Выбор площадок электростанций и подстанций - Санитарные требования при выборе места для постройки электростанции

л)   Санитарные требования при выборе места для постройки электростанции
При выборе места для постройки электростанции необходимо учитывать требования санитарного надзора. При работе электростанции выделяются зола, сернистый газ и другие вредные летучие вещества или газы; это требует установления определенных  зон  разрыва между станцией и жилыми массивами. Количество летучей золы зависит как от рода топлива, так и от тех золоулавливающих аппаратов, которые должны быть установлены за котлами. Количество этой золы при отсутствии золоулавливания может быть весьма большим. Так, например, для ТЭЦ мощностью в 24 тыс. кВт, работающей на подмосковном угле (имеющем зольность от 20 до 25%), в час выбрасывается через дымовые трубы до 10—12 т золы. Поэтому в настоящее время признается обязательной установка для таких электростанций золоулавливающих аппаратов. При сжигании сернистых углей выделяется сернистый газ — SO2, весьма вредный как для населения, так и для зеленых насаждений. Для уменьшения вредного действия этих газов для окружающего района до последнего времени строились весьма высокие трубы (120—150 м), дававшие некоторое рассеяние газов и уменьшающие концентрацию сернистых газов. В последнее время трестом «Газоочистка» разработано несколько способов сероулавливания (так называемый магнезиальный способ, при котором получается слабая серная кислота, и известковый способ, при котором получается полуфабрикат для дальнейшего изготовления портландского цемента). Применение этих способов позволяет уловить от 90 до 95% серы отходящий газов.
Здесь необходимо добавить следующее.
Из топлив, сжигаемых на электростанциях, наиболее неблагоприятными по содержанию в них серы являются подмосковный и кизеловский угли. Опытная установка, сооруженная на Московской ТЭЦ № 12 для улавливания серы в отходящих газах, показала весьма большую стоимость этих устройств, а также большую сложность и дороговизну их эксплуатации. Поэтому для ТЭЦ в Москве было принято решение о сжигании не подмосковного, а тощего угля. В последнее же время явилась возможность частично перейти на сжигание на них саратовского и ставропольского естественного газа, что совершенно устраняет необходимость в сооружении сероочистки. Для некоторых других ГРЭС и ТЭЦ. работающих на подмосковном и кизеловском углях, было решено перейти на сооружение особо высоких дымовых труб, высотой в 180 м. Расчеты показывают, что при такой высоте труб концентрация сернистого газа в отходящих газах на уровне земли не будет превосходить допустимой нормы. В отношении же золоулавливания на всех вновь строящихся электростанциях применяются новые типы достаточно эффективных золоуловителей: механических—мокрых скрубберов системы ВТИ или электрических — электрофильтров.
При разгрузке топлива из вагонов при каждой пересыпке топлива на тракте топливоподачи выделяется пыль, которая также вредна. Ликвидировать эту вредность можно путем устройства аспирации в местах разгрузки и пересыпки топлива.
Из всего вышеизложенного видно, что применением ряда мероприятий возможно значительно парализовать вредное действие выделяемых электростанциями газов и золы. Сани, тарные требования, предъявляемые к электростанциям, изложены в выпущенном Комитетом стандартов и утвержденном Советом Министров СССР 9 августа 1947 г. новом санитарном ГОСТ 1324-47.
Согласно ГОСТ необходимо соблюдать следующее:

1. В части требований к генеральному плану — выбор площадки для промпредприятия и поселка при нем, а также мест водозабора и спуска сточных вод должен быть согласован с органами Государственной санитарной инспекции и утвержден местным Советом при разработке проектного задания.
2. Промышленные предприятия должны располагаться по отношению к жилым кварталам (поселкам) с подветренной стороны.
3. Между промышленными предприятиями и жилыми кварталами устанавливаются санитарно-защитные зоны (разрывы) для предохранения населения от производственных вредностей (дым, газ, копоть, пыль, запах, шум и т. п.). В зависимости от производственных вредностей и условий технологического процесса промпредприятия разделяются на следующие пять классов (по ГОСТ):

Далее по указаниям ГОСТ отметим следующие требования:

1. В электростанциях должны быть предусмотрены мероприятия, обеспечивающие надежное и бесперебойное удаление уловленной золы и котельного шлака.
2. Высота дымовых труб должна приниматься: при расходе топлива до 25 т/ч — 60 м, свыше 25 до 50 т/ч — 80 м, свыше 40 — до 200 т/ч — 100 м, свыше 200 т/ч — 120 м.

Для электростанций, работающих на сернистом топливе с расходом его свыше 100 т/ч, высота трубы должна приниматься в 120 м.

1. Для электростанций, работающих на многосернистом топливе (типа подмосковного), с расходом его 100 т/ч и бо. лее и расположенных в черте населенных пунктов необходимость устройства для очистки дымовых газов от окислов серы в каждом случае должна решаться по согласованию с местными органами Государственной санитарной инспекции.
2. Санитарно-защитные зоны для теплоэлектроцентралей устанавливаются в соответствии с п. 9 настоящего стандарта (т. е. по согласованию с органами Госсанииспекции).

Что касается правил выбора источников водоснабжения и норм качества воды для хозяйственно-питьевых нужд и душевых устройств, то таковые регламентируются ГОСТ 2761-44 и 2874-45.
Санитарные требования и правила спуска сточных вод в водоемы общественного пользования в зависимости от категории их изложены в приложении № 2 ГОСТ 1324-47.

1. По согласованию с Госсаиинспекцией допускается уменьшение санитарных разрывов, указанных в табл. 18, но не более как на одну ступень.
2. При строительстве теплоэлектроцентралей в черте населенных пунктов ширина защитной зоны устанавливается в соответствии с генпланом застройки населенного пункта по согласованию с Госсаиинспекцией.
3. Санитарно-защитную зону допускается застраивать зданиями подсобного и обслуживающего значения (пожарное депо, баня-прачечная, помещение охраны, гаража, склады, столовая, амбулатория, поликлиника).

Для предприятий классов I, II и III защитную зону допускается застраивать жилыми зданиями дли аварийного персонала и охраны.
Указанные в табл. 18 зоны установлены исходя из количества остаточного выброса золы из дымовых труб (после очистки), т. е. ширина зоны принимается равной:

При выбросе свыше 300 т в сутки ширина зоны принимается по согласованию с ВСГИ, но не менее 2 000 м.
Выбросы определены по формуле:

Как видно из изложенных требований нового санитарного ГОСТ, вопрос о величине разрывов находится в большой зависимости от примененных на электростанции аппаратов для улавливания золы — золоуловителей. Там, где мы имеем дело со сжиганием на электростанции многозольных топлив (бурый уголь, сланец), как правило, приходится применять совершенные золоуловители (горизонтальные электрофильтры, комбинированные электрофильтры с жалюзийными или батарейными циклонами или мокрые скрубберы — на несернистых топливах). Коэффициент полезного действия таких установок выше 90 и даже 95% и дает возможность даже для крупных районных станций сохранить поселок на расстоянии 1—1,5 км от станции. При сернистых топливах приходится поселок располагать не ближе 2 км, а ближе к станции, в зоне разрыва строить несколько домов для аварийного персонала, что разрешено вышеуказанным ГОСТ.
При высококалорийном топливе (например, АШ, тощий) даже при установке для золоулавливания более простых и менее совершенных аппаратов (батарейные циклоны, жалюзийные циклоны) с к. п. д. Не выше 70% зона разрыва получается не такой большой.
Для иллюстрации приведем несколько примеров.

1. Районная электростанция мощностью 200 тыс. кВт работает на буром угле. Имеет электрофильтры с предвключенными жалюзийными решетками. Коэффициент полезного действия такой установки не ниже 95%. Требуемое расстояние до населенных мест (поселок станции) получается I 000 м.
2. Районная электростанция мощностью 200 тыс. кВт, работающая на АШ (или тощем угле), имеет для золоулавливания батарейные циклоны с к. п.д. не более 60%. Требуемая зона разрыва 1 000 ж
3. Небольшая коммунальная электростанция мощностью 8 тыс. кВт, работающая на буром угле, имеет золоуловители с к. п.д. 70%, Зона разрыва 300 м.

Таблица 18
Величина разрывов для районных и заводских электростанций и промышленных котельных

Кроме увеличения зоны разрывов, вторым следствием· применения санитарного ГОСТ явилась новая компоновка самых главных зданий электростанций. Требование применения высоких труб (от 60 до 120 л) заставило проектировщиков перейти на сниженные дымососы, установленные за котельной, и фронт котла повернуть к машинному залу, куда перенести также и бункерную этажерку. Это сделано потому, что трубу высотой в 80—100—120 м весьма трудно установить по прежней компоновке на деаэраторной этажерке, тем более, что здесь должны быть установлены тяжелые аппараты золоудаления.
При подыскании места для электростанции приходится учитывать расстояние до ближайших населенных пунктов и имеющиеся технические возможности, обеспечивающие необходимый объем (%) золоулавливания.
Поскольку в ближайшее время намечено сооружение ряда крупных электростанций на атомном горючем, следует здесь отметить, что пока не найдено средств эффективной нейтрализации возможных к попаданию в воздух вредных излучении, расположение таких электростанций от крупных населенных пунктов (городов) должно быть удалено на несколько десятков километров.
Вопросы питьевого — хозяйственного водоснабжения, а также канализации, равно как и сброса воды из золоотвалов, согласуются с Госсаинадзором в период проведения изыскательских работ и проектирования электростанции.

м) Особые требования

Кроме вышеизложенных факторов, имеется еще ряд требований, касающихся зон разрыва по противопожарным нормам, требования ПВО и др. Этн специальные требования нужно всегда учитывать при выборе площадок для электростанций.

Заключение

Чтобы подвести итоги всему сказанному выше о факторах, влияющих на выбор площадок для электростанций, необходимо прежде всего коснуться вопроса о том, как эти факторы могут быть приложены к выбору площадок для электростанций малой мощности. Для этих станций основным условием является близость потребителя электроэнергии (город, совхоз, МТС, промышленное предприятие). При отсутствии водного источника можно использовать артезианские воды и искусственные охладители — градирни, брызгала. Доставка топлива для самых мелких электростанций может производиться автотранспортом, для более крупных нужна рельсовая связь с железной дорогой. Размеры площадки для этих станций невелики и их нетрудно подыскать.
Второй вопрос, который необходимо рассмотреть,— это  вопрос о том, какие же факторы при подыскании площадок для электростанций средней и большой мощности являются основными? На этот вопрос приходится ответить различно для ТЭЦ и ГРЭС. Для ТЭЦ основным фактором, определяющим выбор площадки, является близость потребителей тепла (пара и горячей воды). Охлаждение конденсаторов ТЭЦ может быть оборотным в градирнях или брызгалах с добавком воды либо из реки, либо из артезианских скважин. Возможность подвода железнодорожной ветки является обязательной. Для районных электростанций большой мощности основным и решающим фактором является наличие водного источника достаточной мощности, чтобы либо на прямотоке или смеси, либо с устройством водохранилища обеспечить надежное охлаждение конденсаторов. Вторым, также основным, требованием для этих электростанций является близость магистральной железной дороги. Непосредственная близость топливной базы (копи) с дешевым топливом дает возможность сооружать такие электростанции даже на большом расстоянии от крупных энергосистем с передачей им электроэнергии на напряжении 220 или 500 кВ. Примером этого мы имеем несколько районных электростанций в Западной Сибири.

Поскольку при подыскании площадок для сооружения электростанций необходимо стремиться к возможному упрощению, облегчению и ускорению их постройки, следует указать на те условия, которые этому способствуют. Прежде всего здесь необходимо отметить все то, что уменьшает объем строительных работ:

1. Приближение площадки к магистральной железной дороге и уменьшение длины железнодорожной ветки (желательно длиной не более 3—6 км),
2. Благоприятный рельеф площадки, не требующий больших планировочных работ.
3. Хорошие грунты, допускающие давление на грунт 2,5—4 и более кг/см².
4. Глубокое стояние грунтовых вод (ниже 5—6 л), позволяющее закладывать фундаменты без водоотлива или искусственного их понижения. Их неагрессивный характер.
5. При наличии водохранилища и плотины хорошие грунты в створе плотины и небольшая ее длина.
6. Наличие вблизи площадки основных строительных материалов: песка, гравия или гальки, извести, бутового камня.
7. Близость города или крупного населенного пункта, где можно было бы разместить часть строительных рабочих, а также частично получить рабочую силу.
8. Наличие или близость электрических сетей, энергосистемы, позволяющее быстро получить электроэнергию для производства работ и пуска электростанции.
9. Наличие водного источника для временного водоснабжения.
10. Отсутствие на площадке жилых строений, требующих переселения жителей.
11. Возможность расположения площадки электростанции на городских землях или землях Госфонда, а не на колхозных, что упрощает отчуждение их.
12. Наличие в районе строительства хороших дорог (шоссейных, грунтовых).
13. Наличие возле основной строительной площадки свободных площадей размером до 15—18 га для электростанции мощностью от 50 до 100 тыс. кВт и 35—40 га крупной районной ГРЭС мощностью в 300 тыс. кВт и выше.

Часто бывает, что факторы, влияющие на выбор площадки, противоречат друг другу и приходится выбирать, чем можно пожертвовать.
В ряде случаев приходится проводить технико-экономическое сравнение нескольких площадок, чтобы выбрать наилучшую. Как известно, площадка закрепляется при утверждении проектного задания после его рассмотрения и утверждения соответствующей инстанцией,