Нечаянно услышал в новостях, потом среди коллег зашел разговор о «страшном шуме» в районе ТЭЦ-1 г.Ульяновска. Понятия не имею, что это было на самом деле, но скорей всего — шум сброса пара на ТЭЦ (в новости есть видео, пар именно так и звучит). Кому интересно — рассказываю теорию этого дела.

Вот вам где-то типовая упрощенная тепловая схема блока:

Синим обведена турбина, на которую в нормальном режиме эксплуатации постоянно подается пар (жирная черная линия наверху — главный паропровод) из барабана-сепаратора котла (черные кружочки слева с номером 2). Что бы эта турбина крутилась с частотой 3000 об/мин., вращала генератор, а из него по проводам медленно тёк электроток (с) к нам в розетки.

Объем подаваемого пара, мощность котла, скорость вращения турбины и мощность электрического генератора, присоединенного к турбине (на картинке нет) — есть вещи абсолютно взаимосвязанные и соответствующие друг другу. И, если, по какой-то причине турбине надо меньше пара, а котел по производительности а) не успевает разгрузиться, б) нет необходимости разгружать по технологии, то лишний надо куда-то деть.

Для этого есть сбросные устройства (наверху, обведены красным). Эти устройства и сбрасывают лишний пар. На конденсатор (зеленым, справа), тогда будет называться БРУ-К (быстродействующее редуцирующее устройство), на деаэратор (зеленым слева) — БРУ-Д, на бак-барботер (зеленый под красным) — БРУ-Б. И так далее.

На разных станциях в связи с разной конструкцией и назначением этих устройств, они могут называться БРУ, РОУ (редукционно-охлаждающее устройство), РУ. И сбрасывать пар не только в указанные места, но и в другие по технологии. В том числе на атмосферу. И когда на эту атмосферу — вот тогда мы это и можем слышать, если находимся в радиусе до нескольких километров от ТЭЦ

Один из вариантов компактного редуцирующего клапана:

Шумит эта штука со страшной силой (как и всё на электростанции, такая вот жизнь с оборудованием с высокими параметрами в нем). Исходное давление пара большое — 60-250 атмосфер, расходы пара на сброс — от десятков до сотен тонн в час, скорости в пара в дросселирующих устройствах — 200-400 метров в секунду (330 м/с — скорость звука, для справки). Шум 110-130 децибел. Больше, чем около двигателя Ту-154, только нескольких сразу. И в черте города. (А уж какой шум, если рядом находишься — даже рассказывать не буду 🙂

Один из вариантов устройства в сборе — отсечной клапан, регулирующий клапан, расширительное устройство с дроссельной решеткой внутри, линия подачи воды на охлаждение, все это может быть размером в рост человека:

А на крыше котельного отделения электростанции установлено нужное число сбросных трубопроводов (выпаров, сдувок, выхлопов — обведено зеленым) из которых постоянно/периодически/иногда идет немного/много/струей пар. Вот в последних случаях — иногда и струей — это и работают сбросы.
Раз в месяц, раз в год — как уж положено, так и сбрасывают. Есть технологический процесс, есть внезапные изменения нагрузки на турбинах (отключение ЛЭП, например), есть периодические проверки оборудования, пуски/остановы. Но не часто и не каждый день.

По продолжительности работы этого дела — обычно несколько минут. Не короткий хлопок с шумом, иногда пару раз (тут другое, уже работа клапанов), а ровная постоянная работа (ровный шум — далекий рев низкой частоты). Включаются эти штуки или автоматически или вручную операторами (машинистами).

На 99% все эти шумные сбросы — дело житейское, технологическое — так надо, так запроектировали, такие режимы. Извиняйте,  дорогие товарищи. Электричество и тепло надо всем. Поэтому эти штуки и около городов строили, а не в 30 километрах от них. Ничего тут не сделать. Как и с тем, что ТЭЦ, бывшие когда-то на промышленных окраинах, потихоньку внезапно оказались окруженными жилыми районами.

У нас, в Ульяновске ТЭЦ не много и они не самые большие. ТЭЦ-1 (Уралмаш), ТЭЦ-2, ТЭЦ-3 (уже и не ТЭЦ вовсе, а водогрейная котельная).  А вот в Москве… Там их 13 по периметру и в центре столицы, и выглядят они покруче:

ТЭЦ 20, Москва.

Кстати о «покруче» с точки зрения дымов вокруг электростанции.

Белый дым из высокой трубы — это просто пар (вода, которая, что характерно, образуется при сгорании углеродного топлива). Остальные продукты сгорания на газовых ТЭЦ — есть окись углерода, ее не видно. Зимой, когда холодно пар частично конденсируется и его видно. Летом — может быть не видно ничего. Трубы угольных ТЭЦ и АЭС — пропустим.

Белый дым из здоровых красивых штук справа (башенная градирня они называются) — опять просто пар. Градирни служат для отвода тепла от  конденсаторов турбин,  циркуляционная вода там разбрызгивается и за счет теплообмена с воздухом охлаждается (скажем, 40 градусов на входе, 20 на выходе). Часть ее испаряется (до 1-5%) и летит вверх красивым белым облаком.

Белый дым над зданием — это парит из уже упомянутых сдувок и выхлопов, немного пара специально отводится от разного оборудования, его охлаждают и конденсируют внутри на всяких охладителях и расширителя. И немножко сбрасывают. Так надо по технологии. Опять — это всего-лишь пар.

Так, что все, что видимо дымит над газовой ТЭЦ — обыкновенный водяной пар. Человеку и природе он не вреден и даже полезен. Круговорот воды в природе, муссоны и пассаты, дельфины и пингвины. Сплошная экология зеленая (про СО2 не говорим никому!). Конечно, кто живет или работает в этом водяном тумане — видели эту экологию далеко. Но, хоть гарантированно не вредно. Спим спокойно, ничего сильно не боимся!

Вот, что смог — упрощенно рассказал про потенциальный источник шума. Энергетикам это можно было не читать, этот текст не для нас 🙂