2.3. Оборотная система водоснабжения

Оборотные системы водоснабжения применяют, когда в районе строительства промышленного предприятия дебит естественного источника водоснабжения недостаточен. В отдельных случаях к оборотному водоснабжению приходится прибегать при большом загрязнении водоемов и сильном образовании шуги при трудностях борьбы с ней, также для удовлетворения требований Госрыбнадзора. Это прежде всего относится к мощным конденсационным электростанциям с большим расходом охлаждающей воды, а также к ТЭЦ, которые территориально больше тяготеют к тепловым потребителям, чем к источнику водоснабжения.

В оборотной системе вода, нагретая в конденсаторах турбин и в других теплообменниках, используется повторно после ее охлаждения в охладительных устройствах. Охлаждение воды может осуществляться в естественных и искусственных водохранилищах, в градирнях и брызгальных бассейнах.

В России примерно 1/3 всей установленной мощности тепловых электростанций работает на хранилищах-охладителях. Что касается промышленных тепловых электростанций, то около 60% установленной мощности их работает на оборотном водоснабжении, причем в качестве охладителей наибольшее распространение получили градирни.

Особенностями работы оборотной системы водоснабжения по сравнению с прямоточной являются:

1) более высокая температура охлаждающей воды, вследствие чего вакуум в конденсаторах турбин на 2 – 3% ниже, чем при прямоточном водоснабжении, во все времена года;

2) зависимость работы большинства охладительных устройств от метеорологических условий (температура и относительная влажность воздуха, скорость и направление ветра);

3) необходимость восполнения потерь воды в охладительных устройствах.

Потери воды в оборотной системе вызываются испарением нагретой воды, механическим уносом (особенно в брызгальных бассейнах и открытых градирнях), фильтрацией воды в грунт и через плотину (при искусственных водохранилищах-охладителях), продувкой охладительных устройств (для поддержания карбонатной жесткости циркуляционной воды в допустимых пределах).

Количество воды, испаряющейся в брызгальных бассейнах и градирнях, примерно равно расходу пара в конденсаторе, так как при установившемся тепловом равновесии теплота конденсации пара в конденсаторе должна быть равна теплоте испарения воды в охладителе.

Охлаждение циркуляционной воды в градирнях и брызгальных бассейнах происходит в основном за счет ее испарения. При относительной влажности воздуха менее 100% теоретически можно охладить воду в охладителе до температуры мокрого термометра. При относительной влажности воздуха равной 100%, т. е. при достижении насыщения воздуха водяными парами (tм = tсух), охладить воду даже теоретически можно лишь до температуры окружающего воздуха.

В действительности температура охлаждающей воды всегда выше теоретического предела охлаждения на некоторую величину µ, °С, называемую пределом охлаждения и зависящую от типа и условий работы охладительного устройства.