CC BY
6УДК 62
НОВЫЙ МЕТОД ОХЛАЖДЕНИЯ ОБОРОТНОЙ ВОДЫ НА ТЭЦ
Голюк М.О., студент группы 17Стр(м)ТГМП, Оренбургский государственный университет, Оренбург
e-mail: golyukmaksim@yandex.ru
Научный руководитель: Демидочкин В.В., канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой теплогазоснабжения, вентиляции и гидромеханики, Оренбургский государственный университет, Оренбург
На сегодняшний день во всем мире встает жесткий вопрос экологических проблем. К производственным объектам выдвигаются все более жесткие экологические требования. Этот факт не мог обойти стороной и тепло-электроцентрали. В настоящее время ТЭЦ очень сильно загрязняет природу выбросами сточных вод, а также тепловым загрязнением окружающей среды.
Ключевые слова: метод охлаждения оборотной воды, сухая градирня.
Одной из проблем ТЭЦ является метод охлаждения оборотной воды. В этом процессе участвуют башенные градирни (охладительные башни). Процесс охлаждения в них происходит за счет частичного испарения жидкости и осуществления теплообмена с воздухом. Вода в градирне стекает по оросителю в виде капель или тонкой пленки. В это же время вдоль оросителя проходят воздушные потоки. При испарении одного процента воды температура оставшейся жидкости снижается на 6 градусов. Потеря воды при этом восполняется за счет внешних источников. Из описания работы этого вида градирен можно подчеркнуть их влияние на истощения водных ресурсов, а также нельзя не брать во внимание взаимодействие окружающей среды с капельным уносом, который способствует вредному воздействию, происходит оно в результате выброса капель оборотной воды в атмосферу, осаждения капель на почву и на поверхность окружающих объектов. В каплях могут содержаться ингибиторы коррозии, накипеобразования и химические реагенты для предотвращения биологических обрастаний, добавляемые в оборотную воду. Кроме этого, в каплях могут быть патогенные микроорганизмы, бактерии, вирусы, грибы. Капли воды распространяются в атмосфере в районе градирен и увлажняют поверхность земли и близрасположенные сооружения, а в зимний период вызывают их обледенение, поэтому в [1] приведены допустимые минимальные расстояния от градирен до ближайших сооружений. При наличии в атмосферном воздухе газообразных примесей, выходящая из градирен влага может с ними взаимодействовать и образовывать вредные для окружающей среды соединения. Например, при взаимодействии влаги с окислами серы происходит окисление сернистого ангидрида в более вредные для человека сульфаты [2]. Также такие градирни имеют негативный фактор уноса жидкости. Унос в градирнях составляет 2% от всего объема воды. При подсчете уноса количества жидкости по формуле из [3] получается, что в среднем это значение колеблется от 300 до 500 м3/ч. Очевидно, что это огромные потери воды, которые вызывают обеднение водных ресурсов. Этот недостаток башенных градирен на ТЭЦ решаются с помощью внедрения и модернизации комплекса охлаждения оборотной воды закрытыми системами. При большом темпе урбанизации городов можно вывести закономерности роста потребления воды. Истощения близ лежачих рек с каждым годом будет вызывать дефицит водных ресурсов и с этим истощения будет неминуемо расти тарифы на забор воды, что в свою очередь повлечет переход на более экономные системы по расходу воды.
Самой перспективной закрытой системой охлаждения оборотной воды являются сухие градирни. Сухая градирня состоят из корпуса, внутри корпуса проходит множество металлических трубок (теплообменник), сверху градирни установлены вентиляторы, с помощью которых снимается тепло с трубок теплообменника. При наличии большого количества тонких трубок теплообменника, она требует особую степень очистки воды, чтобы избежать образования отложений в металлических трубках теплообменника. К тому же сухая градирня не способна охлаждать воду ниже температуры окружающей среды. Для решения данной проблемы возможно внедрения в такие градирни форсунок, которые разбрызгивая воду над поверхностью трубок теплообменника, будут помогать охлаждать оборотную воду. На данный момент возникает проблема внедрения сухих градирен на большинстве ТЭЦ, так как система водоподготовки не эффективна. Устаревшие методы очистки воды не подходят для системы с сухой градирней. Для внедрения такой схемы охлаждения воды требуются новые методы водоподготовки. Наиболее подходящим методом является мембранная очистка воды. При внедрении данной системы водоподготовки на ТЭЦ появляется возможность внедрения закрытых систем охлаждения оборотной воды. Мембранные методы очистки воды так же решают проблемы образования накипи на установках и трубопроводах.
Для внедрения целого комплекса установок для охлаждения оборотной воды на ТЭЦ требует изучения совместной работы сухих градирен и мембранных методов водоподготовки. Нужно изучить:
- режимы совместной работы сухой градирни и мембранных установок;
- оптимальные схемы совместной работы.
После изучения и подбора оптимальных параметров работы, должны быть составления схем движения воды на ТЭЦ с применением сухих градирен и мембранных методов очистки воды для более эффективного внедрения на тепло-электро-централи.
Литература
1. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения / Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1985.
2. Пономаренко, В.С. Градирни промышленных и энергетических предприятий: справочное пособие / В.С. Пономаренко, Ю.И. Арефьев. Под. общ. ред. В.С. Пономаренко. -М.: Энергоатомиздат, 1998. - 376 с.
3. Пособие по проектированию градирен (к СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) / ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989.
4. Фрог, Б.Н., Водоподготовка: учебник / Б.Н. Фрог, А.Г. Первов. - М.: Издательство АСВ, 2015. - 512 с.
