Класс ответственности зданий и сооружений тепловых электрических станций (снип 2. 01. 07-85)

Лекция 6. ГРЭС

Тепловая электростанция (ТЭС) - электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. На электростанциях данного типа химическая энергия топлива преобразуется сначала в механическую, а лишь затем в электрическую. Топливом для ТЭС могут служить уголь, торф, газ, горючие сланцы, мазут. Тепловые электрические станции подразделяют на:

1. Конденсационные (КЭС), предназначенные для выработки только электрической энергии;

2. Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), производящие электрическую и тепловую энергию;

3. Крупные КЭС районного значения получили название государственных районных электростанций (ГРЭС).

КЛАСС ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ (СНиП 2.01.07-85)

Класс I

1. Главный корпус (включая отделение электрофильтров и дымососов).

2. Дымовая труба с газоходами при высоте дымовой трубы более 200 м.

3. Топливоподача (разгрузочное устройство, угледробильное здание, эстакады ленточных транспортеров, узлы пересыпки, подземные галереи, кроме открытых складов).

4. Мазутохозяйство для газомазутных ТЭС (насосная, приемное устройство, резервуары).

5. Сооружения технического водоснабжения (гидроузлы, земляные и бетонные плотины, водосбросы, водозаборы, насосные станции подпитки, блочные насосные станции, каналы и водоводы циркуляционной системы, градирни, узлы коммуникаций у градирни).

6. Щит управления (отдельно стоящий).

7. ОРУ (открытые распределительные устройства) 220 кВ и выше (включая сооружения на ОРУ, ЗРУ 110-220 кВ, ГРУ 6-10 кВ).

8. Сооружения питьевого и пожарного водоснабжения (насосные, хлораторные и др.).

9. Фундаменты под турбоагрегаты и котлы.

10. Баки-аккумуляторы горячей воды.

11. Магистральные тепловые сети.

Класс II

1. Дымовая труба и газоходы при высоте дымовой трубы до 200 м.

2. Маслохозяйство.

3. Мазутохозяйство для угольных ТЭС (приемное устройство, насосная, резервуары).

4. Багерная насосная (насосы служат для перекачки пульпы на золоотвал).

5. Пиковая и отопительная котельная.

6. Размораживающее устройство.

7. Тепляк для разогрева цистерн с мазутом.

8. ОРУ ниже 220 кВ (включая сооружения на ОРУ).

9. ОВК - объединенный вспомогательный корпус (или отдельные здания ХВО, ЦРМ, ЦМС).

10. Инженерно-бытовой корпус.

11. Административный корпус

12. Проходная.

13. Азотно-кислородная, компрессорная, ацетиленовая, дизель-генераторная, хлораторная.

14. Служебно-техническое здание с постом ЭЦ, экипировочно-ремонтный блок тяговых средств и механизмов угольного склада.

15. Пожарное депо, гараж.

16. Сооружения канализации и промышленных стоков (насосные, отстойники).

17. Переходные мосты.

18. Внеплощадочные сооружения системы удаления и складирования золошлаков.

19. Хранилище радиоактивных изотопов.

Класс III

Остальные здания и сооружения ТЭС (открытые склады материалов, в т.ч. открытые склады угля и торфа, временные здания и сооружения, ограды, опоры освещения и др.) относятся к классу III.

Особенности ТЭС, как сооружения, определяющего необходимость детальных инжененрно-геологических и инженерно- экологических изысканий:

Сооружение с «мокрым» циклом производства - решение гидрологических и гидрогеологических задач.

А) достаточное количество воды для работы котлоагрегатов. Источники водоснабжения. Баланс потребления. Водохранилище. Схема оборотного водоснабжения;

Б) фильтрационные свойства грунтов основания;

В) защищенность подземных вод от загрязнения;

Г) жесткость воды, используемой в агрегатах станции,

Д) коррозионная активность воды.

Особое внимание уделяется инженерно-геологическим изысканиям под золоотвалы – специальные гидротехнические сооружения.

Первая электростанция Москвы (ГРЭС - 1) на Раушской набережной. Год постройки 1897. Фото из альбома «Городские железные дороги» 1903-1911гг. Современный адрес: Болотная набережная, д.15.

ТЭЦ 22, Москва

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ.

Масштабы инженерно-геологических карт на стадии ТЭО

Наименование работы	Категории сложности инженерно-геологических условий
I	II	III
Инженерно-геологическая съемка и ее масштабы	1:100000	1:100000 -1:50000	1:50000
Количество точек наблюдений (в том числе выработок и других точек изучения геологического разреза) на 1 км^2	1 (0,5)	1,5 (0,5)-5 (1,6)	5 (1,6)

Схема размещения основных объектов Костромской ГРЭС. 1 – промплощадка, 2 – открытое распределительное устройство, 3 - строительная база, 4 – мазутное хозяйство, 5 – жилой поселок, 6 – рыбоводное хозяйство, 7 – причалы, 8 – глубинный водозабор, 9 – железная дорога, 10 – автодорога. Золоотвал отсутствует. Основное топливо: газ, мазут

Костромская ГРЭС

 

Изучение физико-механических свойств грунтов должно производиться в лабораторных условиях в сочетании с комплексом полевых методов исследований.

На потенциально подтапливаемых территориях и в случаях, когда прогнозная оценка подтопления при выборе площадки свидетельствует о возможности развития процесса подтопления и его влияния на условия строительства и эксплуатации ТЭС, выполняют гидрогеологические работы, необходимые для составления прогноза подтопления площадок методами математического моделирования с учетом техногенных условий территории, указываемых генпроектировщиком.

ВСН 34.72.111-92

Этап стадия проектирования	Представляемые значения показателей состава состояния и свойств грунтов
Изыскания для ТЭО строительства:	Обобщенные значения показателей состава, состояния физико-механических свойств выделенных литологических типов грунтов (минимальные, максимальные, средние). Предварительные оценки свойств специфических грунтов, фильтрационных свойств, степени агрессивности и коррозионной активности грунтов. Характеристики грунтов по результатам обобщения материалов изысканий прошлых лет лабораторных определении, зондирования, вращательного среза, радиоизотопного каротажа и других геофизических методов.
Для выбора пункта размещения ТЭС
Для выбора площадки строительства ТЭС	Нормативные (а при наличии специального требования технического задания и расчетные) значения показателей состава, состояния и физико-механических свойств грунтов выделенных видов и разновидностей грунтов. Предварительная оценка динамической устойчивости грунтов, определение фильтрационных свойств, агрессивности и коррозионной активности грунтов и подземных вод. Характеристики грунтов по результатам лабораторных определений, динамического и статического зондирования, вращательного среза, прессиометрии, радиоизотопного каротажа и других геофизических методов с учетом возможных изменении их состава и состояния в процессе строительства и эксплуатации ТЭС.
Изыскания для проекта:	Нормативные и расчетные значения показателей состава, состояния и физико-механических свойств грунтов выделенных по ГОСТ 20522-75 инженерно геологических элементов, приводимые для площадок и трасс в целом или их oтдельных частей. Характеристики динамической устойчивости грунтов, их фильтрационных свойств, степени агрессивности по СНиП 2.03.11-85 и коррозионной активности по ГОСТ 9.602-89. Характеристики грунтов по результатам полного комплекса лабораторных и полевых исследований свойств и геофизических работ, выполненных с учетом прогноза изменения состава и состояния грунтов в процессе строительства и эксплуатации ТЭС, а также возможных условий их работы в основании зданий и сооружений, откосах и др. Для участков золоотвалов - при наличии требования в техническом задании - физико-химические свойства грунтов.
Изыскания для обоснования разработки генерального плана и проекта гидротехнических сооружений
Изыскания для проектирования главного корпуса и дымовых труб	Характеристика грунтов по результатам лабораторных и полевых исследований. Для грунтов в зоне промерзания - степень пучинистости. Для участков, указанных в техническом задании, - максимальная плотность грунтов и свойства при заданной плотности. Для участков размещения турбоагрегатов - относительная плотность песков, виброустойчивость грунтов, при необходимости, модули упругости грунтов, показатели ползучести и др
Изыскания для рабочей документации	Нормативные и расчетные значения показателей состава, состояния и свойств грунтов для участков отдельных сооружений и трасс коммуникаций.

 

Массивы зол и шлаков ТЭС и ГРЭС (Техногенно образованные грунты )

Напорный трубопровод для сброса пульпы проходит по техногенным грунтам золоотвала. В разрезе можно рассмотреть слоистость золы, которая подчеркнута цветом слоев. Цвет слоев определяется минеральным составом.

 

Золоотвал расположен вблизи селитебной зоны. На заднем плане индивидуальные строения

 

Сброс пульпы в золоотвал

Морфология зольных частиц.

 

Гранулометрический состав зол и шлаков определяется системой дробления шлака и транспортировкой материала на гидроотвал. Золы d < 0,25мм, (пылеватые пески). Шлаки d=0,25-40 мм (гравелистые разности).

 

Слоистость

Свойства

Золы Назаровской ГРЭС высокоактивные – содержат в составе оксид кальция. В техногенном водоносном горизонте также содержится гидрооксид кальция. В шурфе на золоотвале, после окончания полевого сезона образовался осадок, представленный смесью кальцита и гидрооксида кальция.

Пути использования зол и шлаков – дорожное строительство [Огородникова Е.Н и др.Вторичные ресурсы для дорожной индустрии-золы теплоэлектростанций и шлаки черной металлургии. М.: Изд-во РУДН. 2013. 240с]

Скрытоактивные золы могут быть использованы в качестве материала, который укладывают в дорожное основание при добавке незначительного количества цемента (добавка цемента до 10% от массы золы).

 

Стадии твердения золоцементогрунтов:

1) набор прочности до 28 суток;

2) спад прочности – 3 месяца;

3) набор прочности – 6-12 месяцев

На кривой зависимости прочности на одноосное сжатие от времени наблюдается спад прочности к 2-3 месяцам твердения с последующим набором прочности.

Структура золоцементогрунта. Крупные кристаллы – высокоосновные силикаты кальция (28 суток твердения)

 

Волокнистые и игольчатые кристаллы низкоосновных гидросиликатов кальция на поверхности зольных частиц. Разрушение поверхностной плёнки – результат пуццолонической реакции.

 

 

А	А – раскристаллизация поверхности зольных частиц. Ув. х4000 Б– прорастание гексогональных кристаллов высокоосновных силикатов кальция низкоосновными формами. Ув. х10000 В– разрушение гексогональных кристаллов и формирование новообразования. Ув. х1500 (фото переформатированы)
Б
В

 

 

А	Игольчатые и волокнистые кристаллы низкоосновных гидросиликатов кальция. А – х1000 Б – х10000 (фото переформатированы)
Б

 

Вопросы к лекции 7.

1. Чем отличаются ТЭС, ГРЭС и КЭС?

2. Перечислите особенности ГРЭС как сооружения, определяющего необходимость детальных инженерно-геологических и инженерно- экологических изысканий.

3. Какие масштабы карт при проведении ИГИ на стадии ТЭО в разных инженерно-геологических условиях?

4. Какие масштабы карт при проведении ИГИ на стадии выбора площадки строительства в разных инженерно-геологических условиях?

5. Какие свойства грунтов определяются на стадии ТЭО?

6. Какие свойства грунтов определяются на стадии проекта?

7. Какие свойства грунтов определяются на стадии рабочей документации?

8. Используя данные химического состава зол, рассчитать коэффициенты, показанные в таблице «Систематизация золошлаков по активности» и оценить область возможного применения золы.

9. Сколько стадий твердения золоцементной смеси, используемой в дорожном строительстве.

 

Лекция 6. ГРЭС

Тепловая электростанция (ТЭС) - электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. На электростанциях данного типа химическая энергия топлива преобразуется сначала в механическую, а лишь затем в электрическую. Топливом для ТЭС могут служить уголь, торф, газ, горючие сланцы, мазут. Тепловые электрические станции подразделяют на:

1. Конденсационные (КЭС), предназначенные для выработки только электрической энергии;

2. Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), производящие электрическую и тепловую энергию;

3. Крупные КЭС районного значения получили название государственных районных электростанций (ГРЭС).

КЛАСС ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ (СНиП 2.01.07-85)

Класс I

1. Главный корпус (включая отделение электрофильтров и дымососов).

2. Дымовая труба с газоходами при высоте дымовой трубы более 200 м.

3. Топливоподача (разгрузочное устройство, угледробильное здание, эстакады ленточных транспортеров, узлы пересыпки, подземные галереи, кроме открытых складов).

4. Мазутохозяйство для газомазутных ТЭС (насосная, приемное устройство, резервуары).

5. Сооружения технического водоснабжения (гидроузлы, земляные и бетонные плотины, водосбросы, водозаборы, насосные станции подпитки, блочные насосные станции, каналы и водоводы циркуляционной системы, градирни, узлы коммуникаций у градирни).

6. Щит управления (отдельно стоящий).

7. ОРУ (открытые распределительные устройства) 220 кВ и выше (включая сооружения на ОРУ, ЗРУ 110-220 кВ, ГРУ 6-10 кВ).

8. Сооружения питьевого и пожарного водоснабжения (насосные, хлораторные и др.).

9. Фундаменты под турбоагрегаты и котлы.

10. Баки-аккумуляторы горячей воды.

11. Магистральные тепловые сети.

Класс II

1. Дымовая труба и газоходы при высоте дымовой трубы до 200 м.

2. Маслохозяйство.

3. Мазутохозяйство для угольных ТЭС (приемное устройство, насосная, резервуары).

4. Багерная насосная (насосы служат для перекачки пульпы на золоотвал).

5. Пиковая и отопительная котельная.

6. Размораживающее устройство.

7. Тепляк для разогрева цистерн с мазутом.

8. ОРУ ниже 220 кВ (включая сооружения на ОРУ).

9. ОВК - объединенный вспомогательный корпус (или отдельные здания ХВО, ЦРМ, ЦМС).

10. Инженерно-бытовой корпус.

11. Административный корпус

12. Проходная.

13. Азотно-кислородная, компрессорная, ацетиленовая, дизель-генераторная, хлораторная.

14. Служебно-техническое здание с постом ЭЦ, экипировочно-ремонтный блок тяговых средств и механизмов угольного склада.

15. Пожарное депо, гараж.

16. Сооружения канализации и промышленных стоков (насосные, отстойники).

17. Переходные мосты.

18. Внеплощадочные сооружения системы удаления и складирования золошлаков.

19. Хранилище радиоактивных изотопов.

Класс III

Остальные здания и сооружения ТЭС (открытые склады материалов, в т.ч. открытые склады угля и торфа, временные здания и сооружения, ограды, опоры освещения и др.) относятся к классу III.

Особенности ТЭС, как сооружения, определяющего необходимость детальных инжененрно-геологических и инженерно- экологических изысканий: