На тепловых электростанциях сооружаются в основном дымовые трубы с одним или несколькими стальными газоотводящими стволами в одной железобетонной оболочке и с подвесным газоотводящим стволом из кремнебетонных панелей в железобетонной оболочке. Начато проектирование и строительство двухслойных дымовых труб для ТЭС, работающих на низкосернистых топливах. Дымовая труба представляет собой железобетонную оболочку с внутренним монолитным футеровочным слоем из полимербетона или силикатполимербетона.

По данным института Теплопроект около половины дымовых труб высотой 120-180 м предусматривается построить с футеровкой из кислотостойкого кирпича с кольцевым вентилируемым зазором.

Основным недостатком труб такой конструкции является повышение продолжительности их строительства. Например, сооружение только футеровки дымовой трубы высотой 320 м с диаметром условного прохода 10,6 м занимает 1 год, удлиняется и срок возведения железобетонной оболочки трубы в связи с необходимостью выполнения консолей через каждые 10 м. Кроме того, из-за наличия таких консолей исключается возможность применения при возведении оболочки скользящей опалубки.

К настоящему времени на объектах Минэнерго СССР введены в эксплуатацию и находятся в стадии строительства 13 дымовых труб со стальными газоотводящими стволами высотой 150-320 м, из них одна труба - с одним, три - с тремя и девять - с четырьмя стальными газоотводящими стволами.

Для стальных газоотводящих стволов характерны монтажная технологичность и сравнительно небольшие сроки возведения. Так, продолжительность монтажа четырех стальных газоотводящих стволов со всеми площадками, шахтами лифта и лестницами для дымовой трубы высотой 250 м на Лукомльской ГРЭС составила 6 мес (без учета затрат времени на подготовительные работы). При этом возведение одного ствола выполнялось за 30 дней.

На Запорожской ГРЭС возведена дымовая труба высотой 320 м с подвесным газоотводящим стволом из кремнебетонных панелей. В результате применения индустриальных методов строительства сроки сооружения газоотводящего ствола значительно (в 4 раза) сокращены по сравнению с нормативными сроками монтажа традиционной футеровки. Положительный опыт строительства дымовой трубы на Запорожской ГРЭС послужил основанием для применения сборных подвесных стволов из кремнебетона на Запорожской (труба № 2), Углегорской, Молдавской, Ставропольской, Рефтинской ГРЭС, Таллинской ТЭЦ и других ТЭС.

В целях уменьшения повреждения панелей при транспортировке и производстве работ необходимо усовершенствовать их конструкцию, улучшив прочностные характеристики.

На Экибастузской ГРЭС возведена дымовая труба № 2, конструкция которой предусматривает выполнение монолитной футеровки. Основные достоинства дымовых труб с монолитной футеровкой - простота конструкции и возможность одновременного возведения оболочки и футеровки в одной опалубке, а следовательно, сокращение сроков строительства.

Основной строительной организацией, специализирующейся на возведении железобетонных дымовых труб с кирпичной футеровкой, является трест Спецжелезобетонстрой.

Для возведения железобетонных оболочек дымовых труб в тресте используется подъемнопереставная опалубка. Работы по сооружению дымовых труб проводятся в две или три смены, а на наиболее срочных объектах - непрерывно по скользящему графику. Применяемые трестом Спецжелезобетонстрой методы прогрева бетона позволяют возводить железобетонные дымовые трубы круглогодично практически во всех климатических районах Советского Союза. Основным методом обогрева бетона в зимних условиях является выдерживание его в подвижном тепляке с обогревом рабочих зон отопительными агрегатами.

В качестве основного метода возведения газоотводящих стволов дымовых труб в СССР принят метод подращивания. Учитывая технологические возможности существующего монтажного оборудования, этот метод как наиболее экономичный применяется для монтажа не только стальных, но и кремнебетонных газоотводящих стволов. Подъемно-полиспастная система, с помощью которой производятся подъем и установка блоков газоотводящего ствола, собирается внизу, а затем поднимается на трубу электролебедками и закрепляется в рабочем положении.

Объединение Гидроспецстрой Минэнерго СССР сооружает железобетонные оболочки дымовых труб с применением скользящей опалубки. Для сооружения оболочек дымовых труб, имеющих максимальный наружный диаметр у основания 32 м при толщине стенки от 0,8 внизу до 0,3 м в верху ствола, скользящая опалубка поставки ГДР перепроектирована институтом Гид-роспецпроект. Управлением Энерговысотспецстрой ВО Гидроспецстрой начиная с 1972 г. построены с этой опалубкой железобетонные дымовые трубы высотой 180, 250 й 150 м на ТЭЦ-25, ТЭЦ-23 и ТЭЦ-26 Мосэнерго. На рис. 13.21 приведены схемы сооружений оболочек дымовых труб в подъемно-переставной и скользящей опалубке.

Проектные марки бетона оболочек труб приняты следующие: по прочности М300, морозостойкости Мрз-200, водонепроницаемости В8.

Средняя скорость скольжения опалубки при возведении железобетонной оболочки дымовой трубы на ТЭЦ-25 равнялась 2,1 м/сут. Прочность бетона через 6-8 ч после распалубки составляла 0,16-0,25 МПа.

Введение комплексной добавки позволило интенсифицировать процессы твердения бетона и увеличить скорость бетонирования оболочки в среднем на 10%.

На ТЭЦ-23 скорость подъема опалубки при применении комплексной добавки (0,15% СДБ+1% NaNO 3) достигала 3,5 м/сут.

На строительстве трубы ТЭЦ-26, осуществлявшемся в зимних условиях с обогревом бетона электрокалориферами, также использовалась комплексная добавка (0,2-0,4 % СДБ+0,5 % Na 2 SO 4), что позволило сократить продолжительность тепловой обработки на 15%.

На строительстве Экибастузской ГРЭС-1 впервые в практике энергетического строительства дымовые трубы наружным диаметром у основания 32 м с толщиной стенки 0,8 м бетонировались с помощью скользящей опалубки в условиях резкоконтинентального климата. Для ствола трубы применен бетон М400 (выше отметки 30,0 м - М350) морозостойкостью Мрз-200 и водонепроницаемостью В8. Выбор и подбор марки и состава бетона для ствола дымовой трубы № 1 Экибастузской ГРЭС-1 осуществлены институтом Гидроспецпроект.

Прочность бетона принималась на 20% выше проектной, чтобы компенсировать нестабильность качества материалов (особенно портландцемента), несовершенство бетонного завода и резкие перепады температуры воздуха.

Конструкция опалубки потребовала обеспечения стабильной подвижности бетонной смеси в месте укладки в опалубку 7-9 см по осадке стандартного конуса. Бетонная же смесь, предназначенная для укладки в опалубку, подвергается частой перевалке и значительно теряет свою подвижность. В связи с этим институтом Гидроспецпроект предложен следующий состав бетонной смеси (в расчете на 1 м 3):

При таком составе была получена бетонная смесь со следующими характеристиками:

Уход за бетоном осуществляется путем нанесения на поверхность трубы пленкообразующего материала - раствора универсальной карбамндной смолы, а при отсутствии смолы - путем непрерывного полива бетона. Указанные мероприятия обеспечили получение проектных характеристик бетона.

В процессе бетонирования постоянно проводится контроль однородности бетонной смеси.

Строительство оболочек дымовых труб показало, что высокие трубы, имеющие массивные нижние части, до отметки 30,0-40,0 м целесообразно бетонировать в подъемно-переставной опалубке, а выше - в скользящей.

Поверхностно-активные добавки (например, СДБ), замедляющие потерю подвижности бетонных смесей, следует вводить в количестве 0,15-1,6% массы цемента (в зависимости от температуры наружного воздуха).

Результаты исследований и опыт бетонирования в скользящей опалубке показали, что скорость подъема опалубки необходимо назначать с учетом температуры наружного воздуха (рис. 13.22), качества бетона, минералогического состава применяемого цемента, вида и количества вводимых химических добавок. При температуре воздуха 20±5°С скорость подъема скользящей опалубки должна быть не менее 3 м/сут. При повышении температуры воздуха скорость бетонирования должна быть соответственно увеличена, с тем чтобы прочность бетона после распалубки находилась в пределах 0,1-0,3 МПа.

Перед началом сооружения дымовой трубы строительство должно быть обеспечено пленкообразующими материалами или оборудованием для непрерывного увлажнения бетона и его укрытия.

Третья послевоенная ТЭЦ Мосэнерго была построена на северо-востоке города. Своими названиями она обязана Щёлковскому шоссе и неофициальному, "ментальному" району Измайлово (формально ТЭЦ расположена в районе Метрогородок).

Решение о её строительстве ТЭЦ на территории колхоза им. Ленина было принято в 1957 г. В то время на этой территории не было крупной промзоны, некоторые предприятия были основаны возле ТЭЦ-23 впоследствии. К 1966-1968 гг. были введены в строй 4 турбины мощностью сразу по 100 МВт каждая - можно видеть, что, как и на Ховринской, на Измайловской ТЭЦ 50-МВт турбины не использовались. В 1975-1982 гг. были запущены ещё 4 турбины, но мощностью уже по 250 МВт. Ко времени распада СССР ТЭЦ-23 мощностью 1,4 ГВт была самой мощной в Москве и ближнем Подмосковье. Лишь к 2000-м гг. её обошла ТЭЦ-26 в Бирюлёво, а затем и расширенная ТЭЦ-21.

О высокой мощности ТЭЦ-23 свидетельствуют линии, по которым выдаётся её мощность. Всего с Измайловской ТЭЦ выходят 8 ЛЭП под напряжением 220 кВ и 6 ЛЭП под напряжением 110 кВ. Ещё 2 линии 220 кВ в перспективе будут выдавать электроэнергию ТЭЦ-23 на подстанцию "Красносельская", которая войдёт в состав проектируемого псевдо-кольца 220 кВ в центре Москвы.

Особенностью ТЭЦ-23 являются её трубы высотой примерно 245-250 м. До 2000-х гг., когда была построена новая вышка в Октябрьском радиоцентре, "Триумф-Палас" и небоскрёбы Москвы-Сити, трубы ТЭЦ-23 занимали 2 и 3 место по высоте среди сооружений Москве после Останкинской телебашни.

Как и на ТЭЦ-22, в перспективе на ТЭЦ-23 будет проводиться только перемаркировка турбин с повышением мощности. Новых энергоблоков в период до 2020 г. на ТЭЦ возведено не будет.

Фото 23.1. ТЭЦ-23 из окна 21 этажа ГЗ МГУ (расстояние ≈ 20 км). Если приглядеться, то можно увидеть градирни справа от высоких труб. А ещё на фото попали объекты над всей Сокольнической линией от "Университета" до "Бульвара Рокоссовского".

Фото 23.4. Вот ещё несколько. И, да, слева за рамкой фотографии остаётся "Лосиный остров", МКАД, а дальше вообще "земля закругляется ".

ТЭЦ-25 "Очаковская"

Точно так же, как ТЭЦ-22 была построена на другом конце Москвы относительно ТЭЦ-21, напротив ТЭЦ-23, в Очаково, в 1970-х гг. была построена ТЭЦ-25. В результате, большая часть столицы оказалась снабжена теплом от крупных теплоэлектроцентралей, и стало возможным постепенно закрывать старые неэффективные небольшие котельные.

Очаковская ТЭЦ оказалась расположена на территории крупнейшей промзоны юго-запада Москвы. В этой относительно молодой промзоне нет гигантов тяжёлой промышленности, подобных Московскому НПЗ, ЗиЛу или АЗЛК. Промышленность в Очакове, в основном, представлена предприятиями пищевой промышленности, среди которых наиболее известен одноимённый пивзавод.

При строительстве ТЭЦ-25 отказались от использования 100-МВт энергоблоков. На ней были установлены 2 небольшие 60-МВт турбины и целых 5 250-МВт турбин. Последние 2 блока ТЭЦ-25 были введены в строй уже после распада СССР.

Особенностью Очаковской ТЭЦ является то, что на ней впервые среди ТЭЦ Мосэнерго было построено распределительное устройство напряжением 500 кВ. Впрочем, 500-кВ линия от ТЭЦ-25 идёт недалеко - всего лишь до стоящей за забором ТЭЦ крупной подстанции "Очаково". Эта подстанция начала работу задолго до основания ТЭЦ-25 - ещё в 1950-х гг. Именно на ней заходили линии от Черепетской ГРЭС (Тульская область), именно она вошла в Московское энергетическое кольцо, сформированное 500-кВ подстанциями. Так что ТЭЦ-25 является редким случаем, когда электростанция возводится в непосредственной близости от ранее существовавшей крупной подстанции.

Интересно, что стройбаза Очаковской ТЭЦ-25 впоследствии стала полноценным строительным подрядчиком - ООО "ППСК (промышленно-производственный строительно-комплектовочный кооператив) ТЭЦ-25".

Подобно ТЭЦ-22 и ТЭЦ-23, ТЭЦ-25 не получила новых парогазовых блоков в последнее десятилетие.

ТЭЦ-26 "Южная"

Последняя советская ТЭЦ Мосэнерго расположена у МКАД, с её внутренней стороны, на юге района Западное Бирюлёво. Это один из наименее привлекательных для жизни районов столицы наряду с той же Капотней. Всего в нескольких сотнях метров к северу от ТЭЦ-26 находилась та самая Покровская овощебаза (основана в 1980 г. под названием "Брежневская"), которую сначала погромили, а потом закрыли осенью 2013 г. Бирюлёвская промзона заполнена относительно небольшими строительной индустрии. В ней расположены: филиал Очаковского комбината ЖБИ, заводы строительных смесей, пиломатериалов, подразделение "Мостотреста". В северной части промзоны также находится один из мусоросжигательных заводов, на котором в 2007 г. была надстроена установлена ГТЭС.

Водогрейные котлы Южной ТЭЦ заработали в 1979 г., через 2 года электростанция начала выдавать ток в сеть. На этой ТЭЦ мощность каждой турбины первой очереди составила 80 МВт, вторая очередь была представлена 4 250-МВт турбинами. Таким образом, на этой ТЭЦ был достигнут максимальный уровень агрегатной концентрации среди ТЭЦ Мосэнерго. После распада СССР развитие генерирующих мощностей на ТЭЦ-26 приостановилось: следующую 250-МВт турбину запустили лишь в 1998 г.

Второй этап строительства ТЭЦ-26 наступил во второй половине 2000-х гг. В течение 2007-2011 гг. на Южной ТЭЦ был построен парогазовый энергоблок мощностью 420 МВт, большую часть оборудования для которого поставил французский "Alstom".

К настоящему времени установленная мощность ТЭЦ-26 достигла 1,84 ГВт, что сделало её крупнейшей ТЭЦ Мосэнерго. Более того, даже далеко не во всех регионах страны есть такие крупные электростанции.

ТЭЦ-26 отличается достаточно оригинальной компоновкой. Во-первых, её насосная станция расположена в 11 км от самой ТЭЦ - в Братеево. Во-вторых, специально для выдачи мощности ТЭЦ-26 была построена подстанция 500 кВ, вошедшая в состав Московского энергетического кольца. Она формально называется ОРУ ТЭЦ-26, хотя фактически является независимой подстанцией, связанной с ТЭЦ-26 тремя линиями 500 кВ и четырьмя линиями 220 кВ.

Фото 26.1. ТЭЦ-26 во всём великолепии.

Фото 26.2. Теплицы?!

Фото 27.2. ТЭЦ-27 со стороны ТРЦ "Июнь". Чётко просматривается новый белый котлотурбинный корпус и старый сине-серый.

Фото 27.3. Жилой комплекс "Ярославский", возводимый в 16-м микрорайоне Мытищ компанией "ПИК". На правом краю кадра можно видеть ТЭЦ-27.

Фото 27.4. Ход строительства ТЭЦ-27 (гифка).

Установленная мощность послевоенных ТЭЦ «Мосэнерго» (без учёта ТЭЦ-28)

ТЭЦ-28 (МГД-ТЭЦ)

Итак, у нас осталась последняя по нумерации ТЭЦ Мосэнерго , которая совершенно не вписывается в рассмотренный ранее исторический ряд.

До последнего времени она была опытно-промышленной электростанцией, подобной ТЭЦ МЭИ или ВТИ. Эта ТЭЦ была построена для ОИВТ - объединённого института высоких температур АН СССР, который расположен неподалёку от ТЭЦ-21, на Ижорской улице.

Специалисты ОИВТ в советское время разрабатывали магнитогидродинамический (МГД) генератор. Прелесть МГД-генератора заключается в том, что электрический ток в обмотках создаётся за счёт движения в магнитном поле потока раскалённой плазмы, а не вращения ротора электрогенератора. Очевидным преимуществом МГД-генератора является отсутствие в нём движущихся деталей. Однако, проблему составляет тот факт, что для ионизации газ необходимо нагреть до внушительных температур - более 2 000 кельвин. Первые МГД-генераторы были построены в 1950-1960-х гг. в США. В 1965 г. в ОИВТ была запущена МГД-установка У-02 мощностью всего в 200 кВт.

Следующим шагом стало возведение опытной электростанции на базе МГД-генератора. Ей и стала будущая ТЭЦ-28. МГД-установка мощностью 25 МВт была построена прямо у корпусов ОИВТ и запущена в 1971 г. В 1980-х гг. в Новомичуринске, рядом с Рязанской ГРЭС началось строительство промышленного энергоблока на базе МГД-генератора. Однако до распада СССР МГД-генератор построить так и не успели, а в 1990-х гг. энергоблок достроили по обычной схеме. Впоследствии эту МГД-ТЭС присоединили к Рязанской ГРЭС.

Сейчас доведение до ума МГД-генераторов не представляется актуальной задачей - слишком серьёзные проблемы стоят на этом пути. При таких высоких температурах ресурс электродов оказывается чрезмерно низким, что существенно снижает экономические параметры работы МГД-энергоблока. В итоге, надо или повышать их устойчивость, или снижать температуру ионизации газа, что не так-то просто.

В 1992 г. МГД-ТЭЦ была передана от ОИВТ Мосэнерго и переименована в ТЭЦ-28. МГД-генератор был демонтирован, а сама электростанция была реконструирована под обычный паросиловой цикл. Тем не менее, эта электростанция осталась опытной площадкой для испытаний современных технологий. Так, в 1999 г. на ней был испытан тепловой насос, в конце 2000-х гг. на ней тестировали ПГУ на базе 50-мегаваттной газовой турбины от московского двигателестроительного завода "Салют". Однако, уже в 2009 г. ТЭЦ-28 была присоединена к близлежащей ТЭЦ-21 как "очередь 28", а о новых испытательных работах на ней ничего не известно.

Для чего нужна градирня и принцип её работы. На примере Благовещенской ТЭЦ June 14th, 2016

В 2014 году я первый раз побывал на ТЭЦ, посмотрел всё изнутри и досконально изучил принцип работы данного типа электростанции. По итогам той поездки я написал пост - . Что же такое градирни? Это то, с чем у любого нормального человека ассоциируется ТЭЦ, но это лишь верхушка айсберга. Самое время сорвать покровы и разобраться с этой нехитрой конструкцией. Мне повезло, я смог посмотреть на процесс строительства новой градирни и побывать внутри действующей конструкции.

02. Посмотрите какая красота! Такое ощущение, что это кадр из какого-то фантастического фильма, но нет, это я снял внутри самой охлаждающей башни, огромного холодильника, или если называть вещи своими именами, обычной градирни каких по всей стране понастроено великое множество.



Для начала давайте обратимся к простым формулировкам, а потом попробуем их расшифровать:

Градирни - это специальные устройства для охлаждения большого количества воды посредством направленного потока воздуха. Также их называют охладительными башнями - это более понятно звучит.

Башенная градирня – это одно из наиболее эффективных устройств для охлаждения воды в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Высокая башня создает ту самую тягу воздуха, которая необходима для эффективного охлаждения циркулирующей воды. Вытяжные башни служат для создания естественной тяги благодаря разности удельных весов воздуха, поступающего в градирню, и нагретого воздуха, выходящего из градирни. Под оросителем располагается водосборный резервуар. Вода подается в водораспределительное устройство по размещаемым в центре градирни стоякам. Благодаря высокой башне одна часть испарений возвращается в цикл, а другая – уносится ветром. Из-за этого в округе не образуется сырости, тумана и обледенений в зимнее время, хотя возможно появление льда вокруг оросительных устройств.

03.

Вода на электростанциях нужна для охлаждения технических узлов и агрегатов. В процессе охлаждения она нагревается и при этом она движется по замкнутому контуру, иначе говоря по кругу. Так вот, в эту цепь встраивают градирню, которая и охлаждает воду. Если рядом с электростанцией есть озеро или водоём, то вода для охлаждения берётся оттуда и соответственно градирню в таком случае строить необязательно. Важно отметить, что существует несколько видов градирен, но мы сейчас говорим о самой распространённой - градирне башенного типа. Помимо этого, существуют ещё башенные и вентиляторные градирни, у всех есть, как и свои плюсы, так и свои минусы.

Первую башенную градирню в нынешнем её виде построили в 1918г. в Нидерландах в городе Херлен. Её изобрел профессор машиностроения и директор голландских государственных шахт Фредерик ван Итерсон. Ему удалось создать максимально эффективную охлаждающую конструкцию, как в технологическом, так и в экономическом отношениях. До этого градирни не имели постоянной формы.

04.

Как происходит процесс охлаждения воды

Градирня в виде башни относится к испарительному типу градирен, внутри конструкции происходит передача тепла от жидкости атмосферному воздуху при поверхностном испарении при непосредственном контакте сред. Башенная градирня представляет собой конструкцию, в которой из-за разности давлений внутри и снаружи башни создается естественная тяга. В нижней ее части расположены технологические элементы - система водораспределения, ороситель, водоуловитель. Башенные градирни могут отличаться друг от друга формой, размерами, отдельными технологическими решениями, но в основе лежит один и тот же принцип работы.

Горячая вода из водораспределительной системы при помощи сопел разбрызгивается по всей площади орошения. Вода, попавшая на оросительное устройство, образует на его поверхности тонкую пленку или дробится на очень мелкие капли. На всей получившейся поверхности происходит процесс испарения, за счет чего и понижается температура оборотной воды. А благодаря тяге, создаваемой за счет перепада высот, насыщенная теплыми парами капельно-воздушная смесь отводится из градирни.

Если в двух словах - вода падает вниз, а воздух, который идёт вверх наперекор воде охлаждает жидкость, вот так всё просто и легко.

05. Из-за постоянного испарения внутри градирни всегда стоит туман.

06.

07. Вот так происходит процесс орошения горячей воды.

08. Мы уже разобрались, что вода стекает вниз, выглядит это так словно идёт дождь! Если подойти к градирне поближе, то можно самому посмотреть, как это выглядит со стороны.

09.

09. Посмотрите на основание градирни и обратите внимание на трубы, идущие из-под земли, по ним вода поступает в градирню, и по ним же уходит в систему. А ещё в самом внизу можно увидеть, как бы "распахнутые окна" градирни, через эти отверстия воздух нагнетается в башню, они кстати регулируются. Представьте себе жалюзи, тут действует примерно аналогичный принцип.

10. Поближе.

11. Вот тут очень хорошо видны все элементы основания градирни.

12. Ещё несколько атмосферных фотографий, на закуску!

13.

14. Вот так выглядит основание строящейся градирни.

Интересный факт!

Во время Второй мировой войны правительство Великобритании для защиты собственных электростанций от возможных ударов немецких войск камуфлировало градирни и стоящие рядом объекты под обычные городские поселения. На стены башен наносились рисунки домов и деревьев, чтобы заметные издалека стратегически важные объекты не были заметны.

15. Я напишу ещё один пост, посвящённый Благовещенской ТЭЦ, он будет посвящён строительству второй очереди электростанции.

Вот здесь очень интересная попсовая статья про различные градирни мира -

Однако, пока человечество не научилось избавляться от газообразных отходов предприятий и электростанций, не выбрасывая эти отходы подальше в атмосферу, трубы будут строиться, а возведение этих сооружений останется сложнейшей и интереснейшей инженерной задачей.

Самая высокая дымовая труба в мире была построена в 1987 году в СССР, а находится ныне на территории Казахстана. На высоту 420 м она отводит выбросы Экибастузской ГРЭС-2, вырабатывающей электроэнергию из местного высокозольного угля. Этой трубе немного уступает по высоте канадская Inco Superstack с ее 385 м, возведенная в 1971 году.

В XXI веке ничего подобного уже не строилось — сегодня ставка делается на очистные сооружения, которые серьезно снижают токсичность выбросов. Это, однако, не означает, что трубы утратили свою актуальность — просто появилась возможность строить их ниже, но не так чтобы намного: трубы выше 200 м возводятся и сегодня. Они не столь зрелищны, как небоскребы, но многие инженерные проблемы, которые приходится решать при строительстве сверхвысоких зданий, присутствуют и в работе трубокладов — да-да, именно так называют строителей дымовых труб.

Один из финальных этапов сооружения трубы — ее окраска. Здесь не может быть никаких вольностей: труба — высотный объект и должна быть хорошо заметна для экипажей летательных аппаратов.

Кирпич отступил

Классическим и самым первым материалом для строительства дымовых труб был кирпич. Пока трубы оставались невысокими, все было отлично, но по мере увеличения их высоты выяснилось, что кирпич имеет свои прочностные пределы и недостаточно хорошо работает на сжатие. Впрочем, если подобрать кирпич покрепче и связующие растворы с особыми качествами, то рекорды возможны и в этой области. Еще в 1919 году американской компанией Custodis Chimney в городе Анаконда, штат Монтана, была возведена самая высокая в мире кирпичная труба для отвода газов от множества медеплавильных печей. Труба имеет коническую форму (диаметр 23 м у основания и 18 у вершины) и уходит в небо на 178,3 м. Толщина ее кирпичных стен у основания составляет 180 см.

У этого рекордсмена не было последователей. В грядущие десятилетия самым популярным конструкционным материалом стал железобетон. Железобетонные трубы возводят и поныне, хотя уже существуют альтернативы в виде металла и пластика. Чтобы узнать, что представляют собой современные гигантские дымовые трубы, «ПМ» отправилась в Санкт-Петербург, где расположилась штаб-квартира ЗАО «Корта». Эта компания проектирует и строит высокие дымовые трубы, градирни, а также занимается их ремонтом и обслуживанием в 40 регионах России.

При возведении железобетонной трубы в зимнее время, особенно если речь идет о скользящей опалубке, строительную площадку окружают так называемым тепляком, где плюсовая температура поддерживается с помощью калорифера.

«Видео в интернете, на которых жаждущие адреналина молодые люди прыгают с высоких труб с тарзанок и с парашютами, в нашей профессиональной среде воспринимаются без восторга, — говорит Алина Смирнова, генеральный директор ЗАО «Корта». — Эти сорвиголовы рискуют ради риска, а работа трубоклада сопряжена с риском по необходимости. До сих пор работа на высоте — это тяжелый, по преимуществу ручной труд, где невнимательность и пренебрежение техникой безопасности может стоить жизни». Кубометр бетона, залитый вблизи земли, и кубометр бетона, залитый на высоте 150 м, колоссально отличаются по стоимости — так нам говорят специалисты. Чтобы убедиться в справедливости этого утверждения, стоит разобраться, как устроена и как строится современная железобетонная дымовая труба.

Все ближе к небу

Все, конечно, начинается с фундамента, и тут аналогии с небоскребом напрашиваются сами собой. Подобно ядру высотного здания, дымовая труба — это стержень, консольно защемленный в основании. Как под будущей трубой, так и под будущим небоскребом заливается бетонная плита. Плита может опираться на сваи, а может и не опираться, но в последнем случае придется значительно увеличить ее площадь. Поскольку дымовые трубы строятся, как правило, в стесненных условиях промышленных территорий, сваи обычно используют. Над плитой устанавливается так называемый стакан — круглое основание будущей трубы.

На шахтном подъемнике (решетчатой конструкции) установлена подъемная головка, к которой будет прикреплена рабочая площадка с внешней опалубкой.

Сооружение трубы в чем-то сходно с монолитным строительством зданий — она поэтапно растет вверх. Разница лишь в том, что в распоряжении трубокладов не просторные этажи, а пространство, ограниченное диаметром трубы — всего несколько метров. Существует два основных метода сооружения труб — подъемно-переставной опалубки и скользящей опалубки. Первый метод технологически проще, дешевле, но уступает второму в скорости работ и в качестве железобетонного ствола трубы.

Если трубу возводят методом подъемно-переставной опалубки, то на фундаменте (внутри будущей трубы) устанавливают наращиваемую решетчатую конструкцию — «шахтный подъемник». Он используется для подъема наверх строительных материалов (арматуры, бетона), а также служит опорой для электромеханического подъемного механизма — «подъемной головки». К головке подвешивается круглая площадка, с которой свисает внешняя часть опалубки. Внутренняя (переставная) часть опалубки монтируется дополнительно. Опалубка собрана, закреплена, в ней установлена арматура, туда заливают бетонный раствор. После того как бетон застывает и обретает конструктивную прочность, головка поднимает площадку на 2,5 м. Все повторяется снова. Таким образом труба нарастает кольцами, и каждое из этих колец имеет внутренний выступ, так называемую консоль. Зачем она?

О чем плачут трубы?

Дело в том, что помимо внешнего ствола железобетонной трубы есть еще и внутренняя оболочка, так называемая футеровка. Она выполняется, как правило, из огне- и кислотоупорного кирпича. Футеровка (в отечественных конструкциях) тоже состоит из отдельных колец, каждое из которых опирается на свою консоль. В западных трубах футеровка представляет собой обычно цельный отдельный ствол, который устанавливается внутри основного. Между футеровкой и железобетонным стволом делается теплоизолирующая прослойка из минеральной ваты, а то и просто ничем не заполненной пустоты.

Задача футеровки и теплоизоляции — сберечь железобетонный ствол от действия отводимых газов. Во‑первых, газы бывают очень горячими, на стеклопроизводстве, например, их температура достигает порой 400°. Но более того, отводимые газы обладают еще и агрессивными свойствами. В них чаще всего присутствуют соединения серы. «Если труба спроектирована неправильно или изменены условия ее эксплуатации, — объясняет Алина Смирнова, — то может произойти очень неприятная вещь: прямо в стволе трубы на определенной высоте появится зона «точки росы» и газообразные отходы начнут конденсироваться. Надо понимать, что в присутствии водяного пара, который в трубе есть всегда, соединения серы могут дать серную кислоту, и прямо в трубе пойдет кислотный дождь». Агрессивный конденсат, стекающий по футеровке, представляет большую опасность. При сильном перепаде температуры газов внутри трубы и воздуха снаружи происходит миграция влаги: конденсат проникает внутрь железобетонного ствола и разъедает арматуру и камень.

Сооружение финальной части фундамента под дымовую трубу — так называемого стакана. Сначала монтируется арматура, затем создается бетонная форма.

Иногда он выступает на наружной поверхности трубы в виде белесых пятен, а в зимний период превращается в огромные сосульки. Тогда говорят: труба плачет. Чтобы исключить такие явления, футеровку покрывают специальными составами, снижающими ее проницаемость для конденсата. А вот в трубах, отводящих газы при сжигании угля (в России много угольных разрезов и много ТЭЦ при них), защита футеровки возникает естественным образом: образующийся налет прекрасно защищает кирпич.

Недешевое скольжение

В 1960-е годы в Швеции была разработана более прогрессивная технология строительства железобетонных труб — метод скользящей опалубки. В этом случае рабочая площадка с опалубкой двигается от нулевой отметки, поднимаясь на домкратных стержнях, которые остаются в теле бетона. Высота опалубки 1,2 м, но укладка бетона происходит слоями по 20−30 см. Как только слой обретает конструктивную прочность 5 МПа, укладывается следующий. Метод скользящей опалубки позволяет наращивать строящуюся трубу на 3 м и более в сутки, процесс идет практически непрерывно, и нет необходимости разбирать и собирать опалубку.

«Однако это сложная и дорогая технология, — говорит директор по производству ЗАО «Корта» Андрей Кузнецов. — Оборудование для строительства труб методом скользящей опалубки производят только две фирмы в мире, и его эксплуатация настолько сложна, что нам приходится использовать его только под контролем иностранных супервайзеров, представляющих производителя. Строить же конические сооружения этим методом умеют только австрийцы. Кроме дороговизны, в России метод скользящей опалубки имеет еще два недостатка. Во‑первых, его практически нельзя применять при минусовых температурах (из-за постоянной подачи жидкого раствора, который может замерзнуть), а во-вторых, технология предполагает бесперебойный подвоз раствора в течение, скажем, двух месяцев, и далеко не в каждом регионе нашей страны производственные мощности такое позволяют».

Но какой бы сложной ни была технология опалубки, работа на высоте предъявляет людям высокие требования. Если строящаяся труба не оснащена лифтовым оборудованием (а до определенных высот оно не устанавливается), только забраться на высоту 100−150 м — это приличная затрата времени и сил. Работа на высоте нелегка и психологически — страх высоты заложен в человеке с рождения. Как нам рассказали, некоторые трубоклады, успешно работающие на 120-метровых трубах, отказываются наотрез от работы на 200-метровых. Страшно! Наверху на небольшой площадке нет места для тяжелой техники — для заливки раствора в опалубку рабочие используют тачки и много разного ручного инструмента. Куб бетона, залитый на высоте, «золотым» делает еще и необходимость обеспечивать безопасность трубокладов, а это стоит больших денег. «Экономия на безопасности позволяет некоторым компаниям предлагать низкие цены, — говорит Андрей Кузнецов, — но в итоге это может привести к трагическим последствиям, вроде гибели трех рабочих во время ремонта трубы Конаковской ГРЭС в мае этого года. Люди сорвались вниз вместе с люлькой, которая, очевидно, не прошла положенных испытаний».

Железный аргумент

Впрочем, железобетонным трубам с их трудоемкими технологиями есть альтернатива — металлические конструкции. Металлические трубы бывают отдельно стоящими (в этом случае металла нужно много) или закрепленными в несущем портале, имеющем вид решетчатой фермы. Возведение таких труб технологически проще, они более ремонтопригодны, но менее долговечны.

«Выбор в пользу металлической трубы должен основываться на экономических расчетах, — поясняет Андрей Кузнецов. — Если железобетонная труба наращивается, то металлическую надо собирать из кольцевых элементов с помощью кранов. Краны, способные поднять детали трубы на высоту 150 м, — это уникальные машины, аренда которых может обходиться в миллион рублей в день и выше. Чтобы удешевить процесс, мы сейчас экспериментируем с другой технологией. На всю высоту трубы выстраивается решетчатая легкосборная ферма, а затем внутри нее монтируется труба из металлических колец. Она наращивается либо сверху (тогда секции поднимаются вверх с помощью лебедки), либо снизу (тогда построенная часть трубы поднимается на домкратах). В данном случае тяжелые краны не нужны».

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

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

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

Как же выглядит станция изнутри?

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

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

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

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

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

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

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

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

Не представляю, ко всех этих трубах можно разобраться.

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

Вид на конструкцию с обратной стороны:

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

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

Работа по обслуживанию станции происходит без остановки турбин.

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

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

В конце длинного зала находится пятый, вспомогательный генератор:

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

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

В помещениях, кстати, запрещено пользоваться мобильными телефонами.

Прям как маленький Центр Управления Полётами:)

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

Куча каких-то реле или предохранителей:

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

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

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

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