Лекция Развитие топливно-энергетического комплекса (тэк) страны

Лекция 6. Техническое водоснабжение ТЭС и АЭС

Потребление воды на ТЭС. Источники и системы водоснабжения
Тепловые и атомные электростанции по­требляют значительное количество воды для конденсации пара в конденсаторах паровых турбин, обеспечиваемое техническим водо­снабжением электростанции. Потребителями технической воды являются также маслоох­ладители главных турбин и вспомогательного оборудования, охладители водорода и конден­сата статоров электрогенераторов, охладите­ли воздуха возбудителей, система охлажде­ния подшипников механизмов и т. п. На ТЭС, сжигающих твердое топливо, техническая во­да используется в системе гидротранспорта золы и шлака, для гидроуборки в тракте топливоподачи. На АЭС потребителями воды технического водоснабжения являются, кроме того, различные элементы реакторной уста­новки, теплообменники системы расхолажи­вания и др. Сырая вода для химической во­доочистки электростанции обычно поступает из системы технического водоснабжения. Ни­же показано соотношение между потребите­лями технической воды:
Расход
Потребители технической воды электростанции воды, %
Конденсация пара в конденсаторах турбин..............................................................................................100
Охлаждение водорода, воздуха, конденсата
статора электрогенераторов и крупных электро-­
двигателей ……………………………………………………………. 2,5—4
Охлаждение подшипников вспомогательных
механизмов ……………………………………………………………………………………...............0,3—0,8
Гидротранспорт золы и шлака при оборот­
ной схеме водоснабжения системы гидрозоло-­
удаления (в зависимости от расхода топлива,
его зольности, способа золошлакоудаления и
типа золоуловителей) …………………………………………………………….0,1—0,4
Восполнение потерь и утечек пароводяного
тракта электростанции и тепловых сетей . …………………………………………………….... 0,04—0,1
Потребление воды бассейнами выдержки и
перегрузки топлива, спринклерными устройствами
реакторной установки АЭС …………………………..............................................................................0,8—1
Потребление воды теплообменниками конту-­
ра расхолаживания, охлаждение продувки па-­
рогенераторов АЭС …………………………………………………………....0,3—0,4
Основные потребители технической воды — конденсаторы паровых турбин — являются ча­стью низкопотенциального комплекса электро­станции, включающего также ЦНД турбин, систему технического водоснабжения с водо-охладителем, где осуществляется передача теплоты конденсации пара окружающей сре­де (рис. 6.1).
Применяемые на ТЭС и АЭС конденсато­ры — одноходовые либо многоходовые. Число ходов воды по отдельным группам поверхно­стей нагрева доходит до четырех. Независимо от числа ходов используют двухпоточную схему движения воды от входной до выход­ной камер конденсатора, что позволяет от­ключить и осмотреть любой из двух потоков без останова турбины (на пониженной на­грузке). Современные конденсаторы выполня­ют регенеративного типа с нагревом переох­лажденного конденсата до температуры на­сыщения отработавшего пара; их поверхность нагрева выполнена обычно из латунных пря­мых трубок диаметром 24—28 мм. Техниче­ская вода из водоохладителя при помощи циркуляционных насосов поступает по подво­дящим каналам (водоводам) в водяные ка­меры конденсаторов, проходит по их трубной системе и затем сбрасывается по отводящим каналам снова в охладитель.
Рис. 6.1. Расчетная схема низкопотенциального ком­плекса электростанции:
ЦВД — цилиндр высокого давления; ЦСД — цилиндр средне­го давления; ЦНД — цилиндр низкого давления; ЦН — цирку­ляционные насосы; КН — конденсатные насосы

Наиболее распространенный источник тех­нической воды для электростанций — реки. Расход воды в реке (дебит реки) и ее тем­пература изменяются в течение года. Для большей части рек на территории СССР, про­текающих по равнинам, характерен макси­мальный расход воды в их половодье (март, апрель), а также в период обильных дож­дей. Зимой и летом расход воды минимален. Для рек горных районов характерен пик в расходе воды, связанный с таянием ледников в летнее время (рис. 6.2). Источником водо­снабжения может быть достаточных разме­ров озеро или море, если электростанция со­оружена на его берегу. В тех случаях, когда дебит реки значительно превышает потребле­ние технической воды электростанцией (в 3— 4 раза и более), применяют прямоточную си­стему водоснабжения. Вода, взятая из реки, проходит через конденсаторы турбин и затем сливается ниже по течению реки таким об­разом, чтобы смешение свежей и нагретой воды не вызывало нарушения экологической обстановки. Прямоточную систему можно осуществить на берегу моря или достаточно большого озера с проточной водой.

Использование соленой морской воды тре­бует применения особых мер защиты обору­дования и трубопроводов от коррозии. В ос­новном это относится к конденсатору турби­ны, трубки которого, водяные камеры, труб­ные решетки должны быть выполнены из коррозионно-стойких материалов (специаль­ных сплавов); применяют также специальную электрохимическую защиту конденсаторов и труб против коррозии. Крепление трубок в трубных решетках должно быть герметичным во избежание попадания морской воды в кон­денсат турбины. Содержание песка в пода­ваемой воде должно быть не более 20— 50 мг/кг.

Рис. 6.2. Изменение расхода воды в реке в течение года:

а — равнинные реки; б — горные реки