ТЭЦ Системы водоснабжения тепловых электростанций

Вся библиотека >>>

Содержание книги >>>

Книги по строительству и ремонту

Водоснабжение

Быт. Хозяйство. Строительство.Техника

§ 157. Системы водоснабжения тепловых электростанций

Водоснабжение тепловой электростанции может бытьпрямоточным, оборотным или смешанным.

При прямоточном водоснабжении отработавшая теплая водасбрасывается в реку, водохранилище, озеро или море на таком расстоянии отводоприемного сооружения, чтобы исключить возможность попадания в него теплойводы. При низких температурах речной воды водоснабжение электростанций изреки может быть осуществлено по системе с подмешиванием к речной воде вмаловодные периоды года отработавшей на электростанции теплой воды.

При применении системы прямоточного водоснабжения нетребуется больших капиталовложений на строительство и обеспечиваются низкие иустойчивые температуры охлаждающей воды. Однако расходы воды, достаточные дляпрямоточного водоснабжения мощной электростанции, могут быть получены толькоиз больших рек, на которых размещение тепловых электростанций по совокупноститехнико-экономических показателей (топливоснабжение, выдача электроэнергии)оправдывается лишь в редких случаях. Возможность размещения электростанций нареках ограничивается также повышенными требованиями к условиям сброса воды вводоемы, связанными с тем, что изменение температурного режима реки оказываетбольшое влияние на происходящие в ней биологические процессы. Поэтому крупнаятеплоэнергетика в дальнейшем будет развиваться преимущественно с применениемоборотного водоснабжения.

Наиболее выгодной системой оборотного водоснабжения дляконденсационной электростанции является система с водохранилищем-охладителем.Однако возрастающая ценность земельных участков все чаще приводит    кнеобходимости    применения для охлаждения воды на ГРЭС градирен. В такихслучаях может быть применена система воздушной конденсации с радиаторнымиохладителями (сухими градирнями), если в районе размещения ГРЭС не имеется источников,достаточных для подпитки системы оборотного водоснабжения. 

На ТЭЦ, располагаемых, как правило, вблизи потребителейтепла в крупных городах, широко применяются системы оборотного водоснабженияс испарительными градирнями.

Существуют  системы  смешанного  водоснабженияэлектростанции, когда параллельно с прямотоком в маловодные периодывключаются в в работу охладители  (водохранилище-охладитель, градирни или брызгальныеустановки)   либо  параллельно  с водохранилищем — градирни или брызгальныеустановки.

Подача воды на электростанцию из реки, озера иливодохранилища осуществляется блочными или центральными насосными станциямилибо самотеком.

При схеме с блочными насосными станциями (VII.20) накаждый блок (котел-турбина) устанавливают по два циркуляционных насоса. Откаждого насоса к конденсатору турбины прокладывают отдельный водовод,

В качестве циркуляционных водоводов обычно применяют тонкостенныестальные сварные трубы с ребрами жесткости.

Блочные насосные станции располагают перед фронтоммашинного зала электростанции: либо непосредственно на берегу источникаводоснабжения, либо на самотечном канале, подводящем воду от источника.Последнюю схему применяют при небольшом превышении площадки электростанциинад уровнем воды в источнике.

При размещении на берегу источника водоснабжения блочныенасосные станции совмещают с водоприемниками, в которых устанавливаютводоочистные решетки и вращающиеся сетки.

Насосы могут быть установлены по блочной схеме также вмашинном отделении электростанции непосредственно около конденсаторов турбин.В этом случае на канале, подводящем воду из источника, устанавливаетсяводоприемник    с    водоочистными    вращающимися    сетками.

При значительном удалении площадки электростанции отисточника водоснабжения или большой амплитуде колебаний уровня воды вводохранилище многолетнего регулирования применяют двухступенчатую перекачкуохлаждающей воды; береговая насосная станция первого подъема подает воду вканал, подводящий ее на площадку электростанции, а к конденсаторам водаподается блочными насосами или насосами, установленными в машинном отделенииэлектростанции.

При блочной схеме обратные клапаны и задвижки на напорныхлиниях не ставят, задвижки устанавливают лишь на сливной линии конденсатора(см. VII.20 и VI 1.21). Такая схема наиболее надежна и вместе с тем экономична,так как гидравлические потери в системе сводятся к минимуму. Для возможностирегулирования подачи воды при блочных схемах устанавливают осевые насосы споворотными лопастями, а при глубоком регулировании — также и сдвухскоростными двигателями.

На VII.21 приведена вертикальная схема подачи воды вконденсатор. После прохождения через конденсаторы нагретая вода сбрасываетсяв общий для всех турбин отводящий канал. На территории электростанции этотканал выполняется закрытым из сборных железобетонных звеньев прямоугольногосечения размером до 4,2X3 м. Вне территории электростанции отводящий каналвыполняется открытым трапецеидального сечения.

При схеме с центральной береговой насосной станцией(VII.22) охлаждающая вода подается от насосной станции к машинному отделениюэлектростанции по двум или нескольким напорным магистральным водоводам,диаметры которых достигают 3—3,5 м. К каждому конденсатору устраивают отводыот двух магистральных водоводов. Центральные насосные станции сооружают водном блоке с водоприемниками. В них устанавливают не менее четырех насосовсуммарной производительностью, равной максимальному расчетному расходуохлаждающей воды (без резерва); насосы работают параллельно на разветвленнуюсеть. Такое расположение насосов обеспечивает их взаимное резервирование ивозможность регулирования подачи воды изменением не только угла установкилопастей, но и числа работающих насосов. При морском водоснабженииустанавливают один резервный насос.

Недостатками такой схемы являются большое количествоарматуры (обратные клапаны, задвижки на напорных линиях и перемычках) иповышенные гидравлические потери в разветвленной сети.

При значительном превышении площадки электростанции надуровнем воды в источнике водоснабжения может быть предусмотрено использованиеэнергии сбрасываемой отработавшей воды (рекуперация). Рекуперацияосуществляется либо путем устройства гидроэлектростанции на отводящем канале,либо применением гидротурбин для привода части циркуляционных насосов.

При расположении электростанции ниже плотины может бытьосуществлена схема водоснабжения без циркуляционных насосов, если разницауровней в верхнем и нижнем бьефах плотины достаточна для преодолениягидравлического сопротивления в конденсаторе и водоводах. При такой схемевода из верхнего бьефа подводится к конденсаторам по напорным трубам исбрасывается после конденсаторов в нижний бьеф. Если при этом расходы рекинедостаточны для прямоточного водоснабжения электростанции, может бытьпредусмотрена перекачка части отработавшей теплой воды из нижнего бьефа в верхний.

Самотечная схема может быть осуществлена также при большихуклонах реки путем сооружения деривационного канала с небольшим уклоном.

Если в отдельные периоды года из источника водоснабженияне могут быть получены достаточные расходы воды, но в то же время температураэтой воды невысока, может быть применено последовательное включениеконденсаторов, при котором вода, прошедшая через один конденсатор, подаетсязатем в другой. Такую схему применяют иногда при расширении действующихэлектростанций. При последовательном включении конденсаторов неизбежноусложнение коммуникаций.

При системе оборотного водоснабжения с градирнями или брызгальнымибассейнами циркуляционные насосы устанавливают, как правило, в машинномотделении электростанции по два на каждую турбину (VH.23). Приемные иобратные клапаны в этом случае не устанавливают, но во избежаниеобезвоживания конденсатора предусматривают автоматическое закрытие напорнойзадвижки при остановке насоса.

В некоторых случаях циркуляционные насосы при системеоборотного водоснабжения располагают в центральной насосной станции.

Подвод воды от градирен или брызгальных бассейнов кциркуляционным насосам осуществляется, как правило, по закрытымжелезобетонным каналам, а подача теплой воды на охладители — по напорнымлиниям из стальных или железобетонных труб.

Конденсаторы паровых турбин обычно располагаются назначительной высоте над уровнем земли, поэтому в целях уменьшениягеодезической высоты подачи воды насосами при системе прямоточноговодоснабжения или при системе с водохранилищем используют сифон (см. VI1.21). Для этого сливную линию конденсатора выводят в сливной колодец подуровень воды в нем, и вода подается на отметку уровня воды в колодце. Высотуот этого уровня до верха конденсатора принимают во избежание срыва сифонаобычно не более 8 м.

Для поддержания необходимого уровня воды в сливныхколодцах на отводящих каналах сооружаются общие для всех турбин водосливныеустройства с глухой переливной стенкой.

Кроме системы технического водоснабжения на тепловыхэлектростанциях предусматривается система противопожарного водоснабжения, какправило, высокого давления, а также система хозяйственно-питьевоговодоснабжения.