Основные сооружения ТЭС и ТЭЦ

План ТЭЦ с эстакадами

Групповая классификация ключевых конструкций ТЭС строится на нюансах базирования определенного типа тепловой электростанции, выражающихся зависимостью от противопожарных требований для отдельных районов, от правил техпроцессов, от санитарных норм.

Теплова́я электроста́нция (или теплова́я электри́ческая ста́нция) — электростанция, вырабатывающая электрическую энергию за счёт преобразования химической энергии топлива в процессе сжигания в тепловую, а затем в механическую энергию вращения вала электрогенератора. В качестве топлива широко используются различные горючие ископаемые: уголь, природный газ, реже — мазут, ранее — торф и горючие сланцы. Многие крупные тепловые станции вырабатывают лишь электричество — традиционно ГРЭС, в настоящее время КЭС; средние станции могут также использоваться для выработки тепла в схемах теплоснабжения (ТЭЦ).

https://ru.wikipedia.org/wiki/Тепловая_электростанция

Промышленная площадка ТЭС обычно служит для размещения следующих сооружений:

  1. Главный корпус с дымовыми трубами.
  2. Топливоподача.
  3. ОВК – объединенный вспомогательный корпус.
  4. Станция химической очистки воды.
  5. Центральные ремонтные мастерские.
  6. Инженерный корпус.
  7. Центральный склад и хранилище реактивов для химической очистки воды.
  8. Общий компрессорный узел.
  9. Ацетилено-генераторная и азотно-кислородная станции.
  10. Экипировочный и ремонтный цеха.
  11. Служебно-технический пункт ж/д транспорта.
  12. Насосный узел.
  13. Мазутно-масляное хозяйство (когда ТЭС работает на угле).
  14. Проходная.

Промышленная площадка ТЭС, очистные сооружения, топливный склад, ОРУ всех напряжений входят в структуру основной площадки ТЭС. Водохранилище обычно располагается рядом с промышленной площадкой или на ее земле.

Строительная база дислоцируется на земле основной площадки рядом с главным корпусом или на небольшой дистанции от него.

Ситуационный план ТЭС – это нанесенное на карту взаимное базирование сооружений электростанции со всеми коммуникациями. Генеральный план – это взаимное размещение сооружений основной площадки.

Конструирование генеральных планов и транспортных магистралей электростанций в обязательном порядке происходит с применением следующих правил:

  1. Использование безупречного и эффективного технологического оборудования и разумных технологических схем, помогающих максимально убавить площади зданий и сооружений.
  2. Километраж и число авто и ж/д трасс должны быть предельно сокращены, и по возможности все магистрали прокладываются по единым коридорам.
  3. Применение по максимуму блокировки зданий и урезания их площадей, но лишь с условием грамотного технического и эксплуатационного обоснования всех внедряемых решений. Это позволяет на величину до 12% сократить площадь землевладения под электростанцию.
  4. Использование эстакад под протяжку коммуникаций.
  5. Употребление конвейерного транспорта для перемещения твердого горючего, трубопроводов для подачи газа и жидкого топлива.
  6. Приспосабливание емкостей с большой вместимостью (30-50 тысяч тонн) для обустройства мазутных хранилищ.
  7. По возможности использование инвентарных передвижных мало габаритных котлов радиационного типа вместо стационарных пусковых котельных.
  8. Обустройство круглыми заборами площадок с артезианскими скважинами, ведущее к снижению площадей таких объектов.
  9. По возможности замена надземных мазутных емкостей подземными хранилищами, уменьшающая на 26% используемую территорию.
  10. Брать в расчет расстояние до цели при транспортировке топлива, что позволяет оптимизировать емкость резервных хранилищ, и величину используемой под них территории.
  11. Обустройство путей подачи горючего размораживающими устройствами проходного типа.
  12. Строительство централизованных ремонтных цехов и производств, отказ от локализации подобных объектов под нужды каждой электростанции.
  13. Возведение открытых с вертикальными ж/б стенками сбросных каналов технического водоснабжения.

Экономия земли, отводимой под строительство ТЭС, может реализовываться и посредством уменьшения участков строительных баз, все еще занимающих большие территории в настоящее время.

Пример ТЗ на АСУ

Пример ТЗ на АСУ

Пример расширенного технического задания на создание АСУТП подачи резервного топлива к котельному агрегату ТЭЦ на базе ПТК «САРГОН».

В техническом задании рассмотрены следующие требования к будущей системе:

  • Общие требования.
  • Назначение системы.
  • Требования к системе.
  • Требования к системе в целом.
  • Требования к структуре и функционированию системы.
  • Требования к численности и квалификации персонала АСУТП и режиму его работы.
  • Требования к надежности и долговечности.
  • Требования к безопасности.
  • Требования к обеспечению сохранности информации при авариях.
  • Требования к быстродействию
  • Быстродействие отображения информации:
  • Быстродействие и передача управляющих воздействий.
  • Требования к точности.
  • Автоматическое регулирование.
  • Технологические защиты и блокировки.
  • Алгоритмы логического управления первого уровня.
  • Оперативный контроль и дистанционное управление.
  • Сигнализация.
  • Требования к размещению оборудования.
  • Архивирование и протоколирование.
  • Требования к сохранности информации при авариях.
  • Требования по стандартизации и унификации.
  • Требования к видам обеспечения
  • Требования к математическому обеспечению.
  • Требования к информационному обеспечению.
  • Требования к программному обеспечению.
  • Общие требования.
  • Требования к техническому обеспечению.
  • Общесистемные требования.
  • Система шин.
  • Модули ввода-вывода.
  • Требования к электропитанию.

Скачать пример ТЗ на АСУТП управления розжигом котла ТЭЦ в формате pdf.

Противокоррозионная защита подземных трубопроводов

Заводское противокоррозионное покрытие трубопроводов

Противокоррозионная защита подземных трубопроводов различных Ду, на примере изоляции усиленного и весьма усиленного типов.

Противокоррозионную изоляцию подземных трубопроводов Ду 100, 80, 50 выполнить усиленного типа (S=6 мм) по следующей схеме (согласно ГОСТ Р 51164-98):

— грунтовка битумно-бензиновая (по ВСН 008-88), в составе:

а) битум нефтяной изоляционный БНИ-V ГОСТ 9812-74;

б) бензин автомобильный А-72 ГОСТ 2084-77;

— мастика битумно-полимерная изоляционная «Транскор» ТУ 5775-002-32989231-99 (2 слоя);

— стеклохолст ВВ-Г-500 ТУ 21-5328981-16-96 (2 слоя);

— обертка защитная ПЭКОМ (1 слой).

В местах выхода подземных трубопроводов на поверхность предусмотреть дополнительный изоляционный слой на 300 мм выше и ниже уровня покрытия площадки. Конструкция — аналогична основному слою.

Противокоррозионную изоляцию подземных трубопроводов Ду 1000, 700 (система «БИУРС»). В местах выхода подземных трубопроводов на поверхность предусмотреть дополнительный изоляционный слой на 300 мм выше и ниже уровня покрытия площадки. Конструкция — манжеты типа «RAYCHEM».

Для обеспечения возможности контроля состояния изоляции «земля-воздух» в местах выхода трубопроводов на поверхность площадки (плита, бетон) предусмотреть защитное кольцо из алюминиевого листа толщиной 1 мм: — диаметр кольца — на 100 мм больше диаметра трубы с изоляционным покрытием; — высота кольца — 300 мм. Кольцо должно выступать над поверхностью покрытия на 10 — 20 мм.

Зазор между защитным кольцом и изоляцией засыпать песком.

Противокоррозионную изоляцию коллектора выполнить весьма усиленного типа (S=9 мм) по следующей схеме (согласно ГОСТ 9.602-89):

— грунтовка битумно-бензиновая (по ВСН 008-89), в составе:

а) битум нефтяной изоляционный БНИ-V ГОСТ 9812-74;

б) бензин автомобильный А-72 ГОСТ 2084-77;

— мастика битумно-полимерная изоляционная «Транскор» ТУ 5775-002-32989231-99 (3 слоя);

— стеклохолст ВВ-Г-500 ТУ 21-5328981-16-96 (3 слоя);

— обертка защитная ПЭКОМ (1 слой).

Обратную засыпку трубопроводов производить в два приема: подсыпка и подбивка пазух, засыпка траншеи на 0,2 м выше верхних образующих трубопроводов крупнозернистым песком; окончательная засыпка траншеи с послойным трамбованием до плотности 1,65 т/м3 при оптимальной влажности.

Бетонный теплый склад

Чертеж теплого склада

Теплый склад общей площадью 576 м2 состоит из двух помещений:

— склад предназначенный для хранения электродвигателей, электроаппаратуры, щитов управления, систем обеспечения питания, аккумуляторных батарей, средств автоматики и КИП площадью — 288 м2;

— склада для хранения изношенных деталей и металлоизделий, площадью — 288м2.

Оборудование поступает на склад в таре заводов-изготовителей.

Крупногабаритное оборудование располагается на полу склада в заводской упаковке. Для хранения мелких изделий предусмотрены стеллажи.

В каждом помещении теплого склада для транспортировки оборудования предусмотрен кран подвесной электрический однобалочный однопролетный 3,2-10,2-9-6 ТУ 3157.04600212400-94 грузоподъемностью 3,2 т, производства Забайкальский завод ПТО.

Категория склада, предназначенного для хранения оборудования в деревянной таре, по пожарной опасности в соответствии с НПБ 105-95 — В1, класс пожароопасной зоны по ПУЭ — П — Па.

Пример определения категории помещения

Пример определения категории помещения

Пример определения категории помещения для электролизной установки (ЭУ) типа ФС-8.25.

Настоящий расчёт выполнен в соответствии с положениями статьи 27 ФЗ 123 и раздела 5 свода правил СП 12.13130.2009 «Определение категории помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» с целью определения категории помещения ЭУ ФС-10.25. В п. 5.2 свода правил СП 12.13130.2009 отмечается, что «определение категорий помещений следует осуществлять путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям … от наиболее опасной (А) к наименее опасной (Д).

Расчеты на определение категории А и категории В выполняются по методикам свода правил СП 12.13130.2009 (Приложение А и Приложение Б, соответственно).

Расчет на определение категории помещения ЭУ содержит следующие пункты:

— Цели и методы определения категории помещения.

— Выбор и обоснование расчетного варианта для определения категории А.

— Расчет величины избыточного давления для водорода.

— Расчет величины удельной временной пожарной нагрузки.

Скачать пример расчета на определение категории помещения в формате pdf.

 

Расчет энергетического уровня

Расчет энергетического уровня

Пример расчета энергетического уровня технологического блока для электролизной установки типа ФС-8.25.

Расчёт выполняется в соответствии с требованиями пп. 2.1, 2.2 ФНП 96 и п. 2.2 ПБ 03-598-03 с целью обоснования технических решений, направленных на обеспечение взрывобезопасности помещения электролизной. Расчётная оценка энергетического уровня технологического блока выполняется по методике ФНП 96.

Скачать пример расчета энергетического уровня в формате pdf

Раздел ЭЭ не имеющий энергоэффективности

Раздел ЭЭ не имеющий энергоэффективности

В соответствии с постановлением Правительства РФ №87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию», проект, подлежащий экспертизе промышленной безопасности, должен содержать раздел 10.1 «Мероприятия по обеспечению соблюдений требований энергетической эффективности и требований оснащенности зданий, строений и сооружений приборами учета используемых энергетических ресурсов». Однако, довольно часто проекты по замене или установке нового оборудования, не имеют энергетической эффективности (ЭЭ).

Тогда, раздел 10.1 ЭЭ можно оформить следующим образом:

Данный проект технического перевооружения не ставит целью повышение энергетической эффективности предприятия или отдельных его участков (узлов), а предусматривает замену морально и физически устаревшего оборудования.

Основное назначение проектируемого технического перевооружения — это повышение надежности и безопасности работы оборудования и предприятия в целом.

Расчет тепловых потерь трубопроводов

Формула для расчета тепловых потерь трубопроводов

Определение тепловых потерь до и после проведения реконструкции проводится в соответствии с инструкцией по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь при передаче тепловой энергии утвержденной Приказом Минэнерго России от 30.12.2008 № 325 (в редакции от 01.02.2010 №36).

Исходные данные для расчета:

— Наименование: трубопровод 1;

— Геометрические размеры: Ду=630, L=300м;

— Температура носителя: 600 ⸰С;

— Температура необходимая на поверхности: 350 ⸰С.

Величина тепловых потерь:

Q=qн*L*β, ккал/час;

  • Тепловые потери трубопровода до проведения реконструкции:

Трубопровод 1 Q1=327*300*1,15=112815 ккал/час;

где:

q1н=327 ккал/м.ч – удельные тепловые потери для трубопровода Ду-700мм, (Методические указания по составлению энергетической характеристики для систем транспорта тепловой энергии по показателю «Тепловые потери», СО 153-34.20.523-2003) до реконструкции;

L=300 м – протяженность участка 1;

β=1,15 – коэффициент местных потерь тепла.

  • Тепловые потери после проведения реконструкции

Q=qн*L*β, ккал/час;

Трубопровод 1 Q1=130*300*1,15 = 44850 ккал/час;

где:

q1н=130 ккал/м.ч – норма тепловых потерь трубопроводов, расположенных на открытом воздухе для Ду-700мм, (Методические указания по составлению энергетической характеристики для систем транспорта тепловой энергии по показателю «Тепловые потери», СО 153-34.20.523-2003);

L=300 – протяженность реконструируемого участка, тр.м;

β=1,15 – коэффициент местных тепловых потерь трубопроводами надземной прокладки.

Сравниваем полученные результаты и получаем основание для инвестиций в реконструкцию тепловой изоляции трубопроводов.

Тепловую изоляцию трубопроводов рекомендуется применять из современных материалов, например, из материалов на основе вспененного каучука.

Тепловая изоляция на основе вспененного каучука

Фото изоляции из вспененного каучука

Реконструкция тепловой изоляции с применением новых прогрессивных материалов предусматривается нанесение тепловой изоляции из синтетического материала, не поддерживающего горение, т.е. тепловой изоляции на основе вспененного каучука.

Нанесение тепловой изоляции на основе вспененного каучука, не поддерживающего горение, на поверхность трубопроводов тепловой сети предприятия, возможно, включая трубопроводы большого диаметра и длины, а также на трубопроводы, как внутри помещений, так и на открытом воздухе.

Использование тепловой изоляции из синтетического материала, не поддерживающего горение, позволит создать современный эстетический вид технологических коммуникаций промышленного объекта, соответствующий визуальному стилю предприятия.

Применение тепловой изоляции из синтетического материала не поддерживающего горение, сходной по своим техническим характеристикам с широко применяемым на протяжённых тепловых сетях жёстким пенополиуретаном, имеет ряд неоспоримых преимуществ:

  • паро и водонепроницаемость благодаря высокому диффузионному сопротивлению материала в течение всего срока эксплуатации;
  • высокая гибкость, гарантирующая хорошее сцепление с поверхностью, что в отличие от жёсткой изоляции ППУ необходимо при выполнении работ на трубопроводах сложной трассировки в пределах территории станции;
  • низкая теплопроводность;
  • коррозионная безопасность, исключающая возможность появления окислительных процессов на поверхности трубопроводов;
  • способность к самозатуханию при пожаре;
  • стойкость к атмосферным воздействиям.

Проектирование опор трубопроводов

Чертеж опоры трубопроводов

После подбора оборудования, арматуры, трасс трубопроводов выполняется расчет трубопроводов на прочность и жесткость, далее производится подбор опор, и пружинных подвесок в соответствии с требованиями РД 10 249-98 и  ТР ТС 032/2013.

Принятые конструктивные исполнения и основные размеры деталей и сборочных единиц опор трубопроводов подтверждаются расчетами на прочность в соответствии с требованиями РД 10-249-98 и ТР ТС 032/2013 с учетом прогнозируемых нагрузок, которые могут возникнуть в процессе его эксплуатации, транспортировки, перевозки, монтажа и прогнозируемых отклонений от таких нагрузок.

Опоры технологических трубопроводов в основном выбираются из:

— ОСТ 36-146-88 «Опоры стальных технологических трубопроводов на Ру до 10 МПа. Технические условия»;

— ОСТ 108.275.51-80 «Сборочные единицы и детали подвесок трубопроводов ТЭС и АЭС. Типы, основные параметры и размеры».

Расчеты выполняются с помощью программного комплекса «СТАРТ» от ООО «НТП Трубопровод».

Результаты расчетов оформляются в приложение к разделу проектной документации ИОС 5.7.1 подраздел «Технологические решения» (в соответствии с постановлением №87).