Architektonische und raumplanerische Lösungen

Das geplante Kesselhausgebäude ist eingeschossig, im Grundriss rechteckig, ohne Keller, mit Abmessungen in den äußersten Achsen von 20,0 x 17,5 m. Die maximale Höhe des Gebäudes vom Planungsgrundriss bis zur Oberkante der Brüstung beträgt 8,53 m Als Fertigfußbodenniveau wird das relative Niveau von 0,000 Heizraum angenommen, was dem absoluten Niveau von 3.70 entspricht. Außenwände bestehen aus dreischichtigen Sandwichpaneelen. Das Dach ist einteilig und besteht aus Profilboden mit Isolierung. Das Dach ist gerollt, die Entwässerung erfolgt extern und organisiert. Der Bodenbelag besteht aus Keramikfliesen. Trennwände für Dieselgeneratoren bestehen aus Sandwichpaneelen. Fensterblöcke sind aus Metall-Kunststoff mit Einfachverglasung. Es sind leicht entfernbare Strukturen vorgesehen – Profilböden und Einfachverglasung. Es wurden zwei Abgastürme mit jeweils zwei Abgasschächten entworfen, die 30 m über dem fertigen Boden des Heizraums liegen.

Tragwerks- und raumplanerische Lösungen

Das Kesselhausgebäude wurde in Rahmenbauweise mit Sandwichpaneelen konzipiert. Die Säulen des Hauptrahmens bestehen aus Metall aus gewalzten I-Trägern 20K1 und aus gebogenen geschweißten Rohren 200x7. Der Säulenabstand beträgt 5x8.5m. Stahl C245. Die Träger für die Abdeckung und die technologische Plattform bestehen aus Stahl aus I-Trägern 35B1 gemäß STO ASChM 20-93. Die Außenwände bestehen aus aufklappbaren Sandwichpaneelen mit einer Dicke von 100 mm. Die Abdeckung besteht entlang der Abdeckbalken aus Wellblech N114-600-0,8. Die räumliche Steifigkeit und Stabilität des Gebäudes wird durch die gemeinsame Arbeit der in den Fundamenten eingespannten Säulen, der starren Scheibe der Beschichtung sowie vertikaler und horizontaler Verbindungen gewährleistet. Die Fundamente sind Streifenfundamente aus monolithischem Stahlbeton, verbunden durch eine tragende Bodenplatte mit einer Dicke von 300 mm, Beton B15, W6, F150. Unter dem Fundament befindet sich eine Betonvorbereitung mit einer Dicke von 100 mm, darüber ein Sandpolster mit einer Dicke von 2100 mm. 2 Schornsteine ​​(2 Abgasschächte) mit einem Außendurchmesser von 500 mm und einer Höhe von 30 m sind an einem Abgasturm befestigt, der auf separaten Säulenfundamenten installiert ist. Die Metallkonstruktionen des Abgasturms bestehen aus Gestellen (Rohr mit einem Durchmesser von 193 x 4,5, 159 x 4,5 und 114 x 4), die durch ein Gitter aus 89 x 4-Rohr verbunden sind. Die Fundamente für das Rohr sind säulenförmig und bestehen aus monolithischem Stahlbeton. Beton B15, W6, F150. Unter dem Fundament befindet sich eine 100 mm dicke Betonvorbereitung, darüber ein 1000 mm dickes Bett aus Sand-Kies-Gemisch, auf verdichtetem Fundamentboden aus losem Sand. Der relativen Note von 0,000 entspricht die absolute Note von +3.70. Gemäß dem Gutachten über ingenieurgeologische Untersuchungen basiert das Fundament des Kesselhauses auf sandiger und schluffiger sandiger Lehmflüssigkeit mit E = 60 kg/cm2, φ = 19, s = 13 kPa, das Fundament der Schornsteine basierend auf mittelgroßem lockerem Sand mit E = 150 kg /cm2, φ=30, e=0,75. Der berechnete Widerstand des Baugrundes beträgt nicht weniger als R=2,64 kg/cm2. Bodendruck nicht mehr als 1,65 kg/cm2 (durchschnittlicher Druck 1,12 kg/cm2). Der maximale Grundwasserspiegel liegt in einer Tiefe von 1,0 bis 1,5 m. Grundwasser ist hinsichtlich des aggressiven Kohlendioxidgehalts leicht aggressiv gegenüber Beton mit normaler Durchlässigkeit. Um den Beton von unterirdischen Bauwerken zu schützen, ist die Wasserundurchlässigkeit des Betons W6, die Oberfläche des Betons wird zweimal mit Heißbitumen beschichtet. Die zu erwartende durchschnittliche Setzung des Gebäudes beträgt nicht mehr als 0,7 cm. Die Stabilität der Rohre ist gewährleistet. Die Berechnung der Gebäudestrukturen erfolgte mit dem SCAD-Programm Version 11.3, manuelle Berechnung – nach SNiP-Formeln. Die technischen Inspektionen der umliegenden Gebäude (6 Gebäude) im Abstand von 3 bis 20 m sind abgeschlossen. Den Umfrageergebnissen zufolge ist die Kategorie des technischen Zustands der umliegenden Gebäude Kategorie 1 für 2 Gebäude (20 m), Kategorie 2 für 1 Gebäude (3 m) und Kategorie 3 für 3 Gebäude (5, 10 und 11 Meter). Die zu erwartende maximale zusätzliche Setzung von Gebäuden und Bauwerken innerhalb der 30-Meter-Zone beträgt nicht mehr als die maximal zulässigen Werte. Die Entwurfsdokumentation sieht die Organisation von Beobachtungen bestehender Gebäude in der Umgebung vor.

 Technische Ausrüstung, Versorgungsnetze, Ingenieurtätigkeiten

 Zur Wärmeversorgung der Gebäude wurde ein automatisiertes gasbefeuertes freistehendes Heizhaus konzipiert. Der Heizraum gehört hinsichtlich Explosionsgefahr und Feuerwiderstand zu den Kategorien „G“ und „II“. Die installierte Leistung des Kesselhauses beträgt 22 MW. Fassadenverglasungen und Bodenbeläge werden als leicht entfernbare Konstruktionen im Umfang von 0,03 m2 pro 1 m3 Heizraumvolumen bereitgestellt. Wärmeverbraucher gehören hinsichtlich der Zuverlässigkeit der Wärmeversorgung zur zweiten Kategorie. Der Heizraum ist mit vier Wasserheizkesseln der Marke COCHRAN THERMAX 5500 mit einer Heizleistung von 5500 kW mit kombinierten Brennern Cochran Equinox 6300 ausgestattet. Die geschätzte Heizleistung des Heizraums unter Berücksichtigung der Verluste in den Netzen und im Heizraum Eigenbedarf wird 21,794 MW betragen, davon: für Heizung und Lüftung - 20,133 MW; für Verluste in Wärmenetzen und den Eigenbedarf des Kesselhauses - 1,661 MW. Der Hauptbrennstoff ist Erdgas QpН=33520 kJ/m3 (8000 kcal/m3). Der Heizraumbetrieb erfolgt nur während der Heizperiode. Der Anschlussplan für Wärmenetze, die zum Transport von Kühlmittel zu Wärmeversorgungssystemen vorgesehen sind, ist unabhängig von Wärmetauschern. Eine Regelung der Kühlmitteltemperatur in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur ist vorgesehen. Die Regelung des Kesselbetriebs und die Aufrechterhaltung der erforderlichen Kühlmittelparameter wird durch die Automatisierung des Kesselraums sichergestellt. Der Heizraum arbeitet automatisch, ohne dass ständig Wartungspersonal anwesend sein muss. Die Wassertemperatur am Austritt der Kessel beträgt 150°C. Das Kühlmittel am Ausgang des Heizraums ist Wasser mit einer Temperatur von 130 °C. Um die thermische Ausdehnung des Wassers im Kesselkreislauf auszugleichen, ist eine Pneumatex-Druckhalteeinheit vorgesehen. Zur Taktung der Schaltfrequenz von Druckerhöhungspumpen ist in der Nachspeiseleitung ein Ausdehnungsgefäß V=200 l eingebaut. Im Heizraum sind Hilfsgeräte installiert: einzelne Kesselkreispumpen - WILO IL 100/150-15/2 R, Q=157 m3/h, H=23,7 m Wassersäule. Art., N=15000 W, n=2900 U/min – 4 Stk.; Netzwerkkreispumpen - IL 250/380-75/4, Q=320 m3/h, H=42,0 m Wasser. Art., N=75000 W, n=1450 U/min; Druckerhöhungspumpe - MVI 1607-6/ PN16 3~, Q=15,6 m3/h, H=65,4 m Wassersäule; Plattenwärmetauscher für Heizsysteme M15-MFG, 11170 kW, Ru1,6 MPa – 2 Stk.; Wasserenthärtungsanlage SLS-1252 TW - 2 Stk.; Wasserenteisenungsanlage SLI-1465 TW - 2 Stk. Um den Wärmeenergieverbrauch zu berücksichtigen, ist es möglich, an den Vor- und Rücklaufleitungen des Heizkreises eine Wärmeverbrauchsmesseinheit auf Basis elektromagnetischer Durchflussmesser von Vzlet zu installieren. Um Rauchverbrennungsprodukte abzuleiten, wurden einzelne Rauchkanäle und Schornsteine ​​aus Metall mit einer Höhe von 30 m entworfen. Abgastemperatur +190°C. Die Konstruktionsdokumentation sieht die Wärmedämmung von Wärmeleitungen, Gaskanälen und Geräten vor. Gemäß dem Schreiben des Ausschusses für Energie und Technik vom 30.11.2011. November 15 Nr. 18783-11/0-1-XNUMX ist keine Ersatzbrennstoffversorgung vorgesehen. Der für Dieselkraftstoff ausgelegte Tank mit einem Volumen von 1000 Litern, Kraftstoffleitungen sowie Absperr- und Steuerventile ermöglichen den Betrieb des Heizraums mit flüssigem Kraftstoff für 30 Minuten. Die Gasversorgung des Heizraums erfolgt gemäß den technischen Spezifikationen. Der Verbindungspunkt ist eine Mitteldruck-Stahlgasleitung mit einem Durchmesser von 219 mm, die entlang des Moika-Ufers verlegt ist. Zur Gasversorgung des Heizraums wird eine Mitteldruck-Polyethylen-Gasleitung mit einem Durchmesser von 225 mm vom Anschlusspunkt unterirdisch, offen, bis zur Fassade des Heizraumgebäudes verlegt. Anschließend wird eine Mitteldruck-Gasleitung aus Stahl mit einem Durchmesser von 219 mm entlang der Fassade des Heizraums bis zum Eintritt in das Gebäude verlegt. Der Gasdruck an der Einfügestelle beträgt 0,108 MPa. Für die Installation wurden elektrisch geschweißte Stahlrohre mit gerader Naht gemäß GOST 10704-91, V-10 (GOST 10705-80*) ausgewählt. Zur kaufmännischen Abrechnung von Gasmengen ist ein Gaszähler SG16MT-1600-40-S Du 200 verbaut. Der minimale Gasverbrauch beträgt 156,2 m3/h, der maximale Gasverbrauch beträgt 2570,7 m3/h. Am Eingang der Gasleitung zum Heizraum werden sie nacheinander installiert: thermisches Absperrventil KTZ-001-200, Du200 Py1,6 MPa - 1 Stk.; Gaskugelhahn KSh.Ts.F.200.016, Du200, Ru16 - 1 Stk.; Gasfilter FN 8-1, DN200, Pmax=0,3 MPa – 1 Stk.; Elektromagnetventil EVP/NC 13 308, DN200, Рmax=0,3 MPa – 1 Stk. Wärmenetze wurden vom Kesselhausgebäude aus zur Wärmeversorgung der Verbraucher konzipiert. Wärmelasten der Verbraucher: Heizung – 16,665 Gcal/h, Lüftung – 0,647 Gcal/h. Druckparameter am Verbindungspunkt P1=6,0 kg/cm2, P2=2,5 kg/cm2. Der Anschlusspunkt ist der Heizraumkollektor. Die Verlegung des Wärmenetzes erfolgt zweirohrig unterirdisch, kanallos, in Kästen und unpassierbaren Kanälen, sowie oberirdisch in den technischen Untergründen von Gebäuden. Für die Verlegung des Heizungsnetzes werden Rohre gemäß GOST 10704-91 aus hochwertigem Kohlenstoffstahl der Güteklasse 17GS oder 09G2S, wärmebehandelt mit 100 % Qualitätskontrolle der Stahlnähte in der PPU-Isolierung, sowie Isoproflex-A-Rohre mit thermischer Wärmebehandlung verwendet Zum Einsatz kamen eine Isolierung aus Polyurethanschaum in einer wasserdichten Polyethylenhülle. Die Kompensation thermischer Dehnungen erfolgt über die Drehwinkel der Strecke und den Einsatz von Balgkompensatoren. Um die Zuverlässigkeit der Stromversorgung der Kesselanlage zu erhöhen, ist die Installation eines SDMO J275K Nexys Silent Dieselgenerators in einem separaten Raum geplant. Gemäß der Vereinbarung über den technologischen Anschluss der elektrischen Anlagen des Kesselhauses an die Stromnetze ist die einzige Stromquelle für das Kesselhaus der 1. Abschnitt 6 kV der PS 35/6 kV Nr. 101. Der Anschlusspunkt ist in RU-0,4 kV TP6/0,4 kV Nr. 5197 mit einem 320 kVA Transformator. Die Stromversorgung des Heizraums erfolgt über einen Abschnitt RU-0,4 kV TP 5197 entlang eines CL-0,4 kV APvBbShp-1-4x240 mit einer Länge von 56 m. Zur Sicherung der Stromversorgung des Heizraums bei Stromausfall von PS101 ist die Installation einer dieselelektrischen Station (im Folgenden Dieselkraftwerk genannt) SDMO J275K mit einer Leistung von 250 kVA mit automatischem Start erforderlich sowie unterbrechungsfreie Stromversorgungen (im Folgenden USV genannt) in den Schaltkreisen des Steuerungssystems vorhanden. Die geschätzte Zeit zur Wiederherstellung der Wärmeversorgung der Heizraumverbraucher nach einem Stromausfall von PS101 beträgt nicht mehr als 5 Minuten. Die Hauptverbraucher elektrischer Energie in einem Heizraum sind: Netzpumpen, Umwälzpumpen des Kesselkreislaufs, Brennerventilatoren und Brennstoffpumpen der Kesseleinheiten, Kaltwasser-Druckerhöhungspumpen, Steuersystem. In Bezug auf die Zuverlässigkeit der Stromversorgung gehört der elektrische Empfängerkomplex des Kesselhauses zur zweiten Kategorie; Feuer-, Sicherheitsalarm-, Gasanalysator-, Heizraumkontroll- und Versandsystem - in der ersten Kategorie. Wiederherstellung der Stromversorgung bei einer Unterbrechung der Stromversorgung des Heizraums von PS101: für Stromempfänger der 2. Kategorie - automatisch, nachdem das Dieselkraftwerk des Heizraums gestartet und in den Betriebszustand gelangt ist; für Stromverbraucher der 1. Kategorie - automatisch aus eingebauter USV. Die geschätzte elektrische Belastung des Heizraums beträgt 207,6 kVA. Das in der Projektdokumentation angenommene Stromversorgungsschema erfüllt nicht die Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Stromversorgung der Verbraucher der geplanten Anlage gemäß den Abschnitten 1.2.19, 1.2.20 der Regeln für den Bau elektrischer Anlagen (PUE sind nicht enthalten). in der Liste der nationalen Normen und Verhaltenskodizes aufgeführt, genehmigt durch Beschluss der Regierung der Russischen Föderation vom 21.06.2011. Juni XNUMX und ist für die Verwendung nicht verpflichtend), wurde jedoch vom Ausschuss für Energie und Technik genehmigt. Für die Installation von Verteilnetzen wurde der Kabeltyp VVGng gewählt. Alle Kabel und elektrischen Leitungen (ausgehend von der ASU) in dreiphasigen Netzen sind fünfadrig, in einphasigen Netzen dreiadrig.