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.

Наша ТЭЦ - гордость москвичей. И наше проклятье. С одной стороны, она обеспечивает теплом и электричеством всю северо-восточную часть Москвы, и это безусловно радует. С другой, она наполняет воздух пылью, влагой и прочей ерундой, которой нам волей-неволей приходится дышать. Справедливости ради надо сказать, что на трубах ТЭЦ установлены фильтры и загрязнений в воздухе почти не чувствуется. Но существуют карты загрязнений, на которых видно, что в нашем районе города. Впрочем, бригада, устанавливавшая фильтры на левой трубе, оставила там свою визитную карточку - надпись "Дрезна 94", сделанную двухметровыми буквами на самой верхушке. Эту надпись легко разглядеть в 20-кратную оптику. Дрезна - это небольшой город в Орехово-Зуевском районе Подмосковья. По крайней мере, теперь мы знаем куда предъявлять претензии, если фильтры выйдут из строя .

ТЭЦ-23 была запущена в эксплуатацию 17 декабря 1966 года. Она постоянно расширяется, и на 01.01.2005 её мощность выросла в 14 раз в сравнении с далёким 1966-ым. В историческом разделе Фотогалереи есть две фотографии начала 1960-х годов, на которых хорошо видно что было на месте нашей ТЭЦ за несколько лет до её строительства.

Высота двух самых высоких труб "сигар" - 250 метров. Сооружение впечатляет! Первую трубу (правую от нас) закончили в мае 1975 года. Вторую возвели в 1980 году. Трубы наращивали методом скользящей опалубки, которая двигалась вверх по трубе. В неё заливали бетон, а когда он затвердевал - опалубку передвигали вверх, и так в течение 8 месяцев "дотягивали ствол" до самого верха. На каждую трубу ушло 700 тонн арматуры и 5000 кубометров бетона, качество которого непрерывно контролировалось, так что можно быть уверенными, что трубы ещё долго не попадают нам на головы. К ТЭЦ проведена отдельная ветка железной дороги - это тот самый мост, под которым мы проезжаем когда едем по Монтажной улице на Щёлковское шоссе. Помнится когда я ходил в детский сад, на трубах ещё были устроены внешние лифты, и я очень любил наблюдать как они ползают вверх-вниз.

Один из наших читателей, Владимир Емельянов, поделился фотографиями со строительства этих 250-метровых труб и вырезками из газет тех славных лет. Вы можете ознакомиться с ними в Фотогалерее ! В газетах того времени были не только обычные тогда дифирамбы в честь героев-строителей, досрочно закончивших строительство к очередной годовщине очередного великого праздника, но и критические статьи, связанные с задержками, возникшими при строительстве: канал отвода горячей воды в теплосеть Москвы (1,5-метровые подземные трубы, идущие вдоль улиц Химушина и Тагильской) долго не могли закончить из-за трудностей с переносом старой автобазы (старожилы помнят, что раньше трамвайная остановка "Тагильская улица" называлась "Автобаза"). К слову сказать, подземные тепломагистрали расходятся от нашей ТЭЦ во всех направлениях. Например, одна из них уходит за несколько километров в район Богородское.

Тот факт, что ТЭЦ-23 - одна из крупнейших в Европе, внушает гордость москвичам! Но не всем, а только тем кто смотрит на неё издалека. А те, кому довелось пожить непосредственно под сенью дивных труб, считают её не гордостью, а проклятьем. Фильтры, установленные на "сигарах", конечно задерживают сажу и вредные примеси, но они не избавляют нас от пыли и влаги. Пыль сыпется нам на головы тоннами! Тот кто летом оставлял невдалеке от ТЭЦ машину, наверняка заметил, что через несколько дней крыша, капот и стёкла покрыты толстым слоем этой гадости. Зимой пыли меньше, но есть другая беда - влага. Пар из труб оседает на землю и покрывает всё вокруг прочной ледяной коркой. Чтобы содрать её со стёкол машины приходится отогревать их минут пятнадцать!

К тому же, после аварии на Останкинской башне, к этим двум бедам может добавиться третья - на трубах нашей ТЭЦ собираются разместить передающие телевизионные антенны канала ТВЦ (возможно не основные, а лишь резервные). Это позволит надёжно покрыть Москву качественным телевещанием, но напряжённость электро-магнитного поля в непосредственной близости от труб будет такой высокой, что это будет представлять серьёзную опасность для здоровья людей и их потомков! Дай Бог, чтобы планы остались лишь планами. Общеизвестно, что вокруг Останкинской башни - мёртвая зона, а если взять в руки лампочку за цоколь, у неё едва заметно засветится нить! Конечно мощность передатчиков в Останкине выше, но и антенны расположены на высоте вдвое большей, а значит вреда от них меньше. Вообщем перспективка та ещё. Один радиоинженер на пенсии рассказал мне дивную историю: как-то раз занесло его на стройку, расположенную в километре от гиганского антенного поля радиостанции "Маяк" под Москвой. На стройке стоял кран, с него свисал трос, на конце которого в метре от земли болтался крюк, под ним на земле лежала железная плита, и между ней и крюком била мощная искра, из которой слышался ясный голос диктора! Искровой радиодетектор в действии.

Теперь о весёлом и светлом. У нашей ТЭЦ помимо высоких тонких труб есть низенькие и толстые серого цвета монстры, расширяющиеся книзу. На техническом языке такая труба называется "градирня". Народ зовёт их "горшками".

Градирня. На жаргоне - "горшок"

Так вот, в этих самых "горшках" можно купаться как в заправском бассейне! Сосед рассказывал мне как они в детстве пролезали на территорию ТЭЦ, проходили внутрь "горшков" и купались там в тёплой и с виду чистой воде. "Горшок" начинается не от самой земли, а нависает над ней как колокол, поэтому внутрь него можно легко пройти. Там сверху падает тёплый дождь, а по периметру устроен эдакий кольцевой бассейн, в котором можно купаться!

ТЭЦ или теплоэлектроцентраль – разновидность электростанции, которая не только вырабатывает энергию, но и является источником тепловой энергии, то есть греет воду для централизованного отопления и горячего водоснабжения. В Самаре работают 4 ТЭЦ, я же побывал на самой крупной из них – Самарской ТЭЦ.

Электростанция начала свою работу в период бурного роста города – в 1972 году. В то время, 50 лет назад, между улицей Алма-Атинской и Ракитовским шоссе было озеро, поэтому при строительстве станции его пришлось осушить, а фундамент для будущих турбин пришлось укреплять 18-тиметровыми сваями.
В настоящее время ТЭЦ обеспечивает теплом и электроэнергией третью часть жителей Самары и более пяти крупных промышленных предприятий.
Высота труб на станции - 170 и 238 метров.

Принцип работы у теплоэлектроцентрали довольно-таки простой: в огромных котлах вода нагревается до пяти сотен градусов, превращаясь в пар под высоким давлением, который затем направляется на турбину, раскручивая её. Турбина находится на одном валу с генератором, который и вырабатывает электричество.
В Самарской ТЭЦ насчитывается 5 турбин и 13 котлов, станция может вырабатывать до 440 мегаватт энергии.
Зал с котлами повыше, зал с турбинами и генераторами пониже:

Как же выглядит станция изнутри?

Пройдя по переходу из административного здания в саму ТЭЦ, первое, что ощущается всем телом – жара, духота, и очень громкий шум, от которого в ушах звенит.
По бесчисленному количеству труб идёт раскалённый пар под огромным давлением.

Сразу за трубами – огромный котёл, высотой с 5-этажный дом:

Шум стоит такой, что я не слышу собственного голоса. Напомнило, кстати, заставку из Windows XP.

За массивом из огромных котлов стоят другие, чуть поменьше.
В них уже вода для отопления и горячего водоснабжения:

Размеры станции поражают. Параллельно залу с котлами находится машинный зал с турбинами и генераторами:

Изначально ТЭЦ проектировалась как станция повышенной заводской готовности. Оборудование поступало на стройплощадку уже частично смонтированным в блоки, что позволяло сократить время строительства электростанции с ее обилием паро- и трубопроводов

Большое белое сооружение в центре – это турбина. Слева от неё – генератор, а справа за стенкой – котлы с водой.

Турбина вблизи выглядит не так интересно. Внутри вращается вал с частотой 3000 оборотов в минуту.

Не представляю, ко всех этих трубах можно разобраться.

Турбина и генератор находятся на высоте пятого этажа от пола станции:

Вид на конструкцию с обратной стороны:

В помещении есть ощущение бассейна. Влажно, тепло, из труб выходит пар.

Таблички "Сделано в СССР" раньше устанавливались на всё, даже на такие сложные инженерные конструкции, как генератор:

Работа по обслуживанию станции происходит без остановки турбин.

Вся ТЭЦ живёт по московскому времени. Раньше, когда время совпадало, было удобней:

Всего в станции работают три сотни человек, точнее – 374.

В конце длинного зала находится пятый, вспомогательный генератор:

Надеюсь, вам не надоели трубы, и вы всё еще здесь. Посередине между залом с котлами и турбинами расположен командный пульт и центр управления.
Здесь устанавливаются все параметры станции, контролируются данные с сотен датчиков.

Цифры на табло сверху – номинальная электрическая мощность станции на данный момент.

В помещениях, кстати, запрещено пользоваться мобильными телефонами.

Прям как маленький Центр Управления Полётами:)

На ТЭЦ действуют 12 систем управления технологическими процессами, одна из которых - система «Экология», контролирующая выбросы вредных веществ в атмосферу. Её установили немцы в далёком 91м, с тех пор исправно работает.

Куча каких-то реле или предохранителей:

Часть воды требует охлаждения, поэтому на территории установлены две трубы-градирни:

Вода закачивается вверх трубы и, падая оттуда вниз, охлаждается.

Электростанция произвела на меня очень яркое впечатление. Чувствуется сила, надежность, мощь. После прогулки появилась некая гордость за столь сложное инженерное сооружение с десятками километров труб и сотнями мегаватт энергии.

И на последок, в качестве бонуса, пара интересных фактов:
- на ТЭЦ установлены самые высокие дымовые трубы в городе: высота одной из них сопоставима с высотой 5 монументов Славы.
- в 2002 году был реализован уникальный для российской энергетики проект по переносу турбины, изготовленной в 1964 году и около десяти лет находившейся в консервации на Новокуйбышевской ТЭЦ-2 и её запуск на Самарскрй ТЭЦ.

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…

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.