Лекция Развитие топливно-энергетического комплекса (тэк) страны

Схема трубопроводов охлаждающей воды современной КЭС с оборотной системой во­доснабжения и водоемом-охладителем не отличается от схемы при прямоточной системе.
В проекте электростанций Экибастузского угольного комплекса АТЭП предусмотрена установка одной береговой насосной, обслу­живающей одновременно две ГРЭС общей мощностью 8000 МВт. В насосной установле­ны семь осевых насосов типа ОП6-260, подаю­щих охлаждающую воду в промежуточный на­порный бассейн, откуда она самотеком посту­пает в конденсаторы турбин. При необходи­мости насосы могут работать в генераторном режиме, выполняя роль гидроаккумулирующей станции и срабатывая накопленный за­пас воды.
Система водоснабжения с градирнями ис­пользуется преимущественно на теплоэлек­троцентралях, но находит все большее при­менение и на конденсационных электростан­циях — КЭС и АЭС.
В Советском Союзе получили применение противоточные градирни с естественной тягой (рис. 6.9). В оросительное устройство гра­дирни под давлением циркуляционных насосов поступает подогретая в конденсаторах турбин охлаждающая вода. Современные градирни имеют систему водораспределения, где в каче­стве разбрызгивателей использованы преиму­щественно отражательные пластмассовые со­пла с выходными отверстиями не менее 40 мм. Вода под давлением 15—18 кПа разбрызгива­ется над оросителем в виде дождя и стекает на его асбестоцементные или деревянные (из антисептированной древесины) листы. Ороси­тельное устройство собрано в отдельные бло­ки, состоящие из листов размером 1600 1200 6 мм и установленные на каркасе из сборного железобетона в два яруса по высоте (2 1200 мм). Расстояние между листами по горизонтали в свету 25 мм.
Водяная пленка, стекающая по стенкам оросителя, охлаждается вследствие испаре­ния и соприкосновения с воздухом, входящим в оросительное устройство через окна. Нагре­тый и насыщенный водяными парами воздух отводится вверх под действием естественной тяги через вытяжную башню.
Башни выполняют либо железобетонными гиперболоидной формы, либо в виде много­угольника с металлическим наружным карка­сом и обшивкой гофрированными листами из алюминиево-магниевого сплава АМг6-М. Ох­лажденная вода стекает в водосборный бас­сейн, откуда при температуре t_в1 забирает­ся циркуляционными насосами для подачи снова в конденсаторы турбин. Вода подается к оросительному устройству на высоту 9— 18 м, глубина водосборного бассейне 2 м.
Основной размер градирни — площадь оросительного устройства (в горизонтальном сечении). В крупных современных градирнях она составляет 4000—6400 м². Разработан проект сверхмощной градирни площадью оро­шения в 9400 м². Высота вытяжной башни таких градирен составляет соответственно 90. 110 и 150 м при выходном диаметре 43, 55 и 73 м. Институтом «Атомтеплоэлектропроект» подготовлены проекты типовых градирен (рис. 6.10).





Рис. 6.10. Типовые градирни площадью орошения от 1600 до 4000 м² (по АТЭП):
а — с железобетонной башней; б — с каркасно-обшивной башней
Важным показателем работы градирни яв­ляется плотность орошения, которая на совре- менных противоточных градирнях с естествен­ной тягой достигает 9—10 м³/(м²-ч). в ре­зультате через градирни с общей площадью орошения в 4000, 6400 и 9400 м² можно по­дать для охлаждения соответственно 30, 52 и 100 тыс. м³/ч циркуляционной воды.
Вода в градирнях охлаждается в основ­ном в результате испарения. Количество ис­паряемой влаги с учетом конвективного теп­лообмена составляет 1,5—2%. В результате испарения солесодержание циркуляционной воды возрастает; для поддержания концен­трации солей в допустимых пределах осуще­ствляют продувку циркуляционной системы или применяют химическую обработку доба­вочной воды. Для предотвращения обраста­ния оросителей водорослями циркуляционную воду хлорируют.
Эксплуатации градирен в зимнее время уделяют серьезное внимание, так как расход охлаждающей воды уменьшается примерно втрое и возникает опасность обледенения градирен у входных окон воздуха. Чтобы не допустить этого, кроме прикрытия входных воздушных окон щитами применяют хорошо зарекомендовавшее себя секционирование гра­дирен разделением площади орошения. Луч­шие результаты достигнуты применением в градирне концентрических кольцевых зон под­вода воды из конденсаторов турбин. Зимой теплая вода подается преимущественно в периферийную зону во избежание обмерзания градирни.
На крупных градирнях рекомендуется (Союзтехэнерго) установка водоуловителей из блочных жалюзийных деревянных или пластмассовых пластин. Это мероприятие на­ряду с гравитационной сепарацией влаги в вытяжной башне снижает ее вынос за преде­лы градирен.
Схема технического водоснабжения с гра­дирнями предусматривает обычно централь­ную насосную станцию, расположенную у постоянного торца машинного зала главного корпуса ТЭС. Охлажденная вода после гра­дирен самотеком по железобетонным кана­лам поступает на вход циркуляционных на­сосов. Их установка обеспечивает работу под заливом. Во избежание образования накипи в трубной системе конденсаторов циркуляци­онную воду подкисляют и добавляют в нее раствор гексаметафосфата. В насосных стан­циях современных крупных ТЭС с градир­нями применяют как обычные центробежные, так и осевые вертикальные насосы, создаю­щие давление воды в 2—2,5 МПа. Там же устанавливают и дополнительные насосы меньшей подачи для охлаждения технической водой газо- и маслоохладителей и другого вспомогательного оборудования станции (в основном в зимнее время, при уменьшении давления воды в системе).
На некоторых ТЭС, расположенных в без­водных и маловодных районах, начали при­менять сухие градирни с поверхностными охладителями в виде колонн из алюминие­вых водовоздушных теплообменников. Они смонтированы в виде дельт по периметру нижней части градирни в окнах входа возду­ха, при этом контур водоснабжения объеди­нен в конденсаторах с контуром питательной воды паровых котлов. В конденсаторах тур­бин смешивающего типа охлаждающая вода после градирен конденсирует пар из турбины, после чего поток воды разделяется на основ­ной конденсат, идущий в систему регенера­ции к ПНД, и на охлаждающую воду, иду­щую к градирням.
Эксплуатация таких градирен на Разданской ГРЭС и на Билибинской АЭС показала ряд их недостатков: высокие температуры охлажденной воды летом в жаркое время дня, размораживание и повреждение теплообмен­ников в холодные зимние месяцы. Конструк­ция этих градирен изменена АТЭП в проекте охладительной установки Ивановской ТЭЦ-3, где предусмотрены комбинированные воздуш­но-испарительные градирни. Теплообменники в градирнях укомплектованы орошающими устройствами, отключаемыми зимой, когда имеется возможность эксплуатировать гра­дирню в сухом режиме; летом в связи с по­вышением температуры наружного воздуха приходится включать оросители. Водяная пленка, стекающая снаружи по ребрам теп­лообменников, снижает температуру охлаж­дающей воды. В условиях СССР эти градир­ни оказались малоперспективными. Орошение летом снаружи возможно лишь чистой водой и лишает сухую градирню всех ее преиму­ществ перед обычной градирней.