Они позволяют использовать нагретую воду в конденсаторе турбинных устройств. Оборотное водоснабжение на ТЭЦ применяется, когда нет возможности создать прямоточную циркуляционную сеть по экономическим или техническим причинам. Первый вариант системы уже давно широко используется в российской энергетике. Второй вид оборотного водоснабжения ТЭЦ применяется чаще в районах, где отсутствуют водные ресурсы.
Расход воды на конденсатор определяется по уравнению теплового баланса и для простоты считают, что в конденсатор поступают только отработавшие в турбине потоки пара:. Кратность охлаждения конденсатора зависит от его конструкции и температуры воды на входе в конденсатор. Снижение кратности охлаждения приводит к недовыработке электроэнергии, а повышение — к росту расхода электроэнергии на собственные нужды. Кратность охлаждения зависит и от времени года. Однако расход воды реки, то есть её дебет в течение года меняется: равнинные реки максимум расхода имеют весной и осенью, горные в период таяния снегов. Помимо рек источниками водоснабжения могут быть озёра, моря, артезианские скважины. Прямоточная система водоснабжения применяется только в том случае, если минимальный расход воды в реке не меньше потребности в воде ТЭС.
При расчете норм выработку продукции оборудованием станции и расходы водопотребления и водоотведения следует усреднять на число часов в году, равное 8760. Не допускается принимать в качестве эталонного вариант, обладающий признаками новой техники. По степени загрязненности отводимых от ТЭС сточных вод следует различать нормы водоотведения сточных вод, требующих очистки, и нормативно-чистых не требующих очистки. В озере должно быть достаточное количество воды, и она должна быть проточной. Охлаждение воды зависит от объёма прокачиваемого воздуха через градирню. Оптимизацию следует производить по критерию минимума изменения мощности электростанции, определяемого согласно указаниям п.
Ионитная часть схемы ВПУ. Первая ступень анионирования АI слабоосновное анионирование. Вторая ступень Н-катионирования Н2.
Применяется механическая очистка от твердых частиц с помощью песколовок и процессов отстаивания в специальных резервуарах, используется метод коагуляции с применением флотаторов. Широкое применение оборотное водоснабжение стало получать на автомойках и автосервисах, поскольку существуют жесткие требования по сливу сточных вод в систему канализации.
Оборотную воду на автомойках очищают с помощью отстойников, песколовок, систем коагуляторов и фильтров доочистки. Преимущества оборотных систем Снижение потребления воды в промышленных масштабах. Электрофлотационный модуль Является одним из основных технологических составляющих элементов в системе оборотного водоснабжения.
Принцип работы состоит в использовании электролитических газов, которые появляются при гидролизе воды. Это упрощает общую технологическую схему очистки воды, делает процессы высоко автоматизированными. Также большим преимуществом применения электрофлотации является практически сухой осадок, поэтому его легко обезводить, используя фильтр-пресс.
Оно удаляет высокомолекулярные органические вещества. Далее вода попадает на установку обратного осмоса. Установка обратного осмоса Если внедрить установку обратного осмоса, то можно параллельно вести несколько процессов: очищать воду от растворенных в ней анионов и катионов, а также органических низкомолекулярных соединений и иных примесей.
Принцип действия установки заключается в работе полупроницаемой мембраны, которая пропускает воду, а примеси и частицы, которые в ней находятся, задерживает. Полученные в процессе вакуумного выпаривания твердые отходы и концентраты гораздо легче и дешевле транспортировать, хранить и в дальнейшем переработать. Солевой раствор, полученный на установке обратного осмоса, при выпаривании образует дистиллят, который по своим свойствам соответствует дистиллированной воде.
Данный дистиллят можно применить в дальнейшем на разных производственных процессах. Как внедрить систему оборотного водоснабжения на производство? Первый этап внедрения - анализ технологии производства и экологический аудит, который может обнаружить возможные источники заражения окружающей среды и сократить потребление воды.
Далее создают проект, в который входит установка оборотной системы водоснабжения и организация малоотходного или вовсе безотходного производственного процесса. Чтобы решить проблему с тратой чистой воды требуется комплексный подход. Помимо рек источниками водоснабжения могут быть озёра, моря, артезианские скважины.
Прямоточная система водоснабжения применяется только в том случае, если минимальный расход воды в реке не меньше потребности в воде ТЭС. Речная вода проходит через конденсатор один раз и после этого сбрасывается в реку. Расстояние между забором и сбросом определяется уклоном русла, скоростью течения реки, силой и направлением ветров в районе сброса и забора воды.
В ряде случаев прямоточная схема требует создания искусственного подпора плотины. Для прямоточной системы водоснабжения источником может служить озеро или море. В озере должно быть достаточное количество воды, и она должна быть проточной. При использовании морской воды должны предусматриваться мероприятия по защите оборудования от коррозии, в первую очередь конденсатора электрохимическая защита, крепление трубок и т.
Они создаются на базе небольшой реки, с переменными расходами воды от максимума до нуля. В этом случае перемешивание тёплой и холодной воды обеспечивается за счёт стратификации. На современном уровне развития энергетики в ряде районов водные ресурсы исчерпаны. Прямоточная система циркуляционного водоснабжения Прямоточная система водоснабжения в техническом и экономическом отношении наиболее совершенна.
Однако в последнее время её применение ограничивается отсутствием технических и экономических возможностей необходимого запаса воды, санитарных условий и др.
При применении прямоточной системы циркуляционные насосы размещают на береговой насосной станции. Применение береговой насосной станции целесообразно в случаях, когда уровень воды или его колебания не обеспечивают самотечную подачу воды на всас насоса.
Установка насосов циркуляционного водоснабжения в турбинном отделении менее экономична: требуется заглубление каналов трубопроводов для подвода воды на всас циркуляционных насосов, фундаментов насосов и приемных колодцев. Вода, поступающая в циркуляционную систему, проходит через механические решётки для очистки воды от крупногабаритных предметов грубая очистка.
От насосной станции вода подаётся на конденсаторы турбин по напорным трубопроводам водоводам рис. Для большей надежности предусматривается установка не менее 2-х трубопроводов, работающих параллельно. Устанавливаются обратные клапаны, задвижки у насосов и перед конденсаторами. Схема прямоточного водоснабжения с береговой насосной представлена на рис. Из водоприемника 3 вода циркуляционным насосом 4 подаётся в напорный трубопровод 5, по которому вводится в конденсатор 6.
Из конденсатора 6 вода по сливным трубопроводам 7 сбрасывается в открытый отводящий канал 8, откуда через устройство поддержания уровня 9 поступает в открытый отводящий канал 10 и далее в водосбросное сооружение 11 рис. На современных КЭС применяется блочная схема циркуляционного водоснабжения: один насос подаёт воду на конденсатор или его половину без арматуры.
На территории КЭС сливные каналы выполняются закрытыми, а за её пределами открытыми. Водоприёмное устройство в большинстве проектов сочетается с насосной.
При заборе воды из рек с большим количеством влекомых наносов или внутреннего льда шуги в отдельных случаях перед водоприемным устройством сооружают водозаборный ковш, который дамбой частично отгораживают от русла реки.
Водоприёмники имеют сооружения для очистки воды. Первичная очистка воды производится решётками, задерживающими крупные плавающие предметы. Второй этап очистки — пропуск воды через решётки размером ячеек 2x2 и 4x4 мм. Конструктивное выполнение их различно. При прямоточной схеме использование затопленного слива воды позволяет применить сифон и за счёт этого снизить расход электроэнергии на привод циркуляционных насосов.
Допускается принимать годом приведения любой другой год, однако при этом необходимо, чтобы он был одним и тем же вo всех вариантах. Коэффициент приведения затрат к одному году следует определять по формуле 3 Допускается определять коэффициент приведения затрат по данным приложения 1.
Нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений принимается равным 0,12, если среди рассматриваемых вариантов нет ни одного, обладающего признаками новой техники, и 0,15, если среди рассматриваемых вариантов есть хотя бы один, обладающий признаками новой техники.
Нормативный коэффициент для приведения разновременных затрат принимается равным 0,08 и 0,1 соответственно. К капитальным вложениям следует относить: сметную стоимость градирен; сметную стоимость циркуляционных водоводов и устройств на них; сметную стоимость насосных станций и отдельных насосов оборотного водоснабжения; сметную стоимость сооружений для забора, обработки и подачи добавочной воды и сооружений по сбросу продувочной воды.
Если различный отпуск электроэнергии на электростанции по рассматриваемым годам в различных вариантах не компенсируется учетом замыкающих затрат на электроэнергию, то к капитальным вложениям следует также отнести разность между капиталовложениями в замещающую мощность по вариантам. При выборе числа и типа градирен допускается не учитывать стоимость циркуляционных водоводов пристанционного и магистрального узлов. Для определения сметной стоимости циркуляционных водоводов их сечение следует определять в соответствии с указаниями приложения 2.
Если во всех рассматриваемых вариантах необходимый напор при номинальном расходе воды может быть обеспечен одними и теми же циркуляционными насосами, то допускается не учитывать стоимость насосов и насосных станций. Сметную стоимость градирен и других сооружений следует определять на основании сборников укрупненных сметных норм, типовых проектов, данных сметных расчетов. При определении стоимости сооружений следует учитывать особенности рельефа площадки и данные инженерных изысканий по геологическим и гидрогеологическим свойствам грунтов.
При необходимости следует оценивать стоимость работ по укреплению или замене грунтов, по вертикальной планировке площадки, по инженерной подготовке территории. Для определения объемов и стоимости работ допускается использовать данные аналогичных проектов. Приращение ежегодных издержек эксплуатации следует определять по формуле Издержки эксплуатации по системе водоснабжения в любом году определяются согласно указаниям п.
Ежегодные издержки эксплуатации следует определять по формуле 2. Компенсацию изменения отпуска электроэнергии за год эксплуатации следует определять по формуле где nр - количество расчетных режимов. Изменение мощности электростанции в период максимальной нагрузки энергосистемы следует определять в соответствии с указаниями п.
Изменение отпуска электроэнергии в течение года определяется в соответствии с указаниями п. Удельные замыкающие затраты на электроэнергию в их топливную составляющую равную замыкающим затратам в часы снижения нагрузки допускается принимать по данным приложения 3. Метеорологические режимные условия могут быть определены по графикам обеспеченности, построенным в соответствия с указаниями приложения 4.
Допускается объединять режимы с близкими значениями нагрузки турбин и метеорологических условий при прочих равных условиях. При расчетах без применения ЭВМ количество режимов должно быть не более 12 не считая режим максимальной нагрузки энергосистемы. Количество турбин, работающих в каждом режиме, и их нагрузка определяются исходя из нормативов простоя турбин в ремонте и в резерве, из проектных электрических и тепловых нагрузок электростанции. Изменение мощности электростанции, связанное с работой системы оборотного водоснабжения, следует определять по формуле 8 2.
Давление пара в конденсаторе допускается также определять по таблицам насыщенного водяного пара в зависимости от температуры пара в конденсаторе, которая определяется при этом расчетным путем в соответствии с указаниями приложения 5. При ступенчатой конденсации пара давление следует определять раздельно в каждой ступени. При определении температуры конденсируемого пара расчетным путем температурный напор в конденсаторе определяется по нормативным характеристикам, составленным «Союзтехэнерго» и приведенным в работе «Нормативные характеристики конденсационных установок паровых турбин типа «К» Коновалов Г.
Допускается определять температурный напор в поверхностном конденсаторе расчетным путем согласно приложению 6 в зависимости от паровой нагрузки конденсатора, от температуры и расхода охлаждающей воды.
Температурный напор в смешивающем конденсаторе допускается принимать равным нулю. Температура охлаждающей воды определяется по формулам, приведенным в приложении 5. Расход циркуляционной воды через конденсаторы турбин следует принимать оптимальным для данного режима.
Оптимизацию следует производить по критерию минимума изменения мощности электростанции, определяемого согласно указаниям п. При одновременной работе в данном режиме турбин различных типов или турбин одного типа, но с различной паровой нагрузкой конденсаторов, оптимизацию расхода воды следует производить, оптимизируя вначале соотношение расходов между турбинами различных типов при фиксированном общем расходе воды, а затем оптимизируя общий расход циркуляционной воды.
При отсутствии данных натурных исследований допускается определять температуру охлажденной воды по расчетным номограммам. При определении температуры охлажденной в градирнях воды следует учитывать гидравлическую и тепловую нагрузку градирен, а также метеорологические условия температуру и влажность воздуха, скорость ветра.
Если среди совместно работающих градирен есть разнотипные, следует найти оптимальное распределение гидравлической нагрузки между градирнями. При этом следует добиваться равенства температур охлажденной воды во всех градирнях. Мощность, потребляемую циркуляционными насосами, следует определять исходя из оптимального расхода циркуляционной воды в данном режиме и необходимого напора для подачи воды на градирни.
При необходимости следует учитывать также мощность, потребляемую насосами добавочной воды см. В издержках, связанных с подачей добавочной воды, следует учитывать затраты на забор и подготовку добавочной воды, эксплуатацию сооружений добавочной воды, включая водоводы, сброс сточных продувочных вод, охрану водных объектов.
После выбора числа и типа градирен производится выбор сечения циркуляционных водоводов на всех участках в соответствии с указаниями приложения 2 , а также подбор числа и типа циркуляционных насосов по оптимальному значению расхода воды.
При этом циркуляционные насосы должны обеспечивать подачу номинального расхода воды. Выбор сечения трубопроводов добавочной воды допускается также производить в соответствии с указаниями приложения 2.
Сечения наиболее крупных циркуляционных водоводов рекомендуется уточнять непосредственными технико-экономическими расчетами. Пример оптимизации системы оборотного водоснабжения приведен в приложении 8.
Условные удельные приведенные затраты следует определять по каждому варианту конструкций. Один из вариантов следует принять за эталонный. Не допускается принимать в качестве эталонного вариант, обладающий признаками новой техники. При выборе оптимального варианта из равноэкономичных следует руководствоваться указаниями п.
Условные удельные приведенные затраты по компенсации изменения выработки электроэнергии теплофикационными турбинами, следует определять по рис. Для конструкций градирен, предназначенных для преимущественного применения на ГРЭС и АЭС, условные удельные приведенные затраты на 1 МВт среднегодовой тепловой нагрузки градирен следует определять по формуле 10 Условные удельные приведенные затраты по компенсации изменения выработки электроэнергии конденсационными турбинами следует определять по рис.
График для определения условных удельных приведенных затрат по компенсации изменения отпуска электроэнергии теплофикационными турбинами на 1 МВт тепловой нагрузки градирен в зависимости от температуры охлажденной в градирнях воды Рис. График для определения условных удельных приведенных затрат по компенсации изменения отпуска электроэнергии конденсационными турбинами на 1 МВт тепловой нагрузки градирен в зависимости от температуры охлажденной в градирнях воды: 1 - для режима максимума нагрузки; 2 - для среднегодового режима Температура охлажденной в градирнях воды определяетcя для каждого варианта при условиях и нагрузках, соответствующих среднегодовому режиму и режиму максимума нагрузки см.
Оборотное водоснабжение ТЭЦ. В России на теплоэлектроцентралях часто внедряются системы оборотного водоснабжения. Второй вид оборотного водоснабжения ТЭЦ применяется чаще в районах, где отсутствуют водные ресурсы. Такие системы имеют более сложное исполнение. Система технического водоснабжения. Назначение системы и расчет потребности станции в технической воде. В этом случае на КЭС и ТЭЦ применяются системы оборотного водоснабжения с градирнями...