Водопотребление тепловой электростанции

Вся библиотека >>>

Содержание книги >>>

Книги по строительству и ремонту

Водоснабжение

Быт. Хозяйство. Строительство.Техника

§ 156. Водопотребление тепловой электростанции

Основными водопользователями на тепловой электростанцииявляются конденсаторы паровых турбин. Кроме них на электростанциях имеетсяцелый ряд значительно более мелких теплообменных аппаратов, к которымподводится охлаждающая вода: воздухоохладители или газоохладителигенераторов, воздухоохладители питательных электронасосов и возбудителейгенераторов, маслоохладители систем смазки механизмов.

Каждый такой теплообменник представляет собой батареюлатунных или мельхиоровых трубок, заключенную в металлический корпус. Потрубкам циркулирует охлаждающая вода, а между трубками проходит охлаждаемыйвоздух, газ или масло.

Обмотки электрогенераторов охлаждаются воздухом или газом(водородом), который циркулирует в замкнутом цикле системы вентиляции иохлаждается водой в воздухо- или газоохладптелях. Температура  подводимого кобмоткам генератора воздуха или газа не должна превышать 35—37° С воизбежание снижения мощности генератора. Следовательно, охлаждающая вода,подаваемая в воздухо- или газоохладители, должна иметь температуру не выше30—33° С. Поэтому в системах оборотного водоснабжения тепловых электростанцийс градирнями в некоторых случаях предусматривается подача на воздухо- или газоохладителисвежей воды, которая в летнее время имеет более низкую температуру, чемциркуляционная вода. Расход воды, подаваемой на воздухо-или газоохладителигенераторов, составляет 1—2% общего расхода охлаждающей воды наэлектростанции.

Охлаждение турбинного масла, циркулирующего в системахсмазки подшипников и регулирующих механизмов турбогенераторов, происходит вмаслоохладителях. Расход воды, подаваемой на маслоохладители, составляет 1—1,5% общего расхода охлаждающей воды. Во избежание попадания воды втурбинное масло ее давление в маслоохладителе должно быть несколько меньшеминимального давления масла.

Ввиду того что вода в воздухо-, газо- и маслоохладителяхне загрязняется и нагревается лишь на 2—4°, она может быть повторноиспользована для охлаждения конденсаторов.

Иногда для охлаждения воздухо-, газо- и маслоохладителейприменяют конденсат, который циркулирует в замкнутом контуре и охлаждаетсяводой в специальном теплообменнике.

На тепловой электростанции вода расходуется также наохлаждение подшипников механизмов, на золоулавливание, гидравлическоеудаление золы и шлаков, а также на обеспыливание трактов подачи дробленого иразмолотого твердого топлива.

Расход воды на охлаждение подшипников питательных и конденсат-ныхнасосов, угольных мельниц, дымососов и других вспомогательных механизмовотносительно невелик. Однако даже кратковременное прекращение подачи воды кподшипникам недопустимо.

Электростанции, работающие на твердом топливе, оборудуютсяустановками для улавливания золы из дымовых газов. В некоторых случаях вкачестве золоуловителей применяются мокрые скрубберы. Под действиемцентробежной силы частицы золы из закрученных спиралью дымовых газовсбрасываются на стенки скрубберов и смываются водой.

Удаление шлака из-под котлов и золы из золоуловителей набольшинстве электростанций производится гидравлическим способом. Расход водыдля этой цели зависит от вида топлива, способа его сжигания, механическихсвойств золы и шлака. Для нужд гидрозолоудаления используется вода, прошедшаячерез конденсаторы, а также вода, сбрасываемая после охлаждения подшипников,и другие сбросные воды.

На смыв 1 т шлака требуется от 20 до 40 м3 воды, на смыв 1т золы— от 8 до 12 м3 воды. Шлак и зола, смешанные с водой (пульпа),транспортируются самотеком или с помощью побудительных сопл к ба-гернымнасосам, которые перекачивают пульпу по стальным трубам на золоотвалы. Прираздельном удалении золы и шлаков золовая пульпа перекачивается шламовыминасосами. Если золоотвалы расположены значительно ниже котельной, возможнотранспортирование пульпы к ним самотеком.

Золо- и шлакоотвалы проектируются как пруды-отстойникинепрерывного действия. Они организуются, как правило, на неиспользуемыхучастках земли вблизи электростанции, например в оврагах. Пруд образуетсяпутем перегораживания оврага земляной дамбой или обвалования равнинногоучастка. В этот пруд сбрасывается золовая пульпа. Зола и шлак осаждаются впруде, постепенно его заполняя, а осветленная вода возвращается в котельнуюэлектростанции с целью повторного использования для гидротранспорта золошлаков.

В институте Теплоэлектропроект разработан метод возведенияограждающих дамб распластанного профиля из золошлаков путем намыва их надренажную систему, укладываемую в основании дамб. В этом случае золопроводы прокладываютсяна эстакаде над дренажной системой и золовая пульпа выпускается черезнебольшие отверстия в их дне рассредоточение по всему фронту намыва. Водапрофильтровывается в дрены, а золошлаки осаждаются на поверхности земли,постепенно образуя дамбу распластанного профиля.

В таких случаях на золопроводах устанавливаютсягидравлические классификаторы, которые отделяют крупные куски шлака (воизбежание засорения выпускных отверстий золопроводов) и наиболее мелкиечастицы золы (во избежание ухудшения фильтрации в дренажную систему),направляя их в центральную часть отвала. В центральной части золоот-валаобразуется пруд-отстойник, в котором осаждаются наиболее мелкие частицы. Этотметод не требует возведения дорогостоящих земляных ограждающих дамб ипозволяет сбрасывать в золоотвал загрязненные производственные стоки отэлектростанций, обеспечивая полное осветление возвращаемой из золоотвал аводы.

В золоотвалах часть воды теряется в результате испарения ифильтрации в грунт. Эти потери принимаются обычно в размере 10—20% расходапоступающей в золоотвал воды.

Вода,  используемая для  питания паровых  котлов,должна  быть предварительно очищена от грубодисперсных и коллоидных примесейнакипеобразующих солей, а также освобождена от растворенного воздуха.

Восполнение потерь питательной воды котлов наэлектростанциях, работающих с давлением пара 90 кгс/см2 и выше, должнопроизводиться химически обессоленной водой или дистиллятом.

Химическое обессоливание воды применяется, если содержаниев исходной воде анионов сильных минеральных кислот (SO4+CI+NO3+ -т-МОг) непревышает 7 мг-экв/л. В других случаях применяются испарители, в которыхполучается дистиллят.

На электростанциях с энергоблоками 200 тыс. квт и выше привосполнении потерь дистиллятом испарителей последние должны дополнятьсяустановкой для химического обессоливания дистиллята.

На электростанциях применяются следующие схемы химическогохзбессоливания воды в зависимости от котлов, параметров пара в них и качестваисходной воды:

двухступенчатое Н-катионирование с декарбонизацией ипоследующим ступенчато-противоточным анионированием;

двухступенчатое обессоливание с чередующимся Н — ОН-иониро-ваниеми декарбонизацией после анионитного фильтра первой ступени или после Н-катионитногофильтра второй ступени;

трехступенчатое химическое обессоливание с чередующимся Н— ОН-ионированием и декарбонизацией воды в соответствующем месте схемы,причем в качестве третьей ступени допускается применение фильтров смешанногодействия.

Количество воды, требующееся для подпитки котлов наконденсационных электростанциях, составляет 1—2% расхода пара.

На ТЭЦ ввиду отборов пара на нужды промышленныхпредприятий требуется значительно большее количество воды для подпиткикотлов. Кроме того, на ТЭЦ производится умягчение воды, подаваемой на горячееводоснабжение городов. 

Суммарный расход воды на тепловой электростанции зависит отее мощности, типа установленного оборудования, кратности охлаждения пара итемпературы охлаждающей воды. Для современной мощной теплоэлектростанции,оборудованной, например, восьмью блоками по 300 тыс. квт каждый, общий расходводы составляет приблизительно 300 тыс. м3/ч в летнее время и около 200 тыс.м3/ч зимой.

Удельный расход охлаждающей воды на 1 квт установленноймощности тем меньше, чем выше начальные параметры пара, подаваемого из котлав турбину, и чем больше единичная мощность турбин. Так, при увеличениимощности турбин от до 500 тыс. квт и повышении давления пара с 90 до 240кгс/см2 удельный расход воды снижается с 0,17 до 0,10 м3/ч на 1 квтустановленной мощности.

Несмотря на снижение удельных расходов воды при повышенииединичной мощности турбин, суммарные расходы воды для мощных электростанцийдостигают м3/с и более. Водоприемные и очистные сооружения, насосныеустановки, водоводы и искусственные охладители представляют при такихрасходах воды сооружения крупного масштаба. Иногда место для строительстваэлектростанции выбирается исключительно из условий удобства снабжения ееводой, причем приходится соглашаться с удалением электростанции отпотребителей энергии и источников топлива.