Репортаж корреспондента газеты "Пухавiцкiя навiны" Елены Шантыко.

Дымовую трубу ТЭЦ-5, думаю, видел каждый житель нашего района. И, наверное, каждый знает, что именно она является самым высоким сооружением на Пуховщине. Действительно, высота трубы составляет 240 метров, что приблизительно соответствует высоте 80-этажного дома. И пусть среди подобных себе наша труба не рекордсмен (высота трубы, например, Харьковской ТЭЦ равна высоте Эйфелевой башни и составляет 330 метров), однако в Минской области конкурентов у нашей трубы нет. Да и в Беларуси таких великанов немного. Для примера: 374 метра составляет высота Слонимской телевышки, самой высокой в Беларуси.

Впрочем, не только высота трубы была причиной моего давнего желания более подробно узнать об этом объекте, хотя изначально, признаюсь, мысль о том, чтобы подняться на одну из светофорных площадок, не раз посещала меня. И все же интерес к трубе как к производственному объекту, играющему не последнюю роль в работе станции и требующему к себе определенного внимания, был основополагающим. И свой давний интерес я все же озвучила директору ТЭЦ-5 В.В. Кишко во время последнего визита на электростанцию.

Высотные дымовые трубы действительно являются неотъемлемым компонентом любой современной ТЭЦ, потому что они выполняют исключительно важную функцию отвода от котлов и рассеивания в верхних слоях атмосферы газообразных выбросов и пыли,- говорит Владимир Владимирович.- Поэтому трубы - это особые производственные объекты, инженерные сооружения, обслуживанием которых в Беларуси занимаются специализированные предприятия.

И для строительства дымовой трубы ТЭЦ-5 также было специально создано новое предприятие СМУ «Энерговысотспецстрой», которое в установленные сроки, с применением новых на момент строительства станции технологий и материалов обеспечило сооружение объекта, введенного в эксплуатацию в 1999 году.

Теперь обследование строительных конструкций трубы раз в 5 лет выполняют специалисты ЗАО «Белспецэнерго».

Они в обязательном порядке обследуют прочность всех строительных конструкций, фундамента, ствола трубы, отмосток, лестниц, светофорных площадок, которых на нашей трубе целых пять, а также конструкций ходовой лестницы, расположенной по внешнему контуру трубы.

После такого тщательного обследования специалистами составляется технический отчет, в котором даются рекомендации по дальнейшему техническому обслуживанию объекта. Затем выполняются все необходимые организационные и технические мероприятия, связанные с ремонтом трубы.

В обязательном порядке (и чаще, чем раз в пятилетку) определяется также крен трубы. И тут не могу не упомянуть о том, что столь прочная железобетонная конструкция всегда откликается на неблагоприятную ветреную погоду: любой, кто находится на верхних светофорных площадках, может ощутить колебания трубы.

Оголовок (так называется верхняя часть трубы) вообще находится в наиболее сложных условиях службы не только в связи с происходящими колебаниями, но также ввиду попадания на внутреннюю поверхность трубы атмосферных осадков, интенсивных конденсационных газов и связанных с этим процессом многократного замораживания и размораживания,- рассказывает начальник ремонтно-строительного цеха ТЭЦ-5 Юрий Григорьевич Самохин.- Хотя основная механическая и ветровая нагрузка приходится, конечно, на несущий ствол трубы. Его состоянию особенно пристальное внимание уделяется специалистами при проведении обследования объекта.

Однако думать о том, что труба от обследования до обследования перестает представлять собой интерес для энергетиков, нельзя. Есть специальная инструкция по эксплуатации данного объекта, и у каждого цеха есть свои обязанности.

За работниками электроцеха, например, закреплена обязанность следить за исправностью светильников, установленных на светофорных площадках и обеспечивающих безопасность воздушного транспорта.

75 процентов светильников в обязательном порядке должны работать,- рассказывает начальник электроцеха Юрий Николаевич Жирков.- Поэтому оперативный персонал цеха ежедневно производит визуальный осмотр трубы и площадок, и при необходимости мы самостоятельно производим замену светильников. Стараемся проводить эти работы в летний период по причине того, что подъем на трубу - непростое задание. Как правило, командировка наверх занимает целый день.

Представьте себе, чего стоит подъем на высоту 80-этажного здания своим ходом и по внешнему контуру трубы… Холодок подступает к сердцу, не правда ли? Это вам не на лифте подъехать… Хотя в истории был и такой факт. Во время строительства лифт внутри трубы функционировал. И старожилы станции поднимались наверх, чтобы удовлетворить свое любопытство. И за смелость были вознаграждены открывавшимися глазу пейзажами. Говорят, что сверху, с высоты птичьего полета, можно увидеть не только весь наш район, но даже столицу.

Теперь на экскурсию на трубу никто, конечно, не ходит. К работам на ней допускаются только имеющие разрешение на проведение высотных работ люди. Подъем осуществляется со всеми мерами предосторожности, с обязательным отдыхом. Поэтому такая производственная командировка и занимает практически весь рабочий день.

Говоря о нашей трубе, нельзя также не сказать, что прогресс в прямом смысле слова коснулся и ее: уже несколько лет труба используется в качестве держателя антенн передатчиков ТВ и мобильной связи (Velcom и Life). Благодаря большой высоте установки антенн зона уверенной связи популярных операторов стала больше.

Для того, чтобы сделать фото дымовой трубы, мы с Ю.Г. Самохиным поднимаемся на верхний этаж административного корпуса. С его крыши на трубу открывается вполне перспективный для фото вид. И сама станция видна как на ладони. А что, если бы мы находились хотя бы на высоте первой светофорной площадки?! Наверное, было бы в разы интереснее. И тут я понимаю, что все же, несмотря на холодок в груди от одной только мысли о высоте, я завидую тем, кто хоть раз в жизни ходил в командировку на трубу…

Каждый человек хоть раз в жизни видел тепловые электростанции (ТЭЦ). Это большие заводы по выработке электроэнергии с трубами. Обычно на ТЭЦ трубы двух видов: дымовые - высокие и «стройные» и огромные охладительные башни - более низкие и «толстые». Последние не несут вред окружающей среде. По сути они - увлажнители воздуха, только размером с 12-этажный дом.

В этот раз мне удалось побывать внутри и на действующей башенной градирне на Карагандинской ТЭЦ-3.

Здесь используется несколько градирен. Для изучения мы выбрали самую большую, высота которой 78 метров.

Взгляд внутрь. На фото можно найти Дмитрия и сопоставить масштабы:

Обычно охлаждающие башни или градирни (анг. cooling towers) используют там, где нет возможности использовать для охлаждения большие водоемы или озера.

Вид на саму станцию и соседнюю градирню:

При испарении 1 % воды, температура оставшейся массы понижается на 5,5 градусов Цельсия.

Вентиляторные градирни - они намного меньше, но коэффициент полезности у них больше:

Не смотря на высоту градирни, снимать с неё что-либо кроме станции нечего. Ну разве что теплицы, которые расположены неподалеку:

Выращивают огурцы и помидоры:

Переместимся под градирню, где идет постоянный тропический ливень:

Зимой в этом месте намного красивее, когда образуются наледи:

Процесс охлаждения воды происходит за счет испарения ее части воды при стекании каплями по специальному оросителю, а в противоположном направлении подаётся поток воздуха. Проще говоря, вода льется вниз, а воздух идет вверх, испаряя и охлаждая воду.

Ну и самое интересное - внутри. Я всегда мечтал попасть внутрь действующей градирни. Внутри стоит непроглядный туман. Камера запотевает почти мгновенно, одежда промокает тоже, но чуть медленнее:

Распылители:

Интересный факт: самая большая градирня в мире находится на АЭС Исар II в Германии. Она охлаждает 216 000 кубометров воды в час. Ее высота 165 м и основной диаметр 153 м.

Многие видели в городах дымящиеся трубы ТЭЦ, но мало кто знает как они устроены. Хотя принцип очень простой, сжигается уголь в котле и получаем пар, который вырабатывает электоэнергию в паровой турбине, а часть используется для подогрева горячей воды, которая поступает к нам в квартиры.

2-я очередь Благовещенской ТЭЦ - это проект по увеличению мощности действующей станции в г. Благовещенск (Амурская область). После ввода в эксплуатацию 2-й очереди установленная электрическая мощность ТЭЦ вырастет на 120 МВт и составит 400 МВт, тепловая мощность вырастет на 188 Гкал/ч, а именно до 1005 Гкал/ч. Годовая выработка электроэнергии вырастет на 464 млн. кВтч, и достигнет 1468 млн. кВт/ч, а годовой отпуск тепло энергии увеличится на 730 Гкал. и составит 2854 тыс. Гкал. В качестве топлива для производства электроэнергии и тепла будет использоваться уголь Ерковецкого буроугольного месторождения.
2.

Станция оснащена тремя турбоагрегатами, четырьмя энергетическими котлами, двумя водогрейными котлами. Основным топливом для станции являются бурые угли Райчихинского, Ерковецкого (Амурская область) и Харанорского (Читинская область) месторождений, водогрейные котлы работают на мазуте. Теплоэлектростанция обеспечивает 85% потребности предприятий промышленности и жилищно-коммунального хозяйства столицы Приамурья в тепле и вырабатывает седьмую часть всей электроэнергии, потребляемой в Амурской области.
3.

2-я очередь Благовещенской ТЭЦ - один из четырех проектов инвестиционной программы ОАО «РусГидро» по строительству новых энергообъектов на Дальнем Востоке, реализуемых совместно с ОАО «РАО Энергетические системы Востока» в соответствии с Указом Президента РФ. Общий объем бюджетных средств, выделенных государством на развитие базовой отрасли экономики - энергетики - на Дальнем Востоке составляет 50 млрд руб. На эти деньги строятся четыре первоочередных объекта теплогенерации - 1-я очередь Якутской ГРЭС-2, 1-я очередь Сахалинской ГРЭС-2, ТЭЦ в г. Советская Гавань и 2-я очередь Благовещенской ТЭЦ.
4.

Строительство 2-й очереди ТЭЦ в Благовещенске обусловлено острым дефицитом тепловой энергии в городе. Без увеличения имеющихся мощностей теплоэлектроцентрали дальнейшее развитие амурской столицы невозможно. На сегодняшний день дефицит тепловой мощности в городе составляет 170 Гкал/ч.
5.

Станция будет оснащена автоматизированной системой управления технологическими процессами (АСУ ТП). Это значит, что автоматика самостоятельно будет настраивать параметры работы паротурбинной установки в соответствии с мощностью, которая требуется от нее в данный момент. Такая система будет выбирать необходимую последовательность действий в зависимости от условий при запуске турбины, ее останове и других маневрах.
6.

7.

В рамках строительства второй очереди на станции будет возведен котлоагрегат №5, генератор и паровая турбина №4, градирня №4. Турбина будет теплофикационной - это значит, что прошедший через нее пар можно будет использовать для производства тепла.
8.

Но самое прикольное строение, это градирня, устройство для охлаждения большого количества воды направленным потоком атмосферного воздуха. Иногда градирни называют также охладительными башнями.
9.

Мы залезли в самую парилку.
10.

Внутри настоящая сауна)
11.

Видно кто-то и купается)
12.

13.

Устройство простое. Сейчас одна из градирен на ремонте.
14.

15.

А рядом возводится новая.
16.

В цехах жарко
17.

18.

устройство для подачи угля
19.

20.

21.

А это старый рабочий парогенератор
22.

Как только инженеры разбираются в этом переплетении труб...
23.

Посмотрели интересное устройство по разгрузке вагонов с углем.
24.

На тепловых электростанциях сооружаются в основном дымовые трубы с одним или несколькими стальными газоотводящими стволами в одной железобетонной оболочке и с подвесным газоотводящим стволом из кремнебетонных панелей в железобетонной оболочке. Начато проектирование и строительство двухслойных дымовых труб для ТЭС, работающих на низкосернистых топливах. Дымовая труба представляет собой железобетонную оболочку с внутренним монолитным футеровочным слоем из полимербетона или силикатполимербетона.

По данным института Теплопроект около половины дымовых труб высотой 120-180 м предусматривается построить с футеровкой из кислотостойкого кирпича с кольцевым вентилируемым зазором.

Основным недостатком труб такой конструкции является повышение продолжительности их строительства. Например, сооружение только футеровки дымовой трубы высотой 320 м с диаметром условного прохода 10,6 м занимает 1 год, удлиняется и срок возведения железобетонной оболочки трубы в связи с необходимостью выполнения консолей через каждые 10 м. Кроме того, из-за наличия таких консолей исключается возможность применения при возведении оболочки скользящей опалубки.

К настоящему времени на объектах Минэнерго СССР введены в эксплуатацию и находятся в стадии строительства 13 дымовых труб со стальными газоотводящими стволами высотой 150-320 м, из них одна труба - с одним, три - с тремя и девять - с четырьмя стальными газоотводящими стволами.

Для стальных газоотводящих стволов характерны монтажная технологичность и сравнительно небольшие сроки возведения. Так, продолжительность монтажа четырех стальных газоотводящих стволов со всеми площадками, шахтами лифта и лестницами для дымовой трубы высотой 250 м на Лукомльской ГРЭС составила 6 мес (без учета затрат времени на подготовительные работы). При этом возведение одного ствола выполнялось за 30 дней.

На Запорожской ГРЭС возведена дымовая труба высотой 320 м с подвесным газоотводящим стволом из кремнебетонных панелей. В результате применения индустриальных методов строительства сроки сооружения газоотводящего ствола значительно (в 4 раза) сокращены по сравнению с нормативными сроками монтажа традиционной футеровки. Положительный опыт строительства дымовой трубы на Запорожской ГРЭС послужил основанием для применения сборных подвесных стволов из кремнебетона на Запорожской (труба № 2), Углегорской, Молдавской, Ставропольской, Рефтинской ГРЭС, Таллинской ТЭЦ и других ТЭС.

В целях уменьшения повреждения панелей при транспортировке и производстве работ необходимо усовершенствовать их конструкцию, улучшив прочностные характеристики.

На Экибастузской ГРЭС возведена дымовая труба № 2, конструкция которой предусматривает выполнение монолитной футеровки. Основные достоинства дымовых труб с монолитной футеровкой - простота конструкции и возможность одновременного возведения оболочки и футеровки в одной опалубке, а следовательно, сокращение сроков строительства.

Основной строительной организацией, специализирующейся на возведении железобетонных дымовых труб с кирпичной футеровкой, является трест Спецжелезобетонстрой.

Для возведения железобетонных оболочек дымовых труб в тресте используется подъемнопереставная опалубка. Работы по сооружению дымовых труб проводятся в две или три смены, а на наиболее срочных объектах - непрерывно по скользящему графику. Применяемые трестом Спецжелезобетонстрой методы прогрева бетона позволяют возводить железобетонные дымовые трубы круглогодично практически во всех климатических районах Советского Союза. Основным методом обогрева бетона в зимних условиях является выдерживание его в подвижном тепляке с обогревом рабочих зон отопительными агрегатами.

В качестве основного метода возведения газоотводящих стволов дымовых труб в СССР принят метод подращивания. Учитывая технологические возможности существующего монтажного оборудования, этот метод как наиболее экономичный применяется для монтажа не только стальных, но и кремнебетонных газоотводящих стволов. Подъемно-полиспастная система, с помощью которой производятся подъем и установка блоков газоотводящего ствола, собирается внизу, а затем поднимается на трубу электролебедками и закрепляется в рабочем положении.

Объединение Гидроспецстрой Минэнерго СССР сооружает железобетонные оболочки дымовых труб с применением скользящей опалубки. Для сооружения оболочек дымовых труб, имеющих максимальный наружный диаметр у основания 32 м при толщине стенки от 0,8 внизу до 0,3 м в верху ствола, скользящая опалубка поставки ГДР перепроектирована институтом Гид-роспецпроект. Управлением Энерговысотспецстрой ВО Гидроспецстрой начиная с 1972 г. построены с этой опалубкой железобетонные дымовые трубы высотой 180, 250 й 150 м на ТЭЦ-25, ТЭЦ-23 и ТЭЦ-26 Мосэнерго. На рис. 13.21 приведены схемы сооружений оболочек дымовых труб в подъемно-переставной и скользящей опалубке.

Проектные марки бетона оболочек труб приняты следующие: по прочности М300, морозостойкости Мрз-200, водонепроницаемости В8.

Средняя скорость скольжения опалубки при возведении железобетонной оболочки дымовой трубы на ТЭЦ-25 равнялась 2,1 м/сут. Прочность бетона через 6-8 ч после распалубки составляла 0,16-0,25 МПа.

Введение комплексной добавки позволило интенсифицировать процессы твердения бетона и увеличить скорость бетонирования оболочки в среднем на 10%.

На ТЭЦ-23 скорость подъема опалубки при применении комплексной добавки (0,15% СДБ+1% NaNO 3) достигала 3,5 м/сут.

На строительстве трубы ТЭЦ-26, осуществлявшемся в зимних условиях с обогревом бетона электрокалориферами, также использовалась комплексная добавка (0,2-0,4 % СДБ+0,5 % Na 2 SO 4), что позволило сократить продолжительность тепловой обработки на 15%.

На строительстве Экибастузской ГРЭС-1 впервые в практике энергетического строительства дымовые трубы наружным диаметром у основания 32 м с толщиной стенки 0,8 м бетонировались с помощью скользящей опалубки в условиях резкоконтинентального климата. Для ствола трубы применен бетон М400 (выше отметки 30,0 м - М350) морозостойкостью Мрз-200 и водонепроницаемостью В8. Выбор и подбор марки и состава бетона для ствола дымовой трубы № 1 Экибастузской ГРЭС-1 осуществлены институтом Гидроспецпроект.

Прочность бетона принималась на 20% выше проектной, чтобы компенсировать нестабильность качества материалов (особенно портландцемента), несовершенство бетонного завода и резкие перепады температуры воздуха.

Конструкция опалубки потребовала обеспечения стабильной подвижности бетонной смеси в месте укладки в опалубку 7-9 см по осадке стандартного конуса. Бетонная же смесь, предназначенная для укладки в опалубку, подвергается частой перевалке и значительно теряет свою подвижность. В связи с этим институтом Гидроспецпроект предложен следующий состав бетонной смеси (в расчете на 1 м 3):

При таком составе была получена бетонная смесь со следующими характеристиками:

Уход за бетоном осуществляется путем нанесения на поверхность трубы пленкообразующего материала - раствора универсальной карбамндной смолы, а при отсутствии смолы - путем непрерывного полива бетона. Указанные мероприятия обеспечили получение проектных характеристик бетона.

В процессе бетонирования постоянно проводится контроль однородности бетонной смеси.

Строительство оболочек дымовых труб показало, что высокие трубы, имеющие массивные нижние части, до отметки 30,0-40,0 м целесообразно бетонировать в подъемно-переставной опалубке, а выше - в скользящей.

Поверхностно-активные добавки (например, СДБ), замедляющие потерю подвижности бетонных смесей, следует вводить в количестве 0,15-1,6% массы цемента (в зависимости от температуры наружного воздуха).

Результаты исследований и опыт бетонирования в скользящей опалубке показали, что скорость подъема опалубки необходимо назначать с учетом температуры наружного воздуха (рис. 13.22), качества бетона, минералогического состава применяемого цемента, вида и количества вводимых химических добавок. При температуре воздуха 20±5°С скорость подъема скользящей опалубки должна быть не менее 3 м/сут. При повышении температуры воздуха скорость бетонирования должна быть соответственно увеличена, с тем чтобы прочность бетона после распалубки находилась в пределах 0,1-0,3 МПа.

Перед началом сооружения дымовой трубы строительство должно быть обеспечено пленкообразующими материалами или оборудованием для непрерывного увлажнения бетона и его укрытия.

Высота трубы, м 120 150 180 240 330

Скорость газов на выходе, м/с 15–25 20–30 25–35 30–40 35–45.

В России дымовые трубы стандартизованы. Высота дымовых труб h выбирается с шагом 30 м из ряда 120, 150, 180, 210, 240, 270, 300, 330, 360, 390, 420, 450 м. Внутренние диаметры устья дымовых труб имеют следующие значения: 6,0; 7,2; 8,4; 9,6; 10,8; 12,0; 13,8.

Дымовые трубы работают в тяжелых условиях. Как высотные сооружения они подвержены мощному воздействию ветровой нагрузки и собственного веса. Кроме того, они являются замыкающим элементом газовоздушного технологического тракта ТЭС и подвергаются воздействию агрессивных нагретых дымовых газов, содержащих влагу, остаточную золу и для большинства топлив – оксиды серы, из которых наиболее опасен SО 3 .

Для надежной длительной работы современные конструкции дымовых труб проектируют из оболочки, воспринимающей ветровые и весовые нагрузки и передающей их на фундамент, и газоотводящего ствола, воспринимающего воздействия агрессивной среды дымовых газов. Оболочка всех крупных отечественных дымовых труб выполняется однотипно

(рис. 11.1): она представляет собой монолитный железобетонный кольцевой ствол конической формы с уменьшающейся снизу вверх толщиной стенки, опирающийся на фундамент из того же материала.

Рис. 11.1. Дымовые трубы ТЭС:

Рис. 11.1. Дымовые трубы ТЭС:

а - дымовая труба одноствольная с кирпичной футеровкой и вентилируемым зазором: 1 - калорифер; 2 - вентилятор; 3 - вентиляционный канал; 4 - железобетонный ствол; 5 - футеровка; 6 - вентиляционные окна; 7 - помещение КИП; 8 - фундамент

б - четырехствольная дымовая труба в железобетонной оболочке: 1 - железобетонная оболочка; 2 - металлический ствол; 3 - цоколь; 4 - подводящие металлические газоходы; 5 - наружная тепловая изоляция; 6 - фундамент

Газоотводящий ствол может выполняться по-разному. В большинстве случаев он непосредственно примыкает к внутренней поверхности оболочки и имеет также коническую форму (рис. 11.1, а ). Для неагрессивных газов его проектируют из обычного красного кирпича, для агрессивных (на сернистых топливах) – из кислотоупорного кирпича. Футеровку выполняют участками высотой 10 м, она опирается на кольцевые выступы оболочки (консоли). Для повышения надежности трубы на агрессивных газах можно делать вентилируемый зазор толщиной 200–400 мм между оболочкой и футеровкой. В него с помощью вентилятора подается воздух, нагретый в паровых калориферах до 60 – 80 °С.

Для дымовых труб ТЭЦ получила применение многоствольная конструкция дымовых труб (рис. 11.1, б ). В железобетонной оболочке размещается несколько (три–четыре) отделенных от футеровки металлических стволов, покрытых тепловой изоляцией. Стволы выполняются из обычной или из слаболегированной стали 10´НДП толщиной 10–12 мм. Стволы разделяются по высоте на участки и подвешиваются к оболочке металлическими тягами. Каждый ствол обслуживает свою группу паровых или водогрейных котлов.

При многоствольной конструкции на ТЭЦ можно устанавливать одну трубу, что удешевляет стоимость и позволяет создавать мощный дымовой факел, высоко поднимающийся над трубой. Между трубами и оболочкой образуется большое обслуживаемое пространство, где устанавливаются лестницы и площадки. В этом пространстве могут свободно перемещаться люди, осуществляя осмотр или ремонт отключенного ствола.

Трубы на ТЭС могут выполняться и с одним отдельно стоящим обслуживаемым газоотводящим стволом цилиндрической формы, подвешиваемым к железобетонной оболочке как из металлических, так и коррозионно-стойких неметаллических материалов.

Число труб на ТЭС должно быть минимальным, но по условиям надежности работы – не менее двух. Исключение составляют многоствольные трубы, которые могут устанавливаться по одной на ТЭС.