За робочим проектом "Нове будівництво резервної котельні потужністю 24 МВт на органічному паливі (тріска та агропелети) для тепличного комплексу, розташованого за адресою: 51831, Дніпропетровська обл., Петрилівський р-н, с. Єлизаветівка, вул. Теплична, 1".

Робочий проект "Нове будівництво резервної котельні потужністю 24 МВт на органічному паливі (тріска та агропелети) для тепличного комплексу, розташованого за адресою: 51831, Дніпропетровська обл., Петрилівський р-н, с. Єлизаветівка, вул. Теплична, 1" розроблений ФОП Лазарев Олександр Олексійович (генеральний проектувальник) в 2022 році на замовлення ТОВ "ТК "Дніпровський".

Адреса Генерального проектувальника – м. Київ, вул. Мурманська, 3.

Головний інженер проекту – Лазарев Олександр Олексійович (кваліфікаційний сертифікат інженера-проектувальника – серія АР № №018220 від 14.12.2021 р.).

Розробка проекту виконана на підставі документів:

-         Завдання на проектування, затвердженого Замовником;

-         Технічних умов приєднання до електричних мереж №б/н, від 28 червня 2022 року;

-         Технічних умов водопостачання та водовідведення №б/н, від 28 червня 2022 року;

-         Технічного завдання на розробку робочого проекту.

Котельня призначена для теплопостачання сільськогосподарського тепличного комплексу з вирощування овочевої продукції.

Клас наслідків (відповідальності) об’єкту – СС2 (середні наслідки).

Паливо – тріска з деревини та паливні гранули (пелети) з деревини або з відходів сільськогосподарських культур.

Категорія споживачів за надійністю теплопостачання і відпуску тепла – друга. Проектована котельня працює спільно з іншими котельнями комбінату.

Система теплопостачання - відкрита з баком-акумулятором. Надлишковий тиск в системі 0,15 МПа (на вхідних патрубках котлів).

Будівництво котельні планується в дві черги.

Кліматичні умови

Згідно з ДБН В.1.2-2:2006 "Навантаження та впливи. Норми проектування":

- характеристичне значення снігового навантаження  Ро = 1400 Па (4-й район);

- характеристичне значення вітрового навантаження Wo = 500 Па (3-й район);

- коефіцієнт надійності за граничними значеннями снігового та вітрового навантажень ɣ_fm=1,04 (термін експлуатації 60 років);

- характеристичне значення тимчасових рівномірно розподілених навантажень прийняті по табл. 6.2 ДБН В.1.2-2:2006, зміна №1;

Температура повітря найхолоднішої п’ятиденки забезпеченістю 0,92- мінус 24 °С (ДСТУ –Н Б В.1.1-27-2010 "Будівельна кліматологія").

Кліматичний район – ІІ (другий), Південно-східний.

Категорія відповідальності несучих конструкцій А. Коефіцієнти надійності за відповідальністю прийняті по табл. 5 ДБН В.1.2-14-2018.

Інтенсивність сейсмічного впливу для будівлі  прийнята по карті ЗСР-2004-А (ДБН В.1.1-12:2014 зміна №1 "Будівництво у сейсмічних районах України"). Сейсмічність майданчику будівництва оцінюється 5 балами.

Інженерно-геологічні вишукування

Інженерно-геологічні вишукування виконані ЧПЭПрИС, м. Дніпро у 2017 році.

Геологічний розріз досліджуваного майданчика складається з наступних геолого-літологічних шарів:

ІГЕ-1 – насипні ґрунти, в основному мілки піски, бурувато-сірі з будівельними домішками. Потужність шару – 0,8….1,4 м;

ІГЕ-2 – супіски бурувато-жовті, мілкі середньої щільності, маловологі. Потужність 1,4…2,8 м;

ІГЕ-3 – піски кварцеві, світло-жовті, мілкі, середньої щільності, маловологі. Потужність  1,2….2,2 м;

ІГЕ-3а – піски кварцеві, світло-жовті, мілкі, щільні, насичені водою. Потужність 4,5…9,8 м.

З несприятливих фізико-геологічних явищ і процесів відмічено наявність лесових ґрунтів, які проявляють просадочні властивості при замочуванні.

Грунтові води зустрінути на глибині 5 м від поверхні. Вода агресивними властивостями до бетону марок W4, W6, W8 не володіє. По геолого-гідрологічним умовам територія віднесено до ІІІ-го типу підтоплюваності.

Сумарна просадка при природніх навантаженнях від замочування складає 1,0 см. Тип ґрунтових умов по просадності – перший. Потужність просадної товщі – 2,8 м. Глибина сезонного промерзання ґрунтів – 0,9 м.

Категорія складності інженерно-геологічних умов – друга.

Конструктивні рішення

До складу робочого проекту входять наступні об'єкти: котельня, витяжна башта та бак-акумулятор.

Будівля котельні – прямокутна в плані, що складається з двох секцій розділених деформаційним швом. Будівництво секцій передбачається у дві черги: в осях 4-7 – у першу, в осях 1-3 – у другу. Розміри будівлі в осях 1-7 – 36,45м, в осях А-В – 23,44м. Висота будівлі до низу балок перекриття – 8,8 м, до низу плит покриття – 9,4 м.

Секція будівлі першої черги будівництва в осях 4-7 включає котельний зал №1 і господарсько-побутовий блок. Секція будівлі другої черги будівництва в осях 1-3 складається лише з котельної зали №2. Будівля безпідвальна.

Конструкція котельні змішана каркасна: колони монолітні залізобетонні, балки покриття – металеві. Зварні балки Б1, Б2, Б3 – довжиною 15000 мм (Б1), 10470 мм (Б2, Б3).

Просторова жорсткість каркасу забезпечена жорстким з'єднанням колон до фундаментів та жорстким диском покриття із збірних залізобетонних панелей.

Окремі конструктивні елементи:

Фундаменти будівлі – стрічкові з фундаментних блоків по ДСТУ Б В.2.6-108:2010 по фундаментним плитам з монолітного залізобетону. Фундаменти під колони – монолітні залізобетонні. Глибина закладання фундаментів 1,20 м від рівня планування. Підготовка під фундаментні плити виконуються з бетону класу С8/10 завтовшки 100 мм. Під колони по вісі Б по вісях 1, 2, 5, 6, 7 передбачено стовпчасті монолітні залізобетонні фундаменти. Під колони по вісях 3, 4 з метою зменшення загальної довжини будівлі замість стовпчастих фундаментів, запроектовано одиночні буронабивні палі діаметром 0,6 м, довжиною 8 м. Навантаження від палі на колону складає 60 т.с.

Основою фундаментів слугуватиме шар ІГЕ-2 з наступними фізико-механічними властивостями: φ= 24°, ϼ= 1,64 г/см³, Е= 15 МПа, С= 10 КПа.

Матеріал фундаментних плит та фундаментів під колони: бетон класу С20/25, W4, F100, арматура класів А400С та А240С по ДСТУ 3760:2019.

Для усунення просадних властивостей ґрунту ІГЕ-2 прийняте його трамбування да ɣск≤1,75 кг/см³, К.у. = 0,93.

Основа буронабивних паль – шар ІГЕ- 3а з наступними фізико-механічними характеристиками: φ= 31°, ϼ= 1,97 г/см³, Е= 34 МПа, С= 2 КПа.

По периметру будівлі виконується вимощення з бетону С20/25 шириною 1,5 м завтовшки 150 мм по підготовці з щебеню з ухилом і = 0,03 від будівлі.

Стіни котельні запроектовані з шлакобетонних пустотілих блоків марки М100 морозостійкість F50 на цементно-піщаному розчині марки М100 товщиною 390 мм.

Перетинки над прорізами залізобетонні монолітні перетином 400х400 мм, 400х200 мм (h).

Колони – з монолітного залізобетону перетином 600х500 мм.

Балки покриття - з зварних сталевих двутаврів (h=600 мм). Матеріал конструкції – сталь марки С245 та С255.

Плити покриття по серії 1.465.1-15, збірні залізобетонні.

На відмітках 0.000 і + 9.400 запроектовані монолітні залізобетонні пояси з бетону класу С20/25, арматура класів А500С та А240С.

В якості теплоізоляції стін – передбачена фасадна теплоізоляція з мінераловатних матів оброблених штукатуркою.

Антикорозійний захист металоконструкцій прийнятий двома шарами емалі ПФ-115 товщиною 55 мкм по одному шару ґрунту ГФ-021 товщиною 40 мкм.

Каркас для підтримки витяжних труб являє собою призматичну решітчасту башту в плані у формі квадрата стороною 4000 мм. Висота башти 32,5 м. Газовідвідні стволи з двостінних утеплених сендвіч труб; з внутрішньою трубою з нержавіючої сталі  та зовнішньої з нержавіючої або оцинкованої сталі. Висота газовідвідних стволів – 34 м. Башта складається з двох зварних секцій, які на монтажі з'єднуються між собою болтами через фланці. Болти встановлюються без контрольованого натягу. Секції виготовляються із квадратних гарячекатних труб. Елементи решітки приєднуються до поясів на зварці без фасонок. Стволи кріпляться до башти хомутами.

Несучі конструкції башти запроектовані зі сталей С245 і С255.

Фундамент башти виконаний з чотирьох буронабивних паль діаметром 0,6 м довжиною 8 м, об'єднаних монолітним ростверком. Матеріали фундаменту - важкий бетон класу С20/25 по ДСТУ Б В.2.7-43-96, арматура класу А240С і А400С по ДСТУ 3760:2019.

Для фланцевих болтових з'єднань застосовані:

Болти з шестигранною головкою нормальної точності по ГОСТ 7798-70* виконання 1 класу міцності 8.8 табл. 1 ГОСТ 1759-70 зі сталі 35Х по ГОСТ 4543-71;

Гайки шестигранні нормальної точності по ГОСТ 5915-70 виконання 2 класу міцності 8.8 табл. 2 ГОСТ 1759-70 зі сталі 35Х по ГОСТ 1050-74.

Шайби по ГОСТ 11571-68* зі сталі 20 по ГОСТ 1050-74.

Захист від корозії металоконструкцій башти прийнятий двома шарами емалі ПФ-115 товщиною 55 мкм по одному шару ґрунту ГФ-021 товщиною 40 мкм.

Бак-акумулятор є сталевим циліндричним резервуаром діаметром 18 м із висотою стінки 12 м з конічною покрівлею.

Фундамент бака – плитний неглибокого закладання по піщаній подушці. Діаметр фундаментної плити – 24 м, товщина – 0,5 м. Матеріал фундаменту – важкий бетон класу С20/25 по ДСТУ Б В.2.6-156:2010, арматура класу А240С і А400С по ДСТУ 3760:2019.

Стінка і днище бака виготовляються у вигляді полотнищ з листової сталі класу С255, які транспортуються до місця монтажу згорнутими в рулони.

Дах бака зварюється у вигляді конуса з окремих листів укладених на несучі елементи покриття, що спираються на стінку бака і центральне кільце. Всі несучі конструкції даху запроектовані зі сталі марки С255.

Для обслуговування обладнання, встановленого на даху бака, передбачена площадка з огорожею і драбина для підйому на майданчик, які запроектовані зі сталі С235.

Трубна обв'язка бака-акумулятора запроектована із прямошовних зварних труб зі сталі С245.

Внутрішню поверхню бака-акумулятора і зовнішні поверхні трубопроводів всередині бака, запроектовано покрити емаллю ВЛ-515 в 6 шарів.

Зовнішня поверхня бака і трубопроводів підлягають тепловій ізоляції та покриттю фарбою БТ-177 у два шари по одному ґрунту ГФ-021.

В якості основного ізоляційного шару проектом передбачено два шари плит з мінеральної вати на синтетичному сполученні марки М125 по ДСТУ Б В.2.7-316:2016.

В якості покривного шару по ізоляції передбачені листи з оцинкованої сталі товщиною 0,8 мм.

Розрахунок несучих конструкцій виконано за допомогою програмного комплексу SCAD.3 версія 11.5 з урахуванням вимог ДБН В.2.6-198:2014.

Організація будівництва

Тривалість будівництва – 12 місяців (8 місяців – 1 черга будівництва, 4 місяця – 2 черга будівництва). В складі проекту розроблений ПОБ згідно вимог ДБН А.3.1-5:2016.

Тепломеханічна частина

Проектом передбачені основні теплові агрегати: один комплексний котел СДК300 (К1) потужністю по 3 МВт (2,58 Гкал/год) (1 черга будівництва), працюючий на пелетах і три котла КЕ 10-14С (К2-К4) потужністю по 7 МВт (6,02 Гкал/год) (1 черга будівництва – 1 котел, 2 черга будівництва – 2 котла), працюючих на деревинній тріскі.

Котловий комплекс К1 має у своїй комплектації усі необхідні агрегати: систему подачі палива, систему газоходів з димососом, циркуляційний насос, змішувач, арматуру та трубну обв'язку, систему автоматичного регулювання. Своїм циркуляційним насосом забезпечує необхідну подачу теплоносія в головній розподільчий колектор  в режимі подачі постійно-заданої температури на вихідному патрубку котла (+95°).

Котли К2-К4 також укомплектовані усіма необхідними агрегатами та пристроями. Для покращення показників ефективності виробник котлів комплектно постачає економайзери до кожного котла. Частина теплоносія із зворотного колектора РК за допомогою насосу Н5-2 проходить через економайзер, підігрівається відпрацьованими газами і подається в зворотний трубопровід котла. Щоб вхідний теплоносій не виклав конденсацію поверхонь, його температура контролюється за допомогою змішувача СФ10 (керується контролером котла). Циркуляційний насос (в кожному контурі котлів) Н5-1 забезпечує постійну і незмінну (по кількості теплоносія) циркуляцію теплоносія через котел. Насос Н5-1Р резервний. Якщо змішувач СФ 20 знаходиться в закритому положенні, вода рухається по кільцю через котел, що дозволяє швидко його прогрівати, контролюючи температуру на зворотному патрубку.

Якщо ж змішувач відкритий - теплоносій надходить в розподільчий колектор РК. Поворотний змішувач СФ 20 управляється мікроконтролером (комплект котла), який призначений для контролю вхідної води в котел та заданої температури на виході із котла. При його русі в сторону закриття частина гарячого теплоносія з падаючого патрубка надходить в зворотний трубопровід. Це призводить до підвищення температури води, що входить в котел, що в свою чергу запобігає появі конденсату на стінках котла, або підвищує температуру на вихідному патрубку.

Таким чином, теплоносій з постійним показником температури (це важливо для формування повної енергонасиченості буферних баків) з подаючих патрубків котлів потрапляє на розподільчий колектор РК. Далі теплоносій в залежності від гідравлічного балансу надходить або до буферних баків, або до транспортних насосних груп (мережних насосів). Якщо потреби мережних насосів дорівнюються спроможності котлів, то весь теплоносій від котлів надходить до мереж споживачів. Якщо потреби менші – зайва частина теплоносія надходить до буферних баків, прогріваючи їх до заданого обсягу енергонасиченості, після чого закриваються автоматичні засувки ЗАБ60 або прогрітий зворотний теплоносій викликає зниження потужності або відключення котлів. У випадку, коли потреби мережних насосів перевищують спроможність котлів, недостатній теплоносій надходить від буферних баків при умові достатньої енергоємності. Коли енергоємність баків знизиться до критичної - засувка ЗАБ60 закриється, це зменшить перепад тиску на мережних насосах і, в свою чергу, викликає команду від шафи керування (ШКН) на прикриття дросельної засувки ЗА35, ЗА30. Тиск вирівняється, але подача теплоносія до мереж зменшиться до встановлення гідравлічного балансу.

Таким чином, є три режими роботи котлів:

-         робота на власні котлові контури (закриті змішувачі СФ20 для підтримки власного режиму);

-         на споживання тепловою мережею (продуктивність насосів споживачів дорівнює продуктивності котлових насосів Н5-1);

-         робота на буферні ємності (продуктивність насосів Н5-1 більше продуктивності мережних насосів споживачів).

Пожежна і техногенна безпека

В проекті передбачена низка заходів спрямованих на забезпечення пожежної та техногенної безпеки як під час будівництва так і під час експлуатації котельні. Будівля ІІ-го ступеню вогнетривкості. Будівельні конструкції передбачені відповідної межі вогнетривкості.

Вздовж стін будівлі передбачено можливість проїзду пожежних машин.

Приміщення котельні передбачено обладнати системою контролю до вибухонебезпечної концентрації газу з виводом сигналу на колективну попереджувальну сигналізацію.

Екологічна безпека

В складі проекту розроблені матеріали ОВНС в обсягах вимог ДБН А.2.2-1-2021, відповідно до якого будівництво та експлуатація об’єкта не викличе негативного впливу на навколишнє середовище.

Загальна діяльність об’єкту не спричиняє екологічно небезпечні зміни у геологічному середовищі, не порушує ландшафт, не викликає змін основних елементів геологічної структурно-тектонічної будови, а також виключає виникнення ендогенних і екзогенних явищ штучного, техногенного походження. 

Джерелами негативного впливу на атмосферне повітря будуть:

- твердопаливна котельня з 3-ма комплексними котлоагрегатами КЕ-10-14С одиничною потужністю 7 МВт і 1-м котельним комплексом СДК-3000 потужністю 3 МВт (резервна);

- склад зберігання палива та склад золи.

В якості палива для водогрійного автоматизованого комплексу СДК 3000, потужністю 3 МВт використовуються пелети з нижчою теплотворною здатністю 15,43 МДж/кг. В якості палива для котлоагрегату КЕ-10-14С, потужністю 7 МВт використовується тріска з нижчою теплотворною здатністю 12,3 МДж/кг.

Спалювання органічного палива передбачає утворення викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря. Відвід димових газів від котлів здійснюється через проектовані димові труби відповідних висот та діаметрів.

В розділі ОВНС наведено розрахунок викидів забруднюючих речовин, потенційні обсяги яких (І та ІІ черга) складають:

Азоту діоксид – 7,433 г/сек, або 90,239 тон/рік;

Вуглецю окис – 7,374 г/сек, або 90,308 тон/рік;

Сірки діоксид – 9,957 г/сек, або 122,817 тон/рік;

Тверді речовини – 1,5686 г/сек, або 19,44 тон/рік;

Вуглекислий газ – 4001,6 г/сек, або 50006 тон/рік;

Оксид діазоту – 0,161 г/сек; або 2,026 тон/рік;

Метан – 0,194 г/сек, або 2,446 тон/рік;

НМЛОС – 1,779 г/сек, або 22,355 тон/рік.

Для зменшення негативного впливу на атмосферне повітря передбачене очищення димових газів від твердих частин за допомогою циклонів з ефективністю очищення 85%.

Для зменшення негативного впливу на атмосферне повітря передбачене очищення димових газів від твердих частин за допомогою циклонів:

-                     групового циклону з 2х елементів ЦН-15 -7502У з бункером з ефективністю очищення 85% від комплексу СДК 3000;

-                     блоку циклонів ЦН 15-800х4УП (складається з 4 елементів) з ефективністю очищення 90% від кожного котлоагрегату КЕ-10-14С.

Проведені за програмою ЕОЛ розрахунки розсіювання забруднюючих речовин показали, що максимальні приземні концентрації з урахуванням фону складають від об'єкту проектування від 0,1018 ГДК по оксиду вуглецю до 0,5844 ГДК по діоксиду азоту; по групі сумації 31 складають 0,9207 ГДК.

Перевищення гігієнічних нормативів – граничнодопустимих концентрацій (ГДК) відсутні.

Нормативи гранично допустимих викидів для проектованих організованих джерел викидів не перевищують показників «Нормативів граничнодопустимих викидів забруднюючих речовин із стаціонарних джерел», затверджених наказами Міністерства охорони навколишнього природного середовища України № 309 від 27.06.2006 року та № 540 від 13.10.2009.

Джерелами шуму на об’єкті проектування будуть котли, насоси та котельне обладнання. Створювані рівні шуму не перевищують допустимого рівня 45 дБА у нічний період та 55 дБА – у денний, що відповідає санітарним нормам встановленим у ДБН В.1.1-31:2013 «Захист територій, будинків і споруд від шуму» і не впливають на рівні шуму на прилеглій території.

Вплив об’єкту експертизи на повітряне середовище приймається як екологічно допустимий.

Джерелом водопостачання котельні є внутрішньо майданчикова водопровідна мережа господарсько-питного водопостачання Дн 160 мм. Вода на котельню використовується для господарсько-питного водопостачання, для підживлення системи опалення та промивки фільтрів водопідготовки.

Злив води (попередньо охолодженої до 40°С) від технологічного обладнання котельні здійснюється по проектованому самопливному випуску в проектований колодязь-охолоджувач, а потім в проектований колодязь.

Скидання стічних вод до відкритих водойм не передбачається.

Негативного впливу на поверхневі водойми та підземні ґрунтові води проектований об’єкт не спричинятиме.

При провадженні планової діяльності будуть утворюватися виробничі відходи, а саме - зола летка (4 клас небезпеки) – 373,35 тон/рік. Поводження з утвореними в результаті функціонування об'єкта відходами передбачається здійснювати у відповідності з вимогами ЗУ «Про відходи».

Вплив об’єкту проектування на ґрунти – незначний, екологічно допустимий.

Враховуючи ступінь впливу на кожний компонент навколишнього середовища, заходи по запобіганню та зменшенню шкідливого впливу, дозволяє зробити висновок про екологічну прийнятність проектних рішень.

Санітарно-епідеміологічне благополуччя

Проектними рішеннями передбачений благоустрій та озеленення території. Передбачений шумозахист – рівень шумового впливу не перевищує нормативні показники. Вивезення відходів здійснюється за договорами зі спеціалізованими організаціями.

Забезпечення економії енергії

Проектом, передбачені наступні заходи, спрямовані на енергозбереження:

-        прийняті котли з високим ККД – 94,6% (82%);

-        кожен котел оснащений трьома газовими мікрофакельними пальниками атмосферного типу (пальниками призначеними для спалювання та одночасно частково газифікацією (піролізом) деревини, пелет і органічних відходів харчової промисловості, які обладнані камерою горіння, рухомеми зворотно-поступального руштами, системи золовидалення, вентиляторами та каналами для підводу первинного і вторинного повітря, в комплекті з автоматикою);

-        передбачено автоматичне регулювання теплової потужності котельні в залежності від температури зовнішнього повітря (поточної потреби споживачів тепла);

-        докотлова обробка води відповідно до рекомендацій заводу-виробника котлів, що працює в автоматизованому режимі;

-        прийняте насосне обладнання імпортного виробництва з мінімальним електроспоживанням, яке споживає значно менше електроенергії, чим насоси вітчизняного виробництва з відповідними показниками;

-        для штучного освітлення котельні, передбачається використання освітлювальних ламп з низьким електроспоживанням;

-        передбачається установка вузлів обліку витрат газу, тепла, електроенергії та води;

-        застосування сучасних матеріалів і конструкцій теплової ізоляції трубопроводів і обладнання для зниження втрат тепла в навколишнє середовище.

Охорона праці

Проектними рішеннями передбачені наступні заходи: захисне заземлення електроприймачів; безпека перебування на території; безпечна експлуатація обладнання; охорона праці при виконанні будівельних робіт.

В процесі розгляду проекту "Нове будівництво резервної котельні потужністю 24 МВт на органічному паливі (тріска та агропелети) для тепличного комплексу, розташованого за адресою: 51831, Дніпропетровська обл., Петрилівський р-н, с. Єлизаветівка, вул. Теплична, 1", фахівцями ТОВ "Перша будівельна експертиза" зроблено ряд зауважень та пропозицій, які були доведені письмово до замовника та проектувальника.

Після доопрацювання цих питань, до проектної документації внесені необхідні зміни та доповнення, основними з яких є:

-         уточненні технічні показники проекту;

-         доопрацьовані рішення в частині кошторисної документації;

-         доопрацьовані проектні рішення щодо економії енергії, пожежної і техногенної безпеки;

-         доопрацьовано проектні рішення в частині санітарно-епідеміологічне благополуччя та екологічна безпека, міцності і надійності.