Энергетическое пространство www.energospace.ru
Смотрите также
Дизельные электростанции
Источники электроснабжения коттеджей, торговых и бизнес-центров, строительных площадок, аэропортов и предприятий.
Газовые электростанции
Могут поставляться в комплекте с оборудованием, необходимым для утилизации тепловой энергии.
«    Апрель 2008    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
 
Первая страница Новости Сухие градирни против парникового эффекта
 

Сухие градирни против парникового эффекта

10 апреля 2008 | Просмотров: 187 | Высказать мнение | Распечатать

Сухие градирни против парникового эффектаАнтропогенное сжигание кислорода воздуха приводит не только к выбросам в атмосферу «парникового» углекислого газа, но «парникового» водяного пара как за счет окисления углеводородного топлива, так и за счет наиболее распространенных сейчас систем испарительного охлаждения технической воды для сброса отработанного тепла энергетических установок на органическом топливе. В этом смысле считающиеся вполне экологичными с точки зрения выбросов парниковых газов АЭС также не лишены этого недостатка.

В наше время парниковый эффект в среднем на 78% обусловлен парами воды и только на 22% углекислым газом. То есть в приземном слое атмосферы, где собственно и реализуется «парниковый эффект», на 10 весовых частей водяного пара, создающих 78% «парникового эффекта», приходится 1 весовая часть углекислого газа, создающая, однако, 22% «парникового эффекта». Тем не менее одна весовая часть углекислого газа в 2,82 раза более эффективна в создании «парникового эффекта», чем одна весовая часть пара воды. Из изложенного выше легко определить суммарный вклад выбросов водяного пара и углекислого газа в «парниковый эффект» для различных энергетических установок (см. таблицу).

Если вместо использования воды для отвода «сбросного тепла» на электростанциях будет использоваться воздушное охлаждение («сухие» градирни), то (без учета изменения КПД): для ТЭС на угле суммарный «парниковый эффект» в CO2-эквиваленте составит 1340 (100%) г на кВт-час, а для ТЭС на газе суммарный «парниковый эффект» в CO2-эквиваленте составит 505 (77,5%)+146,5 (22,5%) = 651,5 (100%) г на кВт-час, для АЭС суммарный «парниковый эффект» в CO2-эквиваленте составит 0 (100%) г на кВт-час.

Водяной пар как фактор «парникового эффекта»

Тем самым игнорирование вклада водяного пара в производстве электроэнергии на ТЭС и АЭС означает игнорирование от 22,5% до 100% антропогенного воздействия вклада при таком производстве в «парниковый эффект». Поэтому можно утверждать, что методика проведения мониторинга антропогенных выбросов в атмосферу газов, оказывающих непосредственное парниковое воздействие на атмосферу Земли, основанная на учете потребления топливно-энергетических ресурсов на предприятиях и в организациях всех форм собственности, но не учитывающая антропогенные выбросы водяного пара, не представляется достаточно эффективной с позиций регионального и глобального изменения климата.

В настоящее время плата за потребление природной воды составляет ничтожную часть в себестоимости электроэнергии, так как не учитывается влияние испарительного охлаждения на климат региона. Прошедшим летом из-за небывалой жары Европа из самого благополучного континента превратилась в регион, страдающий от дефицита воды. Беспрецедентное обмеление многочисленных рек привело к двадцатикратному и более росту цен на электроэнергию на энергетических биржах стран Евросоюза. Сейчас достаточно хорошо изучены башенные «сухие» градирни, в которых техническая вода охлаждается воздухом за счет естественной тяги (башенные «сухие» градирни были установлены в 1970 году на Разданской ГРЭС в Армении), и вентиляторные «сухие» градирни, в которых воздух для охлаждения воды в радиаторных теплообменниках (дельтах) принудительно прокачивается вентиляторами (такие установлены в 1973–1976 годах на Билибинской АТЭЦ (Чукотка). Начало применению сухих градирен в современной России положено на ПГУ–ТЭЦ в Сочи и на ПГУ–ТЭЦ, которая обеспечивает энергоснабжение Москва-Сити.

Как показано выше, основными потребителями охлажденной технической воды на тепловых и атомных электростанциях являются конденсаторы паровых турбин. При «сухих» градирнях конденсация отработанного пара в конденсаторах может быть обеспечена, как на трубчатой поверхности без контакта с технической водой, охлажденной в «сухой» градирне, так и за счет смешения в брызгалах конденсатора с химобессоленной водой, циркулирующей через теплообменники «сухих» градирен. При стопроцентной конденсатоочистке (большая поверхность дельт увеличивает количество продуктов коррозии в конденсате) схема со смешивающими конденсаторами эффективнее, так как при непосредственном контакте охлажденной воды в конденсаторе температурный напор не превышает 1 градуса, а при конденсации отработанного пара на теплообменной поверхности необходим температурный напор в 3–5 градусов, что предопределяет большее ухудшение вакуума и снижение мощности паровой турбины АЭС. Однако даже при смешивающих системах конденсации в конденсаторах вакуум на 2–3% хуже, чем при охлаждении технической воды в испарительных градирнях. Применение же для конденсации отработанного пара поверхностных конденсаторов, например, на энергоблоке АЭС-2006 приведет к среднегодовому снижению электрической мощности на 25–30 МВт (э).

Проблемы компенсации

Компенсацией роста удельных затрат при снижении мощности турбины (рассматривается турбина ЛМЗ мощностью 1000 МВт на 3000 об/мин) могут служить: упрощение выбора площадки и снижение стоимости строительства АЭС из-за отсутствия привязки к источнику водоснабжения и исключения затрат на водозаборные сооружения и водоводы, включая стоимость отчуждаемых земель; исключение проблем, связанных с обработкой продувочной воды из бассейна испарительной градирни и засолением почвы; улучшение вводно-химического режима в закрытом контуре «градирня–конденсатор» и исключение загрязнение трубок конденсатора; исключение потребности в подпиточной воде, объем которой для энергоблока АЭС-2006 составляет не менее 1,2–1,5 куб. м/с, или 30–38 млн. куб. м/год; сокращение капитальных затрат на турбоустановку: при сухих градирнях турбине достаточно три цилиндра низкого давления вместо четырех при испарительных градирнях; укорочение турбины обеспечит сокращение длины машзала на 1 пролет (12 м); смешивающий конденсатор значительно дешевле конденсатора с применяемыми в настоящее время нержавеющими трубками; техническое обслуживание укороченной турбины (ЦВД+3ЦНД) проще полноразмерной (ЦВД+4ЦНД).

Применение сухих градирен на АЭС-2006 при смешивающих конденсаторах приведет к удельному удорожанию системы охлаждения циркуляционной воды в 2 раза (на ~1,5 млрд. руб.) при сокращении капитальных затрат по машинному залу на 0,9–1,0 млрд. руб., то есть увеличение капитальных затрат по энергоблоку составит ~0,5 млрд. руб. Однако применение сухих градирен снимает все замечания по воздействию АЭС на окружающую среду, так как система воздушного охлаждения циркуляционной воды наиболее совместима с окружающей средой.

Изготовление элементов «сухих» градирен – дельт, представляющих собой теплообменники из нержавеющих труб, оребренных листовым алюминием или листовой оцинкованной сталью, – может быть организовано на энергомашиностроительных заводах (ЗиО, Атоммаш и других) или закуплено за рубежом.

Внедрение сухих градирен на АЭС обязательно привлечет внимание разработчиков проектов ГРЭС и ТЭЦ, экологические проблемы которых, как показано выше, значительно более остры в настоящее время.

Учитывая, что в ближайшее время неизбежно значительное увеличение платы за безвозвратное использование природной воды в испарительных системах охлаждения в промышленности, совместное предприятие будет иметь высокую загрузку по производству элементов сухого охлаждения.

Кроме этого, длительный срок службы АЭС и усугубление экологических проблем уже в ближайшей перспективе обусловят необходимость решительного отказа от применения испарительного охлаждения технической воды на АЭС, как когда-то отказались от прямоточного охлаждения конденсаторов водой из рек и озер.

Для перехода на сухое охлаждение технической воды на АЭС должна быть разработана отраслевая программа, состоящая из следующих мероприятий, включающих в себя: проработку структуры тепловой схемы и конструкции турбоустановки при различных условиях использования воздушного охлаждения технической воды, создание совместного предприятия в Росатоме с фирмой GEA-EGI, аналогичного предприятию с фирмой ALSTOM по производству тихоходных турбин, сооружение опытно-демонстрационной «сухой» градирни, например, на действующем энергоблоке с ВВЭР-440 НВАЭС, работающем с испарительными градирнями, разработку конструкторской и проектной документации по использованию «сухих» градирен на ЛАЭС-2 и сооружение головной сухой градирни для одного из энергоблоков ЛАЭС-2.

Выполнение этой отраслевой программы должно обеспечить к 2020 году переход на воздушное охлаждение на всех строящихся АЭС. При сооружении АТЭЦ, которые всегда будут располагаться вблизи промышленно-жилищных агломераций, необходимо рассматривать только воздушное охлаждение технической воды.

Кроме этого, при сооружении АТЭЦ малой мощности (6, 12, 30 МВт) в автономных районах энергопотребления могут применяться сухие конденсаторы, в которых отработанный пар в турбине конденсируется в воздушных теплообменниках без применения промежуточного теплоносителя. Такие разработки в настоящее время выполнены ОАО «Калужский турбинный завод» для турбин малых ТЭЦ на органическом топливе.

Суммарный вклад выбросов водяного пара и углекислого газа в “парниковый эффект” для различных энергетических установок

Суммарный вклад выбросов водяного пара и углекислого газа в “парниковый эффект” для различных энергетических установок

Для ТЭС на угле при расходе горючего – 428 грамм у.т. на кВт-ч:

Для ТЭС на газе при расходе топлива – 313 грамм у.т. на кВт-ч:

Для АЭС:

Расход атмосферного кислорода (грамм на кВт-ч)

1117

733

0

Выбросы CO2 (грамм на кВт-ч)

1340

505

0

Выбросы H2O (грамм на кВт-ч)

0 (условно)

413

0

Испарение H2O в градирне (грамм на кВт-ч)

3432 г. на кВт-ч

1843 г. на кВт-ч

3612

Суммарный “парниковый эффект”

1340 (52,4%) +1217 (47,6%) =

505 (38,7%) + 146,5 (11,1%) +

1281 (100%)

в CO2-эквиваленте (грамм на кВт-ч):

= 2557 (100%)

+ 653,5 (50,2%) = 1305 (100%)

 

Владимир Кузнецов

Независимая газета

 (голосов: 0)
   

Другие новости по теме:

Чтобы каждый раз не вводить свое имя и адрес, зарегистрируйтесь или войдите на сайт под своим именем.

Оставить коментарий

Какое направление альтернативной энергетики наиболее перспективно на ваш взгляд?
Ветру и солнцу навстречу
В апреле 2008 года на заседании Комитета Государственной Думы по энергетике рассмотрен вопрос о нормативно-правовом обеспечении использования возобновляемых источников энергии.
Россия – Иран: любовь к электричеству
Иран уже сейчас позиционирует себя как электроэнергетический региональный флагман. При этом сами иранцы в «акваторию своего энергетического плавания» без колебаний включают не только ближайших соседей — Азербайджан, Афганистан, Пакистан, Турцию, но и Индию и даже Россию.
Первая в Украине автозаправочная станция, которая продает биотопливо, открылась в Черновцах
Водителям здесь предлагают два вида горючего - аналог 95-го бензина и биодизель. Изготавливают экологически чистое горючее из кукурузы и сахарной свеклы. Оно на 50 копеек дешевле нефтяных аналогов, а его использование существенно снижает вредные автомобильные выбросы.
Арктический шельф России недоступен - суда для работы в северных морях сданы в аренду за рубеж
Как стало известно, в результате проверки, проведенной по поручению премьер-министра, обнаружилось, что предназначенные для работы на северных морях суда сданы в аренду за рубеж - без конкурса и по цене в три-четыре раза ниже рыночной.
Регион прецедентов
Электроэнергетика Поволжья выделилась на общероссийском фоне большим количеством возникших здесь уникальных ситуаций, которые повлияли не только на работу региональных энергокомпаний, но и на весь процесс реформы РАО «ЕЭС России».
Все новости →
Свидетельство о регистрации средства массовой информации № ФС77-29720.
При полном или частичном использовании материалов ссылка на "Энергетическое пространство" обязательна.
  Rambler's Top100