Вентиляция на объектах генерации

16.11.21 12:41

На всех тепловых электростанциях часть вырабатываемой электроэнергии необходима для работы вспомогательных систем – вентиляторов, насосов, компрессоров и освещения. С более эффективными вспомогательными системами для продажи доступно больше электроэнергии, и станция работает с более высокой эффективностью и пониженным углеродным загрязнением.

Особенности работы электростанций на угле и газе

На электростанциях в процессе сгорания топлива – угля или газа, выделяется большое количество тепла. Целью этого процесса является передача тепловой энергии от процесса сгорания рабочему телу (воде и пару), которое будет использоваться для выработки электроэнергии. Чтобы удерживать в котле как можно больше тепловой энергии, на кожух котла устанавливается толстая изоляция для удержания тепловой энергии в рабочей жидкости.

К сожалению, изоляция не может удерживать всю тепловую энергию, и часть тепла передается в окружающую среду внутри здания. Помимо тепла от горения, в этих зданиях существует множество других форм производства тепла. Все вентиляторы, насосы и компрессоры, необходимые для работы установки, приводятся в действие либо электродвигателями, либо приводами паровых турбин. Электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую. Это преобразование энергии не является идеальным, и его неэффективность приводит к оттоку тепла в окружающую среду. Приводы паровых турбин имеют ту же проблему, что и котлы, и изоляция неспособна удержать всю их тепловую энергию.

Потери тепла из всех источников в здании котельной приводят к повышению внутренней температуры воздуха до такой степени, что обслуживающий персонал не может войти в здание по соображениям безопасности. Решение проблемы – монтаж вентиляции.

Зачем нужна вентиляция

Чтобы противостоять большому количеству тепла, выделяемого при сгорании топлива, котельные обязательно оборудуются разветвленными системами вентиляции, которые непрерывно втягивают более холодный воздух снаружи и удаляют горячий воздух изнутри здания. Основные цели вентиляции:

снизить температуру внутри котельной до приемлемой для персонала;
минимизировать влажность воздуха, очень высокую в таких условиях;
удалить опасные газы, которые могут образоваться при работе оборудования и сжигании топлива
удалить из воздуха твердые частицы.

На каждой электростанции используется система принудительной вентиляции для удаления горячего воздуха из конструкции и втягивания более холодного воздуха. На крыше устанавливаются большие вентиляторы с приточными жалюзи в основании конструкции. Из-за большого количества перемещаемого воздуха для некоторых систем вентиляции котельных может потребоваться более 450 кВт рабочей мощности для одного котла. Эти цифры и «зеленая повестка» приводят нас к интересному выводу.

Экономия энергии с естественным охлаждением

Жесткие экологические нормы требуют энергоэффективных электростанций, на счету каждый киловатт. Помимо использования вспомогательной энергии для работы, системы принудительной вентиляции требуют регулярного технического обслуживания, чтобы оставаться в рабочем состоянии. Регулярное техническое обслуживание включает замену ремня, перемотку двигателя, замену подшипников и регулировку вентиляторов. Некоторые существующие системы могут также содержать потенциально опасные материалы типа асбестовой изоляции или свинцовой краски, которые требуют специального дорогостоящего удаления.

Как ответ на запрос дня, в мире появились первые инженерные разработки по использованию естественной вентиляции. Их конструкции просты по своей природе, имеют очень мало движущихся частей и практически не требуют обслуживания. В системе естественной вентиляции большие отверстия в крыше здания используются вместо меньших отверстий, которые характерны для большинства систем принудительной вентиляции. Поскольку более теплый воздух внутри здания котельной имеет более низкую плотность, чем более холодный воздух снаружи, создается нужная разница в давлении воздуха.

Уже доступны различные коммерческие продукты: простые жалюзи, естественный вентилятор типа «раскладушка», коньковая решетка, ветровая вентиляция. Системы естественной вентиляции могут быть спроектированы таким образом, чтобы они не нуждались в электроэнергии. Однако переход на естественную вентиляцию целесообразен не для всех угольных станций, тем более расположенных в суровых климатических условиях. Для определения полезной площади, необходимой для естественной вентиляции, необходимо провести технико-экономическое обоснование и анализ затрат. Требуемая площадь может быть недоступна из-за существующей конфигурации крыши – в таких случаях возможно в лучшем случае частичное преобразование.