Загальні принципи розміщення електростанцій і вибір майданчиків

Територіальне розміщення знов споруджуваних електростанцій тісно пов'язане з розвитком окремих економічних районів країни і враховується в загальнодержавних планах. Могутні конденсаційні ГРЕС на органічному паливі споруджуються, як прищепило, поблизу джерел палива. Як такі можуть бути крупні родовища вугілля, торфу, сланців, нафтопереробні заводи, магістральні газопроводи. У всіх випадках це забезпечує мінімум витрат на доставку палива.

При розміщенні електростанцій важливе значення приділяється близькості їх до споживачів енергії з метою скорочення протяжності ліній електропередачі і магістральних трубопроводів пари і гарячої води. Для ТЕЦ це має вирішальне значення, оскільки подача пари і гарячої води може здійснюватися лише на невеликі відстані (див. гл. 1). Електроенергія до близько розташованих споживачів може подаватися на генераторній напрузі без споруди підвищуючих підстанцій.

Наявність енергосистем і їх укрупнення шляхом споруди сполучних ЛЕП розширює можливості у виборі місця будівництва електростанцій. Споживачем електроенергії вважається будь-яка найближча ЛЕП системи. При цьому близькість до окремих підприємств-споживачів електроенергії не має вирішального значення.

Будівництво АЕС планується в таких районах, що промислово розвиваються, де немає органічного палива, а доставка його з видалених районів економічно невигідна.

Рішення про розміщення майбутньої електростанції ухвалюється відповідно до планів розвитку народного господарства країни. Вибір майданчика в наміченому районі здійснюється на стадії техніко-економічного обгрунтування проекту на основі геологічних досліджень і геодезичної зйомки району.

При виборі майданчика враховуються наступні вимоги.

1. Близькість до джерела паливопостачання. Ця вимога має значення з погляду витрат на доставку палива. Для могутніх ТЕС на низькосортному паливі (торф, буре вугілля, сланці) близькість до родовища є обов'язковою умовою. При використовуванні високоякісного вугілля може виявитися рентабельним доставка його на значні відстані. В цьому випадку питання про вибір майданчика розв'язується шляхом зіставлення витрат на вартість палива і втрат енергії при передачі її споживачам. Для ТЕС на газі і мазуті відстань до джерела паливопостачання не має такого важливого значення унаслідок менших витрат на доставку цих палив. При виборі майданчика для АЕС дана вимога взагалі не враховується.

2. Близькість до джерела водопостачання. Електростанція повинна розташовуватися поблизу річки, озера або моря з метою скорочення комунікацій технічного водопостачання і зменшення витрат на споруду гідротехнічних об'єктів. При виборі майданчика в першу чергу розглядається можливість застосування прямотечній системи, що забезпечує найвищі техніко-економічні показники в порівнянні з іншими системами. Близькість могутнього водного джерела і невелике перевищення рівня майданчика над ним досить часто є вирішальними чинниками при виборі місця будівництва електростанції.

3. Сприятливий рельєф місцевості. Майданчик не повинен мати великих нерівностей грунту. Найсприятливішим майданчиком буде така, яка має рівну поверхню з ухилом не більш 0,5—1,0%, що має значення для відведення поверхневих і зливових вод. За наявності нерівностей потрібно планування території і виконання великого об'єму земляних робіт.

4. Сприятлива якість грунту. Сприятливими вважаються грунти, що допускають будівельне навантаження 2,0—2,5 кгс/см². Від якості грунту залежить вартість підземної частини споруд, їх стійкість і довговічність. Будівництво електростанцій на слабких грунтах вимагає застосування штучних підстав у вигляді паль або суцільної залізобетонної плити.

У районах вічної мерзлоти майданчик вибирається або на скельній підставі або на піднесеності з непросадочним або піщаним грунтом. У сейсмічних районах сприятливими грунтами вважаються невивітрені скельні і напівскельні породи, а також щільні і маловологі великоблочні грунти.

5. Низький рівень грунтових вод. Майданчик повинен бути по можливості «сухим», тобто не затоплюватися грунтовими водами. Сухими вважаються майданчики з глибиною грунтових вод не менше 5 м від поверхні. При меншій глибині потрібен пристрій водовідливу при споруді фундаментів будівель і обов'язкова гідроізоляція підвальних приміщень. Особливо строгі вимоги в цьому відношенні пред'являються до майданчиків АЕС і, зокрема, таких об'єктів, як сховища радіоактивних відходів, споруджуваних у вигляді підземних будов; підстава їх завжди повинна бути вищим за рівень грунтових вод.

6. Близькість до існуючих залізниць МПС і житлових селищ. За інших рівних умов дотримання цієї вимоги скорочує витрати на будівництво під'їзних шляхів і спрощує комплектування робочої сили, особливе в початковий період будівництва електростанції.

7. Достатні розміри вільної території, що забезпечує розміщення всіх об'єктів електростанції і необхідної санітарної зони. Для ТЕС радіус санітарної зони не перевищує 500—1000 м і залежить від складу палива, потужності ТЕС, ступеня газоочистки і висоти димарів. Великі розміри санітарної зони приймаються при спалюванні многозольних і високосірчистих палив.

До майданчиків АЕС пред'являються додаткові вимоги, витікаючі з умов забезпечення радіаційної безпеки для населення при найважчій, мислимій аварії реакторної установки. Розміри майданчика повинні бути достатніми для організації зони строгого санітарного режиму. На території цієї зони не допускається сільськогосподарське землекористування, мешкання людей і наявність підприємств, пов'язаних з виробництвом продуктів харчування.

Спочатку будівництва атомних електростанцій майданчика вибиралися не ближче 40 км від крупних населених пунктів (типу обласних центрів). В даний час у ряді країн АЕС розташовують на відстані 5—15 км від крупних міст. Це стало можливим завдяки накопиченому досвіду експлуатації АЕС і підтвердженню їх надійності і безпеки роботи.

З урахуванням вище перелічених вимог в наміченому районі вибираються два або три майданчики. Для кожної з них визначаються наступні техніко-економічні показники.

1. Капітальні вкладення по розділах:

а) освоєння території, знос і відчуження;

б) планування території;

в) гідротехнічні споруди;

г) під'їзні шляхи;

д) споруди по видачі теплової і електричної енергії;

е) золовидалення;

ж) тимчасове енергопостачання. 2. Річні експлуатаційні витрати по розділах:

а) перевезення палива;

б) втрати теплової і електричної енергії в мережах;

в) амортизаційні відрахування;

г) технічне водопостачання.

Вибір остаточного варіанту майданчика здійснюється на підставі зіставлення приведених витрат, визначуваних для прийнятої кінцевої потужності електростанції за діючими тарифами і розцінками. Перевага віддається тому майданчику, для якої змінні капітальні вкладення і експлуатаційні витрати менше. При цьому вважається, що капітальні вкладення в головний корпус і інші об'єкти будуть приблизно однаковими для всіх варіантів.

16.2. Генеральний план електростанцій

Для вибраного майданчика будівництва електростанції складається план розміщення на ній всіх необхідних будівель і споруд. Цей документ іменується генеральним планом. Перелік об'єктів генерального плану регламентований Нормами технологічного проектування і містить наступні найменування.

А. Зданія і споруди основного виробничого призначення

1. Головний корпус з примикаючими до нього будівлями і майданчиками для розміщення золовловлювачів і димосмоктувачів.

2. Димові і вентиляційні труби.

3. Топлівоподача і паливне господарство (розвантажувальні і розморожуючі пристрої, галереї конвейєрів, вузли пересипки, дробильний корпус, склад палива, мазутонасосна, газорозподільна станція).

4. Розподільний пристрій відкритого або закритого типу.

5. Щит управління.

6. Споруди технічного водопостачання (берегові або центральні насосні, градирні, бризкальні басейни, канали, що підводять і скидні).

7. Химводоочистка.

8. Золовідвал.

Б. Підсобні виробничі об'єкти

1. Об'єднаний допоміжний корпус.

2. Майданчики для водневих ресіверів і складу маслтила.

3. Будівлі ацетиленової, кисневої і компресорної станцій.

В. Допоміжні об'єкти

1. Локомотивне депо, гараж, пожежне депо.

2. Матеріально-технічний склад і склад ГСМ.

3. Прохідна.

Перелік об'єктів для АЕС додатково передбачає:

1. Сховища твердих і рідких радіоактивних відходів.

2. Склад свіжих тепловиділяючих елементів.

3. Санпропускник.

4. Азотну станцію.

Більшість з перерахованих об'єктів розміщується в межах огорожі електростанції. За огорожу виносяться золовідвал, резервний і витратний склади торфу, мазутове господарство місткістю більше 10 000 м3 і інші допоміжні об'єкти. Розміщення відкритих розподільних устроїв, насосних станцій, бризкальних басейнів, сховищ радіоактивних відходів може передбачатися також поза огорожею, але з обов'язковою місцевою огорожею.

Перелік об'єктів генплану встановлюється залежно від типу електростанції, теплової схеми, системи водопостачання і виду використовуваного палива. Будівлі і споруди розміщуються на майданчику так, щоб займана територія була мінімально необхідною без зайвих площ а перебільшених розривів між об'єктами. Якщо електростанція споруджується не на кінцеву потужність, то передбачається територія для її розширення.

Складання генплану починається з розміщення головного корпусу, що зумовлює компоновку інших об'єктів, таких, як щит управління і розподільних устроїв, хімводоочистка, об'єднаний допоміжний корпус і інші.

Головний корпус розташовується так, щоб машинний зал був звернений до водного джерела — це забезпечує мінімальну протяжність каналів технічного водопостачання. При оборотному водопостачанні з градирнями орієнтування головного корпусу визначається трасуванням ліній електропередач, залізничних колій і природними умовами майданчика. Градирні в цьому випадку розміщуються з боку постійного торця головного корпусу.

Місце для відкритого розподільного пристрою відводиться поряд з машинним залом або з боку постійного торця головного корпусу. На вибір місця впливають два чинники: забезпечення найкоротшої протяжності токопроводів генераторної напруги і зручність трасування виводів повітряних ліній електропередачі.

Вугільний склад і споруди топлівоподачі розташовуються з боку котельного відділення.

Місце для градирен і бризкальних басейнів вибирається з урахуванням пануючих вітрів і встановлених відстаней до інших об'єктів.

Підсобні і допоміжні об'єкти генплану розміщуються на майданчику так, щоб забезпечувати мінімальну протяжність залізних і автомобільних доріг. Доцільно розміщувати їх у однієї залізничної колії з максимальним наближенням до парку шляхів паливорозвантажувальної станції. При цьому повинні витримуватися встановлені пожежні і санітарні розриви між окремими об'єктами.

В цілях економії території і здешевлення будівництва застосовується поєднання деяких об'єктів в загальній будівлі або на загальному майданчику. Так, наприклад, на могутніх електростанціях застосовується варіант генплану з об'єднаним допоміжним корпусом, в якому розміщуються практично всі допоміжні об'єкти; на одному майданчику об'єднуються розпалювально-мазутове господарство і склад масла. Поєднання застосовуються також і на АЕС, наприклад, в головному корпусі досить часто розташовуються склад свіжих ТВЕЛ і приміщення спецводоочистки.

На генплані передбачається місце для проммайданчику, на якому розташовуються тимчасові будівлі і споруди, необхідні на період будівництва електростанції, такі, як монтажно-складальні майданчики, зварювальна майстерня, склади устаткування, що прибуває, будівельна база, адміністративні і побутові приміщення для будівників і монтажників.

Територія електростанції упорядковується. Передбачаються споруда зручних під'їзних шляхів і тротуарів, автобусних зупинок і стоянок для автомашин, посадка дерев і кольорів, архітектурне оформлення малих форм (огорожі, поручні, альтанки, фонтани, дошки шани і показників роботи і т. д.).

Місце для житлового селища вибирається за межами санітарної зони з навітряного боку по відношенню до електростанції. Між селищем і електростанцією споруджуються автомобільна дорога і тротуар.

Економічними показниками компоновки генплану є:

питома площа забудови

, м²/МВт;

коефіцієнт використовування території

,

коефіцієнт забудови

,

де F — площа, укладена в огорожі електростанції, м²; N— встановлена потужність електростанції, МВт; — площа, зайнята будівлями, м²; — сумарна площа, зайнята будівлями і спорудами, м².