Витрата води для потреб ТЕС при прямоточній схемі водопостачання
QТЕС = NТЕС qТЕС , м3/с
При зворотній схемі водопостачання потреба ТЕС у свіжій воді складає 3...5 % витрати води прямоточної схеми.
До теплоенергетичної промисловості відносяться ТЕС, які працюють на органічному твердому, газо-мазутному і ядерному паливі.
За видом продукції, що відпускається, і типом обладнання ТЕС поділяються на конденсаційні (без відбору пари на теплофікацію) і теплоелектроцентралі (з відбором пари). В залежності від виду палива, основними відходами виробництва електроенергії є димові гази, залишки твердого палива і “скидне тепло”.
Основна кількість води на ТЕС витрачається на охолодження пари в конденсаторах турбін і на охолодження мастила, газу і повітря турбоагрегатів. При згоранні твердого палива вода використовується і для видалення попілу і шлаків. Крім того, вода витрачається на компенсацію втрат у пароводяному циклі в теплових мережах, на миття обладнання, хімводопідготовку і інш. На газо турбінних установках конденсація пари відсутня.
На АЕС найбільш поширеною є система зворотного водопостачання з водосховищами-охолоджувачами.
Стічні води ТЕС від охолодження в прямоточних системах водопостачання і продувні води в системах зворотного водопостачання скидаються у водойми без спеціальної очистки. Промаслені стоки після відстою і деемульгування або очистки на фільтрах скидаються у водойми тільки в прямоточних системах водопостачання.
Стічні води хімводоочисток використовуються для гідро-золовидалення або накопичуються в накопичувачах-випаровувачах.
Стічні води АЕС піддаються спеціальній очистці і повторно використовуються в тих же циклах станції. Стічні води від процесів водопідготовки після обробки використовуються повторно без скиду у водойми.
Виробка електроенергії значною мірою змінюється пропорційно кількості використаної води. Для ТЕС і АЕС регулювання виробки електроенергії вирішується шляхом включення чи виключення агрегатів, що відповідно змінює кількість витраченої води. Особливого значення це набуває при прямоточній системі водопостачання і практично воно не викликає ускладнень при наявності оборотної системи, за виключенням літнього періоду експлуатації станції.
Для охолодження води в оборотних системах застосовуються водосховища-охолоджувачі, бризкальні басейни, градирні. Оскільки інтенсивність охолодження зростає з ростом площі водойми, необхідно її збільшувати. Тип і розміри охолоджувача визначають за витратою і температурою води в зимовий і літній періоди і за умови роботи і природних особливостей майданчика станції. В якості водосховищ-охолоджувачів можуть використовуватись озера і штучні водойми. Охолодження скинутої в них гарячої води здійснюється не на всій площі дзеркала, а в межах тільки так званої активної зони, площа якої складає приблизно 0,85 всієї площі водойми.
Бризкальні пристрої застосовуються для охолодження порівняно невеликої кількості води і за невеликої різниці температури відпрацьованої води і води, що використовується повторно. Зниження температури гарячої води досягається шляхом створення фонтанів досить маленьких капель, які іноді приводять до утворення туманів і обледеніння розташованих поряд споруд. В градирнях охолодження води здійснюється або шляхом роздроблення її на каплі, або шляхом утворення водяних плівок із охолодженої води на вертикальних чи похилих щитах. Продуктивність таких градірен залежить від площі зрошення, на яку поступає охолоджена вода. На сучасних градирнях продуктивність охолодження складає 26...100 тис. м3 за годину.
В зв’язку з інтенсивним розвитком теплової і атомної енергетики і відповідним збільшенням витрати води, зростає так зване теплове забруднення водотоків і водойм.
Особливо це проявляється при прямоточній системі водопостачання, коли безпосередньо в річки і водойми скидається гаряча вода. Це впливає на рослинність і живі організми у водоймах, в тому числі на рибу. Тут також спостерігається втрата у воді великої кількості кисню, що порушує біологічні процеси. Для відновлення вмісту кисню у воді при її охолодженні потребується час і значні відстані для проходження гарячої води. Тому, останнім часом, здійснюється перехід до оборотних систем водопостачання електростанцій.
Література
1. Комплексное использование и охрана водных ресурсов / Под.ред. О.Л.Юшманова/ -М.: Агропромиздат, 1985.
2.Зарубаев Н.В. Комплексное использование водных ресурсов. – Л.Стройиздат, 1976.
3.Грищенко Ю.М. Комплексне використання та охорона водних ресурсів. Рівне, 1997.
4.Гидроэнергетика и комплексное использование водных ресурсов/ Под. ред. Непорожнего П.С./ -М.: Энергоиздат, 1982.