Курс лекций общая энергетика

Начертательная геометрия
Фронтально проецирующая плоскость
Фронтальная плоскость уровня
Фронталь плоскости
Прямая, параллельная плоскости
Взаимная параллельность плоскостей
Примеры изображения плоскостей общего и частного положения
Задание поверхности на комплексном чертеже
Определитель поверхности
Алгоритм конструирования поверхности
Развертывающиеся поверхности
Комплексный чертеж призматической поверхности
Задание кривых линейчатых поверхностей
Задание цилиндрической поверхности общего вида на комплексном чертеже
Неразвертывающиеся линейчатые поверхности с двумя направляющими
Алгоритм построения цилиндроида
Коноид
Поверхности вращения
Поверхности вращения второго порядка
Сфера образуется вращением окружности
Эллипсоид вращения
Гиперболоид вращения
Тор- поверхность вращения 4 порядка
Сконструировать поверхность: тор-кольцо
Винтовые поверхности
Решение позиционных и метрических задач
Позиционные задачи
Решение главных позиционных задач
Конические сечения
Построить линию пересечения сферы
Метрические задачи.
Построение плоскости, касательной к поверхности
Задачи на определение расстояний между геометрическими фигурами
Преобразование комплексного чертежа
Плоский чертёж
Третья основная задача преобразования комплексного чертежа
Решение четырех основных задач преобразованием комплексного чертежа
Плоскость общего положения поставить в положение проецирующей
Решение позиционных задач с помощью преобразования комплексного чертежа
Технические чертежи

Изображения на технических чертежах

Разрезы
Классификация разрезов
Соединение части вида и части разреза
Сечения
Выносные элементы
По наглядному изображению построить три вида детали и выполнить необходимые разрезы.
Построить три вида детали и выполнить необходимые разрезы
Сфера
Аксонометрия
Изометрия окружности
Прямоугольная диметрия
Энергетика
  • Тепловые электрические станции
  • Основные элементы паровых электростанций
  • Технологическая схема ТЭС
  • Отопление и горячее водоснабжение (ГВС)
  • Топливный тракт электростанции
  • Сжигание жидкого топлива на электростанции
  • Тракт шлакозолоудаления
  • Виды органического топлива
  • Характеристики топлива
  • Элементы теории термодинамики
  • Термодинамический процесс
  • Изобарный процесс
  • Круговые процессы или циклы
  • Энтропия как параметр термодинамической
    системы
  • Термодинамические процессы водяного пара
  • Основные параметры воды и водяного пара
  • Основное тепловое оборудование ТЭС
  • Основные параметры и обозначения
    паровых котлов
  • Паровые турбины
  • Основные узлы и конструкция паровой турбины
  • Принципиальная схема конденсационной
    установки
  • Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ)
  • Компоновка главного корпуса
    и генеральный план ТЭС
  • Строительная компоновка главного корпуса ТЭС
  • Генеральный план электростанции
  • Газотурбинные, парогазовые электрические
    станции
  • Атомные электростанции
  • Принципиальные тепловые схемы АЭС
  • Альтернативные источники получения
    электрической энергии
  • Приливные электростанций (ПЭС).
  • Энергия морских течений
  • Различные типы ветроагрегатов
  • Экология
  • Экологические проблемы тепловой энергетики
  • Экологические проблемы ядерной энергетики
  •  

    Компоновка главного корпуса и генеральный план ТЭС

    Основные требования, предъявляемые к компоновке тепловых электрических станций

    Под термином «компоновка» понимается взаимное расположение основных производственных цехов и прочих цехов электростанции, а также расположение в них основного и вспомогательного оборудования. Компоновка помещений и оборудования электростанции является одним из наиболее трудных и ответственных этапов проектирования. Необходимо иметь в виду, что проектирование и постройка электростанции продолжается 3÷4 года, эксплуатируется же она несколько десятков лет. Поэтому ошибки, допущенные в компоновке, будут сказываться в течение всего времени существования электростанции.

    К компоновке электростанции предъявляются следующие основные требования:

    1. Надёжность и бесперебойность эксплуатации. Компоновка должна соответствовать наиболее простой технологической схеме производства. Опасное в отношении взрывов и пожаров оборудование не должно располагаться внутри здания электростанции или должно быть выполнено в пожарозащищённой и взрывозащищённой оболочке. Расположение в здании оборудования должно быть таково, чтобы все коммуникации между его элементами (паропроводы, питательные и другие трубопроводы, газоводы и воздуховоды) имели простые и наглядные схемы и конфигурацию и возможно меньшую длину. Как основное, так и вспомогательное оборудование должно быть доступно для удобного и правильного обслуживания как при нормальной работе, так и в аварийных условиях. Расположение оборудования должно давать возможность удобного и быстрого производства ремонтов и ревизий оборудования (например, возможность замены труб парогенераторов, замены электродвигателей и т.д.). Водяные баки не следует без принятия специальных мер предосторожности (например, двойные перекрытия, гидроизоляция) размещать в следующем по высоте этаже над электротехническими сооружениями. Паропроводы и водопроводы не должны располагаться вблизи электротехнических сооружений и электрические кабели вблизи от горячих трубопроводов.

    Необходимо обеспечить возможность создания хороших санитарно-гигиенических условий для обслуживающего персонала и выполнения требований техники безопасности. Желательно, чтобы всё оборудование, и особенно рабочие места и площадки, имело хорошее естественное освещение. Полное отсутствие естественного освещения допускается в электрических распределительных устройствах и сооружениях, не имеющих постоянного обслуживания. Должна иметься возможность устройства хорошей вентиляции и аэрации помещений.

    2. Минимальная стоимость сооружений. Необходимо стремиться к тому, чтобы выбранное оборудование было размещено в минимально возможном объёме и на минимальной площади зданий и сооружений, с соблюдением, однако, всех требований технологического процесса производства энергии и правил техники безопасности, которые играют первенствующую роль и не должны приноситься в жертву строительным, архитектурным или каким-либо другим соображениям.

    3. Минимальные эксплуатационные расходы. Расположение оборудования должно давать возможность обслуживания его минимальным количеством персонала и обеспечить минимальный расход электроэнергии на собственные нужды, в особенности на тягу и дутьё, перекачку воды и подачу топлива.

    4. Возможность расширения станции. Устройства топливоподачи, водоснабжения конденсаторов и золоудаления не должны препятствовать расширению станции. Ввод топливоподачи в здание станции должен быть со стороны её постоянного торца, но не со стороны расширения. Расположение оборудования в цехах и взаимное расположение их должны давать возможность увеличения мощности станции без нарушения её эксплуатации в период строительных работ и установки добавочных агрегатов. Распределительное устройство собственных нужд должно быть расположено вблизи центра электрической нагрузки и иметь возможность расширения при увеличении мощности станции.

    Перечисленные выше требования, предъявляемые к компоновке электростанции, в известной мере противоречат одно другому. Поэтому очень часто не удаётся удовлетворить всем этим требованиям, взятым вместе, и станцию приходится компоновать, ориентируясь на те из этих условий, которые в данном конкретном случае представляются наиболее важными.

    1.7.2. Компоновка главного корпуса электростанции. Общие положения.

    Главным корпусом тепловой электростанции называют главное её здание, внутри которого размещается основное и связанное с ним вспомогательное энергетическое оборудование, осуществляющее главный технологический процесс преобразования теплоты сгорания топлива в электрическую энергию.

    Среди производственных установок и сооружений электростанции главный корпус занимает особое, центральное место, к которому стекаются и от которого отходят разнообразные технологические потоки. Так, в главный корпус подаётся топливо, подлежащее использованию, вода для охлаждения отработавшего пара турбин и т. д. Из главного корпуса отводятся охлаждающая вода после конденсаторов, дымовые газы парогенераторов, шлак и зола при использовании твёрдых топлив и т. д. Из главного корпуса выводится конечная продукция электростанции ― электрическая энергия, а на теплоцентралях, кроме того, и тепловая энергия с паром или горячей водой.

    В соответствии с установкой в главном корпусе основных энергетических агрегатов ― парогенераторов и турбоагрегатов ― в состав главного корпуса входят два основных помещения (или отделения): парогенераторное и турбинное (машинный зал) и, кроме того, так называемое промежуточное помещение между парогенераторным и турбинным помещениями для различного вспомогательного оборудования турбоагрегатов и парогенераторов. Промежуточное помещение выполняют многоэтажным в виде этажерки. Наличие его способствует устойчивости строительных конструкций главного корпуса, включающих, в частности, колонны наружных фасадных стен машинного зала и отделения парогенераторов.

    В промежуточном помещении находятся деаэраторы с баками, иногда бункеры топлива и оборудование пылеприготовления. Оно выполняется двухпролётным, состоящим из деаэраторного и бункерного отделений, или однопролётным в виде совмещённого бункерно-деаэраторного помещения.

    Кроме того, в нём размещают РОУ и БРОУ, трубопроводы, электрическое распределительное устройство собственного расхода и тепловые щиты, в том числе блочные щиты управления. Эти щиты размещают на основном уровне обслуживания, составляющем 9÷11 м и совпадающим с помещениями турбоагрегатов и парогенераторов.

    Бункерное и совмещённое бункерно-деаэраторное отделения входят в состав парогенераторного отделения. Отдельно выполненное деаэраторное помещение относят к машинному залу.

    В отдельных случаях, например, на некоторых газомазутных ТЭС, промежуточное отделение отсутствует, что удешевляет здание, но затрудняет размещение вспомогательного оборудования.

    Как мы уже знаем, парогенераторное помещение электростанции на твёрдом топливе включает бункерное отделение с бункерами, в которых обеспечивается запас топлива. На пылеугольных электростанциях с индивидуальным пылеприготовлением оборудование пылеприготовления размещают в бункерном отделении, но быстроходные угольные мельницы располагают в основном помещении парогенераторов.

    В случае централизованной сушки и размола топлива вне главного корпуса оборудование пылеприготовления размещают в отдельном здании центрального пылезавода (ЦПЗ). Там же размещают бункеры сырого угля и промежуточные бункеры угольной пыли. При индивидуальном и центральном пылеприготовлении расходные бункеры угольной пыли размещают в главном корпусе, близ топочных камер парогенераторов.

    Часть вспомогательного оборудования парогенераторов ― золоуловители, дымососы на пылеугольных электростанциях ― размещают, как правило, вне главного корпуса, рядом с ним, на открытом воздухе.

    Сухие золоуловители, как правило, во всех климатических районах устанавливают на открытом воздухе, нижние части обычно закрыты. Мокрые золоуловители при расчётной температуре ниже минус 150С устанавливают в закрытом помещении. Сопла и нижнюю часть мокрых золоуловителей закрывают во всех климатических районах. Дымососы и дутьевые вентиляторы устанавливают на открытом воздухе при использовании газа и мазута во всех климатических районах при расчётной температуре отопления выше минус 280С. Дымовые трубы сооружают вблизи главного корпуса со стороны парогенераторного отделения.

    При благоприятных условиях, в районах с тёплым климатом, на открытом воздухе возможно расположить также и основное оборудование: парогенераторы, специально выполняемые, и турбоагрегаты, защищаемые при этом лёгкими укрытиями. Конденсационное помещение с конденсаторами турбин, теплообменниками и насосами выполняют закрытыми.

    Проведение монтажных и ремонтных работ должно обеспечиваться необходимыми грузоподъёмными механизмами. Обязательна установка в машинном зале одного-двух мостовых электрических кранов грузоподъёмностью, рассчитанной на наиболее тяжёлые детали турбоагрегатов. Самыми тяжёлыми являются статоры электрогенераторов, конденсаторы турбин и т.д.

    В помещении парогенераторов устанавливают также один-два мостовых электрических крана. Вспомогательное оборудование обслуживают грузоподъёмными механизмами. На электростанции устанавливают, кроме того, пассажирские и грузовые лифты. Монтажно-ремонтные площадки с железнодорожным въездом нормальной колеи выполняются в машинном отделении со стороны постоянного и временного торцов здания.

    На ТЭЦ допускается въезд только со стороны временного торца. При поперечном расположении шести и более турбоагрегатов допускается устройство промежуточной ремонтной площадки. Устраивают железнодорожный въезд нормальной колеи в парогенераторное отделение, в которое предусматривают и въезд автотранспортом, электрокарами и тягачами.

    Боковые въезды автотранспорта предусматривают примерно через каждые 200 м длины помещения парогенераторов со стороны дымососной. Для защиты от загрязнений открытых производственных установок, например, электрические распределительные устройства, трансформаторы и т.д., для сохранения здоровья персонала и населения, для охраны природы района электростанции при компоновке главного корпуса предусматривают возможно полную очистку дымовых газов от твёрдых примесей.

    Типы компоновок главного корпуса

    Тип компоновки главного корпуса электростанции зависит от многих факторов, из которых нужно выделить следующие:

    1. Вид топлива (уголь, газ, мазут), способы его подачи (железнодорожным, морским или иным путём) и подготовки (предварительная подсушка влажных твёрдых топлив, замкнутая или разомкнутая схема сушки топлива, индивидуальная или центральная система пылеприготовления).

    2. Энергетический тип электростанции (КЭС или ТЭЦ), тип и число турбоагрегатов и парогенераторов, технологическая структура электростанции (блочная или неблочная). В настоящее время сооружаются преимущественно крупные конденсационные электростанции с шестью—восемью энергоблоками. Большое распространение имеют также теплоэлектроцентрали докритических параметров пара с неблочной структурой. Наиболее крупные ТЭЦ отопительного типа выполняют с агрегатами сверкритических параметров пара с блочной структурой. На электростанциях с одинаковыми энергоблоками главный корпус составляется из одинаковых частей, включающих блок, состоящий из турбоагрегата, парогенератора и вспомогательного оборудования. Отводят место, кроме всего, для общестанционного оборудования (баки, насосы и т.д.). Как правило, устанавливают одновальные турбоагрегаты. В виде исключения на одной из электростанций установлен двухвальный турбоагрегат 800 МВт. Парогенераторы, изготовляемые в Российской Федерации, имеют обычно П-образную компоновку. На электростанциях неблочной структуры нет прямой связи между турбинами и котлами. Котлы размещают в парогенераторном отделении почти независимо от размещения турбоагрегатов в машинном зале.

    Компоновки главного корпуса электростанции разделяются на:

    I. Степень закрытия основных агрегатов (турбин и котлов). По этому признаку компоновки главного корпуса разделяются на:

    1. Закрытые компоновки, при которых турбоагрегаты находятся внутри соответствующих помещений. Этот тип является основным.

    2. Полузакрытые компоновки, которые характеризуются закрытым размещением турбоагрегатов и частично открытием парогенераторов, а именно задней стенки их конвективной шахты, заменяющей часть стены помещения парогенераторов. В промежутках между парогенераторами стена этого помещения выполняется. Перекрытие помещения парогенераторов при этом опирается обычно на выведенный вверх и усиленный каркас парогенераторов. Полузакрытые компоновки в России применять перестали ввиду трудностей, возникающих при монтаже и строительстве электростанции, в особенности в условиях холодного климата, а также необходимости специального выполнения конвективной шахты парогенератора.

    3. Полуоткрытые компоновки, которые имеют закрытый машинный зал и открытое размещение парогенераторов, над которыми для защиты от осадков устраивают навесы. Галереи обслуживания парогенераторов на различных уровнях при этом также закрыты. Такие компоновки встречаются редко. Полуоткрытая компоновка есть на Сумгаитской ТЭЦ близ г. Баку.

    4. Открытая компоновка, характеризующаяся открытой верхней частью машинного зала и котельного отделения. Турбоагрегаты при этом защищают лёгкими укрытиями типа ангара, внутри которого может находиться персонал для контроля работы оборудования и выполнения мелкого ремонта оборудования с использованием небольшого передвижного крана. В настоящее время электростанции открытого типа не сооружаются ввиду необходимости специального выполнения оборудования, размещаемого на открытом воздухе, неудобств работы персонала при неблагоприятных атмосферных условиях (осадки, ветер, солнечная радиация и т.д.). Такие станции имеются на Кавказе, В Средней Азии и в США.

    II. Взаимное расположение помещений для турбогенераторов и парогенераторов. Этот признак характеризует в основном компоновки закрытого типа. По этому признаку различают следующие варианты:

    1. Помещения турбоагрегатов и парогенераторов примыкают друг к другу или к промежуточному деаэраторному помещению с двух сторон, образуя вместе единое здание. Такая компоновка называется сомкнутой. Это ― основной тип компоновок главного корпуса. Сомкнутые компоновки могут быть следующих видов: продольные оси машинного зала и помещения парогенераторов перпендикулярны. Такие перпендикулярные компоновки с двумя или тремя помещениями парогенераторов применялись на районных электростанциях,

     Т ПГ использующих низкосортные топлива. Эти компоновки дороги и

     неудобны в эксплуатации, поэтому в настоящее время не применяются.

     Продольные оси машинного зала и помещения парогенераторов

     параллельны.

     Такая параллельная компоновка является основным видом сомкнутой

     ПГ Рис. 37. компоновки главного корпуса.

     Т При этом общая длина машинного зала

     и помещения парогенераторов должна по

     ПГ возможности совпадать, но не всегда удается.

    2. Турбоагрегаты и парогенераторы размещаются в двух отдельных параллельных зданиях, находящихся на небольшом расстоянии друг от друга и соединенных переходными

     мостиками для персонала, прокладки трубопроводов,

     электрокабелей и т. д. Такая компоновка называется разомкнутой

     и в настоящее время не применяется из-за неудобства обслуживания

     оборудования, удорожания строительства главного корпуса.

     Рассмотрим типы компоновок главного корпуса по расположению

     бункерного и совмещённого бункерно-деаэраторного отделений.

     К ним относятся следующие типы компоновок:

     Рис. 38. 1. С наружным бункерным отделением (рис. 39).

    2. С внутренним бункерным отделением (рис. 40).

    3. С совмещённым бункерно-деаэраторным отделением (рис. 41).

    4. С центральным пылезаводом (рис. 42):

    1―машинное отделение; 2―котельное отделение; 3―деаэраторное отделение; 4―бункерное отделение; 5―центральный пылезавод.

     1 3 2 4 1 3 4 2 1 3,4 2 1 3 2 5

     Рис.39. Рис.40. Рис.41. Рис.42.

    Наиболее часто встречающаяся компоновка ― с совмещенным бункерно-деаэраторным отделением.

    Контрольные вопросы.

    1. Что такое компоновка главного корпуса электростанции?

    2. Какие требования предъявляются к компоновке главного корпуса электростанции?

    3. Что называется главным корпусом электростанции?

    4. От чего зависит тип компоновки главного корпуса электростанции?

    5. Какие компоновки главного корпуса по степени закрытия основных агрегатов применяются на электростанциях?

    6. Какие типы компоновок главного корпуса по расположению бункерного и бункерно-деаэраторного отделения применяются на электростанциях?

    Энергетика