Практикум к практическим занятиям по курсу «Экология энергетики» для студентов специальности «Электроснабжение», страница 25


11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОТЫ, ОТВОДИМОЙ ОТ ТЭС В ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ СОВМЕСТНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ

Целью данной работы является приобретение навыков оценки количества тепловой энергии, сбрасываемых тепловыми электростанциями в водные объекты совместного пользования при различных системах технического водоснабжения.

Сбросная низкопотенциальная теплота относится к отходам производства, с ее отводом связан основной расход воды на ТЭС. Низкопотенциальное тепло образуется в конденсаторе, где происходит конденсация отработавшего в турбине пара. Это тепло нагревает охлаждающую воду. Кроме того, охлаждающей водой отводится теплота от масло- воздухо- и газоохладителей турбин, подшипников других вращающихся механизмов.

В прогнозных расчетах количество теплоты, отводимой охлаждающей водой от ТЭС определяется по выражению:

, Гкал/год,                        (11.1)

где  – удельное количество тепла, отводимое от ТЭС с водой на отпущенную электроэнергию, ккал/кВт·ч;  – годовой отпуск электроэнергии, млн кВт·ч/год.

Удельное количество тепла, отводимое от ТЭС с водой определяется по выражению:

, ккал/кВт·ч,                    (11.2)

где  – теплота сгорания условного топлива, 7000 ккал/кг;  – удельный расход условного топлива на отпуск электрической энергии, г у.т./кВт·ч;  – полезно использованная теплота на выработку электроэнергии, 860 ккал/кВт·ч.

Годовой отпуск электроэнергии определяется по выражению:

, тыс МВт·ч/год,           (11.3)

где  – установленная мощность электростанции, МВт;  – годовое число часов использования установленной мощности, ч/год. Принимается равной 6000 ч/год;  – доля собственных нужд ТЭС по электроэнергии, %. Принимается равной 6 %.

При прямоточной системе технического водоснабжения электростанции вода на нужды охлаждения забирается из водоема общего пользования и после нагрева теплом электростанции не преобразованным в электрическую энергию в полном объеме сбрасывается обратно в водоем. Таким образом, для данных систем водоснабжения  рассчитанное по формуле (11.1) количество тепловой энергии в полном объеме поступает в водоем.

При оборотной системе технического водоснабжения с испарительными градирнями большая часть отобранной от оборудования теплоты поступает в атмосферу, меньшая часть – в водный объект при продувке системы:

, Гкал/год,                     (11.4)

где  – годовой объем продувки системы, тыс. м3/год;  – перегрев сбросной воды относительно естественной температуры водоема, принимается равным 10 °С;  – удельная теплоемкость воды, 1 ккал/кг·°С.

Годовой объем продувки для конденсационных турбин может быть определен по формуле:

, м3/год,                          (11.5)

где  – удельный объем продувки, равный удельному объему сточных вод, не подлежащих очистке, т.е. нормативно чистых, м3/МВт·ч. Определяется по таблице 11.1 как разность удельных объемов сточных вод выпускаемых в водоемы и подлежащих очистке.

При оборотной системе технического водоснабжения с наливным водохранилищем-охладителем в водный объект поступает тепло в следующем объеме:

, Гкал/год,                (11.6)

где  – годовой объем продувки системы, тыс. м3/год;  – перегрев сбросной воды относительно естественной температуры водоема, принимается равным 10 °С;  – удельная теплоемкость воды, 1 ккал/кг·°С;  – слой фильтрации водохранилища, ориентировочно принимается равным 0,5 м/год;  – площадь водохранилища при нормальном подпорном уровне, тыс. м2;  – перегрев профильтровавшейся воды, принимается равным 2 °С.


Таблица 11.1

Удельное количество выпускаемых в водоемы сточных вод для конденсационных турбин