8.1. Структура розділу 8

Споживачі води (конденсатори турбін, газоохолоджувачі генераторів, системи охолодження допоміжних пристроїв і механізмів, водопідготовка та золошлаковиведення, газоочистка). Види систем технічного водопостачання: прямоточні, оборотні та змішані системи. Споруди та пристрої системи водопостачання: насоси, насосні станції та водоводи. Охолоджувальні пристрої: стави – охолоджувачі, градирні, бризкальні басейни. Баланс охолоджувальної води та її втрати. Запобігання біологічним та карбонатним відкладенням на теплообмінниках системи охолодження, обробка води. Вибір системи охолодження, екологічні та соціальні проблеми, зв’язані зі спорудженням та експлуатацією систем охолодження, критерії вибору.

Література для самостійного вивчення:

[2] – ст. 231- 242; [3] – ст. 312- 331; [12] – тема 9.

8.2. Методичні поради до вивчення матеріалу розділу 8

При вивченні матеріалу цього розділу слід усвідомлювати, що надійна робота СТВ не менш важлива, ніж паротурбінної чи котельної установок. Капітальні затрати на СТВ досягають 20 - 30% від сумарних затрат на станцію і у процесі експлуатації СТВ вимагає кваліфікованого обслуговування, в т.ч. постійного контролю за якістю води охолодження і її стабільністю щодо карбонатних відкладень. Тому необхідно чітко розуміти, які вузли електростанції критично залежать від надійності та якості роботи СТВ та котрі з них є найбільшими споживачами технічної води. Якщо ви орієнтовані на роботу проектанта, то важливо вміти робити порівняльний аналіз різних типів СТВ для даних умов і вибрати оптимізований за техніко-економічними та соціально-екологічними критеріями варіант СТВ. Вибір охолоджувачів СТВ жорстко зв’язаний з вибором типу СТВ. Найбільш економічно вигідними та технічно доцільними є прямоточні СТВ. Проте вони є джерелом інтенсивного теплового та хімічного забруднення довкілля і вимагають джерел води з великими дебітами. Оптимальними щодо площі забудови та прийнятними за температурою охолодженої води є оборотні СТВ з градирнями. Дешевими щодо капіталовкладень, але затратними в експлуатації є СТВ з бризкальними басейнами. Зверніть увагу на необхідність в оборотних СТВ застосовувати спеціальні засоби водопідготовки ( стабілізацію води та її дезінфекцію для запобігання органічним відкладенням у системі). Проблемою для південних станцій є заселеність СТВ молюском дрейсеною, який при розмноженні закупорює трубки КТ та інших охолоджувачів, підвищує гідравлічний опір системи.

Зверніть увагу на те, що хоча фільтраційні втрати відповідно до БНіП враховуються лише у СТВ зі ставами – охолоджувачами, насправді вони можуть бути значними і в оборотних СТВ з градирнями чи бризкальними басейнами, зокрема, якщо вода у них стабілізується сірчаною кислотою. У такому випадку можлива сульфатна корозія бетонних водоводів, підвищення їх фільтраційної здатності і відповідні втрати оборотної води.

8.3. Контрольні питання до розділу 8

1. Перелічіть основних споживачів технічної води та їх призначення. Запишіть рівняння теплового балансу для конденсаторів турбін. Від яких величин залежить температура води, що виходить з конденсатора? Що таке кратність охолодження? Що характеризує ця величина?

2. Чому температура конденсації пари завжди вища від температури води, що виходить з конденсатора? Покажіть це на прикладі рівняння теплового балансу конденсатора або газоохолоджувача. Розрахуйте величину витрати води через газоохолоджувач генератора.

3. Які типи систем технічного водопостачання, що використовують на ТЕС і АЕС, вам відомі? Назвіть їх і прокоментуйте їх особливості. З якою метою на АЕС встановлені насоси технічної води? Чому не обмежуються лише циркуляційними насосами?

4. За яких умов може ефективно працювати прямоточна система охолодження на озері і на річці? Розрахуйте дебіт джерела прямоточного водопостачання на блок АЕС електричної потужності 1000 МВт.

5. Що таке оборотна система охолодження? Які її основні ознаки? У чому переваги такої системи і у чому проблеми? Які типи охолоджувачів вам відомі? Який механізм тепловіддачі є основним у кожному з цих охолоджувачів, чому?

6. Які вимоги повинна задовольняти водойма, щоб бути придатною для ставка – охолоджувача? Як розраховують активну площу такого ставка? Розрахуйте цю площу для двох енергоблоків з електричною потужністю 1000 МВт кожен.

7. Як влаштовані берегові насосні станції та осьові насоси? Як розраховують витрату кожного та групи насосів, що розміщаються у насосній? Як визначають потрібний напір насосів?

8. Для чого облаштовують сифонний злив води з конденсатора турбіни? Що досягають завдяки цьому? Якими проблемами загрожує „зрив сифона” для роботи конденсаторів?

9. Поясніть, для чого використовують градирні? Перелічіть основні типи та характеристики градирень. Які типи градирень вам відомі? У чому їх відмінність одна від одної? Як вони влаштовані? Яка роль кожної частини градирні?

10. Що таке бризкальні басейни? Як вони побудовані і для чого служать? Які їх переваги та недоліки порівняно з градирнями? Чому бризкальні басейни використовують рідше ніж градирні? Як розрахувати необхідну площу охолодження бризкального басейну?

11. Які причини призводять до втрат води з оборотної системи? Перелічіть основні канали втрат. Як оцінюють величину цих втрат? Розрахуйте за сезонами втрати води і необхідне підживлення на систему з чотирма градирнями, витрата яких 100000 м3/год., кожна.

12. До яких найбільш негативних наслідків призводять втрати на випаровування? Чи можливо (і потрібно) зменшувати ці втрати? Якими заходами можна усунути негативні наслідки випарювання води? Розрахуйте необхідну продувку СТВ, якщо коефіцієнт випару в ній φ = 3.5, а критична кальцієва твердість оборотної води рівна 1.5Со, Со – твердість води підживлення.

13. Навіщо хлорувати воду оборотної системи? Як від типу оборотної системи залежать принципові обмеження на режим хлорування? Розрахуйте дозу хлору, потрібного для хлорування СТВ з об’ємом води 250 000 м³. Хлорпоглинаня води 2.0 мгАХ/дм³.

14. Запишіть та поясніть зміст формули для розрахунку зведених затрат на оборотну систему. Що таке затрати на компенсацію недовиробленої електроенергії? За яких обставин необхідно враховувати такі затрати?

І.9. Компонування головних будівель електростанцій