Зачем остужают воду в градирнях
Градирни не являются красивыми зданиями в традиционном смысле этого слова, но нельзя отрицать, что они являются иконами архитектуры 20-го века. Они являются вездесущей частью нашего ландшафта – каждая из них является напоминанием о нашем промышленном наследии.
Однако несмотря на наше с ними знакомство, знания о том, что на самом деле делает градирня, остаются ограниченными. Распространенное заблуждение состоит в том, что они выделяют загрязнения. На самом деле они выделяют водяной пар – похожий, но далеко не такой горячий, как пар, выходящий из вашего чайника каждое утро. И это, вероятно, не единственное, чего вы никогда не знали о градирнях.
Что делает градирня?
Как следует из названия, основная функция градирни заключается в снижении температуры – в частности, воды, или «охлаждающей воды».
Электростанции используют значительное количество воды для выработки электроэнергии. На тепловых электростанциях топливо используется для нагрева деминерализованной воды и превращения ее в пар высокого давления. Этот пар используется для вращения турбин и выработки электроэнергии, а затем охлаждается охлаждающей водой, которая проходит через два конденсатора по обе стороны каждой из паровых турбин и затем возвращается в котел. Именно этот процесс поддерживают градирни, и он играет ключевую роль в повышении эффективности производства электроэнергии.
Чтобы оптимизировать использование воды, некоторые электростанции используют ее циклически. Эти большие башни восстанавливают нагретую воду, которая затем продолжает циркулировать там, где позволяет химия.
Нагретая вода (около 40°C) закачивается в башню и распыляется из набора разбрызгивателей на оросители, где она охлаждается воздухом, естественным образом втягиваемым через башню. Пластиковая упаковка обеспечивает большую площадь поверхности, чтобы помочь охладить воду, которая затем попадает в большую плоскую область на дне массивной конструкции, называемой прудом градирни.
Когда вода остывает, часть ее (примерно 2%) выходит из верхней части башни в виде водяного пара. Этот водяной пар, который обычно ошибочно называют паром, может быть наиболее заметной частью процесса, но это всего лишь побочный продукт процесса охлаждения.
Большая часть воды, используемой электростанцией, возвращается обратно в окружающую среду либо в виде пара с вершин башен, либо безопасно сбрасывается обратно в реку. Каждый год туда возвращается около половины воды, выведенной из реки. По сути, это огромный объем рециркуляции воды.
История градирен, как мы знаем их сегодня, восходит к началу 20-го века, когда два голландских инженера были первыми, кто построил башню, используя форму «гиперболоида». Очень широкая внизу, изогнутая в центре и расширяющаяся в верхней части, конструкция требовала меньше материалов для строительства каждой башни, она, естественно, была более прочной, и она помогала втягивать воздух и помогать его потоку вверх. Это быстро стало фактическим дизайном для башен по всему миру.
Высота башни голландских инженеров составляла 34 метра, что в то время было значительным достижением, но по мере развития инженерных и строительных способностей увеличивались и размеры градирен.
Посмотрите на наши водяные градирни крупным планом. Компания ООО НПО «Агростройсервис» открыта для индивидуальных и групповых посещений.
Промышленные градирни-это эффективный способ удаления нежелательного тепла из одного места в другое с использованием воды в качестве транспортной среды в тех случаях, когда существует необходимость иметь надежный источник холодной воды круглый год в диапазоне температур от 70°F до 100°F. Градирни обычно используются для охлаждения продуктов и оборудования во множестве областей применения, включая литье под давлением, резку инструментов и штампов, продукты питания и напитки, химикаты, лазеры, станки, полупроводники и многое другое. Хотя существует множество различных производителей, использующих различные конструкции, все градирни работают по одному и тому же принципу испарительного охлаждения.
Испарительное охлаждение — это естественный процесс, обеспечивающий охлаждение испаряющейся воды в воздух. Хорошим примером этого является внезапное ощущение холода, когда мы выходим из горячего душа, или запотевшие болельщики, которые обычно помогают футболистам сохранять прохладу на боковой линии. Когда мы находимся в душе, наша кожа влажная и не легко подвергается воздействию воздуха, но когда мы выходим на воздух, вода на нашей коже начинает испаряться и вытягивает тепло из наших тел, и мы чувствуем охлаждающий эффект.
Градирни используют тот же принцип испарительного охлаждения для охлаждения непрерывного потока воды.
Градирни, образно говоря, это большие коробки, предназначенные для максимального испарения воды. Для этого они содержат материал, обычно пластиковые листы ПВХ, которые создают большие площади поверхности для испарения воды. Этот материал заполняет внутреннюю часть градирни и называется «Заполнением градирни».
Большие градирни, как и на атомных электростанциях, полагаются на естественную тягу или поток воздуха через градирню; однако это эффективно только на некоторых очень больших градирнях. Большинство градирен используют электрический вентилятор для создания тяги воздуха или воздушного потока через градирню. Этот тип градирни называется градирней с индуцированной или принудительной тягой.
Существует два основных типа градирни с индуцированной тягой. В «Противоточной» градирне поток воздуха и воды противоположны друг другу. В градирне с «Поперечным потоком» потоки воздуха и воды пересекаются. Противоточные градирни, как правило, имеют меньшую площадь и рабочий вес, чем поперечные градирни; однако они, как правило, имеют более высокий перепад давления воды из-за системы распыления под давлением, в то время как большинство поперечных градирен используют самотечный водораспределительный поддон.
Около двух пятых всей воды, которая забирается из озер, рек и колодцев в России, используется не для сельского хозяйства, питья или санитарии, а для охлаждения электростанций, которые обеспечивают электроэнергию из ископаемого топлива или ядерной энергии. Более 65 процентов этих установок используют испарительное охлаждение, что приводит к огромным белым шлейфам, которые вздымаются из их градирен.
Наша компания производит градирни для тепловых, атомных и электростанций, металлургических и химических производств. Для заказа градирен и комплектующих обращайтесь по телефонам +7 (831) 334-75-40, 8-800-707-53-63.
Источник
Градирня ТЭЦ
Содержание статьи
ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ТЭЦ
В XIX веке электричество плотно вошло в мировую цивилизацию, и жизнь человека кардинально изменилась как в промышленной деятельности, так и на бытовом уровне.
Глобальная эпоха электричества в России началась после становления советской власти, которой надо отдать должное в развитии энергетики по стране в целом. Электрификация молодой Страны Советов являлась самой приоритетной задачей правительства рабочего пролетариата и крестьян. Страна нуждалась в подъёме промышленности и сельскохозяйственного комплекса, развить которые было невозможно без новых технологий, применяемых в капиталистических странах с использованием электричества и пара.
ОТВЕТЬТЕ ПРАВИЛЬНО НА 5 ВОПРОСОВ ПО СТАТЬЕ И ПОЛУЧИТЕ ГАРАНТИРОВАННЫЙ ПОДАРОК
Если вы работаете на промышленном предприятии и правильно ответили на все вопросы теста — мы свяжемся свами и с радостью отправим вам наш фирменный набор: брелок с рулеткой и фонариком, ручку, блокнот
В связи с этим вначале 1920 года была создана Госкомиссия, план которой назывался ГОЭЛРО — Государственный план электрификации России, ставший первым перспективным документом развития экономики Социалистических Республик.
Электрические сети развивались такими темпами, что уже через шесть лет достигнута половина программы, а ещё через пятилетку производство электроэнергии поднялось в разы. Энергетическая промышленность Советского Союза шагнула на уровень мировых лидеров и была в первой тройке с Соединенными Штатами Америки и Германским государством. Вывести из экономического кризиса страну без развития энергетики за полтора десятка лет до уровня самых развитых держав планеты не смог бы никакой экономический стратег.
Для реализация программы ГОЭЛРО необходимо было строительство дополнительных специальных станций, которые должны были производить электрическую энергию и пар. Впоследствии такие станции получили название теплоэлектроцентраль или сокращённо – ТЭЦ.
На сегодняшний день почти в каждом российском городе имеется по несколько ТЭЦ, которые обеспечивают теплом и светом наши дома и промышленные предприятия.
ДЛЯ ЧЕГО НУЖНА ТЭЦ И КАК РАБОТАЕТ?
Работа ТЭЦ заключается в выработке пара и преобразовании его энергии в электрическую. Происходит это следующим образом:
Газ (уголь или мазут), сгорающий в специальных камерах огромных котлов, выделяет большое количество тепла, которое передаётся специально очищенной воде, а та, в свою очередь, преобразуется в пар с высокими температурой и давлением. Обладающий огромным потенциалом водяной пар направляется к множеству сопел, на выходе из которых он приобретает кинетическую энергию. Такое превращение происходит при переходе газа с высоким давлением в среду с меньшим давлением. Затем пар воздействует на криволинейные лопатки ротора турбины, который вращается, совершая механическую работу.
Подобрать вентиляторную градирню
Ответьте на 5 вопросов и получите ТКП вентиляторной градирни для вашего производства и гарантированную скидку
Но это ещё не всё, на что способен нагретый в котлах пар. Поскольку на выходе из турбины он всё ещё обладает достаточно высокой энергией, то основная часть его используется для нагрева сетей, которые и создают благоприятные условия для проживания в наших квартирах.
Такая работа пара является основным принципиальным циклом для выработки электричества и тепла. Чтобы такой цикл повторить снова и снова, пару необходимо постоянно обладать достаточной энергией. Поэтому его обращают в жидкость, которую направляют в нагревательные котлы.
ДЛЯ ЧЕГО ГРАДИРНИ НА ТЭЦ?
Обращение из парообразного состояния в жидкое происходит в конденсаторных установках путём понижения давления и уменьшения температуры. Существует два основных типа таких устройств:
В настоящее время практически на всех ТЭЦ используются поверхностные конденсаторы, т.к. они обладают рядом существенных преимуществ перед смешивающими. Оборотная вода, поступающая на градирни, идет как раз для охлаждения этих аппаратов.
Поверхностный конденсатор с водяным охлаждением имеет следующую общую схему:
Через горловину 4 пар после турбинной установки попадает в аппарат, где после контакта с трубками 2 конденсируется и превращается в жидкость. Конденсат скапливается внизу и из патрубка 5 откачивается для подачи в водогрейные котлы. В трубках же используется вода, которая как раз и охлаждается на градирнях. На рисунке вода подается через патрубок 1 и, пройдя по трубкам и сменив направление, возвращается в водооборотный цикл через патрубок 3.
Кроме этого на конденсаторе устанавливается патрубок для удаления попавшего в аппарат воздух. Специальным насосом он отсасывается вместе с небольшим количеством не успевшего сконденсироваться пара.
Таким образом, градирни на ТЭЦ служат для охлаждения конденсаторов, которые выполняют 2 главных функции:
- поддерживают необходимый уровень разрежения (вакуума) у выпускного патрубка турбины
- превращают поступающий из турбины пар в жидкость, которая возвращается обратно в паровые котлы
Что же происходит, если градирни не справляются со своей задачей и не дают необходимого охлаждения?
В этом случае снижается вакуум в конденсаторах, что ведет к снижению конденсации пара. Учитывая, что вода для паровых котлов должна быть подготовлена определенным образом, обессолена, не содержать других примесей, то её восполнение обходится довольно дорого. Это постоянные затраты.
Кроме того, возрастают разовые затраты на ремонт турбин, требуется замена большего количества лопаток, происходит ускорение коррозии.
Вот почему даже большие разовые затраты на модернизацию градирен выгоднее, чем компенсация потерь от их неэффективной работы.
Ну а на градирне происходит следующий цикл. Забрав определённое количество тепла от конденсатора, нагретая вода по водной магистрали направляется обратно в охладительную башню, но уже в водораспределительную систему. Здесь, через специальные водоразбрызгивающие сопла, обеспечивается равномерное разбрызгивание по всей поперечной площади и обильным ливнем орошается слой, состоящий из блоков оросителя. Ороситель обеспечивает основное охлаждение жидкости до оптимальной температуры путём замедления стекания, образования тонкой водяной плёнки и мелких капель, которые, в свою очередь, обдуваются потоком воздуха. Воздушный поток образуется за счёт конусной формы охладительного сооружения, разности температур и давлений внутри и снаружи. Иными словами – эффект вытяжной трубы. При таком процессе вода остывает и частично, в виде тёплой паровоздушной смеси, уносится в атмосферу. Основная масса её падает в водосборный бассейн и уже охлаждённая, насосами по трубопроводам, вновь подаётся в конденсаторы.
При обычной нагрузке ТЭЦ, одна установка охлаждает свыше 10 000 кубических метров жидкости в час. Можно себе представить, какое её количество уносится в атмосферу. К сожалению, этот процесс неизбежен. Но прогресс не стоит на месте, и найдено эффективное решение для уменьшения потерь при охлаждении – это водоуловитель. Благодаря специально разработанной конструкции, водоуловитель создаёт небольшое препятствие, в котором пар обращается в крупные капли, а те, в свою очередь, под воздействием силы тяжести, падают в водосборный бассейн. Таким образом, применение водоуловителя в открытых охлаждающих установках позволяет сократить капельный унос до 0,01-0,02 % от общего объёма.
ООО «НПО «Агростройсервис» обладает технологиями производства современных, высокотехнологичных и эффективных элементов градирен, которые позволяют не только повысить производственные показатели, но и значительно уменьшить воздействия неблагоприятных факторов на окружающую среду.
Строительство новых вентиляторных или реконструкция существующей градирни ТЭЦ позволяют рационально использовать водные ресурсы без ущерба окружающей среде и при этом значительно снизить потребление топлива для производства тепловой и электрической энергии.
Эффективное и экономное использование природных ресурсов неизбежно влечёт за собой снижение вредных выбросов в окружающую среду.
Мы знаем, как сохранить природу! Мы чистим Планету!
Источник
