Основным типом приемных устройств для твердого топлива, применявшимся на тепловых электростанциях до 1958 г., были закрытые разгрузочные устройства со щелевыми бункерами и лопастными питателями (рис. 12-5,а).
Такое разгрузочное устройство представляет собой длинное здание, в подземной части которого сооружен сплошной щелевой бункер, перекрытый сверху стальными решетками, на которых крупнокусковой или смерзшийся уголь раздробляется катками или вручную. Уголь из вагонов сквозь решетки попадает в бункер и ссыпается на специальный столик, с которого лопастные питатели сгребают его на ленточные транспортеры, установленные по обеим сторонам столика. Далее уголь по системе галерей и узлов пересыпки направляется в главный корпус.
Строительные конструкции здания выполняются из сборных железобетонных элементов, за исключением нижней плиты днища, выполняемой в монолитном железобетоне. Стены в подземной части — из плоских железобетонных плит, опирающихся на поперечные рамы, а в наземной части — из армопенобетонных панелей.
Рис. 12-5. Разгрузочные устройства без вагоно-опрокидывателей.
а — со щелевыми бункерами и лопастными питателями; б —с грейферными тележками; в — со скреперными лебедками; г — с траншеями и поперечными ковшовыми багерными выгружателями; 1— поездная балка; 2 — щелевой бункер; 3 — столик для питателей; 4— решетки; 5—разгрузочные ямы; 6—поездная разгрузочная эстакада; 7 — грейферная тележка; 8 — тележка для открывания вагонов; 9 — саморазгружающиеся вагоны; 10 — люкоподъемник; 11 — багерный ковшовый перегружатель; 12 — ленточный конвейер.
Стены бункера образованы ребристыми железобетонными плитами, подвешенными к ригелям поперечных рам здания.
На тепловых промышленных электростанциях небольшой мощности применяются приемные разгрузочные устройства с щелевыми малоемкими бункерами, оборудованные пластинчатыми питателями. Эти устройства имеют обычно короткий фронт разгрузки (на 3 вагона), меньшее заглубление, чем разгрузочные устройства с лопастными питателями, и оправдывают себя при разгрузке мелкого несмерзающегося угля.
Кроме разгрузочных устройств со щелевыми бункерами, при расходе угля до 100— 150 т/ч применяются разгрузочные устройства со скреперными лебедками или грейферными тележками (рис. 12-5,6, в,). Принцип работы этих устройств заключается в следующем: вагоны с углем подаются по поездной эстакаде, установленной в здании разгрузочного устройства, и уголь через люки высыпается в разгрузочные ямы, образованные эстакадой и наружными стенами здания.
Днище ям защищается от ударов грейфера или скрепера утопленными в бетон отбракованными рельсами, двутаврами и другими элементами.
Из угольных ям уголь грейферными тележками или скреперами, приводимыми в движение специальными лебедками, подается в промежуточные бункера, расположенные у торца здания, и далее ленточными конвейерами направляется в главный корпус.
На электростанциях, сжигающих фрезерный торф и мелкий высоковлажный бурый уголь, применяются разгрузочные устройства с глубокими траншеями большой емкости, оборудованные поперечными многоковшовыми выгружателями (рис. 12-5,г). Выгружатели перемещаются вдоль траншей и выдают топливо на ленточные конвейеры для дальнейшей подачи в главный корпус.
Общим недостатком описанных выше разгрузочных устройств является потребность в большом количестве персонала и необходимость выполнения трудоемких работ по разгрузке вагонов, особенно в зимнее время года.
На современных электростанциях с расходом топлива 150 т/ч и более применяются разгрузочные устройства с вагоноопрокидывателями, полностью механизирующие процесс разгрузки топлива при наименьшем количестве обслуживающего персонала.
На рис. 12-6,а приведен поперечный разрез разгрузочного устройства с двумя трехопорными роторными вагоноопрокидывателями производительностью 900 т/ч каждый.
Уголь из вагонов, опрокидываемых поворотным механизмом, ссыпается через решетки из рельсов в четыре бункера и далее ленточными питателями подается в дискозубчатые дробилки, где происходит его предварительное дробление. Из дробилок уголь поступает на ленточные конвейеры, которыми транспортируется в главный корпус или на склад.
Пульт управления и лестничная клетка расположены в специальных помещениях, находящихся между роторами вагоноопрокидывателей.
Конструкция подземной части здания с размерами в плане 18x21 м представляет собой пространственный каркас с жесткими горизонтальными дисками в уровне перекрытий. В поперечном направлении рама каркаса имеет два пролета по 9,0 м.
Стеновые плиты и колонны, расположенные по периметру сооружения, воспринимают весьма большое боковое давление грунта, особенно в нижней части здания, в связи с чем шаг колонн, на которые опираются плиты подпорных стен, установлен 3 м.
Подземная часть здания выполняется из сборных элементов (колонны, плоские плиты подпорных наружных стен, плиты перекрытий, ригели) и монолитных железобетонных конструкций (нижняя плита на отметке —14,8 м, верхние перекрытия и бункера).
Для обогрева стенок бункеров и предотвращения примерзания к ним угля в стенки при бетонировании устанавливаются паровые трубы. Стенки бункеров обшиваются стальными листами. Соединение сборных колонн с плитой днища осуществляется с помощью «зуба», сварки выпусков и последующего омоноличивания стыка.
Наземная часть сооружения (шатер) выполняется в сборном железобетоне в виде одноэтажного здания с размерами в плане 24X Х24 м. Шаг колонн в продольном направлении принят 6 м. В поперечном направлении здание имеет два пролета по 12 м. В здании устанавливаются два мостовых крана грузоподъемностью по 20/5 Т, предназначенных для ремонтных работ. Поперечная устойчивость каркаса обеспечивается защемлением колонн в постаменты перекрытия на отметке 1,05 м; продольная жесткость здания обеспечивается вертикальными стальными крестовыми связями, установленными в одном из пролетов каждого ряда колонн от уровня пола наземной части до отметки подкрановых путей. Между вагоноопрокидывателями для защиты от пыления устанавливается разделительная стенка.
Наземная часть здания сооружается неотапливаемой, со стенами из плоских железобетонных панелей, толщиной 70 мм.
Большая глубина заложения разгрузочных устройств с роторными вагоноопрокидывателями требует особо тщательного выполнения гидроизоляционных работ. Гидроизоляция подземной части выполняется из 3—4 слоев гидроизола, наклеиваемого на хорошо заглаженную поверхность с устройством защитных стенок из кирпича, либо из трех слоев холодной асфальтовой мастики, защищенной цементной штукатуркой по металлической сетке.
Преимуществом разгрузочного устройства с боковыми вагоноопрокидывателями (рис. 12-6,б) является значительно меньшее заглубление подземной части (на 5,5 м), позволяющее упростить ее конструкцию и облегчить производство работ, особенно в сложных гидрогеологических условиях (скальные грунты, высокий уровень грунтовых вод).
Вагоноопрокидыватели этого типа при опрокидывании вагонов поднимают их вверх, в связи с чем верх бункеров повышается до отметки 5,25 м (по сравнению с отметкой 1,39 м при роторных вагоноопрокидывателях и соответственно уменьшается глубина подземной части сооружения.
Несмотря на меньшее заглубление подземной части, кубатура, стоимость строительства и оборудования этого типа разгрузочных устройств оказываются большими, чем при трехопорных роторных вагоноопрокидывателях.
Смерзшееся топливо не обладает сыпучестью, примерзает к стенам вагонов, бункеров, конвейерным лентам, а крупные глыбы смерзшегося топлива застревают на решетках приемных устройств, в течках бункеров и в пересыпных рукавах.
В тех случаях, когда имеется опасность смерзания топлива в вагонах при его доставке на электростанцию, в системе топливного хозяйства сооружаются размораживающие устройства. Они состоят из здания гаража, где происходит процесс размораживания угля, и калориферного отделения, в котором установлено оборудование для подогрева воздуха и электрические щиты управления.
Расположенные на открытой площадке вентиляторы нагнетают по напорным коробам в гараж воздух, подогретый в калориферах до температуры 100—110° С. Отдавший свое тепло вагонам с углем воздух с температурой 50—60° С по коробам, расположенным на кровле гаража, снова поступает на всас вентиляторов, и цикл повторяется.
Изображенное на рис. 12-7 здание предназначено для одновременного размораживания 16 вагонов грузоподъемностью 60 Т каждый и состоит из двух помещений пролетом по 6 м, разделенных продольной стеной.
К средней части гаража примыкает помещение калориферного отделения, имеющее пролет 12 м и длину 15 м.
Расположение железнодорожных путей в гараже принято тупиковым, с устройством железнодорожных ворот в одном торце и дверей в другом торце здания.
В поперечном направлении здание гаража представляет собой двухпролетную одноярусную раму с шарнирным опиранием ригелей на продольные стены.
Покрытие гаража принято из плоских железобетонных плит, укладываемых по железобетонным балкам.
Для снижения температурных напряжений в стенах гаража, возникающих из-за большой разницы между температурой наружного воздуха в зимнее время года и температурой воздуха внутри гаража, достигающей 70—80° С, укладка кровельных балок (замыкание конструкций) производится при температуре не ниже 10° С. Для снижения напряжений в стенах и кровле гаража от деформации конструкций под влиянием высокой температуры в продольном направлении здание разрезано температурными швами через каждые 24 м.
Кровля гаража состоит из трех слоев рубероида нa битумной мастике по выравнивающему слою из цементного раствора. Утеплитель - пенобетонные плиты—укладывается по пароизоляции, состоящей из двух слоев рубероида на тугоплавкой мастике. Рельсы укладываются по железобетонным шпалам на балласте общей толщиной 50 см. Между шпалами бетонируется пол с уклоном в сторону дренажных канав. Чистый пол выполняется из тугоплавкого асфальта. Напорные воздуховоды, расположенные вдоль стен гаража, выполняются из двух соединенных между собой сборных железобетонных лотков.
Учитывая неблагоприятный температурновлажностный режим в гараже, стены гаража выполняют из бетонных блоков толщиной 400 мм с расшивкой швов с наружной стороны и тщательной затиркой швов с внутренней стороны; все железобетонные конструкции выполняются из плотного бетона с увеличенным защитным слоем, а наружные поверхности железобетонных и бетонных конструкций покрываются водоотталкивающим покрытием.
При сооружении крупных электростанций и большом поступлении топлива длину размораживающего устройства увеличивают в 2 или 3 раза (до 240 или 360 мм) с соответствующим увеличением числа калориферных помещений и вентиляционных установок.
Рис. 12-7. Размораживающее устройство.
1 — гараж; 2 — калориферное помещение; 3 — вентилятор; 4 — железнодорожные пути; 5 — подающий короб; 6—вытяжной короб; 7 — дренажный лоток.
Рядом научных и проектных организаций проводятся в опытном порядке проектирование и испытание тепляков для размораживания сыпучих материалов (руды, топлива) с применением инфракрасных излучателей, не оказывающих вредных температурных воздействий на смазку букс и тормозную систему вагонов и позволяющих сократить время простоя вагонов в тепляке.
Можно предполагать, что внедрение тепляков такого типа на тепловых электростанциях позволит ускорить оборачиваемость вагонов и уменьшить капитальные затраты за счет сокращения протяженности размораживающих устройств.
