ПРОМЫШЛЕННЫЕ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ (ИТС 20—2016)

Показатели

Единицы измерения

Допустимые уровни

Колифаги

Число бляшкообразую-

100

щих единиц (БОЕ) в

100 мл

При использовании очищенных сточных вод в открытых системах технического

водоснабжения эпидемическая безопасность является важнейшим критерием ее каче-

ства и, следовательно, степени ее очистки. Вместе с тем вода должна иметь благопри-

ятные органолептические свойства и быть безопасной по химическому составу. При

любом сочетании методов очистки, доочистки и обеззараживания главным требовани-

ем является соответствие качества воды гигиеническим критериям, приведенным в

таблице 3.20.

Таблица 3.35 - Рекомендуемые допустимые уровни показателей качества воды открытых

систем технического водоснабжения промышленных предприятий

Показатели

Единицы измерения

Допустимые уровни

Запах

баллы

Окраска в столбике воды

см

БПК5

мг O2/л

3,0

ХПК

мг O/л

30,0

Общие колиформные бактерии

Число бактерий в 100 мл

Термотолерантные колиформные

Число бактерий в 100 мл

бактерии

Колифаги

Число бляшкообразую-

щих единиц (БОЕ) в

100 мл

В открытых системах рекомендуется использование воды природных источников

и восстановленной воды, полученной из поверхностного стока с территории предприя-

тий, при соответствии этих категорий вод требованиям, представленным в табли-

це 3.21.

197

Таблица 3.36 - Рекомендуемые допустимые уровни показателей качества воды природных

источников и поверхностного стока с территории предприятий, применяемых в открытых

систем технического водоснабжения промышленных предприятий

Показатели

Единицы измерения

Допустимые уровни

Общие колиформные бактерии

Число бактерий в 100 мл

500

Термотолерантные колиформные

Число бактерий в 100 мл

100

бактерии

Колифаги

Число бляшкообразую-

щих единиц (БОЕ) в

100 мл

В таблице 3.22 приведены сведения по санитарным показателям воды ПСО, по-

лученные по результатам опроса предприятий.

Таблица 3.37 - Средние значения санитарных показателей качества циркуляционной воды,

полученные по результатам опроса

оборотные вод-

прямоточные

Показатели

ные ПСО

ПСО

Колифаги, БОЕ/100 мл

Общие колиформные бактерии, КОЕ/100 мл

551

166

Термотолерантные колиформные бактерии,

473

121

КОЕ/100 мл

Возбудители инфекционных заболеваний, ед./л

Количество полученных данных (от семи предприятий) не позволяет сделать

обоснованные выводы о характерных значениях показателей. Тем не менее, можно

обратить внимание существенно более высокие значения показателей для оборотных

систем по сравнению с прямоточными.

В соответствии с

([9]) меры по предотвращению легионеллеза могут быть

направлены на предотвращение развития и размножения бактерий в системах охла-

ждения. В США и Великобритании были разработаны соответствующие рекомендации.

Регулярный анализ потенциально опасных бассейнов (например, в водосборных бас-

сейнов в градирнях), дополнительное техническое обслуживание, поддержание опре-

деленных уровней pH и температур, адекватных остаточных уровней биоцидов и регу-

лирование качества добавочной воды может предотвратить создание условий, благо-

приятных для развития Lp.

198

В качестве мер по предотвращению развития Lp и других бактерий в градирнях,

в [9] рекомендуется применять следующие мероприятия:

- очистка и дезинфекционная обработка подпиточной воды, если это возможно;

- меры по предотвращению утечек охлаждаемых веществ в систему охлаждения;

- предотвращение образования в водном тракте застойных зон;

- снижение освещенности внутреннего объема градирни, что замедляет рост во-

дорослей;

- обеспечение свободного доступа к элементам ПСО для их регулярной очистки;

- использование конструкций каплеуловителей и оросителей, которые могут лег-

ко очищаться;

- температура охлаждающей воды должна быть низкой настолько, насколько

возможно (небольшие недоохлаждения);

- предотвращение образования отложений и коррозии;

- оптимизация конструкции для увеличения скоростей потока воды и воздуха;

- снижение интенсивности капельного уноса с целью ограничения возможности

распространения бактерий в окружающей среде;

- особое внимание должно уделяться случаям остановок и пусков систем охла-

ждения, в особенности при остановке циркуляции воды более чем на 4 дн;

- персонал, обслуживающий градирни, должен применять средства защиты орга-

нов дыхания;

- при обнаружении Lp механическая очистка систем охлаждения и обеззаражи-

вание путем шоковой дозировки биоцида.

Для предотвращения развития Lp нужно в максимально возможной степени под-

держивать высокий уровень обслуживания ПСО. Как правило, для уничтожения Lp в

воде применяют биоциды-окислители. Для уничтожения бактерий в биопленках необ-

ходимы более медленно действующие неокисляющие биоциды.

При применении хлора безопасность возникновения эпидемий обеспечивается

следующим режимом хлорирования:

- при содержании в циркуляционной воде взвешенных веществ до 3 мг/л, биоло-

гического потребления кислорода (БПК5) до 6 мг/л и химического потребления кисло-

рода (ХПК) до 45 мг/л - длительность контакта воды с хлором не менее 30 мин, кон-

центрация остаточного хлора не менее 1 мг/л;

- при содержании взвешенных веществ 3-10 мг/л, БПК5 до 6 мг/л и ХПК до

45 мг/л - длительность контакта воды с хлором не менее 1 ч, концентрация остаточно-

го хлора не менее 1 мг/л.

199

Для обеспечения безопасности возникновения эпидемий в районе размещения

градирен допускается обработка оборотной воды гипохлоритом натрия, озоном, ком-

бинацией озона с хлора.

Для обеззараживания промышленных водных резервуаров, градирен, прудов-

отстойников, систем оборотного водоснабжения в [45] рекомендуется следующая схе-

ма дезинфекции:

- проведение постоянного хлорирования при концентрации 2-3 мг/л свободного

хлора в течение 24-48 ч;

- хлорирование меньшими дозами 0,7-1,0 мг/л по 1 ч в сутки.

Для небольших ПСО возможно использование термического метода дезинфек-

ции - прогрев воды при температуре не менее 80 °C в течение суток.

3.12 Образование отходов

Информации о видах и массе специфических отходов, связанных с эксплуатаци-

ей ПСО, было получено немного. Можно выделить следующие группы отходов, обра-

зующихся в течение всего жизненного цикла ПСО:

- для прямоточных и оборотных систем с водоемами-охладителями, частью ко-

торых являются крупные водозаборы из поверхностных водных объектов, характерно

образование мусора, собираемого с мусоросборных решеток, неподвижных и враща-

ющихся сеток, мусоросборных фильтров, боновых заграждений;

- иловые осадки, накапливающиеся в водосборных бассейнах градирен, брыз-

гальных бассейнов, аванкамерах насосных станций;

- отходы, образующиеся при предварительной подготовке подпиточной воды,

обработке циркуляционной воды или очистке продувочных вод водных оборотных си-

стем, если эти методы обработки воды применяются;

- отходы, образующиеся при ремонте, реконструкции или выводе ПСО из эксплу-

атации.

Объемы образования иловых осадков зависят от качества циркуляционной воды,

а также интенсивности развития в ПСО водной растительности. В результате опроса

были получены сведения об объемах образования иловых осадков 4-го и 5-го классов

опасности, собираемых в водных оборотных ПСО, от 26 до 344 т/год. В справочнике

([9]) сообщается, что иловые осадки, оседающие в водных бассейнах градирен, могут

содержать цисты или устойчивые формы патогенных бактерий и простейших: патоген-

ных амеб и Legionella pneumophila (Lp). Для решения вопроса о методах обращения с

иловыми осадками оборотных водных систем необходимо их микробиологическое ис-

200

следование. Может потребоваться их специальная обработка в целях обеззаражива-

ния.

Мусор, собираемый с мусоросборных решеток, состоит из отмерших остатков

водных организмов, высшей водной и наземной растительности, бытового мусора, по-

павшего в водный объект с водосборной территории. ПСО не являются источниками

образования этого мусора и какие-либо меры по снижению его образования невозмож-

ны. В то же время важно не допускать его попадания в ПСО, так как он может оказы-

вать существенное негативное влияние на работу ПСО. Объемы его образования за-

висят от плотности биомассы в водном объекте, видового состава экосистемы, степени

благоустроенности водосборного бассейна, загрязненности акватории и других факто-

ров. В результате опроса были получены сведения об объемах образования отходов,

собранного с мусоросборных решеток, от 0,1 до 3,8 т/год. Однако эти данные немного-

численны и не являются представительными.

Обычный проектный срок эксплуатации ПСО достаточно длительный - от

20 лет и более. Однако необходимо учитывать воздействие на окружающую среду ма-

териалов, из которых состоит ПСО и которые будут образовываться и удаляться при

выводе из эксплуатации или замене частей системы охлаждения. В результате опроса

были получены единичные сведения за период 2013-2015 годов об образовании таких

отходов при реконструкции испарительной градирни, классифицированный как мусор

от сноса и разборки зданий несортированный 4-го класса опасности для окружающей

среды.

В то же время о видах отходов, образующихся при реконструкции и выводе ПСО

из эксплуатации можно судить на основании данных о материалах, применяемых при

строительстве ПСО. В связи с широким разнообразием применяемых материалов и

конструкций ПСО невозможно определить характерные величины масс образующихся

отходов, однако можно утверждать, что наибольшие массы таких отходов образуются

при реконструкции и выводе из эксплуатации водных оборотных систем с башенными

градирнями.

Отходы бетона от демонтажа башен, построенных из литого или сборного желе-

зобетона, после их некоторой обработки могут утилизироваться в строительстве, в том

числе дорожном, для ликвидации горных выработок, рекультивации нарушенных зе-

мель.

Лом черных и цветных (в основном алюминий) металлов в виде отслуживших

срок деталей насосов, вентиляторов, трубопроводов, металлоконструкций градирен и

радиаторов являются наиболее массовыми отходами при демонтаже ПСО. Отходы ме-

201

таллов могут возвращаться в хозяйственный оборот практически полностью и, как пра-

вило, с их утилизацией проблем не возникает.

Отходы деревянных деталей ПСО (детали обшивки башен градирен, оросите-

лей, каплеуловителей) могут представлять определенную экологическую опасность.

Для предотвращения гниения дерева во влажной среде деревянные детали, как пра-

вило, обрабатываются специальными веществами, которые могут быть опасны для

окружающей среды. В Федеральном классификационном каталоге отходов данный вид

отходов пока отсутствует, поэтому перед выбором метода обращения с такими отхо-

дами необходимо их исследование.

В конструкции градирен (обшивка, водораспределительная система, ороситель,

каплеуловитель) применяются различные виды пластмасс, такие как поливинилхлорид,

полипропилен, полиэтилен и пластмассы, армированные стекловолокном. Использо-

вание пластмасс в качестве материала для различных частей ПСО способствует сни-

жению массы образующихся отходов, если есть возможность рециклинга пластмассо-

вых элементов после их замены или демонтажа. В этом случае необходимо организо-

вать раздельный сбор отходов пластмасс по их видам. Учитывая данные о возможном

накоплении на поверхности каплеуловителей и оросителей болезнетворных микроор-

ганизмов, эти детали целесообразно подвергнуть перед демонтажом очистке от отло-

жений и дезинфекции.

В целом проблемы образования отходов при эксплуатации ПСО можно оценить

как малозначимые в связи с относительно небольшим объемом их образования и низ-

ким уровнем их опасности для окружающей среды.

Раздел 4. Определение НДТ ПСО

Методология идентификации НДТ определена нормативными правовыми доку-

ментами в общих чертах. Статьей 28.1 Федерального закона от 10 января 2002 г.

№ 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» и постановлением Правительства Российской

Федерации от 23 декабря 2014 г. № 1458 «О порядке определения технологии в каче-

стве наилучшей доступной технологии, а также разработки, актуализации и опублико-

вания информационно-технических справочников по наилучшим доступным технологи-

ям» определены общие критерии отнесения технологических процессов, оборудова-

ния, технических способов, методов к НДТ:

а) наименьший уровень негативного воздействия на окружающую среду в расче-

те на единицу времени или объем производимой продукции (товара), выполняемой ра-

боты, оказываемой услуги либо соответствие другим показателям воздействия на

202

окружающую среду, предусмотренным международными договорами Российской Фе-

дерации;

б) экономическая эффективность внедрения и эксплуатации;

в) применение ресурсо- и энергосберегающих методов;

г) период внедрения;

д) промышленное внедрение технологических процессов, оборудования, техни-

ческих способов, методов на двух и более объектах в Российской Федерации, оказы-

вающих негативное воздействие на окружающую среду.

Кроме того, по мнению экспертов ТРГ 20, важными факторами, влияющими на

методологию идентификации НДТ ПСО, являются предполагаемые методы их практи-

ческого применения, также определенные нормативными документами. НДТ, включен-

ные в настоящий справочник НДТ, будут:

- применяться хозяйствующими субъектами и проектными организациями при

анализе и выборе технических решений при проектировании новых и реконструкции

действующих производственных объектов, выборе методов эксплуатации и техниче-

ского обслуживания действующих ПСО;

- использоваться субъектами экономической деятельности при формировании

программ повышения экологической эффективности, в том числе, включаемых в ком-

плексные экологические разрешения;

- будут учитываться субъектами экономической деятельности и государственны-

ми органами при применении мер экономического стимулирования внедрения НДТ.

Вопросы методологии применения указанных критериев НДТ и собственно опре-

деления технологических процессов, оборудования, технических способов, методов в

качестве НДТ, в том числе выбора учитываемых показателей и характеристик ПСО,

оценки их значимости, определения конкретных значений критериев эффективности,

возложена на членов технических рабочих групп (ТРГ).

При формировании методологии идентификации НДТ ПСО членами ТРГ20 были

рассмотрены следующие документы рекомендательного характера:

- Методические рекомендации по определению технологии в качестве наилуч-

шей доступной технологии, утвержденные приказом Министерства промышленности и

торговли Российской Федерации от 31 марта 2015 г. № 665;

- ГОСТ Р 54097-2010 «Ресурсосбережение. Наилучшие доступные технологии.

Методология идентификации»;

- Справочник ЕС по наилучшим доступным технологиям «Европейская комиссия.

Комплексное предупреждение и контроль загрязнений. Методологии оценки наилучших

203

доступных технологий в аспектах их комплексного воздействия на окружающую среду и

экономической целесообразности их внедрения. Июль 2006 г.» («European Commission.

Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Economics and Cross-

Media Effects. July 2006»);

- отчеты проекта EC «Гармонизация экологических стандартов II, Российская

Федерация» (идентификационный номер EuropeAid/123157/C/SER/RU);

- Янсен Й., директор Института прикладной природоохранной экономики, Гаага,

Нидерланды. Экономические аспекты (частичной) имплементации директивы ККПЗ в

Российской Федерации // Экономические аспекты экологической политики в России:

Избранные материалы семинаров Проекта ТАСИС «Гармонизация нормативных баз в

области охраны окружающей среды, Россия». М., 2004.

В результате рассмотрения перечисленных нормативных и рекомендательных

документов были сформированы принципы и методология идентификации НДТ ПСО, а

также определены требования к описанию НДТ ПСО в составе настоящего справочни-

ка НДТ.

При формировании методологии идентификации НДТ ПСО, которая была при-

менена при разработке настоящего справочника НДТ, члены ТРГ20 исходили из сле-

дующих принципов:

- все применяемые в промышленности Российской Федерации типы ПСО могут

быть признаны НДТ для конкретных условий охлаждаемого технологического оборудо-

вания, климатических условий, доступности водных и энергетических ресурсов, пло-

щади для размещения ПСО и прочих значимых факторов;

- технология ПСО может быть признана НДТ в том случае, если технология по-

тенциально может оказывать значимые воздействия на окружающую среду, при усло-

вии, что существуют методы снижения данного воздействия до общественно приемле-

мого уровня;

- технология не может быть признана НДТ в случае отсутствия примеров ее

успешного практического применения в Российской Федерации на двух и более объек-

тах;

- наличие или отсутствие государственного регулирования (нормативных требо-

ваний) какого-либо аспекта ПСО, вообще говоря, не является свидетельством его зна-

чимости. Значимость аспекта определяется на основании сведений о фактическом су-

щественном воздействии аспекта на окружающую среду, экономические показатели,

природные среды и ресурсы;

204

- учитывая существенную зависимость показателей работы ПСО от природно-

климатических условий и широкое разнообразие этих условий в Российской Федера-

ции, ограниченность сведений, полученных в результате опроса промышленных пред-

приятий, необходимо с осторожностью относиться к установлению общих требований к

ПСО и, в особенности, к числовым значениям технологических показателей, достижи-

мых при применении НДТ ПСО.

Требования к описанию НДТ в составе ИТС:

- для каждой НДТ должны быть указаны ее характерные признаки, позволяющие

однозначно идентифицировать ее применение в проектной документации и на дей-

ствующем производственном объекте. Для этого классификационные признаки НДТ

ПСО должны быть наблюдаемыми и/или измеримыми;

- перечень НДТ, включенный в настоящий справочник НДТ, не должен содержать

методов и технологий, направленных на снижение незначимых аспектов эксплуатации

ПСО. НДТ должны касаться только значимых аспектов и воздействий конкретных типов

ПСО на окружающую среду. В связи с этим целесообразно включить в описание каж-

дой НДТ ПСО перечень ее значимых аспектов и воздействий;

- для каждой НДТ должна быть определена область ее применения и возможные

ограничения или условия применения.

Раздел 5. НДТ ПСО

Технологии охлаждения и соответствующие им уровни воздействия на окружа-

ющую среду и/или потребления энергии и природных ресурсов, или диапазоны уров-

ней, представленные в настоящем разделе, были оценены в ходе процесса, включаю-

щего следующие этапы:

- описание промышленных технологий охлаждения, применяемых в Российской

Федерации, Европейском Союзе и по всему миру на основании доступных сведений,

включая результаты опроса субъектов хозяйственной деятельности;

- идентификация ключевых экологических проблем систем охлаждения, приме-

няемых в промышленности; при рассмотрении процессов охлаждения основное внима-

ние уделялось увеличению общей энергоэффективности производственного процесса,

снижению сбросов вредных веществ в поверхностные водные объекты через оптими-

зацию методов обработки охлаждающей воды;

- анализ технологий, наиболее соответствующих указанным ключевым вопросам,

определение наилучших уровней экологической результативности, уровней воздей-

205

ствий на окружающую среду и/или потребления ресурсов на основе доступных данных

по Российской Федерации, Европейскому Союзу и всему миру;

- определение условий, при которых эти уровни эффективности, воздействий на

окружающую среду и/или потребления ресурсов были достигнуты, такие как затраты,

природные условия, основные побудительные причины внедрения;

- выбор НДТ и соответствующих им уровней воздействий на окружающую среду

и/или потребления ресурсов для ПСО в смысле статьи 28.1 Федерального закона «Об

охране окружающей среды».

В этом разделе представлены описание технологий, идентифицированных как

НДТ, в том числе их классификационные признаки, на основании которых возможно

идентифицировать принадлежность конкретной ПСО к НДТ. Кроме того, описаны зна-

чимые аспекты и воздействия на окружающую среду НДТ, которые должны учитывать-

ся при принятии решений о применении данных технологий. По мере возможности,

указаны уровни воздействия на окружающую среду и потребления энергетических и

природных ресурсов, достижимые при использовании технологий. Эти уровни отража-

ют текущую эффективность некоторых существующих установок.

Настоящий раздел имеет следующую структуру.

В разделе 5.1 перечислены элементы НДТ, общие для всех ПСО. Элемент

НДТ - это часть технологии или метода проектирования, строительства, эксплуатации

и технического обслуживания ПСО, идентифицированной в качестве НДТ. Элемент

НДТ ПСО не является НДТ, не может самостоятельно выполнять Элементы НДТ, об-

щие для всех НДТ ПСО сгруппированы в разделе 5.1 во избежание повторений в каж-

дом из разделов 5.2-5.11.

Далее, в разделах 5.2-5.11 приведены специфические НДТ для каждого типа

ПСО. Для каждой из технологий, классифицированных как НДТ, приведены:

- классификационные признаки технологии, на основании которых возможно од-

нозначно отнести ПСО к данной НДТ. В разделах приведены только те признаки ПСО,

которые должны учитываться при классификации. Полагается, что эти признаки будут

использоваться, в том числе, при применении мер экономического стимулирования

внедрения НДТ;

- значимые аспекты, уровни воздействий и потребления. В данных разделах ука-

заны перечни значимых аспектов конкретных НДТ. По мере возможности для значимых

аспектов указаны числовые оценки уровней воздействий и потребления ресурсов, свя-

занные с применением данных НДТ. Прочие аспекты, для которых не указаны числен-

ные оценки уровней воздействий и потребления ресурсов, существенно зависят от

206

местных условий и специфики охлаждаемых процессов, поэтому для них такая оценка

оказалась невозможной;

- области, условия и ограничения применения. В этих разделах определены об-

ласти применения конкретных НДТ, а также условия и ограничения, при которых дан-

ная технология может считаться НДТ.

Важно еще раз отметить, что в настоящем справочнике НДТ и, в том числе в

данном разделе, не устанавливаются правовые нормы, обязательные для применения.

Предполагается, что НДТ, включенные в данный раздел, будут использоваться следу-

ющим образом:

- применяться хозяйствующими субъектами и проектными организациями при

анализе и выборе технических решений при проектировании новых и реконструкции

действующих производственных объектов, выборе методов эксплуатации и техниче-

ского обслуживания действующих ПСО;

- использоваться субъектами экономической деятельности при формировании

программ повышения экологической эффективности, в том числе, программ, включае-

мых в комплексные экологические разрешения;

- учитываться субъектами экономической деятельности и государственными ор-

ганами при применении мер экономического стимулирования внедрения НДТ;

- учитываться членами технических рабочих групп при разработке отраслевых

справочников НДТ.

5.1 Общие элементы НДТ для всех типов ПСО

В разделе 5.1 описаны общие требования к методам проектирования, техниче-

ского обслуживания и эксплуатации ПСО, идентифицированным в качестве НДТ, неза-

висимо от вида экономической деятельности, в которой ПСО применяется.

5.1.1 Учет косвенного влияния ПСО на эффективность охлаждаемого

производственного объекта и технологического оборудования

Система охлаждения производственных процессов и оборудования должна рас-

сматриваться как часть системы управления энергопотреблением производственного

объекта в целом. Объем и температурный уровень избыточного тепла, которое необ-

ходимо отвести от производственного оборудования, определяют производительность

системы охлаждения. Производительность, в свою очередь, определяет тип, конструк-

цию ПСО и способы ее эксплуатации и, следовательно, экологическую результатив-

207

ность систем охлаждения (прямые воздействия). В свою очередь, эффективность си-

стемы охлаждения влияет на общую эффективность охлаждаемого производственного

объекта или оборудования (косвенное воздействие). Оба типа воздействий ПСО, пря-

мые и косвенные, должны быть сбалансированы с учетом всех воздействий на окру-

жающую среду и общего потребления ресурсов. Для каждого планируемого изменения

системы охлаждения необходимо выявить все возможные прямые и косвенные по-

следствия.

Общей НДТ для всех ПСО является комплексный подход к любым решениям,

касающимся проектирования, эксплуатации и технического обслуживания, учитываю-

щий не только прямые воздействия ПСО на окружающую среду, но и косвенные воз-

действия посредством влияния на работу охлаждаемого технологического оборудова-

ния. Иными словами, при принятии решения относительно конструкции, применяемых

материалов, объемов и методов технического обслуживания и эксплуатации новых и

действующих ПСО, необходимо принимать во внимание совокупное потребление энер-

гии, природных ресурсов и воздействия на окружающую среду охлаждаемого оборудо-

вания и системы охлаждения.

При таком подходе, как правило, наиболее значимым аспектом является обеспе-

чение ПСО наилучших условий охлаждения технологического оборудования, условий,

при которых потребление энергии, ресурсов и воздействия на окружающую среду тех-

нологического оборудования минимальны. В то же время, общие количественные

оценки такого влияния определить в рамках настоящего справочника НДТ невозможно

в связи с разнообразием областей применения ПСО.

5.1.2 Снижение производительности ПСО путем оптимизации объемов

повторного использования тепла

Потребление всеми типами ПСО энергии, природных ресурсов, интенсивность

воздействий на окружающую среду, как правило, увеличиваются с ростом их произво-

дительности по объему отводимого тепла. Поэтому, с целью снижения объемов по-

требления ресурсов и воздействий на окружающую среду, необходимо принять все до-

ступные меры к снижению объемов избыточного тепла, отводимого в окружающую

среду. Отведение избыточного тепла в окружающую среду - это потери энергии и они

должны снижаться всеми доступными методами. НДТ для новых и действующих ПСО

является организация повторного использования тепла внутри производственного

объекта. Методы повторного использования тепла, энергосбережения и повышения

энергоэффективности рассматриваются в межотраслевом справочнике НДТ «Повыше-

208

ние энергетической эффективности при осуществлении хозяйственной и (или) иной де-

ятельности» и отраслевых справочниках НДТ.

Кроме повторного использования избыточного тепла внутри производственного

объекта должны быть рассмотрены возможности внешнего использования тепла, за

пределами производственного объекта.

Для новых и действующих ПСО НДТ является принятие мер по увеличению объ-

емов внутреннего и внешнего повторного использования избыточного тепла производ-

ственного объекта и сокращению объемов сбросного тепла, отводимого в окружающую

среду.

5.1.3 Учет требований охлаждаемого производственного оборудования

Когда температурный уровень и объем сбросного тепла определены и дальней-

шее их снижение не может быть достигнуто, на основе учета требований охлаждаемого

процесса может быть сделан начальный выбор системы охлаждения. Для каждого

процесса есть своя уникальная комбинация требований, среди которых важную роль

играют возможности регулирования объема отводимого тепла, надежность и безопас-

ность ПСО.

Выбор типа ПСО должен быть основан на сравнении различных доступных аль-

тернатив, удовлетворяющих всем требованиям производственного процесса. Цель,

прежде всего, состоит в том, чтобы выбрать тип ПСО, обеспечивающий минимальное

косвенное влияние на потребление энергии и ресурсов, уровень воздействий на окру-

жающую среду охлаждаемого производственного объекта. Реконструкция действую-

щей ПСО может быть признана НДТ только в том случае, если ее эффективность

остается на том же уровне, что и до реконструкции, или увеличивается.

5.1.4 Учет местных условий

Местные условия важны при проектировании новых ПСО. Выбор участка для их

размещения может повлиять на выбор типа ПСО. Учитывая, что наиболее низкие тем-

пературы охлаждения оборудования могут быть достигнуты водными ПСО, прежде

всего, прямоточными и оборотными с водоемами-охладителями, для термочувстви-

тельных производственных процессов и объектов НДТ является выбор участка для

строительства с расположенным поблизости поверхностным водным объектом, кото-

рый может быть использован для организации упомянутых типов систем охлаждения.

209

5.1.5 Снижение прямого энергопотребления

Общие НДТ, применяемые для снижения энергопотребления системами охла-

ждения при их проектировании, строительстве и эксплуатации:

- снижение сопротивлений водных и воздушных трактов;

- применение высокоэффективного энергосберегающего оборудования;

- применение средств регулирования потоков охлаждающей среды. Предпочти-

тельно использование автоматизированного управления производительностью ПСО;

- применение методов поддержания чистоты теплообменных поверхностей,

предотвращения отложений, загрязнений и коррозии.

Для каждого отдельного случая комбинация вышеупомянутых методов должна

привести к самому низкому достижимому потреблению энергии.

Методы, применяемые для повышения энергоэффективности работы насосов,

вентиляторов и их приводов, описаны в справочнике НДТ «Повышение энергетической

эффективности при осуществлении хозяйственной и (или) иной деятельности». При-

менение энергосберегающего оборудования, особенно для реконструкции действую-

щих ПСО, не всегда экономически оправдано и может быть признано НДТ только в

случае экономической эффективности.

5.1.6 Снижение объемов водопотребления

При сравнении данного аспекта ПСО различных типов необходимо разделять

понятия безвозвратного потребления и возвратного использования воды водных объ-

ектов для целей охлаждения. Значимым для достижения целей охраны окружающей

среды аспектом является только безвозвратное водопотребление (изъятие воды из

водного объекта), поскольку с ним могут связаны риски истощения ресурсов водного

объекта.

Для новых систем могут быть сделаны следующие утверждения относительно

элементов НДТ ПСО, направленных на снижение объемов безвозвратного водопо-

требления:

- с точки зрения общего энергопотребления охлаждаемым объектом и ПСО во-

дяное охлаждение является наиболее эффективным;

- для новых производственных объектов НДТ является выбор участка для строи-

тельства с близко расположенным водным объектом, который может быть использован

для организации прямоточной системы или оборотной ПСО с водоемом-охладителем;

210

- потребность в использовании воды для целей охлаждения должна быть сниже-

на за счет снижения объемов сбросного тепла и увеличения повторного использования

тепла;

- потребность в использовании воды для целей охлаждения может быть снижена

за счет применения для подпитки водных оборотных систем охлаждения производ-

ственных сточных вод и поверхностного стока (предварительно очищенных или без

очистки), очищенных и обеззараженных комунально-бытовых сточных вод;

- если доступность воды ограничена, может быть выбрана технология ПСО, по-

требляющая меньшее количество воды при обеспечении необходимой производитель-

ности охлаждения.

Снижение объемов водопотребления существующими водными системами

охлаждения возможно за счет увеличения повторного использования тепла и улучше-

ния методов эксплуатации систем. Замена прямоточных ПСО на оборотные водные

испарительные системы с различными типами охладителей (брызгальными бассейна-

ми, атмосферными, башенными, эжекционными и вентиляторными градирнями) приво-

дят к увеличению безвозвратного потребления (изъятия) воды из водных объектов,

ухудшению охлаждения технологического оборудования, росту общего энергопотреб-

ления производственным объектом. Поэтому такая замена не может в общем случае

рассматриваться как НДТ. Для объектов большой мощности это обычно очень дорого-

стоящее мероприятие, требующее значительных инвестиционных затрат. Кроме того,

должно быть принято во внимание необходимость значительных площадей для раз-

мещения охладителей.

Переход от применения водных систем охлаждения к воздушным также в общем

случае не является НДТ, учитывая более низкую общую энергоэффективность послед-

них. В то же время воздушное охлаждение может быть рекомендовано при определен-

ных обстоятельствах для предварительного охлаждения при высоких значениях тем-

ператур избыточного тепла.

Применение подземной воды питьевого качества для целей охлаждения

не является НДТ.

5.1.7 Снижение ущерба для водных организмов при заборе воды

Рекомендации данного раздела относятся к ПСО, в состав которых входят водо-

заборные сооружения из природных водных объектов. Адаптация водозаборных со-

оружений с целью предотвращения или снижения объемов гибели и повреждения ры-

бы и других водных организмов является сложной многофакторной проблемой. Мето-

211

ды ее решения существенно зависят от местных условий, расположения водозабора

относительно нерестилищ, путей миграции молоди водных организмов, видового со-

става экосистемы, гидрологических характеристик водного объекта и других факторов.

Несмотря на обилие применяемых методов и конструкций рыбозащиты, ни один из них

не может быть идентифицирован как общеприменимый элемент НДТ. В то же время, в

результате проведения предварительных исследований, для новых и существующих

водозаборов всегда может быть найдено достаточно эффективное решение по

предотвращению или снижению ущерба для водных организмов.

Элементом НДТ является определение состава мер по рыбозащите или кон-

струкции рыбозащитных сооружений на основе специальных предпроектных исследо-

ваний, включающих изучение экосистемы водного объекта - источника водоснабже-

ния. Эти меры могут применяться при строительстве новых и реконструкции действу-

ющих ПСО. При выборе методов защиты водных организмов необходимо учитывать их

влияние на суммарное энергопотребление ПСО, поскольку некоторые методы доста-

точно энерго- и ресурсозатратны. НДТ является выбор наименее энерго- и ресурсоза-

тратных методов, из перечня методов, рекомендованных по результатам предпроект-

ных исследований.

5.1.8 Снижение сбросов загрязняющих веществ со сточными водами

Сброс загрязняющих веществ со сточными водами характерен только для обо-

ротных водных систем с градирнями и брызгальными бассейнами. Для прямоточных

систем и водных оборотных систем с водоемами-охладителями сброс загрязняющих

веществ со сточными водами в нормальных эксплуатационных режимах нехарактерен

в связи с тем, что эксплуатация этих типов ПСО не требует применения каких-либо хи-

мических веществ, добавляемых к циркуляционной охлаждающей воде. Возможно об-

разование небольшого объема сточных вод и при эксплуатации воздушных ПСО.

Меры по снижению сбросов загрязняющих веществ со сточными водами от ПСО

должны быть направлены на предотвращение загрязнения циркуляционной и про-

дувочных вод. Строительство очистных сооружений для очистки продувочных вод в

общем случае не является элементом НДТ. В то же время для конкретного проекта

ПСО в качестве элемента НДТ может быть признано отведение продувочных вод по

отдельной системе канализации и их очистка на отдельных (локальных) очистных со-

оружениях от взвешенных веществ, нефтепродуктов, органических веществ или ве-

ществ, попадающих в ПСО из охлаждаемого технологического оборудования с органи-

зацией повторного использования очищенных сточных вод. Целесообразность такого

212

решения должна быть подтверждена анализом всех значимых аспектов (энергопо-

требление, потребление воды, сбросы загрязняющих веществ и т. д.).

Очистка продувочных вод водных оборотных ПСО от растворенных веществ

не является элементом НДТ в связи с ее высокой энергозатратностью, образованием

твердых отходов, высокими капитальными и эксплуатационными расходами.

Применение химических веществ в оборотных водных системах с градирнями и

брызгальными бассейнами для поддержания высокого уровня эффективности и

надежности ПСО, снижения интенсивности процессов коррозии, механических и соле-

вых отложений, биозагрязнения является элементами НДТ при условии реализации

следующих мер, направленных на снижение объемов их применения:

- применение доступных методов поддержания эффективности и надежности

ПСО, не связанных с вводом реагентов в циркуляционную воду;

- выбор менее экологически опасных реагентов из числа доступных;

- оптимизация методов применения реагентов.

Общие меры повышения эффективности и надежности ПСО, не требующие при-

менения экологически опасных химических веществ, которые могут быть приняты при

проектировании системы охлаждения:

- выбор на основе технико-экономических расчетов коррозионностойких матери-

алов для теплообменников, трубопроводов, других частей ПСО с учетом свойств охла-

ждаемой и охлаждающей сред и стоимости материалов;

- элементом НДТ является применение специальных нетоксичных покрытий,

снижающих гидравлическое сопротивление тракта и препятствующее биозагрязнению

ПСО;

- исключение в конструкции системы охлаждения избыточных сопротивлений,

источников возмущения потока воды, мест, удобных для роста макрозагрязнителей,

обеспечение необходимой скорости воды;

- применение методов улучшения качества охлаждающей воды путем очистки

подпиточной воды. Элементами НДТ являются выбор мест и методов забора воды,

препятствующих попаданию в нее взвесей и мусора, очистки воды от взвесей, плава-

ющего мусора, растительных остатков (при их наличии) воды, забираемой из поверх-

ностных водных объектов;

- рассмотрение возможностей механической очистки системы охлаждения на

действующем оборудовании и альтернативных физических и механических методов

обработки ПСО, например, шариковой очистки, термической очистки.

213

После снижения чувствительности системы охлаждения к загрязнению и корро-

зии с помощью перечисленных профилактических мер, обработка циркуляционной во-

ды для поддержания эффективности теплообмена может быть все еще необходима.

Выбор наименее вредных для водной среды реагентов и их применение самым эф-

фективным способом является элементом НДТ.

Для снижения расхода реагентов на новых и действующих ПСО элементом НДТ

может быть применение каталитического метода обеззараживания охлаждающей воды

на основе применения перекиси водорода.

5.1.9 Снижение уровня шума

Уровни шума, создаваемые ПСО, относительно невысоки, имеется достаточно

большое количество методов для их снижения. Элементом НДТ является учет и про-

гнозирование шума, создаваемого некоторыми видами оборудования ПСО (вентиля-

торными водными и воздушными градирнями, а также эжекционными, башенными, ат-

мосферными градирнями), при выполнении проектных работ по строительству новых и

реконструкции действующих производственных объектов с целью достижения дей-

ствующих нормативных требований по уровню шума.

При необходимости должны применяться меры шумоподавления. При выборе

таких мер элементом НДТ является учет их влияния на уровень энергопотребления и

экономические характеристики ПСО. Меры шумоподавления, по возможности

не должны повышать уровень энергопотребления ПСО за счет создания дополнитель-

ных аэродинамических сопротивлений. Возможно использование первичных мер,

направленных на снижение шума от его источников, а также вторичных мер, препят-

ствующих распространению шума: выбор места расположения и ориентации относи-

тельно мест, в которых нормируется уровень шума, использование естественных пре-

пятствий для распространения шума, ограничение времени работы ПСО.

5.2 НДТ-1. Прямоточные ПСО

5.2.1 Классификационные признаки

Прямоточные водные ПСО обладают следующими классификационными при-

знаками:

- в качестве промежуточной среды для передачи тепла от охлаждаемого обору-

дования к атмосферному воздуху используется вода водных объектов;

214

- отношение расхода воды, постоянно вводимой в ПСО во время ее эксплуата-

ции из внешнего по отношению к ПСО источника, к расходу воды, проходящей через

охлаждаемое оборудование и/или теплообменные аппараты за тот же период времени,

равно или больше 1. Тип источника охлаждающей циркуляционной воды, используе-

мой ПСО (подземный или поверхностный водный объект, сети централизованного во-

доснабжения, сеть стороннего поставщика воды и т. д.), и приемника нагретой воды

(подземный или поверхностный водный объект, сети централизованного водоотведе-

ния, канализационная сеть сторонней организации и т. д.) для целей классификации

не имеет значения;

- обязательными элементами прямоточных водных ПСО являются оборудование

и сооружения (трубопроводы, каналы) обеспечивающие подвод воды от ее источника к

охлаждаемому оборудованию и (или) теплообменным аппаратам и отведение воды от

них к водному объекту - приемнику нагретой воды. Как правило, в состав прямоточ-

ных ПСО входят здания и оборудование насосных станций. Источник циркуляционной

воды и водный объект - приемник нагретой воды могут быть одним или различными

водными объектами. В состав ПСО могут входить промежуточные накопительные ре-

зервуары, пруды, брызгальные устройства, испарительные градирни или другие охла-

дители воды, в которых нагретая в теплообменниках циркуляционная вода может

охлаждаться перед поступлением в водный объект - приемник нагретой воды. Данные

устройства входят в состав прямоточных ПСО, но играют вспомогательную роль, ис-

пользуются при необходимости кратковременного снижения температуры воды, посту-

пающей в водный объект. Наличие или отсутствие этих вспомогательных устройств

не учитывается для целей классификации ПСО. Полный перечень применяемого тех-

нологического оборудования для данного типа ПСО приведен в приложении Г.

5.2.2 Значимые аспекты, уровни воздействий и потребления

Прямоточные ПСО обладают следующими значимыми аспектами:

1) косвенное влияние ПСО на потребление охлаждаемым оборудованием энер-

гии и природных ресурсов и показатели его экологической безопасности. Прямоточные

системы обеспечивают наилучшие условия охлаждения по сравнению с прочими типа-

ми ПСО, минимальные значения потребления охлаждаемым оборудованием энергии и

природных ресурсов и показатели его экологической безопасности;

2) прямое потребление электроэнергии циркуляционными насосами, зависящее

от местных условий: удаленности и разности высот водного объекта и производствен-

215

ного объекта. При наличии промежуточного контура охлаждения электроэнергия также

потребляется циркуляционными насосами промежуточного контура;

3) при наличии в составе ПСО водозабора из поверхностного водного объекта

значимым аспектом является потенциальный ущерб водным организмам за счет их ги-

бели или повреждения в системе охлаждения. Определение общих для всех прямо-

точных ПСО числовых значений интенсивности данного аспекта невозможно, так как

они существенно зависят от характеристик водного объекта, биомассы и видового со-

става его экосистемы, места размещения и производительности водозабора;

4) при сбросе нагретой циркуляционной воды в поверхностный водный объект

существует риск превышения допустимых значений температуры воды водного объек-

та;

5) риски утечек охлаждаемых веществ в окружающую среду при охлаждении ве-

ществ, опасных для водных организмов.

5.2.3 Области, условия и ограничения применения

Прямоточные ПСО в общем случае являются наиболее предпочтительным ви-

дом ПСО в связи с их способностью обеспечения наиболее низких температур охла-

ждения технологического оборудования, они являются НДТ для охлаждения любого

технологического оборудования для новых и действующих ПСО при следующих усло-

виях и ограничениях (дополнительно к элементам НДТ, указанным в разделе 5.1):

1) при определении возможности отведения тепла в природный водный объект

нагретой воды прямоточных систем необходимо проведение специальных исследова-

ний, моделирующих процессы распространения и охлаждения воды. При наличии рис-

ка кратковременного превышения нормативных ограничений для температуры воды в

контрольных створах при неблагоприятных климатических условиях необходимо обо-

рудование выпусков нагретой воды дополнительными охладителями: водоемами-

охладителями, брызгальными устройствами, атмосферными градирнями, башенными

испарительными градирнями или другими охладителями;

2) для уменьшения потребления электроэнергии циркуляционными насосами на

сбросе воды из конденсатора обычно используется сифон, а из сифонного колодца во-

да сбрасывается, как правило, самотеком по открытому каналу. Кроме того, должны

быть рассмотрена техническая возможность и экономическая целесообразность обо-

рудования ПСО средствами регулирования расхода охлаждающей воды (частотное ре-

гулирование привода циркуляционных насосов, гидромуфты, насосы с поворотными

лопатками);

216

3) сброс теплой воды производится ниже водозабора на расстоянии, исключаю-

щем ее попадание в водоприемное устройство;

4) при наличии риска попадания экологически опасных веществ через циркуля-

ционную воду в водный объект для новых и действующих ПСО необходимо примене-

ние хотя бы одного из следующих методов:

а) постоянное поддержание давления охлаждаемого экологически опасного

вещества меньше давления циркуляционной воды;

б) выбор коррозионностойких материалов для изготовления оборудования

новых водных систем охлаждения с учетом агрессивности охлаждаемой и охлаждаю-

щей сред и организация постоянного контроля показателя качества циркуляционной

воды ниже теплообменного аппарата по потоку с целью мониторинга утечек;

в) организация периодической технической диагностики теплообменников с

использованием доступных методов неразрушающего контроля и организация посто-

янного контроля показателя качества циркуляционной воды ниже теплообменного ап-

парата по потоку с целью мониторинга утечек;

г) система охлаждения с промежуточным контуром.

Охлаждение с промежуточным контуром не всегда может быть применено на

действующих предприятиях. Кроме того, необходимо учитывать, что при применении

этой технологии ухудшается качество охлаждения технологического оборудования,

возрастает потребление ПСО электрической энергии, что может привести к общему

росту потребления ресурсов и воздействий на окружающую среду, увеличению прямо-

го потребления энергии системой охлаждения. Поэтому охлаждение с промежуточным

контуром не должно применяться при доступности других, альтернативных методов

снижения рисков попадания экологически опасных веществ через циркуляционную во-

ду в водный объект.

Снижению рисков утечек способствуют меры по предотвращению биообраста-

ний, солевых и механических отложений ПСО;

5) при наличии в составе ПСО водозабора из поверхностного водного объекта на

водозаборе должны быть приняты специальные меры по снижению ущерба водным ор-

ганизмам в соответствии с п.5.1.7. Определение единого для всех случаев состава та-

ких мер невозможно в связи с высокой зависимостью эффективности каждой применя-

емой меры от местных условий. Разработка мер должна основываться на специальных

исследованиях, включающих исследования экосистемы водного объекта - источника

воды, определение наличия и расположения критических областей, таких как нерести-

лища, пути миграции и места скопления мальков;

217

6) при наличии риска попадания в систему охлаждения плавающего мусора

необходимо оснащение водозабора средствами предотвращения попадания мусора в

систему. Это способствует поддержанию чистоты теплообменных поверхностей, по-

вышает надежность системы, снижает интенсивность эрозионных и коррозионных про-

цессов;

7) для поддержания высокой интенсивности теплопередачи в трубчатых тепло-

обменниках необходимо их оснащение средствами очистки трубок от отложений и за-

грязнений в процессе эксплуатации, например, системами шариковой очистки;

8) введение в охлаждающую циркуляционную воду химических веществ с целью

предотвращения или снижения интенсивности биозагрязнений, отложений, коррозии

не является НДТ для прямоточных ПСО.

5.3 НДТ-2. Оборотные водные ПСО с водоемами-охладителями

5.3.1 Классификационные признаки

Оборотные водные ПСО с водоемами-охладителями обладают следующими

классификационными признаками:

1) в качестве промежуточной среды для передачи тепла от охлаждаемого обо-

рудования к атмосферному воздуху используется вода (циркуляционная вода). Данный

признак - общий для водных систем;

2) отношение расхода воды, вводимой в ПСО постоянно или периодически из

внешнего по отношению к ПСО источника (т.н. подпиточная вода), к расходу воды, про-

ходящей через охлаждаемое оборудование или теплообменные аппараты за тот же

период времени, меньше 1. Источник подпиточной воды для целей классификации

не имеет значения. Данный признак - общий для водных оборотных систем;

3) циркуляционная вода непосредственно контактирует с атмосферным возду-

хом. Процессы тепломассообмена между ними происходят через поверхность водое-

ма-охладителя;

4) обязательными элементами ПСО являются циркуляционные насосы и здания

насосных станций, а также оборудование и сооружения (трубопроводы, каналы) обес-

печивающие циркуляцию воды в системе, а также водоем-охладитель. Водоем-

охладитель может представлять собой пруд, русловое, наливное или отсечное водо-

хранилище. Методы сооружения и особенности конструкции водоемов-охладителей

не учитываются для целей классификации. Кроме того, в состав ПСО могут входить

брызгальные устройства, испарительные градирни или другие охладители воды, через

218

которые циркуляционная вода может проходить перед поступлением в водоем-

охладитель. Данные устройства играют вспомогательную роль, используются в целях

кратковременного повышения производительности ПСО или необходимости снижения

температуры воды, поступающей в водоем-охладитель. Дополнительные охладители

являются элементами ПСО, однако наличие или отсутствие этих вспомогательных

устройств не учитывается для целей классификации ПСО. Полный перечень применя-

емого технологического оборудования для данного типа ПСО приведен в приложе-

нии Г.

5.3.2 Значимые аспекты, уровни воздействий и потребления

Оборотные водные ПСО с водоемами-охладителями обладают следующими

значимыми аспектами:

1) косвенное влияние ПСО на потребление охлаждаемым оборудованием энер-

гии и природных ресурсов и показатели его экологической безопасности. Наряду с

прямоточными системами оборотные водные ПСО с водоемами-охладителями обес-

печивают наилучшие условия охлаждения, что обеспечивает минимальные значения

потребления охлаждаемым оборудованием энергии и природных ресурсов и показате-

ли его экологической безопасности;

2) прямое потребление электроэнергии циркуляционными насосами, зависящее

от местных условий: удаленности и разности высот водоема-охладителя и производ-

ственного объекта. При наличии промежуточного контура охлаждения - потребление

электроэнергии циркуляционными насосами промежуточного контура;

3) потребление воды для компенсации безвозвратных потерь воды с испарени-

ем, дренированием через дно водоема-охладителя, продувочными водами;

4) при наличии в составе ПСО водозабора из поверхностного водного объекта

рыбохозяйственного значения значимым аспектом является потенциальный ущерб

водным организмам. Определение общих для всех ПСО числовых значений интенсив-

ности данного аспекта невозможно, так как он существенно зависит от характеристик

водного объекта, биомассы и видового состава его экосистемы, размещения и произ-

водительности водозабора;

5) при наличии нормативных ограничений по температуре воды водоема-

охладителя существует риск их превышения;

6) риски утечек охлаждаемых веществ в окружающую среду при охлаждении ве-

ществ, опасных для водных организмов.

219

5.3.3 Области, условия и ограничения применения

Оборотные водные ПСО с водоемами-охладителями в общем случае являются

наиболее предпочтительным видом ПСО в связи с их возможностью обеспечения

наиболее низких температур охлаждаемого оборудования, они являются НДТ для

охлаждения любого технологического оборудования при следующих условиях и огра-

ничениях:

1) при определении возможности отведения тепла в природный водный объект

нагретой воды необходимо проведение специальных исследований, моделирующих

процессы распространения и охлаждения воды. Элементом НДТ является организация

циркуляции воды в водоеме-охладителе путем выбора взаимного расположения водо-

заборов и выпусков нагретой воды, направляющих дамб, обеспечивающих наилучшее

охлаждение циркуляционной воды. При наличии риска кратковременного превышения

нормативных ограничений для температуры воды в контрольных створах при неблаго-

приятных климатических условиях НДТ является оборудование выпусков нагретой во-

ды дополнительными охладителями: водоемами-охладителями, брызгальными устрой-

ствами, атмосферными градирнями, башенными испарительными градирнями или дру-

гими охладителями;

2) для уменьшения потребления электроэнергии циркуляционными насосами на

сбросе воды из конденсатора обычно используется сифон, а из сифонного колодца во-

да сбрасывается, как правило, самотеком. Кроме того, должны быть рассмотрены воз-

можности и экономическая целесообразность оборудования ПСО средствами регули-

рования расхода охлаждающей воды (частотное регулирование привода циркуляцион-

ных насосов, гидромуфты, насосы с поворотными лопатками);

3) при использовании в качестве водоема-охладителя природного водного объ-

екта (озера, руслового водохранилища), а также при наличии риска попадания экологи-

чески опасных веществ через циркуляционную воду в водоем-охладитель элементом

НДТ является применение одной из следующих технологий:

а) постоянное поддержание давления охлаждаемого экологически опасного

вещества меньше давления циркуляционной воды;

б) выбор коррозионностойких материалов для изготовления оборудования

новых водных систем охлаждения с учетом агрессивности охлаждаемой и охлаждаю-

щей сред;

в) организация постоянного контроля показателя качества циркуляционной

воды ниже теплообменного аппарата по потоку с целью мониторинга утечек;

220

г) организация периодической технической диагностики теплообменников с

использованием доступных методов неразрушающего контроля;

д) непрямая система охлаждения с промежуточным контуром.

Непрямое охлаждение с промежуточным контуром не всегда может быть приме-

нено на действующих предприятиях в связи с отсутствием места для размещения до-

полнительного оборудования. Кроме того, необходимо учитывать, что при применении

этой технологии ухудшается качество охлаждения технологического оборудования, что

может привести к общему росту потребления и воздействий на окружающую среду,

увеличивается прямое потребление энергии системой охлаждения. Поэтому непрямое

охлаждение с промежуточным контуром не должно применяться при доступности дру-

гих альтернативных методов снижения рисков попадания экологически опасных ве-

ществ через циркуляционную воду в водный объект.

Снижению рисков утечек также способствуют меры по предотвращению биооб-

растаний, солевых и механических отложений в ПСО;

4) при использовании в качестве водоема-охладителя природного водного объ-

екта (озера, руслового водохранилища) рыбохозяйственного значения на водозаборе

должны быть приняты специальные меры по снижению ущерба водным организмам.

Определение единого для всех случаев состава таких мер невозможно в связи с высо-

кой зависимостью эффективности каждой применяемой меры от местных условий.

Разработка мер должна основываться на специальных исследованиях, включающих

исследования экосистемы водного объекта - источника воды, определение критиче-

ских областей, таких как нерестилища, пути миграции и места скопления мальков;

5) при наличии риска попадания в систему охлаждения плавающего мусора эле-

ментом НДТ является оснащение водозабора средствами предотвращения попадания

мусора в систему. Это способствует поддержанию чистоты теплообменных поверхно-

стей, повышает надежность системы, снижает интенсивность эрозионных и коррозион-

ных процессов;

6) для поддержания высокой интенсивности теплопередачи в трубчатых тепло-

обменниках НДТ является оснащение их средствами очистки трубок от отложений и за-

грязнений в процессе эксплуатации, например, системами шариковой очистки;

7) введение в охлаждающую циркуляционную воду химических веществ с целью

предотвращения или снижения интенсивности биозагрязнений, отложений, коррозии,

зарастания водоемов-охладителей не является НДТ для оборотных водных ПСО с во-

доемами-охладителями. При интенсивном зарастании водоема НДТ является приме-

221

нение механических методов уничтожения высшей водной растительности или мето-

дов биомелиорации;

8) при наличии рисков водной эрозии берегов водоема-охладителя элементом

НДТ являются берегоукрепительные мероприятия, состав которых определяется по

результатам специальных предпроектных исследований.

5.4 НДТ-3. Оборотные водные ПСО с брызгальными бассейнами

5.4.1 Классификационные признаки

Оборотные водные ПСО с брызгальными бассейнами обладают следующими

классификационными признаками:

1) в качестве промежуточной среды для передачи тепла от охлаждаемого обо-

рудования к атмосферному воздуху используется вода (циркуляционная вода). Данный

признак - общий для водных систем;

2) отношение расхода воды, вводимой в ПСО постоянно или периодически из

внешнего по отношению к ПСО источника (т.н. подпиточная вода), к расходу воды, про-

ходящей через охлаждаемое оборудование или теплообменные аппараты за тот же

период времени, меньше 1. Источник подпиточной воды для целей классификации

не имеет значения. Данный признак - общий для водных оборотных систем;

3) циркуляционная вода непосредственно контактирует с атмосферным возду-

хом в брызгальном бассейне или бассейнах. Между циркуляционной водой и атмо-

сферным воздухом происходят процессы тепломассообмена;

4) обязательными элементами ПСО являются циркуляционные насосы, а также

оборудование и сооружения (трубопроводы, каналы) обеспечивающие циркуляцию во-

ды в системе и водораспределительная система, обеспечивающая разбрызгивание

циркуляционной воды над специальным водосборным (брызгальным) бассейном. Во-

досборный бассейн может представлять собой искусственный или естественный пруд,

водохранилище. Их конструкция и тип для целей классификации не учитываются. Пол-

ный перечень применяемого технологического оборудования для данного типа ПСО

приведен в приложении Г.

222

5.4.2 Значимые аспекты, уровни воздействий и потребления

Оборотные водные ПСО с брызгальными бассейнами обладают следующими

значимыми аспектами:

1) косвенное влияние ПСО на потребление охлаждаемым оборудованием энер-

гии и природных ресурсов и показатели его экологической безопасности;

2) прямое потребление электроэнергии циркуляционными насосами, зависящее

от местных условий: удаленности и разности высот брызгального бассейна и произ-

водственного объекта. При наличии промежуточного контура охлаждения - потребле-

ние электроэнергии циркуляционными насосами промежуточного контура;

3) потребление воды для компенсации безвозвратных потерь воды с испарени-

ем, капельным уносом, продувочными водами, дренажными водами через дно бассей-

на;

4) при наличии в составе ПСО водозабора из поверхностного водного объекта

рыбохозяйственного значения значимым аспектом является потенциальный ущерб

водным организмам. Определение общих для всех прямоточных ПСО числовых значе-

ний интенсивности данного аспекта невозможно, так как он существенно зависит от ха-

рактеристик водного объекта, биомассы и видового состава его экосистемы, размеще-

ния и производительности водозабора;

5) сброс загрязняющих веществ в окружающую среду с продувочными водами, в

том числе, через централизованные системы водоотведения;

6) риски утечек охлаждаемых веществ в окружающую среду с продувочными во-

дами при охлаждении веществ, опасных для водных организмов.

5.4.3 Области, условия и ограничения применения

Оборотные водные ПСО с брызгальными бассейнами могут быть признаны НДТ

для охлаждения любого технологического оборудования, расположенного в любых

климатических зонах, при следующих условиях и ограничениях:

1) должны быть рассмотрены возможности снижения потребления электроэнер-

гии циркуляционными насосами путем оборудования их средствами регулирования

расхода охлаждающей воды (частотное регулирование привода циркуляционных насо-

сов, гидромуфты);

2) с целью снижения безвозвратного водопотребления должны быть рассмотре-

ны возможности применения для подпитки ПСО очищенных и, при необходимости,

обеззараженных сточных вод;

223

3) применение общих НДТ снижения массы сбросов загрязняющих веществ в со-

ответствии с п.5.1.8;

4) при наличии риска попадания экологически опасных веществ через продувоч-

ную воду в водный объект НДТ для новых, реконструируемых и действующих ПСО яв-

ляется применение одной из следующих технологий:

а) постоянное поддержание давления охлаждаемого экологически опасного

вещества меньше давления циркуляционной воды;

б) выбор коррозионностойких материалов для изготовления оборудования

новых водных систем охлаждения с учетом агрессивности охлаждаемой и охлаждаю-

щей сред или для новых, реконструируемых и действующих ПСО - обработка охла-

ждающей среды ингибиторами коррозии;

в) организация постоянного контроля показателя качества циркуляционной

воды ниже теплообменного аппарата по потоку или продувочной воды с целью мони-

торинга утечек;

г) организация периодической технической диагностики теплообменников с

использованием доступных методов неразрушающего контроля;

д) непрямая система охлаждения с промежуточным контуром.

Непрямое охлаждение с промежуточным контуром не всегда может быть приме-

нено на действующих предприятиях. Кроме того, необходимо учитывать, что при при-

менении этой технологии ухудшается качество охлаждения технологического оборудо-

вания, что может привести к общему росту потребления и воздействий на окружающую

среду, увеличивается прямое потребление энергии системой охлаждения. Поэтому не-

прямое охлаждение с промежуточным контуром не должно применяться при доступно-

сти других альтернативных методов снижения рисков попадания экологически опасных

веществ через циркуляционную воду в водный объект.

Снижению рисков утечек способствуют меры по предотвращению биообраста-

ний, солевых и механических отложений ПСО;

5) при наличии в составе ПСО водозабора из поверхностного водного объекта на

водозаборе должны быть приняты специальные меры по снижению ущерба водным ор-

ганизмам в соответствии с п.5.1.7. Определение единого для всех случаев состава та-

ких мер невозможно в связи с высокой зависимостью эффективности каждой применя-

емой меры от местных условий. Разработка мер должна основываться на специальных

исследованиях, включающих исследования экосистемы водного объекта - источника

воды, определение критических областей, таких как нерестилища, пути миграции и ме-

ста скопления мальков;

224

6) при необходимости применение НДТ шумоподавления в соответствии с

п. 5.1.9.

5.5 НДТ-4. Оборотные водные ПСО с атмосферными градирнями

5.5.1 Классификационные признаки

Оборотные водные ПСО с атмосферными градирнями обладают следующими

классификационными признаками:

1) в качестве промежуточной среды для передачи тепла от охлаждаемого обо-

рудования к атмосферному воздуху используется вода (циркуляционная вода). Данный

признак - общий для водных систем;

2) отношение расхода воды, вводимой в ПСО постоянно или периодически из

внешнего по отношению к ПСО источника (т.н. подпиточная вода), к расходу воды, про-

ходящей через охлаждаемое оборудование или теплообменные аппараты за тот же

период времени, меньше 1. Источник подпиточной воды для целей классификации

не имеет значения. Данный признак - общий для водных оборотных систем;

3) циркуляционная вода непосредственно контактирует с атмосферным возду-

хом в атмосферной градирне или градирнях. Между циркуляционной водой и атмо-

сферным воздухом происходят процессы тепломассообмена;

4) обязательными элементами ПСО являются каркасная конструкция и водорас-

пределительная система, обеспечивающая капельное разбрызгивание циркуляцион-

ной воды (атмосферная градирня), а также циркуляционные насосы, оборудование и

сооружения (трубопроводы, каналы) обеспечивающие циркуляцию воды в системе.

Атмосферная градирня не имеет боковых ограждений, препятствующих движению воз-

духа. В атмосферной градирне может быть организован один или несколько уровней

разбрызгивания по высоте. Наличие каркасной конструкции отличает этот тип ПСО от

ПСО с брызгальными бассейнами. Полный перечень применяемого технологического

оборудования для данного типа ПСО приведен в приложении Г.

5.5.2 Значимые аспекты, уровни воздействий и потребления

Оборотные водные ПСО с атмосферными градирнями обладают следующими

значимыми аспектами:

1) косвенное влияние ПСО на потребление охлаждаемым оборудованием энер-

гии и природных ресурсов и показатели его экологической безопасности;

225

2) прямое потребление электроэнергии циркуляционными насосами, зависящее

от местных условий: удаленности и разности высот ПСО и производственного объекта.

При наличии промежуточного контура охлаждения - потребление электроэнергии цир-

куляционными насосами промежуточного контура;

3) потребление воды для компенсации безвозвратных потерь воды с испарени-

ем, капельным уносом и продувочными водами;

4) при наличии в составе ПСО водозабора из поверхностного водного объекта

рыбохозяйственного значения значимым аспектом является потенциальный ущерб

водным организмам. Определение общих для всех прямоточных ПСО числовых значе-

ний интенсивности данного аспекта невозможно, так как он существенно зависит от ха-

рактеристик водного объекта, биомассы и видового состава его экосистемы, размеще-

ния и производительности водозабора;

5) сброс загрязняющих веществ в окружающую среду с продувочными водами, в

том числе, через централизованные системы водоотведения;

6) риски утечек охлаждаемых веществ в окружающую среду с продувочными во-

дами при охлаждении веществ, опасных для водных организмов;

7) риски микробиологического загрязнения окружающей среды;

8) шум градирен (шум дождя).

5.5.3 Области, условия и ограничения применения

Оборотные водные ПСО с атмосферными градирнями могут быть признаны НДТ

для охлаждения любого технологического оборудования, расположенного в любых

климатических зонах, при следующих условиях и ограничениях:

1) должны быть рассмотрены возможности снижения потребления электроэнер-

гии циркуляционными насосами путем оборудования их средствами регулирования

расхода охлаждающей воды (частотное регулирование привода циркуляционных насо-

сов, гидромуфты);

2) с целью снижения безвозвратного водопотребления должны быть рассмотре-

ны возможности применения для подпитки ПСО очищенных и, при необходимости,

обеззараженных сточных вод;

3) применение общих НДТ снижения массы сбросов загрязняющих веществ в со-

ответствии с п.5.1.8;

226

4) при наличии риска попадания экологически опасных веществ через продувоч-

ную воду в водный объект НДТ для новых, реконструируемых и действующих ПСО яв-

ляется применение одной из следующих технологий:

а) постоянное поддержание давления охлаждаемого экологически опасного

вещества меньше давления циркуляционной воды;

б) выбор коррозионностойких материалов для изготовления оборудования

новых водных систем охлаждения с учетом агрессивности охлаждаемой и охлаждаю-

щей сред или для новых, реконструируемых и действующих ПСО - обработка охла-

ждающей среды ингибиторами коррозии;

в) организация постоянного контроля показателя качества циркуляционной

воды ниже теплообменного аппарата по потоку или продувочной воды с целью мони-

торинга утечек;

г) организация периодической технической диагностики теплообменников с

использованием доступных методов неразрушающего контроля;

д) непрямая система охлаждения с промежуточным контуром.

Непрямое охлаждение с промежуточным контуром не всегда может быть приме-

нено на действующих предприятиях. Кроме того, необходимо учитывать, что при при-

менении этой технологии ухудшается качество охлаждения технологического оборудо-

вания, что может привести к общему росту потребления и воздействий на окружающую

среду, увеличивается прямое потребление энергии системой охлаждения. Поэтому не-

прямое охлаждение с промежуточным контуром не должно применяться при доступно-

сти других альтернативных методов снижения рисков попадания экологически опасных

веществ через циркуляционную воду в водный объект.

Снижению рисков утечек способствуют меры по предотвращению биообраста-

ний, солевых и механических отложений ПСО;

5) при наличии в составе ПСО водозабора из поверхностного водного объекта на

водозаборе должны быть приняты специальные меры по снижению ущерба водным ор-

ганизмам в соответствии с п.5.1.7. Определение единого для всех случаев состава та-

ких мер невозможно в связи с высокой зависимостью эффективности каждой применя-

емой меры от местных условий. Разработка мер должна основываться на специальных

исследованиях, включающих исследования экосистемы водного объекта - источника

воды, определение критических областей, таких как нерестилища, пути миграции и ме-

ста скопления мальков;

6) при необходимости применение НДТ шумоподавления в соответствии с

п. 5.1.9.

227

5.6 НДТ-5. Оборотные водные ПСО с башенными

испарительными градирнями

5.6.1 Классификационные признаки

Оборотные водные ПСО с башенными испарительными градирнями обладают

следующими классификационными признаками:

1) в качестве промежуточной среды для передачи тепла от охлаждаемого обо-

рудования к атмосферному воздуху используется вода (циркуляционная вода). Данный

признак - общий для водных систем;

2) отношение расхода воды, вводимой в ПСО постоянно или периодически из

внешнего по отношению к ПСО источника (т.н. подпиточная вода), к расходу воды, про-

ходящей через охлаждаемое оборудование или теплообменные аппараты за тот же

период времени, меньше 1. Источник подпиточной воды для целей классификации

не имеет значения. Данный признак - общий для водных оборотных систем;

3) циркуляционная вода непосредственно контактирует внутри вытяжной башни

с потоком атмосферного воздуха. Между циркуляционной водой и атмосферным воз-

духом происходят процессы тепломассообмена;

4) обязательным элементом ПСО является башенная градирня (одна или не-

сколько), включая все ее части, а также насосы, здания, оборудование и сооружения

(трубопроводы, каналы) обеспечивающие циркуляцию воды в системе, подачу подпи-

точной воды, а также отведение продувочных вод. В состав ПСО могут входить соору-

жения и оборудование, предназначенные для очистки и(или) обеззараживания подпи-

точной, циркуляционной и продувочной воды. Для создания потока воздуха через гра-

дирню используется башня, однако могут применяться и вспомогательные вентилято-

ры, предназначенные для кратковременного повышения производительности градирни.

Полный перечень применяемого технологического оборудования для данного типа

ПСО приведен в приложении Г.

5.6.2 Значимые аспекты, уровни воздействий и потребления

Оборотные водные ПСО с башенными испарительными градирнями обладают

следующими значимыми аспектами:

1) косвенное влияние ПСО на потребление охлаждаемым оборудованием энер-

гии и природных ресурсов и показатели его экологической безопасности;

228

2) прямое потребление электроэнергии циркуляционными насосами, зависящее

от местных условий: удаленности и разности высот ПСО и производственного объекта.

При наличии промежуточного контура охлаждения - потребление электроэнергии цир-

куляционными насосами промежуточного контура;

3) потребление воды для компенсации безвозвратных потерь воды с испарени-

ем, капельным уносом и продувочными водами;

4) при наличии в составе ПСО водозабора из поверхностного водного объекта

рыбохозяйственного значения значимым аспектом является потенциальный ущерб

водным организмам. Определение общих для всех прямоточных ПСО числовых значе-

ний интенсивности данного аспекта невозможно, так как он существенно зависит от ха-

рактеристик водного объекта, биомассы и видового состава его экосистемы, размеще-

ния и производительности водозабора;

5) сброс загрязняющих веществ в окружающую среду с продувочными водами, в

том числе, через централизованные системы водоотведения;

6) риски утечек охлаждаемых веществ в окружающую среду с продувочными во-

дами при охлаждении веществ, опасных для водных организмов;

7) шум градирни.

5.6.3 Области, условия и ограничения применения

Водные оборотные ПСО с башенными испарительными градирнями могут быть

признаны НДТ для охлаждения любого технологического оборудования, расположен-

ного в любых климатических зонах, при следующих условиях и ограничениях:

1) должны быть рассмотрены возможности снижения потребления электроэнер-

гии циркуляционными насосами путем оборудования их средствами регулирования

расхода охлаждающей воды (частотное регулирование привода циркуляционных насо-

сов, гидромуфты);

2) с целью снижения безвозвратного водопотребления должны быть рассмотре-

ны возможности применения для подпитки ПСО очищенных и, при необходимости,

обеззараженных сточных вод;

Оборудование градирен каплеуловителями с эффективностью, обеспечивающей

капельный унос не более 0,05 % от расхода циркуляционной воды;

3) применение общих НДТ снижения массы сбросов загрязняющих веществ в со-

ответствии с п.5.1.8;

229

4) при наличии риска попадания экологически опасных веществ через продувоч-

ную воду в водный объект НДТ для новых, реконструируемых и действующих ПСО яв-

ляется применение одной из следующих технологий:

а) постоянное поддержание давления охлаждаемого экологически опасного

вещества меньше давления циркуляционной воды;

б) выбор коррозионностойких материалов для изготовления оборудования

новых водных систем охлаждения с учетом агрессивности охлаждаемой и охлаждаю-

щей сред или для новых, реконструируемых и действующих ПСО - обработка охла-

ждающей среды ингибиторами коррозии;

в) организация постоянного контроля показателя качества циркуляционной

воды ниже теплообменного аппарата по потоку или продувочной воды с целью мони-

торинга утечек;

г) организация периодической технической диагностики теплообменников с

использованием доступных методов неразрушающего контроля;

д) непрямая система охлаждения с промежуточным контуром.

Непрямое охлаждение с промежуточным контуром не всегда может быть приме-

нено на действующих предприятиях. Кроме того, необходимо учитывать, что при при-

менении этой технологии ухудшается качество охлаждения технологического оборудо-

вания, что может привести к общему росту потребления и воздействий на окружающую

среду, увеличивается прямое потребление энергии системой охлаждения. Поэтому не-

прямое охлаждение с промежуточным контуром не должно применяться при доступно-

сти других альтернативных методов снижения рисков попадания экологически опасных

веществ через циркуляционную воду в водный объект.

Снижению рисков утечек способствуют меры по предотвращению биообраста-

ний, солевых и механических отложений ПСО;

5) при наличии в составе ПСО водозабора из поверхностного водного объекта на

водозаборе должны быть приняты специальные меры по снижению ущерба водным ор-

ганизмам в соответствии с п.5.1.7. Определение единого для всех случаев состава та-

ких мер невозможно в связи с высокой зависимостью эффективности каждой применя-

емой меры от местных условий. Разработка мер должна основываться на специальных

исследованиях, включающих исследования экосистемы водного объекта - источника

воды, определение критических областей, таких как нерестилища, пути миграции и ме-

ста скопления мальков;

6) при необходимости применение шумоподавления в соответствии с п. 5.1.9.

230

7) при проектировании новых ПСО или их реконструкции для снижения микро-

биологических рисков необходимо:

а) избегать образования в водном тракте циркуляционной воды застойных

зон;

б) использовать конструкции каплеуловителей и оросителей, которые могут

легко очищаться и обеспечить свободный доступ к этим элементам ПСО для их регу-

лярной очистки;

в) обеспечить интенсивность капельного уноса до уровня не более 0,05 % от

расхода циркуляционной воды с целью ограничения возможности распространения

бактерий в окружающей среде.

При эксплуатации водных оборотных систем охлаждения для снижения микро-

биологических рисков:

- необходимо проведение периодического микробиологического исследования

подпиточной и циркуляционной воды. Периодичность контроля определяется уровнем

рисков попадания и развития микроорганизмов в ПСО. Достаточна частота контроля

1 раз в квартал и она может снижаться по результатам контроля;

- при использовании для подпитки очищенных хозяйственно-бытовых сточных

вод или других эпидемически опасных вод эти воды должны быть предварительно

обеззаражены на источнике их образования или перед использованием в ПСО;

Снижению микробиологических рисков способствуют меры по предотвращению

образования биологических отложений и коррозии.

В постоянном обеззараживании подпиточной и циркуляционной воды в профи-

лактических целях нет необходимости. Обеззараживание ПСО производят только по

согласованию с органами санитарного надзора в случаях обнаружения в ПСО высокого

содержания опасных микроорганизмов.

231

5.7 НДТ-6. Оборотные водные ПСО с вентиляторными

испарительными градирнями с принудительной тягой или под

наддувом

5.7.1 Классификационные признаки

Оборотные водные ПСО с вентиляторными испарительными градирнями обла-

дают следующими классификационными признаками:

1) в качестве промежуточной среды для передачи тепла от охлаждаемого обо-

рудования к атмосферному воздуху используется вода (циркуляционная вода). Данный

признак - общий для водных систем;

2) отношение расхода воды, вводимой в ПСО постоянно или периодически из

внешнего по отношению к ПСО источника (т.н. подпиточная вода), к расходу воды, про-

ходящей через охлаждаемое оборудование или теплообменные аппараты за тот же

период времени, меньше 1. Источник подпиточной воды для целей классификации

не имеет значения. Данный признак - общий для водных оборотных систем;

3) циркуляционная вода непосредственно контактирует с потоком атмосферного

воздуха внутри вентиляторной градирни. Между ними происходят процессы тепломас-

сообмена;

4) обязательным элементом ПСО является вентиляторная градирня - устрой-

ство, ограничивающее область контакта циркуляционной воды с потоком атмосферно-

го воздуха, создаваемым одним или несколькими вентиляторами. Кроме вентилятор-

ных градирен в состав ПСО обязательно входят циркуляционные насосы, а также обо-

рудование и сооружения (трубопроводы, каналы) обеспечивающие циркуляцию воды в

системе. Полный перечень применяемого технологического оборудования для данного

типа ПСО приведен в приложении Г.

5.7.2 Значимые аспекты, уровни воздействий и потребления

Оборотные водные ПСО с вентиляторными испарительными градирнями обла-

дают следующими значимыми аспектами:

1) косвенное влияние ПСО на потребление охлаждаемым оборудованием энер-

гии и природных ресурсов и показатели его экологической безопасности;

2) прямое потребление электроэнергии вентиляторами и циркуляционными

насосами, зависящее от местных условий: удаленности и разности высот ПСО и про-

232

изводственного объекта. При наличии промежуточного контура охлаждения - потреб-

ление электроэнергии циркуляционными насосами промежуточного контура;

3) потребление воды для компенсации безвозвратных потерь воды с испарени-

ем, капельным уносом и продувочными водами;

4) при наличии в составе ПСО водозабора из поверхностного водного объекта

рыбохозяйственного значения значимым аспектом является потенциальный ущерб

водным организмам. Определение общих для всех прямоточных ПСО числовых значе-

ний интенсивности данного аспекта невозможно, так как он существенно зависит от ха-

рактеристик водного объекта, биомассы и видового состава его экосистемы, размеще-

ния и производительности водозабора;

5) сброс загрязняющих веществ в окружающую среду с продувочными водами, в

том числе, через централизованные системы водоотведения;

6) риски утечек охлаждаемых веществ в окружающую среду с продувочными во-

дами при охлаждении веществ, опасных для водных организмов;

7) шум градирни.

5.7.3 Области, условия и ограничения применения

1) должны быть рассмотрены возможности снижения потребления электроэнер-

гии циркуляционными насосами и вентиляторов путем оборудования их средствами ре-

гулирования расхода охлаждающей воды (частотное регулирование привода, гидро-

муфты);

2) с целью снижения безвозвратного водопотребления должны быть рассмотре-

ны возможности применения для подпитки ПСО очищенных и, при необходимости,

обеззараженных сточных вод;

3) Оборудование градирен каплеуловителями с эффективностью, обеспечиваю-

щей капельный унос не более 0,05 % от расхода циркуляционной воды;

4) применение общих НДТ снижения массы сбросов загрязняющих веществ в со-

ответствии с п.5.1.8;

5) при наличии риска попадания экологически опасных веществ через продувоч-

ную воду в водный объект НДТ для новых, реконструируемых и действующих ПСО яв-

ляется применение одной из следующих технологий:

а) постоянное поддержание давления охлаждаемого экологически опасного

вещества меньше давления циркуляционной воды;

б) выбор коррозионностойких материалов для изготовления оборудования

новых водных систем охлаждения с учетом агрессивности охлаждаемой и охлаждаю-

233

щей сред или для новых, реконструируемых и действующих ПСО - обработка охла-

ждающей среды ингибиторами коррозии;

в) организация постоянного контроля показателя качества циркуляционной

воды ниже теплообменного аппарата по потоку или продувочной воды с целью мони-

торинга утечек;

г) организация периодической технической диагностики теплообменников с

использованием доступных методов неразрушающего контроля;

д) непрямая система охлаждения с промежуточным контуром.

Непрямое охлаждение с промежуточным контуром не всегда может быть приме-

нено на действующих предприятиях. Кроме того, необходимо учитывать, что при при-

менении этой технологии ухудшается качество охлаждения технологического оборудо-

вания, что может привести к общему росту потребления и воздействий на окружающую

среду, увеличивается прямое потребление энергии системой охлаждения. Поэтому не-

прямое охлаждение с промежуточным контуром не должно применяться при доступно-

сти других альтернативных методов снижения рисков попадания экологически опасных

веществ через циркуляционную воду в водный объект.

Снижению рисков утечек способствуют меры по предотвращению биообраста-

ний, солевых и механических отложений ПСО;

6) при наличии в составе ПСО водозабора из поверхностного водного объекта на

водозаборе должны быть приняты специальные меры по снижению ущерба водным ор-

ганизмам в соответствии с п.5.1.7. Определение единого для всех случаев состава та-

ких мер невозможно в связи с высокой зависимостью эффективности каждой применя-

емой меры от местных условий. Разработка мер должна основываться на специальных

исследованиях, включающих исследования экосистемы водного объекта - источника

воды, определение критических областей, таких как нерестилища, пути миграции и ме-

ста скопления мальков;

7) при необходимости применение НДТ шумоподавления в соответствии с

п. 5.1.9.

234

5.8 НДТ-7. Оборотные водные ПСО с эжекционными

испарительными градирнями

5.8.1 Классификационные признаки

Оборотные водные ПСО с эжекционными испарительными градирнями облада-

ют следующими классификационными признаками:

1) в качестве промежуточной среды для передачи тепла от охлаждаемого обо-

рудования к атмосферному воздуху используется вода (циркуляционная вода). Данный

признак - общий для водных систем;

2) отношение расхода воды, вводимой в ПСО постоянно или периодически из

внешнего по отношению к ПСО источника (т.н. подпиточная вода), к расходу воды, про-

ходящей через охлаждаемое оборудование или теплообменные аппараты за тот же

период времени, меньше 1. Источник подпиточной воды для целей классификации

не имеет значения. Данный признак - общий для водных оборотных систем;

3) циркуляционная вода непосредственно контактирует с потоком атмосферного

воздуха внутри эжекционной градирни. Между ними происходят процессы тепломассо-

обмена;

4) обязательным элементом ПСО является эжекционная градирня - устройство,

ограничивающее область контакта циркуляционной воды с потоком атмосферного воз-

духа, создаваемым потоком циркуляционной воды. Кроме эжекционных градирен в со-

став ПСО обязательно входят циркуляционные насосы, а также оборудование и со-

оружения (трубопроводы, каналы) обеспечивающие циркуляцию воды в системе. Вен-

тиляторы для создания потока воздуха через градирню не применяются. Полный пере-

чень применяемого технологического оборудования для данного типа ПСО приведен в

приложении Г.

5.8.2 Значимые аспекты, уровни воздействий и потребления

Оборотные водные ПСО с эжекционными испарительными градирнями облада-

ют следующими значимыми аспектами:

1) косвенное влияние ПСО на потребление охлаждаемым оборудованием энер-

гии и природных ресурсов и показатели его экологической безопасности;

2) прямое потребление электроэнергии циркуляционными насосами, зависящее

от местных условий: удаленности и разности высот ПСО и производственного объекта.

235

При наличии промежуточного контура охлаждения - потребление электроэнергии цир-

куляционными насосами промежуточного контура;

3) потребление воды для компенсации безвозвратных потерь воды с испарени-

ем, капельным уносом и продувочными водами;

4) при наличии в составе ПСО водозабора из поверхностного водного объекта

рыбохозяйственного значения значимым аспектом является потенциальный ущерб

водным организмам. Определение общих для всех прямоточных ПСО числовых значе-

ний интенсивности данного аспекта невозможно, так как он существенно зависит от ха-

рактеристик водного объекта, биомассы и видового состава его экосистемы, размеще-

ния и производительности водозабора;

5) сброс загрязняющих веществ в окружающую среду с продувочными водами, в

том числе, через централизованные системы водоотведения;

6) риски утечек охлаждаемых веществ в окружающую среду с продувочными во-

дами при охлаждении веществ, опасных для водных организмов;

7) шум градирни.

5.8.3 Области, условия и ограничения применения

Водные оборотные ПСО с эжекционными градирнями могут быть признаны НДТ

для охлаждения любого технологического оборудования, расположенного в любых

климатических зонах, при следующих условиях и ограничениях:

1) должны быть рассмотрены возможности снижения потребления электроэнер-

гии циркуляционными насосами путем оборудования их средствами регулирования

расхода охлаждающей воды (частотное регулирование привода, гидромуфты);

2) с целью снижения безвозвратного водопотребления должны быть рассмотре-

ны возможности применения для подпитки ПСО очищенных и, при необходимости,

обеззараженных сточных вод;

Оборудование градирен каплеуловителями с эффективностью, обеспечивающей

капельный унос не более 0,05 % от расхода циркуляционной воды;

3) применение общих НДТ снижения массы сбросов загрязняющих веществ в со-

ответствии с п.5.1.8;

4) при наличии риска попадания экологически опасных веществ через продувоч-

ную воду в водный объект НДТ для новых, реконструируемых и действующих ПСО яв-

ляется применение одной из следующих технологий:

а) постоянное поддержание давления охлаждаемого экологически опасного

вещества меньше давления циркуляционной воды;

236

б) выбор коррозионностойких материалов для изготовления оборудования

новых водных систем охлаждения с учетом агрессивности охлаждаемой и охлаждаю-

щей сред или для новых, реконструируемых и действующих ПСО - обработка охла-

ждающей среды ингибиторами коррозии;

в) организация постоянного контроля показателя качества циркуляционной

воды ниже теплообменного аппарата по потоку или продувочной воды с целью мони-

торинга утечек;

г) организация периодической технической диагностики теплообменников с

использованием доступных методов неразрушающего контроля;

д) непрямая система охлаждения с промежуточным контуром.

Непрямое охлаждение с промежуточным контуром не всегда может быть приме-

нено на действующих предприятиях. Кроме того, необходимо учитывать, что при при-

менении этой технологии ухудшается качество охлаждения технологического оборудо-

вания, что может привести к общему росту потребления и воздействий на окружающую

среду, увеличивается прямое потребление энергии системой охлаждения. Поэтому не-

прямое охлаждение с промежуточным контуром не должно применяться при доступно-

сти других альтернативных методов снижения рисков попадания экологически опасных

веществ через циркуляционную воду в водный объект.

Снижению рисков утечек способствуют меры по предотвращению биообраста-

ний, солевых и механических отложений ПСО;

5) при наличии в составе ПСО водозабора из поверхностного водного объекта на

водозаборе должны быть приняты специальные меры по снижению ущерба водным ор-

ганизмам в соответствии с п.5.1.7. Определение единого для всех случаев состава та-

ких мер невозможно в связи с высокой зависимостью эффективности каждой применя-

емой меры от местных условий. Разработка мер должна основываться на специальных

исследованиях, включающих исследования экосистемы водного объекта - источника

воды, определение критических областей, таких как нерестилища, пути миграции и ме-

ста скопления мальков;

6) при необходимости применение элементов НДТ шумоподавления в соответ-

ствии с п. 5.1.9;

7) выбор наименее экологически опасных, по возможности - биоразлагаемых,

моющих веществ и растворов для наружной очистки радиаторов.

237

5.9 НДТ-8. Воздушные ПСО с башенными радиаторными

градирнями

5.9.1 Классификационные признаки

Воздушные ПСО с башенными радиаторными градирнями обладают следующи-

ми классификационными признаками:

1) тепло от охлаждаемого оборудования или среды передается атмосферному

воздуху через теплообменники (радиаторы);

2) охлаждаемая среда не контактирует с атмосферным воздухом;

3) обязательным элементом ПСО является вытяжная башня, используемая для

создания внутри нее потока воздуха за счет разности плотностей воздуха снаружи и

внутри башни. Радиаторы размещаются внутри вытяжной башни или на уровне ее бо-

ковой поверхности. Вентиляторы для создания потока воздуха через башню

не применяются или могут применяться в качестве резервного средства создания по-

тока воздуха. Полный перечень применяемого технологического оборудования для

данного типа ПСО приведен в приложении Г.;

4) может быть организовано орошение радиаторов водой в наиболее жаркое

время или в периоды пиковой тепловой нагрузки системы охлаждения.

5.9.2 Значимые аспекты, уровни воздействий и потребления

Воздушные ПСО с башенными радиаторными градирнями обладают следующи-

ми значимыми аспектами:

1) косвенное влияние ПСО на потребление охлаждаемым оборудованием энер-

гии и природных ресурсов и показатели его экологической безопасности;

2) при наличии промежуточного контура охлаждения - потребление электро-

энергии циркуляционными насосами промежуточного контура;

3) риски утечек охлаждаемых веществ в окружающую среду с охлаждаемым воз-

духом при охлаждении токсичных летучих веществ.

238

5.9.3 Области, условия и ограничения применения

Воздушные ПСО с башенными радиаторными градирнями, аппаратами воздуш-

ного охлаждения, воздушными конденсаторами могут быть признаны НДТ для охла-

ждения любого технологического оборудования, расположенного в любых климатиче-

ских зонах, при следующих условиях и ограничениях:

1) при обосновании строительства или реконструкции ПСО применение воздуш-

ной ПСО с башенными радиаторными градирнями должно быть обосновано невозмож-

ностью или экономической нецелесообразностью применения водной системы охла-

ждения. При сравнении вариантов воздушных и водных ПСО должны быть учтены

не только прямые воздействия на окружающую среду, но и их возможные косвенные

влияния на потребление энергии и природных ресурсов и показатели экологической

безопасности охлаждаемого оборудования, должно учитываться комплексное потреб-

ление энергии и ресурсов и воздействия на окружающую среду всего производственно-

го объекта, включая ПСО;

2) при работе ПСО в режимах с переменной нагрузкой система должна быть

оборудована средствами регулирования производительности, например, путем регу-

лирования потока воздуха через охлаждающий аппарат;

3) при наличии риска попадания экологически опасных веществ через охлажда-

ющий воздух элементом НДТ для новых, реконструируемых и действующих ПСО явля-

ется применение одной из следующих технологий:

а) выбор коррозионностойких материалов для изготовления оборудования

новых водных систем охлаждения с учетом агрессивности охлаждаемой среды;

б) организация периодической технической диагностики теплообменников с

использованием доступных методов неразрушающего контроля;

в) непрямая система охлаждения с промежуточным контуром.

Непрямое охлаждение с промежуточным контуром не всегда может быть приме-

нено на действующих предприятиях. Кроме того, необходимо учитывать, что при при-

менении этой технологии ухудшается качество охлаждения технологического оборудо-

вания, что может привести к общему росту потребления и воздействий на окружающую

среду, увеличивается прямое потребление энергии системой охлаждения. Поэтому не-

прямое охлаждение с промежуточным контуром не должно применяться при доступно-

сти других альтернативных методов снижения рисков попадания экологически опасных

веществ в окружающую среду;

239

4) в качестве резервного средства повышения производительности системы

возможно оборудование части радиаторов оборотной системой орошения. Для ороше-

ния должна применяться обессоленная вода во избежание загрязнения внешней по-

верхности радиаторов солевыми отложениями.

5.10 НДТ-9. Воздушные ПСО с вентиляторными радиаторными

градирнями, аппаратами воздушного охлаждения, воздушными

конденсаторами

5.10.1 Классификационные признаки

Воздушные ПСО с вентиляторными радиаторными градирнями, аппаратами воз-

душного охлаждения, воздушными конденсаторами обладают следующими классифи-

кационными признаками:

1) тепло от охлаждаемого оборудования или среды передается атмосферному

воздуху через теплообменник (радиатор);

2) охлаждаемая среда не контактирует с атмосферным воздухом;

3) обязательным элементом ПСО является вентиляторная радиаторная градир-

ня, аппарат воздушного охлаждения, воздушный конденсатор, поток воздуха через ко-

торый создается за счет работы вентиляторов. Полный перечень применяемого техно-

логического оборудования для данного типа ПСО приведен в приложении Г.

4) может быть организовано орошение радиаторов водой в наиболее жаркое

время или в периоды пиковой тепловой нагрузки системы охлаждения (необязатель-

ный признак).

5.10.2 Значимые аспекты, уровни воздействий и потребления

Воздушные ПСО с вентиляторными радиаторными градирнями обладают сле-

дующими значимыми аспектами:

1) косвенное влияние ПСО на потребление охлаждаемым оборудованием энер-

гии и природных ресурсов и показатели его экологической безопасности;

2) потребление электроэнергии вентиляторами. При наличии промежуточного

контура охлаждения - потребление электроэнергии циркуляционными насосами про-

межуточного контура;

3) риски утечек охлаждаемых веществ в окружающую среду с охлаждаемым воз-

духом при охлаждении токсичных летучих веществ;

240

4) шум вентиляторов.

5.10.3 Области, условия и ограничения применения

Воздушные ПСО с вентиляторными радиаторными градирнями, аппаратами воз-

душного охлаждения, воздушными конденсаторами могут быть признаны НДТ для

охлаждения любого технологического оборудования, расположенного в любых клима-

тических зонах, при следующих условиях и ограничениях:

1) при обосновании строительства или реконструкции ПСО применение воздуш-

ной ПСО с вентиляторными радиаторными градирнями, аппаратами воздушного охла-

ждения, воздушными конденсаторами должно быть обосновано невозможностью или

экономической нецелесообразностью применения водной системы охлаждения. При

сравнении вариантов воздушных и водных ПСО должны быть учтены не только прямые

воздействия на окружающую среду, но и их возможные косвенные влияния на потреб-

ление энергии и природных ресурсов и показатели экологической безопасности охла-

ждаемого оборудования, должно учитываться комплексное потребление энергии и ре-

сурсов и воздействия на окружающую среду всего производственного объекта, вклю-

чая ПСО;

2) при работе в режимах с переменной нагрузкой ПСО должна быть оборудована

средствами регулирования производительности, например, путем регулирования ча-

стоты вращения вентиляторов;

3) с целью снижения проектной номинальной производительности ПСО в каче-

стве резервного средства повышения производительности системы возможно обору-

дование части или всех радиаторов оборотной системой орошения. Для орошения

должна применяться обессоленная вода во избежание загрязнения внешней поверхно-

сти радиаторов солевыми отложениями;

4) при наличии риска попадания экологически опасных веществ через охлажда-

ющий воздух элементом НДТ для новых, реконструируемых и действующих ПСО явля-

ется применение одной из следующих технологий:

а) выбор коррозионностойких материалов для изготовления оборудования

новых водных систем охлаждения с учетом агрессивности охлаждаемой среды;

б) организация периодической технической диагностики теплообменников с

использованием доступных методов неразрушающего контроля;

в) непрямая система охлаждения с промежуточным контуром.

Непрямое охлаждение с промежуточным контуром не всегда может быть приме-

нено на действующих предприятиях. Кроме того, необходимо учитывать, что при при-

241

менении этой технологии ухудшается качество охлаждения технологического оборудо-

вания, что может привести к общему росту потребления и воздействий на окружающую

среду, увеличивается прямое потребление энергии системой охлаждения. Поэтому не-

прямое охлаждение с промежуточным контуром не должно применяться при доступно-

сти других альтернативных методов снижения рисков попадания экологически опасных

веществ в окружающую среду;

5) при необходимости применение НДТ шумоподавления в соответствии с

п. 5.1.9;

6) выбор наименее экологически опасных, по возможности - биоразлагаемых,

моющих веществ и растворов для наружной очистки радиаторов.

5.11 НДТ-10. Комбинированные ПСО

5.11.1 Классификационные признаки

Комбинированные ПСО представляют собой системы охлаждения, в которых, в

рамках единой системы охлаждения применяются типы ПСО и охладители различных

типов, упомянутых в пунктах 5.2-5.10 данного раздела, в том числе комбинации прямо-

точных и оборотных систем, прямоточных систем с организацией частичного оборотно-

го или повторного использования воды, оборотных систем с различными типами охла-

дителей. Как правило, охладители различного типа включаются параллельно друг дру-

гу, с целью повышения надежности системы охлаждения при различных климатических

или производственных условиях, но могут включаться и последовательно с целью сни-

жения температуры охлаждения.

5.11.2 Значимые аспекты, уровни воздействий и потребления

Комбинированные ПСО в зависимости от типа примененных охладителей могут

обладать значимыми аспектами, перечисленными пунктах 5.2-5.10 данного раздела.

Совместное применение охладителей различного типа может усиливать или ослаблять

значимость отдельных аспектов ПСО. В любом случае наиболее значимым аспектом

является косвенное влияние ПСО на потребление охлаждаемым оборудованием энер-

гии и природных ресурсов и показатели его экологической безопасности.

242

5.11.3 Области, условия и ограничения применения

Области, условия и ограничения применения комбинированных ПСО определя-

ются областями, условиями и ограничениями применения типов охладителей, входя-

щих в состав комбинированных ПСО.

Раздел 6. Экономические аспекты реализации НДТ

К капитальным вложениям на ПСО относятся не только затраты на их строи-

тельство, но и затраты на их капитальный ремонт, реконструкцию, техническое пере-

вооружение и модернизацию. Капитальные вложения включают стоимость всех видов

строительных работ и монтажа оборудования; стоимость технологического, энергети-

ческого, подъемно-транспортного и других видов оборудования, включая механизмы,

инвентарь и инструменты (входящие в состав основных фондов); расходы на проект-

ные, научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, прочие капиталь-

ные работы и затраты.

В результате опроса были получены сведения о затратах по некоторым работ по

техническому перевооружению и реконструкции (ТПиР) ПСО различных типов (табли-

ца 6.1). Безусловно, затраты на такие работы существенно зависят от местных условий

и приведенные сведения могут использоваться только для оценки объемов затрат.

Таблица 6.38 - Средние затраты на ТПиР ПСО за 2013-2015 годы, млн. руб. (источник -

данные опроса российских компаний)

Про-

ектн.

Строит.-

Обору-

Содержание ТПиР

Тип ПСО

Всего

работы

монт.

дования

работы

НИОКР

Монтаж системы шари-

Оборотные водные с во-

27,5

17,5

10,0

ковой очистки (для од-

доемом-охладителем

ной ПСО)

Реконструкция, модер-

Прямоточные, оборот-

51,2

4,9

33,1

13,2

низация циркуляционных

ные водные с водоемом-

насосов (для одной цир-

охладителем

куляционной насосной

станции)

243

Про-

ектн.

Строит.-

Обору-

Содержание ТПиР

Тип ПСО

Всего

работы

монт.

дования

работы

НИОКР

Внедрение систем учета

Прямоточные ПСО

14,5

0,3

1,5

12,7

расхода воды (для одной

ПСО)

Реконструкция одной

Оборотные водные с

72,2

8,6

28,4

35,2

башенной или вентиля-

градирнями

торной градирни

Внедрение рыбозащит-

Оборотные водные с во-

32,5

14,2

18,3

ных устройств (для одно-

доемом-охладителем

го водозабора)

Реконструкция прямо-

Прямоточная ПСО

350,6

32,7

17,5

300,3

точной ПСО в комбини-

рованную (строитель-

ство канала на ТЭС)

Затраты, связанные с эксплуатацией ПСО, включают стоимость потребляемой

электроэнергии и материалов, расходы на оплату труда эксплуатационного персонала,

амортизационные отчисления по основным фондам, затраты на текущий ремонт, налог

на имущество, земельный налог или арендную плату за землю, затраты, связанные с

водоснабжением и водоотведением, затраты на обработку циркуляционной воды, за-

траты на удаление отходов ПСО.

В результате опроса не удалось получить полных представительных данных об

уровне затрат, связанных с эксплуатацией ПСО различных типов. Сведения по затра-

там были получены лишь по отдельным статьям для некоторых типов ПСО.

В таблице 6.2 приведены полученные данные по среднегодовым удельным затратам

на ПСО по отдельным статьям за 2013-2015 годы (без затрат на текущее техническое

обслуживание). По статьям затрат, по которым сведения отсутствуют, однако из общих

соображений понятно, что они должны быть, поставлен знак «+». Если затрат нет или

их величина заведомо незначительна поставлен знак «-».

244

Таблица 6.39 - Среднегодовые удельные эксплуатационные затраты ПСО за 2013-2015 годы

(без затрат на текущее техническое обслуживание), тыс. руб./МВт тепл

оборот-

ная

водная

воз-

водная

с вен-

прямо-

с ба-

душная

Статья эксплуатационных затрат

с водо-

тиля-

точная

шенны-

радиа-

емом-

торны-

ми гра-

торная

охлади-

ми гра-

дирня-

телем

дирня-

ми

Затраты на водоснабжение

Оплата услуг по водоснабжению

Водный налог или плата за пользование

водными объектами

Затраты на водоотведение

Услуги по водоотведению

Плата за сбросы загрязняющих веществ в

+/-

природные водные объекты

(см. примечание к таблице)

Затраты на персонал

Оплата труда эксплуатационных произ-

водственных рабочих с отчислениями с

ФОТ

Прочие затраты на эксплуатационный

персонал (ТБ, обучение, спецодежда

и т. п.)

Налоги

Земельный налог или арендная плата за

землю

Налог на имущество

Затраты на удаление отходов

Оплата услуг сторонних организаций за

удаление отходов ПСО

Плата за размещение отходов

245

оборот-

ная

водная

воз-

водная

с вен-

прямо-

с ба-

душная

Статья эксплуатационных затрат

с водо-

тиля-

точная

шенны-

радиа-

емом-

торны-

ми гра-

торная

охлади-

ми гра-

дирня-

телем

дирня-

ми

Прочие затраты

Электроэнергия

Реагенты для обработки циркуляционной

воды

Материалы, инструменты для эксплуата-

ции

Амортизация производственного оборудо-

вания

Затраты на текущий ремонт

6,3

0,03

Примечание к таблице 6.2. При действующей в настоящее время системе нор-

мирования сбросов суммы платы за сброс загрязняющих веществ в водные объекты

для прямоточных ПСО могут составлять значимые суммы. По результатам опроса одна

из организаций, эксплуатирующих прямоточную ПСО, сообщила о годовой сумме пла-

ты за сброс загрязняющих веществ 168 млн. руб. Это связано с неправильным толко-

ванием недостаточно четких нормативных указаний о методах нормирования тепловых

сбросов прямоточных ПСО. При этом значения НДС устанавливаются на уровне фак-

тических значений концентраций загрязняющих веществ в водном объекте в период,

предшествующий нормируемому. При правильном нормировании сбросов от прямо-

точных ПСО плата за сбросы от таких систем отсутствует или незначительна (десятки

или сотни тысяч рублей в год).

Относительно некоторых статей затрат можно сделать следующие замечания.

Для прямоточных систем наиболее значимой статьей эксплуатационных затрат

является плата за водопользование. Действующие в Российской Федерации норматив-

но-правовые акты, касающиеся начисления водного налога и платы за водопользова-

ние (например, глава 25.2 Налогового кодекса, Правила расчета и взимания платы за

пользование водными объектами, находящимися в федеральной собственности,

246

утвержденные постановлением Правительства Российской Федерации

№ 764 от

14 декабря 2006 г.), не разграничивают правовое положение водопользователей, по-

требляющих водные ресурсы с безвозвратным изъятием воды из водных объектов, и

пользователей, возвращающих воду после ее использования в водные объекты. При-

меняемые методы экономического регулирования водопользования (водный налог,

плата за пользование водными объектами), направлены на то, чтобы сделать прямо-

точные системы экономически непривлекательными. Эти меры еще более усилены по-

становлением Правительства Российской Федерации от 26 декабря 2014 г. № 1509, в

соответствии с которым ставки платы за водопользование будут ежегодно увеличи-

ваться на 15 % и к 2025 году вырастут в 4,65 раза от уровня 2014 года. Аналогичные

меры введены для ставок водного налога Федеральным законом от 24 ноября 2014 г.

№ 366-ФЗ.

В таблице 6.3 приведены фактические данные за 2015 год и прогноз на 2025 год

по доле платы за водопользование в производственных затратах некоторых тепловых

электростанций с различными системами технического водоснабжения. При прогнози-

ровании производственных затрат были использованы сценарные условия долгосроч-

ного прогноза социально-экономического развития Российской Федерации до 2030 года

Минэкономразвития. Данные, приведенные в таблице, демонстрируют, что планируе-

мое увеличение ставок платы за водопользование практически не повлияет на долю

платы в затратах ТЭС с оборотными системами. Для ТЭС с прямоточными системами

ситуация существенно иная. В настоящее время доля платы за водопользование в се-

бестоимости продукции ТЭС составляет для них около 2,1 %, к 2025 году прогнозиру-

ется рост до 4,8 %. Причем для крупных конденсационных электростанций значение

этого показателя достигнет 7 % - 10 % при среднем значении 5,7 %. Объемы потреб-

ления воды ТЭЦ с прямоточными системами охлаждения, как правило, ниже, чем у

КЭС и зависят от объемов выработки электроэнергии в конденсационном режиме.

Указанные меры государственного регулирования приведут к существенному

снижению конкурентного уровня ТЭС и АЭС с прямоточными системами и экономиче-

ской необходимости их перевода на оборотное водоснабжение с градирнями. Данная

мера становится необходимой для обеспечения приемлемого уровня конкурентоспо-

собности ТЭС и АЭС на рынках электроэнергии и мощности. Оценка удельных капи-

тальных вложений в строительство оборотных систем техводоснабжения с башенными

испарительными градирнями составляет 2500 руб./кВт установленной электрической

мощности ТЭС. Затраты в целом по России оцениваются в 100 млрд. руб. Фактически,

с введением с 2015 года ускоренной индексации ставок платы за водопользование,

247

многими энергокомпаниями уже начаты инвестиционные процессы по переводу ТЭС на

оборотное водоснабжение.

Нужно отметить, что это приведет не только к дополнительным финансовым за-

тратам энергокомпаний, но и, как было показано выше, к снижению эффективности

топливоиспользования и дополнительной нагрузке энергопредприятий на окружающую

среду.

Для оборотных водных ПСО затраты на водоснабжение также могут составлять

значимые величины. Из данных таблицы 6.3 видно, что в среднем цена воды для ТЭС

с оборотными системами в 4 раза выше, чем для ТЭС с прямоточными системами. Это

связано с тем, что ТЭС с оборотными системами достаточно часто получают воду от

сторонних поставщиков. При этом цена воды от поставщиков может превышать ставки

платы за водопользование на два порядка.

Таблица 6.40 - Объем и доля платы за водоснабжение ТЭС с различными типами ПСО

Доля платы

Суммарная

Удельная

за водо-

плата за во-

Объем потребления

плата за во-

снабжение в

Тип ПСО

доснабже-

свежей воды, млн. м3

доснабж.,

полной се-

ние,

руб./тыс. м3

бестоимости

млн. руб.

продукции,%

Факт 2015 г.

Всего

12195

452

5517

1,09

прямоточная

10110

399

4035

2,07

комбинированная

1559

402

626

2,14

оборотная

527

1626

856

0,30

Прогноз 2025 г.

Всего

12982

1675

21750

2,30

прямоточная

10686

1578

16865

4,78

комбинированная

1714

1424

2440

4,46

оборотная

583

4197

2445

0,46

Затраты на водоотведение имеют наибольшее значение при эксплуатации обо-

ротных водных ПСО. Эти затраты включают или плату за сброс загрязняющих веществ

в природные водные объекты или оплату услуг по водоотведению сторонних организа-

ций. Как правило, при пользовании услугами сторонних организаций затраты на водо-

248

отведение существенно выше. В настоящее время происходит изменение нормативной

базы в сфере регулирования взаимоотношений организаций, эксплуатирующих цен-

трализованные системы водоотведения, с абонентами этих систем. Ожидается, что

планируемые с 2019 года изменения (нормирование сбросов загрязняющих веществ в

централизованные системы водоотведения, обязанности по организации локальной

очистки стоков перед их отведением в централизованные системы водоотведения)

приведут к еще большему росту затрат на отведение продувочных вод оборотных си-

стем в централизованные системы водоотведения.

Затраты по статье «текущий ремонт» включают заработанную плату ремонтных

рабочих с начислениями на социальное страхование, затраты на материалы, расходу-

емые при ремонте, запчасти, а также услуги внешних ремонтных организаций, оказы-

вающих ремонтные услуги. Для ориентировочных расчетов ремонтные затраты прини-

маются в размере 1 % сметной стоимости ПСО.

В таблице 6.4 приведены сведения об удельных ремонтных затратах на техни-

ческое обслуживание ПСО за 2013-2015 годы, полученные в результате опроса орга-

низаций, эксплуатирующих ПСО. Можно обратить внимание на то, что ремонтное об-

служивание ПСО в основном производится специализированными сторонними органи-

зациями. Затраты на ремонтное обслуживание ПСО с башенными градирнями суще-

ственно превышают аналогичные затраты других типов ПСО в связи с большим коли-

чеством оборудования.

Необходимо отметить, что приведенные в таблицах 6.3 и 6.4 данные основаны

на очень ограниченном количестве данных, полученных в результате опроса. В связи с

этим эти данные недостаточно представительны и могут быть использованы только

для оценки порядка затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание ПСО.

249

Таблица 6.41 - Удельные среднегодовые затраты на техническое обслуживание ПСО за

2013-2015 годы, тыс. руб./МВт тепл

оборот-

воз-

оборот-

ная

душная

ная

водная

с вен-

водная

с вен-

прямо-

тиля-

с ба-

с брыз-

с водо-

тиля-

точная

торны-

шенны-

галь-

емом-

торны-

ми гра-

ными

охлади-

ми гра-

дирня-

бассей-

телем

дирня-

ми

нами

ми

Услуги сторонних организаций по

17,7

1,2

75,6

13,3

20,7

ремонту и техническому обслу-

–

живанию

Материалы, инструменты для

3,0

0,03

4,0

9,1

техобслуживания и ремонтов

Оплата труда собственного ре-

1,0

монтного персонала с отчислени-

ями с ФОТ

ИТОГО:

20,7

0,03

6,3

84,8

13,3

20,7

При сравнении затрат, связанных с эксплуатацией ПСО различных типов, необ-

ходимо учитывать себестоимость дополнительно выработанной или невыработанной

продукции или же изменения ее себестоимости, обусловленных различием температу-

ры охлаждающей воды в сравниваемых вариантах ПСО. Этот показатель определяет-

ся по фактическим данным конкретного предприятия или по данных прибыли (потерь)

предприятия аналогичного профиля.

В [21] была предложена формула для расчета эксплуатационных затрат ТЭС,

связанных с качеством работы ПСО:

Эt = 0,7 · Тк - (13,5 · Тк)/Т2тр · (Т1 - Т2ф)/(Т1 - Т),

где где Эt - эксплуатационные затраты, отнесенные к 1 ГВт · год тепловой мощ-

ности турбоустановки, млн. руб./(ГВт · год);

Тк = 30 °C ÷ 45 °C - температура конденсации водяного пара в конденсаторах

турбин;

Т2тр = 14 °C ÷ 30 °C - требуемая температура охлаждающей воды;

250

(Т1 - Т2ф)/(Т1 - Т), = Кт = 0,2÷0,7 - температурный коэффициент эффективности

охлаждения;

Т1 = 20 °C ÷ 45 °C - температура нагретой воды, поступающей на охладители;

Т2ф = 16 °C ÷ 36 °C - фактическая температура охлаждающей воды, возвраща-

емой в цикл после охлаждения;

Т = 10 °C ÷ 25 °C - температура атмосферного воздуха по мокрому термометру;

13,5 - базовые эксплуатационные затраты, млн. руб./(ГВт · год), при температу-

рах, °C: Т1 = 32, Т2ф = 22, Т2тр = 22, Т = 14 и Тк = 37,5.

В состав эксплуатационных затрат Эt входят амортизационные отчисления, ре-

монт, дополнительный расход топлива, стоимость электроэнергии на привод циркуля-

ционных насосов и оплату добавочной воды. В формуле приняты цены, действовавшие

до 1992 года, поэтому в современных условиях эта формула может использоваться

лишь для демонстрации характера зависимости эксплуатационных издержек от глуби-

ны охлаждения циркуляционной воды.

Рисунок 6.1 - Зависимость эксплуатационных затрат Эt от коэффициента

эффективности охлаждения воды температуры Kт. Температуры Тк и Т2тр, °C,

соответственно равны: 1-45 и 29,5; 2-40 и 24,5; 3-37,5 и 22; 4-35 и 19,5; 5-30 и

14,5. ([21])

На рисунке 6.2 приведены обобщенные данные ([21]) по относительной приве-

денной себестоимости охлаждения воды в ПСО с градирнями различных конструкций в

зависимости от их производительности. Можно обратить внимание на существенно бо-

лее высокую себестоимость охлаждения в ПСО с радиаторными градирнями - в 2-

3 раза по отношению к вентиляционным и башенным градирням, на существенное по-

вышение себестоимости охлаждения при применении обработки циркуляционной воды

реагентами.

251

1-5 - испарительные вентиляционные градирни с пленочным оросителем из

различных материалов;

6-10 - испарительные вентиляционные градирни с капельным оросителем из

различных материалов;

11-13 - испарительные вентиляционные брызгальные градирни;

14 - крышная вентиляторная градирня с пленочным оросителем;

15 - испарительные вентиляционные градирни с учетом стоимости, обработки

оборотной воды реагентами, в отличие от всех остальных;

16-17 - испарительные вентиляционные градирни типа СК;

18-20 - испарительные башенные градирни с пленочным оросителем из

различных материалов;

21 - атмосферные градирни;

22 - сухие радиаторные градирни

Рисунок 6.2 - Зависимость удельных приведенных затрат от расхода воды через

градирни

В [9] отмечается, что важным аспектом при расчете затрат систем охлаждения, в

том числе затрат на модернизацию и реконструкцию является сравнение между

начальными инвестиционными затратами и итоговыми ежегодными затратами.

На практике высокие инвестиционные затраты могут привести как к более низким экс-

плуатационным издержкам, но также и к более высоким ежегодным постоянным расхо-

дам, которые могут стать непосредственным препятствием для инвестиций. Для целей

сравнения затраты также должны быть выражены в удельных затратах на единицу

тепловой производительности ПСО (кВт или МВт).

252

Сравнения должны всегда делаться для одинаковых эксплуатационных условий

и производительности и относиться на отведенный МВт тепла. Стоимость теплообмен-

ников существенно зависит от конструкции и материалов теплообменных поверхно-

стей. Отмечается, что специально подобранные материалы, подходящие для конкрет-

ных условий эксплуатации, могут значительно снизить эксплуатационные затраты и

объемы использования химических реагентов.

Расчетные ежегодные затраты, инвестиции и эксплуатационные затраты суще-

ственно различаются. На них оказывают влияние различные факторы, такие как объем

водопотребления (подпитки), цена и объемы потребления энергии. Выбор материалов

для различных элементов ПСО также оказывает влияние на ежегодные затраты. Если

применено воздушное охлаждение, то важна достижимая конечная температура про-

цесса и, чем ниже необходимая конечная температура, тем более дорогим становится

воздушное охлаждение. Для водного охлаждения конечная достижимая температура

менее важна для оценок стоимости, если нет необходимости в достижении небольших

значениях недоохлаждения.

В таблице 6.5 показаны диапазоны затрат различных больших промышленных

систем охлаждения в странах ЕС. Данные показывают, что эксплуатационные затраты

ПСО с испарительными градирнями выше, чем для воздушного охлаждения. Инвести-

ционные затраты воздушных ПСО, с другой стороны, обычно выше, чем для других си-

стем. На основе данных можно прийти к заключению, что оценка экономических пока-

зателей ПСО должна выполняться для каждого конкретного случая. Необходимо отме-

тить, что в таблице 6.5 дана оценка только прямых затрат ПСО, и не включает косвен-

ные затраты, связанные с глубиной охлаждения технологического оборудования.

Ообобщенную сравнительную оценку косвенных затрат выполнить затруднительно из-

за их существенной зависимости от различных характеристик охлаждаемых процессов.

253

Таблица 6.42 - Оценка прямых затрат, связанных с ПСО (не для электростанций, 1993-1995 годы) ([9])

Общие ка-

Суммарные

Оборудова-

питальные

Амортиза-

годовые за-

ние, x 1000

затраты x

Кап. затраты зави-

Эксплуатационные затра-

ция^{6 ×}1000

Тип ПСО

траты, (Ев-

(Евро/MВт

1000

сят от

ты x 1000 (Евро/MВт тепл)

(Евро/MВт

ро/MВт

тепл)

(Евро/MВт

тепл) в год

тепл)

Прямоточная

68-182

(мощность 0.2- 10 МВт тепл)

34-91

(мощность > 10 МВт тепл)

по элементам:

- теплообменники ²

68 (36-136)

материалов, мо-

энергия

4,5-6,8

дели

- трубы и т. п.

9,1-14

длины, материа-

обработка

0,5-1,8

лов

воды

- насосы

4,5-9,1

производитель-

техниче-

2,7-7,7

ности

ское об-

служива-

ние⁵

9,1-14

размещения (во-

водоснабже-

доснабже-

ние/водоотведение

ние/водоотведени

е)

Общие ка-

Суммарные

Оборудова-

питальные

Амортиза-

годовые за-

ние, x 1000

затраты x

Кап. затраты зави-

Эксплуатационные затра-

ция^{6 ×}1000

Тип ПСО

траты, (Ев-

(Евро/MВт

1000

сят от

ты x 1000 (Евро/MВт тепл)

(Евро/MВт

ро/MВт

тепл)

(Евро/MВт

тепл) в год

тепл)

ВСЕГО

59-173

77-227

7,7-16

10-30

18-46

Прямоточная с промежуточ-

18-50^{2, 3}

ным контуром охлаждения

(дополни-

тельно)

ВСЕГО

100-269

дополнительных

10-19

13-37

23-56

теплообменников

Оборотная ПСО с испаритель-

ной башенной градирней

(мощность 0.2-1 МВт)

59-136

доп. затра-

6,3-22

ты

(мощность > 1 МВт)

45-68

энергия

6,5-13

по элементам:

обслужи-

2,3-9,1

вание

- градирня

18-45 ⁴

модели

обработка

1,8-4,5

воды

- теплообменники

36-136

материала, типа

- трубы/насосы

14-23

материала

Общие ка-

Суммарные

Оборудова-

питальные

Амортиза-

годовые за-

ние, x 1000

затраты x

Кап. затраты зави-

Эксплуатационные затра-

ция^{6 ×}1000

Тип ПСО

траты, (Ев-

(Евро/MВт

1000

сят от

ты x 1000 (Евро/MВт тепл)

(Евро/MВт

ро/MВт

тепл)

(Евро/MВт

тепл) в год

тепл)

ВСЕГО

68-203

89-266

19-41

11-35

30-76

Оборотная ПСО с испари-

18-45^2,3

энергия

9,3-16

тельной башенной градирней

(дополни-

обслужи-

2,7-11

и промежуточным контуром

тельно)

вание

охлаждения

обработка

1,8-4,5

воды

доп. затра-

6,3-22

ты

ВСЕГО

86-255

112-331

20-43

14-43

34-86

Воздушная радиаторная ПСО

прямая (без промежуточного

энергия

2,8-8,8

контура охлаждения)

1,4-5,4 +

обслужи-

вание 1,4-

3,4⁵

Общие ка-

Суммарные

Оборудова-

питальные

Амортиза-

годовые за-

ние, x 1000

затраты x

Кап. затраты зави-

Эксплуатационные затра-

ция^{6 ×}1000

Тип ПСО

траты, (Ев-

(Евро/MВт

1000

сят от

ты x 1000 (Евро/MВт тепл)

(Евро/MВт

ро/MВт

тепл)

(Евро/MВт

тепл) в год

тепл)

ВСЕГО

81-220

105-288

конечной темпе-

14-38

17- 47

ратуры охлажде-

ния⁸

непрямая ПСО с промежуточ-

(дополни-

энергия

ным контуром охлаждения

тельно) 14-

3,6-8,9 +

45 ^2,3

обслужи-

вание 1,8-

5,4

ВСЕГО

95-266

123-351

конечной темпе-

5,4-14,3

16-46

21-60

ратуры охлажде-

ния⁸

Примечания к таблице 6.5:

1 См. текст.

2 Затраты на дополнительный теплообменник определены с учетом следующих коэффициентов в зависимости от мате-

риала теплообменника:

сталь 1 сплав (Cu/Ni) 1,5-5,0

сталь с покрытием 1,3-1,7 медь 1,5-2

Раздел 7. Перспективные технологии

7.1 Использование градирен для отведения дымовых газов

Градирни с естественной тягой могут использоваться для одновременного отве-

дения тепла и удаления дымовых газов энергоустановок. Градирни могут использо-

ваться только для отведения дымовых газов с низким содержанием твердых частиц и

оксидов серы, в противном случае они будут подвергаться интенсивной эрозии и кис-

лотной коррозии. Поэтому дымовые газы от сжигания золосодержащих и серосодер-

жащих топлив должны быть предварительно очищены.

Образующиеся при сжигании топлива дымовые газы очищаются от золы и серы

и по газоотводящему тракту поступают в газораспределитель, находящийся над водо-

уловителем внутри башенной испарительной градирни, и через направляющие сопла

распределяются по башне градирни.

За счет большей температуры и скорости поступления дымовых газов по срав-

нению с паровоздушной смесью создается дополнительный эжекционный эффект в

башне градирни. При этом объем и скорость воздуха, поступающего для охлаждения

воды, значительно возрастает, что при всех равных прочих условиях позволяет увели-

чить глубину охлаждения. Кроме того, возрастает скорость парогазовоздушной смеси

на выходе из градирни, что способствует увеличению высоты подъема факела и его

более эффективному рассеиванию в атмосфере.

Организация совместного удаления паровоздушной (для испарительных гради-

рен) или воздушной (для радиаторных градирен) смеси и дымовых газов позволяют

получить определенные положительные эффекты:

- увеличить объемы поступления воздуха в градирню и повысить производи-

тельность градирни;

- экономить энергию на подогрев дымовых газов после мокрой сероочистки.

Температура дымовых газов после мокрой сероочистки составляет 45 °C - 60 °C;

- получить экономию капитальных затрат и площадей за счет отказа от сооруже-

ния дымовых труб.

259

Рисунок 7.1 - Схема совместного парогазоудаления на ТЭС

Для отведения дымовых газов могут применяться не только испарительные, но и

воздушные радиаторные градирни с естественной тягой. При этом внутренняя пло-

щадь радиаторной градирни с естественной тягой может быть свободна и пригодна для

размещения на ней установки сероочистки дымовых газов. Такое компоновочное ре-

шение обеспечивает экономию полезной площади, исключает расходы на строитель-

ство дымовых труб, а также исключает общестроительные затраты по установке де-

сульфуризации дымовых газов.

Рисунок 7.2 - Сероулавливающая установка, построенная внутри сухой

радиаторной градирни (градирни Геллера) с естественной тягой⁷⁾

⁷⁾ ТЭС Матра 200 МВт, Венгрия.

260

7.2 Открытые гибридные системы охлаждения

Техническое описание

Открытые мокросухие или гибридные градирни применяются при необходимости

снижения объемов безвозвратных потерь охлаждающей воды и уменьшения интенсив-

ности парового факела. Эти градирни представляют собой комбинацию водной испа-

рительной и воздушной радиаторной градирни. Гибридная градирня может эксплуати-

роваться как испарительная градирня или как комбинированная мокросухая градирня в

зависимости от температуры окружающей среды.

Нагретая охлаждающая вода проходит сначала через сухое отделение градирни,

где часть тепла циркуляционной воды передается воздушному потоку, который обычно

создается вентилятором. После прохождения сухого отделения градирни вода допол-

нительно охлаждается в мокром отделении, которое функционирует так же, как откры-

тая испарительная градирня. Нагретый воздух из сухого отделения смешивается с па-

ром из мокрого отделения в верхней части градирни, понижая, таким образом, относи-

тельную влажность воздуха перед его выпуском в атмосферу, что снижает вероятность

образования парового факела над градирней.

Оптимизация воздействия гибридной градирни на окружающую среду осуществ-

ляется путем подбора доли сухой теплопередачи, чтобы удовлетворить требованиям к

интенсивности парового факела при их наличии. В мокром отделении градирни отво-

дится основная часть тепла.

261

Гибридная мокро-сухая градирня

Режим испарительной

Смешанный режим

градирни

Рисунок 7.3 - Принципиальная схема открытой гибридной градирни (пример

применения в электроэнергетике):

1 Смесители сухого и влажного воздуха.

2 Шумопоглотитель.

3 Вентиляторы сухого режима.

4 Теплообменники сухого режима.

5 Водораспределительная система, ороситель для мокрого режима.

6 Вентиляторы мокрого режима.

7 Контур охлажденной воды для работы градирни в сухом режиме.

8 Основные циркуляционные насосы

9 Конденсаторы турбины.

10 Подача нагретой воды в градирню в мокром режиме ее работы.

11 Подача нагретой воды в градирню в сухом режиме ее работы.

12 Бустерные насосы градирни.

Характеристики открытых гибридных градирен:

- эксплуатация ПСО при полной и частичной нагрузке для любых мощностей;

- охлаждающим агентом может быть только вода;

- для большей части времени эксплуатации требуется подпиточная вода;

- тепловая эффективность такая же, как и у мокрых испарительных градирен;

- уменьшение объема подпиточной воды по сравнению с испарительными гра-

дирнями;

- уменьшение общей высоты (из-за вспомогательного вентилятора) и снижение

интенсивности парового факела по сравнению с испарительными градирнями;

262

- может потребоваться установка низкошумного оборудования.

Для повышения эффективности гибридной градирни применяются:

- вентиляторы с переменной скоростью вращения;

- регулирующие устройства на воздухозаборе;

- арматура на трубопроводах подачи воды к мокрому и сухому отделениям;

- байпасные линии;

- бустерные насосы (для специальных конструкций);

- система смешения влажного и сухого воздуха.

Конструкция гибридной градирни

В настоящее время в гибридных градирнях применяется только принудительный

тип тяги с использованием вентиляторов. Гибридная градирня отличается от обычной

открытой мокрой градирни тем, что у нее есть сухое и мокрое отделения, каждое с соб-

ственной системой подачи воздуха и вентиляторами. Встречаются компактные гибрид-

ные градирни с дутьевыми вентиляторами или собранные из типовых ячеек с вытяж-

ными вентиляторами. Ороситель, системы распределения воды, каплеуловители и

шумоподавление применяются в обоих типах градирен. Мокросухие градирни с прину-

дительной тягой оснащены внутренними системами смешивания потоков влажного и

сухого воздуха.

Производительность охлаждения

Гибридные системы охлаждения могут иметь практическую любую производи-

тельность от менее 1 до 2500 МВт.

Экологические аспекты

Основное отличие гибридной градирни от испарительной - сравнительно более

низкое водопотребление, объем подпиточной воды до 20 % меньше, чем у мокрой гра-

дирни.

Суммарное годовое потребление энергии гибридной вентиляторной градирней

может быть снижено до уровня в 1,1-1,5 раза ниже, чем для сопоставимой по произво-

дительности мокрой градирни с принудительной тягой, при этом расход воздуха почти

вдвое превышает расход воздуха в испарительной вентиляторной градирне. Рассмат-

риваются возможности строительства гибридных градирен с естественной тягой.

263

Область применения

Решение о применении гибридной градирни принимается при наличии местных

требований по ограничению высоты сооружений и интенсивности парового факела.

Известно несколько ПСО с гибридными градирнями, применяемых на электростанциях

в Германии и Великобритании (в когенерационных установках). Их использование

ограничено температурным интервалам 25 °C - 55 °C, потому что при температуре

циркуляционной воды выше 55 °C начинает более интенсивно происходить накипеоб-

разование.

По сведениям

U.S.

Energy

Information

Administration

(EIA,

eia.gov/electricity/annual/xls/epa_09_03.xlsx) в 2014 году в США находились в эксплуата-

ции 5 ПСО с гидридными градирнями, которые обслуживали энергогенерирующие

установки электрической мощностью 1387 МВт (0,22 % от суммарной установленной

электрической мощности США).

Как правило, гибридные системы требуют более высоких инвестиционных за-

трат. Затраты на подавление парового факела изменяются в зависимости от применя-

емой системы охлаждения. В [9] приведены сведения о том, что при одинаковой эф-

фективности охлаждения для ПСО производительностью 300 МВт(тепл) затраты на ги-

бридную установку с подавлением парового факела приблизительно в 2,5 раза выше,

чем на испарительную градирню. Дополнительные затраты должны быть скомпенсиро-

ваны за счет снижения издержек на водоснабжение и повышения эксплуатационной

маневренности. Ежегодные затраты на воду, включая ее обработку (обессоливание) и

электроэнергию, могут в некоторых случаях могут составлять примерно 10 % ежегод-

ных эксплуатационных затрат на систему охлаждения.

7.3 Абсорбционные тепловые насосы

Абсорбционные бромисто-литиевые тепловые насосы (АБТН) применяются для

утилизации низкопотенциального тепла, отводимого от технологического оборудова-

ния, вместо его сброса в окружающую среду. Применение АБТН позволяет предотвра-

тить сброс низкопотенциального тепла от систем охлаждения в окружающую среду за

счет повышения его температурного уровня и полезного использования для целей

отопления, горячего водоснабжения, технологических целей.

Для работы АБТН необходим источник выкотемпературного тепла (используются

пар, горячая вода, горячий газ), который используется для получения теплоты от низ-

котемпературного источника и повышения за счет этого температуры нагреваемой

264

среды на 30 °C - 60 °C выше температуры низкотемпературного источника. Тепло на

выходе из теплового насоса складывается из тепла, полученного от низкотемператур-

ного источника, и тепла, полученного от высокотемпературного источника. Объем теп-

ла на выходе АБТН всегда выше объема тепла, полученного от высокотемпературного

источника. На 1 МВт·ч энергии, потребляемой от высокотемпературного источника,

может быть получено около 1,7-1,8 МВт·ч тепла. АБТН может нагревать воду до

90 °C - 10 °C.

Рисунок 7.4 - Принципиальная схема использования низкопотенциального тепла

с применением АБТН

Единичная выходная тепловая мощность современных АБТН составляет 1-

60 МВт. Имеются примеры внедрения на ТЭС установок утилизации низкопотенциаль-

ного тепла с суммарной установленной выходной тепловой мощностью до 310 МВт,

оборудованных АБТН с единичной мощностью 20-40 МВт.

Пример использования АБТН на ТЭС (Китай): ТЭЦ в четырьмя турбинами по

330 MВт электрической мощности, осуществляла централизованное теплоснабжение

жилья общей площадью 45 млн. м². В связи с вводом нового жилого микрорайона воз-

никла потребность в увеличении мощности теплоснабжения. Выполнена установка на

объекте восьми АБТН тепловой мощностью по 39 МВт каждый с отбором низкопотен-

циального тепла от градирен. При сохранении объемов отбора пара от турбин получе-

на дополнительная тепловая мощность 310 МВт. В результате реализации проекта за

счет предотвращения сжигания 51 тыс. т/год угля получен природоохранный эффект в

виде предотвращения выбросов парниковых газов 2132 т/год, сернистого ангидрида

286 т/год, оксидов азота 397 т/год, снижение потерь воды в ПСО 216 т/год.

265

Рисунок 7.5 - Пример применения АБТН на мусоросжигательной ТЭЦ⁸⁾

В качестве недостатков АБТН отмечают относительно невысокие параметры вы-

ходного тепла и уровень энергоэффективности, высокую металлоемкость и капиталь-

ные затраты. Экономическая эффективность их внедрения существенно зависит от

уровня цен на отпускаемое тепло, продолжительности работы оборудования в течение

года, стоимости используемого высокотемпературного тепла.

7.4 Безреагентный каталитический метод борьбы с

биообрастаниями ПСО

Немецкая компания Aqua-Mol GmbH сообщает о создании перспективной техно-

логии каталитической безреагентной борьбы с биообрастаниями в системах оборотно-

го водоснабжения, охлаждения, горячего водоснабжения, водоподготовки, кондицио-

нирования и т. п. aqua®LIK. Применение технологии aqua®LIK не требует введения ни-

каких реагентов. Принцип ее работы основан на образовании комплекса Fe²⁺-

гидроксида на поверхности наноструктурированного кислородсодержащего сплава

(Nano-structured Alloy - NOA) под действием видимого света. NOA представляет собой

тончайшую фольгу из сплава Ni-Cr-Fe со специальным образом активизированной по-

верхностью, на которой происходит образовашие шиповидных структур, состоящих из

Me²⁺-Fe(III) или Me³⁺-Fe(II) связей.

⁸⁾ 8 АБТН мощностью 60 МВт работают на паре низкого давления и нагревают воду до

85°C («Amager Bakke Waste-to-Energy Plant», Копенгаген, Дания).

266

ПРОМЫШЛЕННЫЕ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ (ИТС 20—2016) - часть 4