроме того, связи устанавливают в крайних пролетах от верха ко- .' лонн до уровня подкрановых балок. При стальном каркасе колонны рядов Б и В, вос- принимающие большие расчетные усилия, имеют соста- вное сплошное сечение, менее нагруженные колонны по рядам А и Г — решетчатое. Ригели бункерно-деаэратор- ной этажерки также имеют составное сплошное сечение. Колонны сплошного сечения и ригели изготовлены из стали марки 14Г2, в решетчатых колоннах ветви — из стали 14Г2, решетки — из стали ВСтЗкп. При толщине проката свыше 32 мм вместо стали марки 14Г2 приме- няется сталь марки 10Г2С. / -К^фйедует , эфя1валс11’т;н:а -1,82 м’1 -ЯЦ'ЖзсяюУбйнигр,-. Эквивалент со- ' ’хйаняется' почти одинаковым длй всех элементов кар- каса (за исключением распорок по ряду А и ригелей между рядами Б и В, для которых эквивалент состав- ляет соответственно 3,14 и 2,68). Следует отметить, что масса арматуры в железобетонных распорках ряда А равна массе стальных распорок. Фермы, подкрановые балки, воронки бункеров, кар- касы торцов для обоих вариантов приняты стальными. Следует отметить, что на результатах сопоставления г общего расхода стали в рассматриваемых вариантах сказалось чрезмерное насыщение железобетонных кон- железобетонный и стальной каркасы Наименование Сборный железобетонный каркас Стальной каркас Бетон, м8 Арматура, т Стальные конструк- ции, т Масса каркаса, т Стальные конструкции, т Бетон, м3 Колонны ряда А 985 217ч 2460 504 Распорки и связи ряда А 336 110 13 858 107 —— Колонны ряда Б 2064 670 — 5150 1386 —— Колонны ряда В 2694 836 — 6750 1675 ——— Распорки и связи рядов Б и В 1451 500 80 3730 933 Ригели между рядами Б и В 1768 482 — 4420 659 — Колонны ряда Г 2495 580 — 6250 1148 Распорки п связи ряда Г 1314 430 49 3349 728 * Дополнительный расход материала на фундаменты — — -— — 54 (армату- 608 Всего по главному корпусу 13 107 3825 и Мм — .1 1 142 32 967 Pd7 7194 608 М3
рйу/дарукций арматурой (среднее содержание арматуры в У'железобетонном каркасе составляет 292 кг/м3), при У Уй уменьшении до 230 кг/м3 общий перерасход стали при .'<;.у!ста.плическом каркасе увеличился бы с 18 до 20—25 %. |j’"’ . Оценка влияния материала каркаса на расход бето- ' на, стали и стоимость проведена для наземной части главного корпуса Новосибирской ТЭЦ-5 (табл. 7.13). Таблица 7.13. Сопоставление расхода материалов на надземную часть главного корпуса пылеугольной ТЭЦ мощностью 4X175 МВт (26 осей) в зависимости от конструкции каркаса if УЙУ / Ж> • /л- Наименование Вариант каркаса железо- бетонный стальной Объем бетона, м3 18 300 9800 ,?Масса стальных конструк- 5210 9200 ций, т Масса арматуры, т 3380 1140 Всего стали, т 8590 10 340 /"./Стоимость, тыс. руб. 4660 4010 _£/ ' При определении общей стоимости принимались следу- >дощие единичные стоимости: при железобетонном карка- .’.‘‘У'.сс стоимость 1 м3 железобетона— 165 руб. и 1 т метал- со- /деконструкции— 315 руб. При стальном каркасе — 3,. ^ответственно 126 и 301 руб. .) Для оценки эффективности различных типов кар- касов главного корпуса в табл. 7.14 проведено сопоста- ./"> Таблица 7.14. Сопоставление технико-экономических у/ /показателей каркасов главного корпуса газомазутной / Н. /У Г.-.., у ‘<г'Ж У^’" Тип каркаса Сборный Железо- бетонный • Й S и Наименование Колонны Колон