Применение воды в теплоэнергетике

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время вода широко используется в различных областях промышленности в качестве тепло­носителя, чему способствуют широ­кое распространение воды в приро­де и ее особые термодинамические свойства, связанные со строением молекул. Полярность молекул воды, характеризуемая дипольным момен­том, определяет большую энергию взаимного притяжения молекул во­ды (ориентационное взаимодейст­вие) при температуре 10—30 °С и соответственно большую теплоту фазового перехода при парообразо­вании, высокие теплоемкость и теп­лопроводность. Значение диэлектри­ческой постоянной воды, также за­висящей от дипольного момента, оп­ределяет своеобразие свойств воды как растворителя.

Основным хранилищем воды на Земле являются океаны, в которых сосредоточено более 98 % всего ко­личества воды. Океанская вода со­держит до 35 г/кг растворенных солей, главным образом ионов нат­рия и хлора. На долю вод с солесодержанием менее 1 г/кг (пресных вод) приходится лишь 1,7 °/о, при­чем в речных водах находится око­ло 0,001 % всех пресных вод, так как их основная масса сосредоточе­на в ледниках. Но и имеющаяся в распоряжении людей вода не может без очистки (обработки) являться теплоносителем в теплоэнергетиче­ских установках, поскольку совре­менные ТЭС и АЭС в энергетиче­ском цикле используют воду высо­кого качества с содержанием при­месей в пределах 0,1—1,0 мг/кг.

Оборудование современных ТЭС и АЭС эксплуатируется при высо­ких тепловых нагрузках, что тре­бует жесткого ограничения толщи­ны отложений на поверхностях на­грева по условиям температурного режима их металла в течение рабо­чей кампании. Такие отложения об­разуются из примесей, поступающих в циклы электростанций, в том чис­ле и с добавочной водой, поэтому обеспечение высокого качества вод­ных теплоносителей ТЭС и АЭС яв­ляется важнейшей задачей. Использование водного теплоносителя вы­сокого качества упрощает также решение задач получения чистого пара, минимизации скоростей кор­розии конструктивных материалов котлов, турбин и оборудования конденсатно-питательного тракта. Та­ким образом, качество обработки воды на ТЭС и АЭС тесным обра­зом связано с надежностью и эко­номичностью эксплуатации совре­менного высокоинтенсивного котло-турбинного оборудования, с без­опасностью ядерных энергетических установок.

Для удовлетворения разнообраз­ных требований к качеству воды, потребляемой при выработке элек­трической и тепловой энергии, воз­никает необходимость специальной физико-химической обработки при­родной воды. Эта вода является, по существу, исходным сырьем, кото­рое после надлежащей обработки (очистки) используется для следую­щих целей:

а) в качестве исходного вещества для получения пара в кот­лах, парогенераторах, ядерных ре­акторах кипящего типа, испарите­лях, паропреобразователях;

б) для конденсации отработавшего в пароровых турбинах пара;

в) для охлажденияразличных аппаратов и агре­гатов ТЭС и АЭС;

г) в качестве теплоносителя в тепловых сетях и системах горячего водоснабжения.

Дата добавления: 2014-01-13