Техника - молодёжи 1975-12, страница 12

и все рав но будет в ^500 раз превышать предельно допустимую концентрацию. При этом стоимость 1 кВт мощности электростанции увеличится на 25%. Очистка дымовых газов от вредных компонентов обходится еще дороже. С позиций экономики эффективнее сочегать радикальные способы очистки топлиьа и дымовых газов и рассеивание остаточных вредных примесей ь атмосфере гри помощи дымовых труб

В атмосфере воздух никогда не стоит на месте: гут и ветер различной силы, и движение отдельны частичек воздуха в виде мелких и больших турбулентных вихрей. Вихри и становятся механизмом, который перемешивает вредный компоненты дымовых газов с чистым воздухом Чем дольше и интенсивнее происходит перемешивание, тем меньше концентрация примесей, тем безогаснее они Следовательно, нужно выбросить дымовые газы как можно выше в атмосферу.

Как растворяются эти компоненты в атмосфере, как распределяется концентрация вредных примесей на земле, какими должны быть дымовые трубы на тепловых электростанциях*

Эти и многие другие вопросы изучаются в лаборатории охраны окружающей среды MS И

На рисунке приведена принципиальная схема единственной в стране установки М^И, в которой моделируется процесс рассеивания примесей, выбрасываемых из дымовых труб различных конструкций пои изменении мощности выбросов, режима работы станции, метеорологических условий.

Сносящий поток, имитирующий приземный слой атмосферы, формируется в аэродинамической трубе. Различная интенсивность турбулентности потока, характерна ч для меняющихся погодных условий атмосферы, моделируется решетками на входе в аэродинамическую трубу. По результатам замеров исследуется локальное распределение примесей на земной поверхности при розничных ситуациях.

Моделирование рассеивания газов в аэродинамической трубе позволяет с наименьшими затратами изучить физику процесса и в сочетании с георе~ическими оешениями и натурными замерами разработать конкретные рекомендации по охране воздушного бассейна и выбору дымовых труб для тепловых электро -станций.

Б последние годы поучились дымовые трубы высотой более трехсот метров. Это уникальные, дорогостоящие сооружения, и одно из главных требований к ним — высокая надежность.

Обычно из-за того, что температура дымовых газов значительно вы

ше, чем у окружающего воздуха, в трубах создается самотяга: газы движутся за счет подъемных сил, вызванных разностью удельных весов газов и воздуха В газоотводящем стволе дымовой 1рубы устанавливается более низкое статическое давление, чем давление окружающей атмосферы.

Однако в 60-х годах американские инженеры обнаружили, что в конических железобетонных трубах гри скоростях газов более IB—20 м-с статическое давление газов в стволе выше, чем давление окружающего воздуха, то есть появляется избыточное статическое давление. Вследствие этого происходи^- фильтрация сернистых газов через бетон, и труба разрушается.

Теоретическое объяснение этого явления было дано в МЭИ Найденный советскими специалистами критерий возникновения статического давления, устанавливающий связь между геометрическими характеристиками трубы и режимными Факторами, применяется теперь при расчете труб как в СССР, так и в большинстве зарубежных стран.

На кафедре теплорых электростанций МЭИ найдены прогтые и эффективные методы устранения избыточных давлений в дымовых трубах. Предложена аэродинамическая схема дымовой трубы высокой надежности

Уходящие газы движутся в канале постоянного сечения, который заканчивается диффузором Такая аэродинамическая схема позволяет сохранять в газоотводящем стчоле устойчивое разрежение и не дает газам проникать к железобетонной оболочке и разрушать ее.

Схема современной дымовой трубы,

320,о' иФФУ³⁰Р

'b-SO.O

эпюр статического давления

Для того чтобы уменьшить так называемые гидравлические потери при высоких скоростях газов в стволе, на выходе из трубы установлен диффузор. В диффузоре поток затормаживается, выходная скорость газов уменьшается, следовательно, уменьшаются и потери, которые пропорциональны квадрату выходной скорости. В то же время из-за высоких скоростей газов в самой трубе диаметр газоотводящего ствола получается небольшим, что сказывается на материалоемкости трубы и ее стоимости

Для большей надежности конструкцию выполняют из двух независимых элементов — газоотводящего ствола и железобетонной оболочки.

Железобетонная оболочка — несущий ствол — защищает газоотво-дящий ствол от физического воздействия ветра. Внутренний газоотводя-щий ствол служит для эвакуации дымовых газов. Его назначение — воспрепятствовать проникновению Наружу газового потока, борьба с корро -зией, которую вызывает сернистый ангидрид, и восприятие высоких те.л-ператур. Зазор между газоотводя-щим с^тволом и железобетонной оболочкой делается настолько большим, чтобы по нему мог пройти человек с .необходимым инструментом, при-бооами и механизмами. По высоте трубы чеоез 20—30 м устраиваются горизонтальные площадки, на которых можно размещать оборудование, необходимое для ремонта ствола и железобетонной оболочки. При такой конструктивной схеме дымовой трубы можно регулярно проводить профилактические осмотры газоотводящего ствола и железобетонной оболочки, чтоЬы убедиться, в каком состоянии они находятся и нуждаются ли в ремонте

Такой агрегат, построенный по аэродинамической схеме МЭИ, установлен на Запорожской Г?ЭС. К трубе «подключено» 4 энергоблока по '■>00 тыс. кВт. В течение двух лет проводятся регулярные профилактические осмотры газоотводящего ствола и железобетонной оболочки. Пока никаких дефектог и повреждений не обнаружено. На станции строят ВТОруЮ ДЫМОВуЮ Трубу, К КО!ОрОЙ впервые в мировой практике булег «подключена» мощность 2 млн. 100 тыс. г(В-: три блока с турбоа* регатами по 800 тыс. кРт. Эта уникальная дымовая труба высотой 3?0 м, с диаметром железобетонной оболочки вверху 15,5 м и внизу около 36 м, выше Эйфелевой башни и такой же высоты, как железобетонная часть Останкинской телевизионной башни.

Агрегат позволит надежно защитить окружающую среду и человека от воздействия вредных примесей, содержащихся в дымовых газах элек гростанции.

10