Instalaiile principalelor circuite ale centralelor termo - electrice cu abur [21, cap 7 81]

122

8.4 Circuitul apei de rcire

8.4.1 7.4.1. Schema de rcire a unei CTE cu abur n mod obinuit, rcirea centralelor termoelectrice cu abur se face cu ap. Consumatorii de ap de rcire la o CTE sunt:

condensatoarele turbinelor;

rcitoarele generatoarelor electrice i ale excitatricelor (Excitatrice generator de curent continuu destinat s produc curentul de excitaie necesar mainii electrice (sincrone);

rcitoarele de ulei ale turbinelor

circuitele pentru rciri tehnologice: lagre de la mori, ventilatoare, pompe, motoare electrice etc.;

rcirea compresoarelor de aer. La centralele termoelectrice cu crbune, n afara acestor debite, mai trebuie luat n vedere un debit de ap pentru evacuarea zgurii i cenuii. Acest debit se poate prelua dup ce apa de rcire trece prin instalaiile de rcire menionate mai sus.

Figura 8.24 Fig. 7.24. Schema de rcire a instalaiilor dintr-o CTE cu abur: 1 - condensatoare; 2 - filtre; 3 - rcitoare de aer sau hidrogen ale generatoarelor: 4 - rcitoare de ulei; 5 - cmine de evacuare a apei de

rcire; 6 - rcitoare pentru lagre; 7 - rezervor rcire lagre; 8 - pompe de circulaie.

n figura 7.24, este prezentat schema de rcire a instalaiilor din interiorul unei centrale termoelectrice cu abur. n schem, se observ c apa rece venit de la sursa de ap de rcire (ru sau turn de rcire) este preluat de pompele de circulaie 8 i trimis n condensatoarele turbinelor. n paralel, sunt rcite i rcitoarele de aer (sau hidrogen) 3 ale generatoarelor i rcitoarele de ulei, 4. Tot n paralel sunt legate i rcirile auxiliare 6 (lagre de mori) dar ntruct solicit o presiune mai mare pentru apa de rcire, n schem se intercaleaz pompa 10. Pentru unele lagre (de pompe i ventilatoare), apa de rcire trebuie s aib caliti deosebite n sensul puritii i al coninutului de sruri. De aceea, se realizeaz un circuit special cu un rezervor tampon 7, apa de adaos fiind ap tratat. Apa cald colectat din ntreaga schem se adun n cminele de evacuare 5, de unde se rentoarce n ru sau la turnul de rcire.

Circuitul apei de rcire

123

8.4.2 7.4.2. Scheme de alimentare cu ap de rcire Sursele de ap de rcire pot fi ruri, lacuri, mri. De obicei, se utilizeaz numai sursele de ap dulce, apa de mare fiind bogat n sruri care se pot depune pe evile condensatoarelor i rcitoarelor, punnd apoi probleme deosebite legate de curarea evilor. De aceea, folosirea apei de mare ce ap de rcire se ntlnete foarte rar i n cazuri cu totul speciale. Schemele de alimentare cu ap de rcire se pot realiza n circuit deschis, nchis sau mixt. Schema de rcire n circuit deschis. n acest caz, apa de rcire se preia din ruri sau fluvii, este vehiculat prin condensatoare i rcitoare fiind restituit aproape integral sursei de rcire.

Figura 8.25 Fig. 7.25. Schema unui circuit deschis de rcire: 1 - priza de ap; 2 - baraj; 3 - denisipator; 4 - canale de aduciune; 5 - casa sitelor; 6 - pompe de ap de rcire; 7 - turbin

hidraulic; 8 i 9 - conducte de ap cald.

Figura 8.26 Fig. 7.26. Schema unui circuit nchis de rcire: 1 - bazin de ap rece; 2 - conduct de ap rcit;

3 - pompe de rcire; 4 - conduct de ap cald; 5 - turnuri de rcire; 6 - conduct de ap de la turnuri; 7 -

purjarea circuitului; 8- ap de adaos.

n figura 7.25, este reprezentat schematic circuitul deschis de rcire a unei centrale termoelectrice cu abur. Pe ru, n amonte de central, este construit o priz de ap 7, care preia debitul de rcire din ru, nivelul rului fiind crescut cu barajul 2. Pentru a depune o parte din suspensii apa este trecut prin denisipatorul 3, iar pentru a fi curat de restul suspensiilor i de corpurile plutitoare, este trecut printr-un bazin cu site fixe i mobile, numit casa sitelor i notat cu 3. Pompele de ap de rcire 6 realizeaz creterea de presiune necesar rcirii condensatoarelor i a instalaiilor anexe care solicit rcire. Pe timpul iernii, n scopul nlturrii pericolului de nghe a apei venite de la ru, o parte din apa cald provenit de la condensatoare i rcitoare se poate amesteca cu ap rece, astfel nct temperatura la intrarea n condensator s nu scad sub o valoare limit, de obicei 5 C. Cota de ap cald de amestec este adus prin conducta 8. Pentru dezghearea prizei de ap se aduce ap cald prin conducta 9. n cazul n care presiunea apei calde ce trebuie dat napoi la ru este destul de mare sau dac ntre condensatoare i ru exist o diferen mare de nivel, aceast energie a apei se poate folosi n una sau mai multe turbine hidraulice. Schema de rcire n circuit nchis. n cazul n care, n tot timpul anului, nu se poate dispune de ap suficient pentru rcirea n circuit deschis, se folosete soluia de rcire n circuit nchis. Aceasta presupune rcirea apei calde n instalaii ca turnurile de rcire, bazinele de stropire sau n surse nchise de ap ca lacurile sau iazurile de rcire. Schema simplificat a unui asemenea circuit este dat n figura 7.26. Apa rece este preluat din bazinul 7, fiind pompat cu pompele de circulaie 3, n condensatoare i rcitoare. Pompele de circulaie trebuie s asigure presiunea necesar pentru ca apa s circule i prin instalaiile de rcire 5, care pot fi turnuri de rcire sau bazine de stropire.

Instalaiile principalelor circuite ale centralelor termo - electrice cu abur [21, cap 7 81]

124

n cazul folosirii unui lac sau iaz de rcire, schema de rcire este cea din figura 7.27. Pentru a putea realiza rcirea apei calde restituite n lac se prevede realizarea unei suprafee alungite a apei, iar pentru a mpiedica recircularea apei fr ca aceasta s strbat tot lacul, se construiesc diguri speciale. Rcirea apei n lac se realizeaz prin convecie ctre aerul exterior i evaporare pe suprafaa lacului. Acest circuit de rcire cu lac sau iaz se ntlnete n special la centralele nuclear-electrice i mai puin la centralele termoelectrice clasice. Schema de rcire n circuit mixt. n cazul n care se dispune de un debit de ap, datorat unui ru insuficient n unele perioade ale anului, pentru rcirea centralei, se apeleaz la o soluie hibrid, obinut din combinarea circuitului nchis cu cel deschis: schema de rcire n circuit mixt. Provenind din cele dou circuite, aceast schem va cuprinde elemente ntlnite n celelalte scheme deja discutate. n figura 7.28 este reprezentat o asemenea schem. Se observ instalaii provenite de la schema n circuit deschis ca: priza de ap 1, barajul 2, denisipatorul 3, casa sitelor 5, precum i instalaii specifice circuitului nchis: instalaiile de rcire 11 (turnuri de rcire sau bazine de stropire) i pompele de turn 10.

Figura 8.27 Fig. 7.27. Schema rcirii unei CTE cu lac (iaz) de rcire: 1 - baraj pentru formarea

lacului; 2 - priz de ap; 3 - introducerea apei calde; 4 - diguri.

Figura 8.28 Fig. 7.28. Rcirea n circuit mixt: 1 - priz de ap; 2 - baraj; 3 - denisipator; 4 -

aduciune; 5 - casa sitelor; 6 - conducte de ap rece; 7 - pompe de rcire; 8 - conduct de ap cald; 9 - bazin; 10 - pompe de circulaie; 11 -

instalaie . de rcire; 12 - conduct de ap rece; 13 - evacuare la ru.

8.4.3 Instalaii de rcire Bazine de stropire. Bazinele de stropire sunt rcitoare artificiale la care apa cald schimb cldur cu aerul atmosferic. Ele sunt amenajate n bazine de beton de form dreptunghiular. La suprafaa bazinului se realizeaz o reea de distribuie a apei, care se pulverizeaz la o nlime de 510 cm. n acest fel, n cdere, apa formeaz o ploaie fin, mrind suprafaa de schimb de cldur cu aerul. Schimbul de cldur se realizeaz prin dou modaliti: convecie i evaporarea unei cote din ap. n figura 7.29 se prezint un astfel de bazin de stropire.

Turnuri de rcire. Alte instalaii de rcire utilizate n cadrul schemelor n circuit nchis sunt turnurile de rcire. La aceste instalaii, schimbul de cldur este realizat tot ntre apa cald i aerul atmosferic, schimb organizat ntr-un volum nchis, delimitat de construcia turnului. n funcie de modul de realizare al circulaiei aerului, turnurile de rcire pot fi:

Circuitul apei de rcire

125

cu tiraj natural;

cu tiraj forat. La turnurile de rcire cu tiraj natural, circulaia aerului se realizeaz prin efectul de tiraj datorat coului turnului i temperaturii aerului umed nclzit n turn. La turnurile de rcire cu tiraj forat, tirajul este realizat cu ajutorul unor ventilatoare. Aceste turnuri pot fi construite ca uniti individuale (turn mono-ventilator) sau n celule cu mai multe ventilatoare (fig. 7.30). Schimbul de cldur n cadrul turnurilor de rcire, indiferent de tipul tirajului, se realizeaz prin evaporare i convecie, n sisteme de rcire. n funcie de modul de curgere al apei sistemele de rcire pot fi peliculare (prin prelingere) sau prin picurare (fig. 7.30). Indiferent de sistem, apa este distribuit n turn pe o reea de conducte sau canale 7, ieind apoi prin ajutajele (duzele) 2 i fiind pulverizat datorit cderii pe farfurioarele 3. n continuare, la sistemul prin prelingere, apa cade pe plcile 5, formnd pelicule subiri care realizeaz schimbul de cldur cu aerul, n contracurent. La sistemul prin picurare, apa cade pe un numr de icane 4, formnd o ploaie fin. Aerul poate circula n contracurent sau n curent ncruciat.

Figura 8.29 Fig. 7.29. Bazin de stropire: 7 - conduct de aducere a apei; 2 - conduct de

distribuie; 3 - ajutaje; 4 - canal de curgere a apei rcite.

Figura 8.30 Fig. 7.30. Sisteme de rcire n turnurile de rcire: a - prin picurare; b - prin prelingere; 7 - canal sau conduct de distribuie; 2 - ajutaj; 3 -

farfurie de mprtiere a apei; 4 - icane; 5 - plci de azbociment.

n figurile 7.31 i 7.32 sunt reprezentate seciuni prin turnurile de rcire cu tiraj natural i cu tiraj forat n diverse variante de construcie.

Instalaiile principalelor circuite ale centralelor termo - electrice cu abur [21, cap 7 81]

126

Figura 8.31 Fig. 7.31. Seciune prin