Шум на тэц что это
ООО Энерготеп
Котельные Отопление Мини ТЭС Дымовые трубы Газопоршневые электростанции Трубопроводы Пластинчатые теплообменники Ульяновск Инженерные системы
Почему ТЭЦ иногда шумит
Нечаянно услышал в новостях, потом среди коллег зашел разговор о «страшном шуме» в районе ТЭЦ-1 г.Ульяновска. Понятия не имею, что это было на самом деле, но скорей всего — шум сброса пара на ТЭЦ (в новости есть видео, пар именно так и звучит). Кому интересно — рассказываю теорию этого дела.
Вот вам где-то типовая упрощенная тепловая схема блока:
Синим обведена турбина, на которую в нормальном режиме эксплуатации постоянно подается пар (жирная черная линия наверху — главный паропровод) из барабана-сепаратора котла (черные кружочки слева с номером 2). Что бы эта турбина крутилась с частотой 3000 об/мин., вращала генератор, а из него по проводам медленно тёк электроток (с) к нам в розетки.
Объем подаваемого пара, мощность котла, скорость вращения турбины и мощность электрического генератора, присоединенного к турбине (на картинке нет) — есть вещи абсолютно взаимосвязанные и соответствующие друг другу. И, если, по какой-то причине турбине надо меньше пара, а котел по производительности а) не успевает разгрузиться, б) нет необходимости разгружать по технологии, то лишний надо куда-то деть.
Для этого есть сбросные устройства (наверху, обведены красным). Эти устройства и сбрасывают лишний пар. На конденсатор (зеленым, справа), тогда будет называться БРУ-К (быстродействующее редуцирующее устройство), на деаэратор (зеленым слева) — БРУ-Д, на бак-барботер (зеленый под красным) — БРУ-Б. И так далее.
На разных станциях в связи с разной конструкцией и назначением этих устройств, они могут называться БРУ, РОУ (редукционно-охлаждающее устройство), РУ. И сбрасывать пар не только в указанные места, но и в другие по технологии. В том числе на атмосферу. И когда на эту атмосферу — вот тогда мы это и можем слышать, если находимся в радиусе до нескольких километров от ТЭЦ
Один из вариантов компактного редуцирующего клапана: 
Шумит эта штука со страшной силой (как и всё на электростанции, такая вот жизнь с оборудованием с высокими параметрами в нем). Исходное давление пара большое — 60-250 атмосфер, расходы пара на сброс — от десятков до сотен тонн в час, скорости в пара в дросселирующих устройствах — 200-400 метров в секунду (330 м/с — скорость звука, для справки). Шум 110-130 децибел. Больше, чем около двигателя Ту-154, только нескольких сразу. И в черте города. (А уж какой шум, если рядом находишься — даже рассказывать не буду 🙂
Один из вариантов устройства в сборе — отсечной клапан, регулирующий клапан, расширительное устройство с дроссельной решеткой внутри, линия подачи воды на охлаждение, все это может быть размером в рост человека: 
А на крыше котельного отделения электростанции установлено нужное число сбросных трубопроводов (выпаров, сдувок, выхлопов — обведено зеленым) из которых постоянно/периодически/иногда идет немного/много/струей пар. Вот в последних случаях — иногда и струей — это и работают сбросы.
Раз в месяц, раз в год — как уж положено, так и сбрасывают. Есть технологический процесс, есть внезапные изменения нагрузки на турбинах (отключение ЛЭП, например), есть периодические проверки оборудования, пуски/остановы. Но не часто и не каждый день.
По продолжительности работы этого дела — обычно несколько минут. Не короткий хлопок с шумом, иногда пару раз (тут другое, уже работа клапанов), а ровная постоянная работа (ровный шум — далекий рев низкой частоты). Включаются эти штуки или автоматически или вручную операторами (машинистами).
На 99% все эти шумные сбросы — дело житейское, технологическое — так надо, так запроектировали, такие режимы. Извиняйте, дорогие товарищи. Электричество и тепло надо всем. Поэтому эти штуки и около городов строили, а не в 30 километрах от них. Ничего тут не сделать. Как и с тем, что ТЭЦ, бывшие когда-то на промышленных окраинах, потихоньку внезапно оказались окруженными жилыми районами.
У нас, в Ульяновске ТЭЦ не много и они не самые большие. ТЭЦ-1 (Уралмаш), ТЭЦ-2, ТЭЦ-3 (уже и не ТЭЦ вовсе, а водогрейная котельная). А вот в Москве… Там их 13 по периметру и в центре столицы, и выглядят они покруче: 
ТЭЦ 20, Москва.
Кстати о «покруче» с точки зрения дымов вокруг электростанции.
Белый дым из высокой трубы — это просто пар (вода, которая, что характерно, образуется при сгорании углеродного топлива). Остальные продукты сгорания на газовых ТЭЦ — есть окись углерода, ее не видно. Зимой, когда холодно пар частично конденсируется и его видно. Летом — может быть не видно ничего. Трубы угольных ТЭЦ и АЭС — пропустим.
Белый дым из здоровых красивых штук справа (башенная градирня они называются) — опять просто пар. Градирни служат для отвода тепла от конденсаторов турбин, циркуляционная вода там разбрызгивается и за счет теплообмена с воздухом охлаждается (скажем, 40 градусов на входе, 20 на выходе). Часть ее испаряется (до 1-5%) и летит вверх красивым белым облаком.
Белый дым над зданием — это парит из уже упомянутых сдувок и выхлопов, немного пара специально отводится от разного оборудования, его охлаждают и конденсируют внутри на всяких охладителях и расширителя. И немножко сбрасывают. Так надо по технологии. Опять — это всего-лишь пар.
Так, что все, что видимо дымит над газовой ТЭЦ — обыкновенный водяной пар. Человеку и природе он не вреден и даже полезен. Круговорот воды в природе, муссоны и пассаты, дельфины и пингвины. Сплошная экология зеленая (про СО2 не говорим никому!). Конечно, кто живет или работает в этом водяном тумане — видели эту экологию далеко. Но, хоть гарантированно не вредно. Спим спокойно, ничего сильно не боимся!
Вот, что смог — упрощенно рассказал про потенциальный источник шума. Энергетикам это можно было не читать, этот текст не для нас 🙂
О чем гудит ТЭЦ?
История с топографией
Правобережная часть Красноярска, 1980 год. Сейчас вдоль набережной Енисея высятся новостройки, которые обеспечивает теплом ТЭЦ-2
Скачать
Соседство с крупным производством напоминает о себе, когда ТЭЦ-2 растапливает котлы или проводит настройку оборудования. Это сопряжено с кратковременным шумом. Его издает промышленный пар, который выбрасывается в атмосферу под высоким давлением через специальные установки.
Поскольку Свердловский район граничит с предгорьем Восточного Саяна, а горы отражают звуки, как зеркало свет, то этот шум могут слышать жители находящихся довольно далеко от ТЭЦ улиц: Свердловской, Парашютной и некоторых других.
Как гасится шум
Выброс замедлившего свою скорость пара в атмосферу осуществляется через трубопровод, выведенный на крышу главного корпуса ТЭЦ. Гул при растопке котлов станции значительно тише, чем раньше.
Котельный цех Красноярской ТЭЦ-2
Скачать
«Технический оркестр»
Тихого производства не бывает, а если речь идет о таком предприятии, как ТЭЦ-2 с установленной тепловой мощностью в 1405 Гкал/ч и электрической — в 465 МВт, то тем более.
Теплоэлектростанцию можно сравнить с оркестром. Здесь свои «партии» у перемалывающих уголь мельниц, у вентиляторов, которые подают воздух на котлы, у трансформаторов, преобразующих электрический ток. И, конечно, у турбин: опытные работники даже по малейшим изменениям в их звучании могут определить неполадки. Это то, что слышат энергетики.
Кстати, был случай, когда на красноярской станции СГК сыграл реальный оркестр. Правда, это было на ТЭЦ-1 и символизировало начало ее большой экологической модернизации
Скачать
А жителям города ТЭЦ-2 гудит вот о чем:
Тревожиться не нужно. Станция гудит — значит производство энергии, без которой невозможна полноценная жизнь большого города, не прерывается ни на секунду.
Что на самом деле выходит из труб ТЭЦ
Башни, выпускающие такие «белые облака», называются градирни. Еще их называют охладительными башнями. Они предназначены для охлаждения больших объемов воды в системах оборотного водоснабжения тепловых электростанций. На самом деле никакого дыма в таких устройствах быть не может. Внутри них ничего не горит, а наоборот – остужается.
Как работает ТЭЦ
Чтобы понять для чего нужны градирни, необходимо сначала выяснить как работает типовая ТЭЦ. Теплоносителем в таких теплоэлектроцентралях выступает водяной пар. Для его производства служит вода, которая чаще всего используется в системе ТЭЦ по замкнутому контуру.
Надежность работы котлов и систем теплоснабжения в первую очередь зависит от качества воды, поэтому обычная водопроводная вода здесь не годится. Так как главной задачей является предотвращение коррозии и накипи в котлах и трубопроводах, воду для них специально химически подготавливают, лишая ее кислорода, минеральных примесей, а также солей кальция и магния.
Подготовленная таким образом вода в паровых котлах превращается в пар и затем под высоким давлением поступает в паровые турбины для производства электроэнергии.
Проходя через рабочее колесо турбины, отработанный пар поступает в конденсаторы, чтобы потом снова в виде воды возвратиться в рабочий цикл производства. Но температура такой воды слишком высока, чтобы сразу вернуться в систему, поэтому для ее снижения и устанавливают градирни.
Градирни различаются по способу подачи воздуха (вентиляторные, башенные, вакуумные и брызгальные) и по направлению движения рабочей среды (с противотоком, с перекрестным током и со смешанным током).
Устройство градирни
Рассмотрим ее работу на примере самой обычной башенной градирни. Именно их чаще всего устанавливают вблизи ТЭЦ. Такие градирни самые экономичные, так как опираются на естественную тягу без использования электричества, но при этом они самые затратные в плане строительства из-за своего большого размера.
Горячая вода в такой башне подается насосами наверх к вершине башни и разбрызгивается оросительной системой, через множество специальных форсунок.
Снизу, через специальные окна, в градирню поступает воздух. Он движется вверх под действием естественной тяги, создаваемой в башне за счет перепада высоты.
При этом, часть горячей воды, успевает испариться и выходит вместе с воздухом через сопло градирни в виде пара. Другими словами, воздух как бы выталкивает часть пара наружу. Именно этот пар мы и видим в виде белых облаков над тепловыми электростанциями. Остальная часть воды, остуженная воздухом, под действием силы тяжести стекает вниз к основанию башни в специальный установленный водосборник.
А оттуда вода попадает обратно в систему. Так ТЭЦ удается экономить средства на водоподготовку.
А где тогда дым от котельных?
Другое дело – дымовые трубы, которые используются для выброса дыма из водогрейных и паровых котлов. Для нагрева воды в таких котлах в качестве топлива используется уголь, газ или мазут. А значит без процесса горения и дыма их работа невозможна. В отличие от градирен, из таких полосатых труб в атмосферу выходит дым.
Почему трубы строят такими высокими?
Большая высота дымовых труб котельных обусловлена несколькими факторами. Главный из них – экология. По понятным причинам дымовые трубы должны быть выше всех основных городских зданий. Также немаловажную роль играет наличие так называемого инверсионного слоя, или по-простому «купола».
Это невидимое скопление воздушных масс, которое препятствует вертикальному перемещению воздуха, образуя тем самым смог. Инверсионные слои называются также задерживающими. Поэтому в зависимости от местности трубы строят с учетом «пробития» такого «купола».
Вторая причина – чем выше дымовая труба, тем лучше тяга в топке котлов. А также, чем больше объем дымовых газов, требуемых для выброса, тем выше должна быть труба.
Почему заводские трубы окрашены в красно-белые полосы?
Трубы окрашивают в красно-белый цвет по требованиям авиационной безопасности.
Трубы высотой до 100 метров должны иметь окраску на 1/3 высоты трубы в виде чередующихся красно-белых полос одинаковой ширины. При этом верхняя и нижняя полосы должны быть окрашены в красный цвет. Дымовые трубы высотой выше 100 м, окрашиваются чередующимися полосами красного и белого цвета на всю высоту сооружения. То есть по количеству полос можно судить о высоте дымовой трубы.
В районе ТЭЦ-23 на востоке Москвы из-за жалоб жителей проведут замеры уровня шума и запахов
Фото © «Московская газета»
ТЭЦ-23, расположенная в Восточном округе столицы, давно является предметом для дискуссий среди москвичей. По словам горожан, они слышат шум во многих районах, но больше всего от него страдают те жители, чьи дома находятся в Метрогородке
Депутат Московской городской Думы от Измайловского округа Елена Янчук рассказала «Московской газете», что проблемы с ТЭЦ ей знакомы не понаслышке: «Мы еще летом ходили туда, встречались с руководством. Конечно, они говорят, что все в порядке, и гул идет не от них, а от небольших бетонных заводов, которые, как я понимаю, принадлежат каким-то частникам. На них же перекладывали ответственность за запахи и запыление. Сейчас пошел новый поток обращений, мы собираемся их формализовать и обратиться в Департамент природопользования города Москвы, чтобы они замерили уровень шума».
«С одной стороны станция нуждается в модернизации, с другой, вокруг нее планируют очень плотную застройку в рамках программы реновации. Строить прямо впритык к любому крупному промышленному объекту — довольно странная идея. К тому же там идет коммерческая застройка. В этих домах достаточно дорогие квартиры, они позиционируются как жилье явно не эконом-класса. При этом, здания расположены в опасной близости от ТЭЦ», — рассказывает Янчук.
По словам депутата, планируется привлечь специалистов, которые сделают замеры и шума, и запахов. «Это сделаю либо я, либо депутат Сергей Обухов, — добавила парламентарий. — И сделано это будет в ближайшее время».
С соцсетях москвичи, живущие по соседству с ТЭЦ, второй год жалуются не только на постоянный шум, но и на периодически возникающий неприятный запах. Так, еще в августе 2020 года пользователи Facebook обсуждали «дикий запаха мазута». По словам жителей, в надзорных органах в ответ на их жалобы отмечали, что в воздухе «превышений вредных веществ нет».
Ранее на платформе Cange.org появилась петиция, адресованная мэру Москвы Сергею Собянину. В ней собраны жалобы москвичей опубликованные в соцсетях, а также оставленные сайте Мосэнерго, которому принадлежит ТЭЦ-23: «Ужасный шум, низкочастотный гул, который мешает спать. Иногда гул не прекращается по несколько дней подряд… Это какой-то ужас! Живу в Северном Измайлово», «В 3 км от ТЭЦ за закрытыми окнами в квартире стоит низкочастотный гул частотой около 165 Гц. Круглосуточно», «Да, действительно, монотонный шум (гул, как будто летит вертолет), не спасает ничего. ». Москвичи, подписавшие обращение, просят градоначальника взять под свой контроль вопрос обновления оборудования тепловой электростанции.
В конце ноября СМИ сообщили об аварии, произошедшей на ТЭЦ, в результате которой жители около 900 домов Восточного округа более чем на десять часов остались без тепла. Тогда прорыв теплотрассы случился на Байкальской улице, термические ожоги получили восемь человек.
Снижение шума от газотурбинной ТЭЦ
Д.т.н. В.Б. Тупов, профессор; к.т.н. С.А. Семин,
доцент, ФГБОУВО «НИУ«МЭИ», г. Москва
Введение
Сегодня газотурбинные ТЭЦ (ГТУ-ТЭЦ) находят все более широкое применение как источники тепловой и электрической энергии для жителей окружающих районов [5] и часто располагаются в непосредственной близости от жилых домов. При этом ГТУ являются самым мощным постоянным источником шума среди всего энергетического оборудования [1], что делает невозможным их применение на объектах теплоэнергетики без внедрения специальных мер по шумоглушению. Все это обусловливает высокую актуальность вопросов, связанных со снижением шума от ГТУ-ТЭЦ.
В настоящей статье на примере действующего теплоэнергетического предприятия рассмотрены вопросы комплексного снижения шума от ГТУ-ТЭЦ, а также предложена разработанная специалистами МЭИ конструкция глушителя шума, позволяющая добиться соблюдения действующих санитарных норм по фактору шума [6] в окружающем жилом районе.
Анализ результатов акустических измерений
Для определения вклада каждого из источников шума было проведено комплексное акустическое обследование, которое включало в себя:
■ измерение уровня шума около шумоизлучающего оборудования, а также в окружающем ГТУ-ТЭЦ жилом районе в дневное и ночное время при различных режимах работы оборудования;
■ измерение уровня шума в жилом помещении в окружающем ГТУ-ТЭЦ жилом районе в дневное и ночное время суток;
■ измерение уровня шума в окружающем ГТУ- ТЭЦ жилом районе в ночное время суток при полностью отключенной ГТУ-ТЭЦ.
Частотным анализатором измерялись уровни звука и уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5-8000 Гц и третьоктавных полосах в диапазоне среднегеометрических частот 2510000 Гц.
Полученные значения уровней звукового давления и уровня звука в окружающем ГТУ-ТЭЦ жилом районе сравнивались с допустимыми нормами по шуму СН 2.2.4/2.1.8.562-96 [6] с учетом поправки на инженерно-технологическое оборудование (-5 дБ).
Проведенные измерения позволили определить основные источники шума и требуемое снижение шума от них.
Рис. 1. Схема размещения ГТУ-ТЭЦ в окружающем жилом районе.
Например, в т. А (рис. 1) основной вклад вносит ГТУ-ТЭЦ. В этой точке после отключения ГТУ-ТЭЦ произошло равномерное снижение уровней звукового давления во всем спектре среднегеометрических частот, а также снизились уровни звука (рис. 2).
В т. В (рис. 1) после отключения ГТУ-ТЭЦ также произошло снижение уровней звукового давления во всем спектре среднегеометрических частот и снизились уровни звука. Однако основным источником шума в этих точках была работающая в это время вентиляция общественного здания, расположенного во дворе дома. На влияние вентиляции указывает то, что при работе ГТУ-ТЭЦ шум в этих точках был сильнее, чем в точках, расположенных ближе к ГТУ-ТЭЦ. При режиме с отключенной ГТУ-ТЭЦ вентиляция не работала и шум заметно снизился.
Таким образом, в окружающем ГТУ-ТЭЦ жилом районе действуют несколько источников шума, и в разных точках превалирует влияние одного из них.
Проведенное акустическое обследование позволило определить наименее затратный путь снижения от ГТУ-ТЭЦ. Было установлено, что основной вклад ГТУ-ТЭЦ в акустический фон связан с шумом, излучаемым от воздухозаборов ГТУ, а также была правильно найдена величина требуемого снижения шума от них с целью достижения санитарных норм по фактору шума [6] в окружающем жилом районе. Это позволило избежать осуществления мер по шумоглушению большой группы оборудования ГТУ-ТЭЦ, внедрение которых не привело бы к снижению уровня шума в окружающем районе.
Мероприятия по снижению шума
Для снижения звуковой энергии, излучаемой от воздухозаборов ГТУ (рис. 3), на требуемую величину, разработаны мероприятия по их шумоглушению путем установки в них шумоглушителей дополнительно к штатным глушителям.
Для снижения шума от воздухозаборов в мировой практике используются в основном глушители диссипативного типа [1, 7-9]. Диссипативные глушители обеспечивают снижение звука для всех среднегеометрических частот. Поэтому для снижения шума от воздухозаборов ГТУ разработана конструкция именно диссипативного глушителя.
Диссипативные глушители представляют собой звукопоглощающий материал, размещенный специальным образом по сечению канала. В зависимости от способа размещения звукопоглощающего материла в канале глушители могут быть пластинчатыми, трубчатыми, сотовыми и др.
Рис. 3. Воздухозаборы ГТУ на ГТУ-ТЭЦ.
Разработанный глушитель соответствует следующим требованиям:
■ обеспечивает необходимое снижение уровня шума;
■ имеет умеренное аэродинамическое сопротивление и не снижает мощность ГТУ;
■ обладает умеренной массой и габаритными размерами;
■ удобен для монтажа и эксплуатационного осмотра.
Для снижения шума воздушного тракта перед каждым из четырех компрессоров ГТУ ГТУ-ТЭЦ устанавливается пластинчатый одноступенчатый глушитель шума на прямом вертикальном участке воздуховода ГТУ (рис. 4, 5).
Рис. 5. Место установки глушителя шума воздухозаборов ГТУ ГТУ-ТЭЦ.
Для уменьшения аэродинамического сопротивления глушителя на входе и выходе пластин устанавливаются круглые обтекатели.
Расчетное аэродинамическое сопротивление глушителя шума воздухозаборов ГТУ составляет около 16 Па, и его установка не приводит к снижению мощности ГТУ. Общая масса каждого глушителя шума (вместе с врезаемым воздуховодом) составляет менее 2 т.
Акустическая эффективность глушителя шума воздухозаборов ГТУ ГТУ-ТЭЦ составляет 2-15 дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5-8000 Гц, что превышает величину требуемого снижения уровня шума при всех среднегеометрических частотах (рис. 6).
Таким образом, установка одноступенчатых пластинчатых глушителей шума, разработанных специалистами МЭИ, позволяет уменьшить шумот воздухозаборов ГТУ на ГТУ-ТЭЦ на требуемую величину.
Выводы
1. Выполненные акустические измерения показали, что при эксплуатации ГТУ-ТЭЦ малой мощности, расположенных в непосредственной близости от жилых домов, проблема повышенного шумового излучения от них является актуальной даже при наличии штатных средств шумоглушения.
2. Комплексный подход при организации акустического обследования ГТУ-ТЭЦ, в ходе которого были проведены измерения при различных режимах работы станции, позволил определить вклад различных источников шума в акустический фон в окружающем жилом районе и найти наименее затратный путь по снижению шума от ГТУ-ТЭЦ.
3. По результатам акустических измерений были определены основные источники шума на ГТУ-ТЭЦ (воздухозаборы ГТУ) и требуемое снижение шума от них с целью достижения санитарных норм по фактору шума.
4. Предложена конструкция пластинчатого одноступенчатого глушителя шума, установка которого в каждом из четырех воздуховодов ГТУ позволит снизить излучение шума от ГТУ-ТЭЦ на требуемую величину. Особенностью разработанного глушителя шума является его высокая акустическая эффективность при малых габаритных размерах и массе и умеренном аэродинамическом сопротивлении.
Литература
1. Тупов В.Б. Факторы физического воздействия ТЭС на окружающую среду. М.: Издательский дом МЭИ, 2012.
2. Семин С.А., Тупов В.Б. Эффективные мероприятия по снижению шума от ТЭЦ и котельной // Сборник докладов V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Защита от повышенного шума и вибрации». Санкт-Петербург, 18-20 марта 2015. С. 268-275.
3. Тупов В.Б., Семин С.А., Тараторин А.А., Тупов Б.В. Комплексное снижение шума от котельных малой мощности // Промышленная энергетика. 2015. № 5.
4. Semin S.A., Tupov V.B. Complex reduction of noise influence from power enterprises with small heating capacity upon surrounding residential area // Proceedings of Twenty-second International Congress on Sound and Vibration. Florence, Italy, July 12-16 2015. — vol. 1051, 8 pp.
5. Цанев С.В., Буров В.Д., Ремезов А.Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций. М.: Издательство МЭИ, 2002.
6. СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. М.: Минздрав России, 1997.
7. Семин С.А., Тупов В.Б. Особенности разработки глушителей шума и звукоизоляции котлов-утилизаторов. Материалы III Всероссийской научнопрактической конференции с международным участием «Защита населения от повышенного шумового воздействия». Санкт-Петербург, 22-24 марта 2011. — c. 389-395.
8. Семин С.А., Тупов В.Б. Разработка глушителей шума котлов-утилизаторов с учетом затухания звуковой энергии в их поверхностях нагрева // Теплоэнергетика. 2011. № 8. С. 37-41.