Внутри градирни нет места на земле

Шагните в огромные жуткие строения в самом сердце электростанции Дракс.

29 ноября 2018 г.

Силуэт градирен на горизонте — один из самых узнаваемых символов производства электроэнергии во всем мире. Но внутри этих массивных сооружений находится среда, не похожая ни на какую другую.

Когда градирни работают, потоки теплой воды стекают вниз к огромному пруду у его основания, и воздух охлаждает его, когда он падает. Шлейфы водяного пара поднимаются сквозь конструкцию в воздух.

Но когда ее отключают — например, на техническое обслуживание — внутри градирни происходит совсем другое место. Огромная пустота космоса может быть устрашающе тихой. Даже малейший шум отдается эхом в его бетонной оболочке.

Имея высоту более 114 метров, каждая из 12 градирен Дракса имеет диаметр 86 метров у основания и 53 метра на вершине, и внутри них может удобно разместиться Статуя Свободы. Все в них огромно, но это не бесхитростные бетонные массы, какими они кажутся издалека.

«Посмотрите на градирню, и вы можете подумать, что это солидная, толстая конструкция. Это не," объясняет Ник Смит, инженер-строитель Drax. «По сути, это как яичная скорлупа. Именно форма придает ему силу». Для большей части высоты типичная градирня имеет толщину всего от 178 до 180 мм, или 7 дюймов.

Это свидетельство оригинального дизайна и конструкции, что они требуют такого ограниченного обслуживания более полувека после того, как планы были впервые составлены. Особенно учитывая их ежедневное использование.

Что делает градирня?

Вода является неотъемлемой частью производства тепловой электроэнергии. Он превращается в пар высокого давления при экстремальных температурах котла, а затем используется для вращения турбин и выработки электроэнергии. Вода в котле «деминерализуется» и очищается, чтобы предотвратить повреждение лопаток турбины и инфраструктуры.

После выхода из турбины пар снова охлаждается до чистой воды в конденсаторе, чтобы его можно было повторно использовать в котле. Для этого пар проходит по трубам, содержащим холодную воду из градирен, которая охлаждает и конденсирует пар, а также нагревает холодную воду примерно до 40 градусов по Цельсию, температуры, при которой она поступает в градирню.

Внутри градирни теплая вода льется на так называемый пакет градирни, ряд стопок гофрированного пластика, которые располагаются примерно на 30 метрах вверх по градирне. Жара и высота башни создают естественный сквозняк. Это втягивает воздух из полостей в основании башни, называемых горлом, который охлаждает воду примерно до 20 ° C, когда она стекает вниз по трубе в пруд внизу. Затем он возвращается в конденсатор, где цикл охлаждения начинается снова.

Только около 2% воды уходит через верхнюю часть градирен в виде водяного пара — это то, что можно увидеть на выходе из верхней части градирен, — а еще 1% возвращается в реку Уз для контроля уровня воды. Эти небольшие потери восполняются водой, взятой из Уз. Это подчеркивает гениальность конструкции башен, поскольку только их форма может так эффективно охлаждать воду в промышленных масштабах с минимальным воздействием на окружающую среду.

Прочный дизайн

Знаменитая форма градирни известна как гиперболоид из-за ее внутреннего изгиба. Это делает их очень устойчивыми, но чтобы сделать их достаточно прочными, чтобы прослужить так долго, градирни Drax имеют дополнительную поддержку из железобетона.

«Бетон очень прочен на сжатие, но практически не имеет предела прочности на растяжение». говорит Смит. «Поэтому наши градирни имеют как вертикальную, так и горизонтальную кольцевую арматуру, чтобы выдерживать любые возникающие растягивающие усилия. Именно совместная работа бетона и стали придает железобетону прочность».

Уровень проектирования и проектирования градирен Drax еще более впечатляет, учитывая их возраст. «Строительство нашей первой башни было завершено в 1970 году и спроектировано в середине 1960-х», говорит Смит, указывая, «Они были разработаны в то время, когда не было огромных вычислительных мощностей, поэтому они, вероятно, были разработаны вручную».

«Они были сконструированы с очень высокой степенью точности, даже несмотря на то, что большая часть используемого оборудования должна была быть ручной». он добавляет.

Он добавляет, что сегодня для проектирования и строительства градирни потребуются значительные вычислительные мощности и сложное оборудование для разметки, чтобы обеспечить точность конструкции. Тем не менее, основные принципы формы башен и то, насколько хорошо они продолжали работать с момента их строительства, не дают особых оснований для отклонения от текущего дизайна.

На самом деле, эта стабильная производительность означает, что, даже когда природа производства электроэнергии развивается и включает новые виды топлива и технологии, градирни остаются неотъемлемой частью процесса. Проект Drax Repower, предусматривающий перевод оставшихся угольных агрегатов электростанции на газ и установку гигантской аккумуляторной батареи, является значительным шагом вперед в развитии производства электроэнергии, однако конструкция и назначение градирен останутся приоритетными. такой же.

Структуры, которые будут формировать ландшафт будущего производства электроэнергии, могут включать ветряные турбины, купола из биомассы и солнечные батареи. Но долговечная функциональность бетонных градирен с естественной тягой означает, что они по-прежнему будут играть роль в производстве электроэнергии в стране — даже при диверсификации производства.