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

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

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

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

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

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

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

Градирня. На жаргоне - "горшок"

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

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.

В повседневной жизни мы часто говорим: «пойду подышу свежим воздухом», после чего просто выходим из дома на улицу или в лучшем случае в парк. Но кто из нас действительно задумывался над тем, что вкладывается в понятие «свежий, чистый воздух», и много ли в России городов, где смело дышать полной грудью было бы как раз небезопасно?

Главные виновники

Сложно поспорить с тем, что на городской улице по-настоящему чистым и свежим воздухом надышаться вряд ли получится – особенно в городе-миллионнике. Да и в парках особой чистоты в атмосфере тоже не наблюдается. По данным официального «Доклада об экологической ситуации в Санкт-Петербурге в 2014 году» городского Комитета по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности, в атмосферный воздух в Северной столице выбрасывается 451 загрязняющее вещество. Суммарный выброс этих веществ в атмосферу в 2014 году составил 513,2 тыс. тонн.

Сейчас главным загрязнителем петербургского воздуха считается автотранспорт – то есть передвижной источник: на его долю приходится 86% всех вредных выбросов. Среди стационарных источников лидируют предприятия топливно-энергетического комплекса (ТЭК). Кстати, раньше объекты ТЭК по степени «антиэкологичности» обгоняли и автотранспорт. Потом машин стали покупать все больше и больше, а владельцы теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) и котельных задумались над модернизацией генерирующих мощностей: хотелось удешевить процессы и сделать производство более чистым.

В 2014 году выбросы вредных веществ в атмосферный воздух от стационарных источников в Петербурге составили 70,5 тыс. тонн. Эти цифры меньше показателей предыдущего года на 2,5% (1,8 тыс. тонн). Так, в атмосферу стало попадать на 20% меньше диоксида серы, на 6% снизились показатели оксида углерода (CO, или угарного газа), на 11% – окислов азота (NOx) и на 39% – летучих органических соединений. Однако увеличились выбросы твердых загрязняющих веществ – на 9%, а выбросы углеводородов увеличились на целых 74%, составив в 2014 году 6,4 тыс. тонн.

Труднее всего, согласно докладу Комитета по природопользованию, найти чистый воздух жителям Выборгского, Кировского, Приморского и Невского районов, где выбросы стационарных источников наиболее существенны. Легче дышится в Ломоносовском, Кронштадтском, Адмиралтейском, Фрунзенском и Петродворцовом районах.

Всего же по России в качестве основного источника загрязнений атмосферного воздуха лидирует также автотранспорт, оставляя стационарные источники далеко позади. Среди последних, по данным ежегодного Государственного доклада о состоянии и об охране окружающей среды в Российской Федерации, больше всего загрязняют воздух обрабатывающие производства, за ними следует отрасль добычи полезных ископаемых, а затем – доля сектора производства и распределения электроэнергии, газа и воды, на который в 2014 году пришлось 3761,483 тыс. тонн общих выбросов, или, в пересчете на душу населения, – 25,717 кг на человека.

ТЭЦ и котельные: уголь против газа

Основным видом топлива для ТЭЦ и котельных является уголь, мазут, дизельное топливо или природный газ. В Петербурге сейчас компании теплоэнергетического комплекса активно переводят свои объекты с твердого топлива на газовое. При этом, считают энергетики, выигрывает и компания, и природа.

По данным Комитета по энергетике и инженерному обеспечению, сейчас в Петербурге в системе теплоснабжения работают 10 ТЭЦ ОАО «Территориальная генерирующая компания № 1» (ТГК-1), 6 ведомственных ТЭЦ, 273 котельных государственного унитарного предприятия (ГУП) «Топливно-энергетический комплекс Санкт-Петербурга» («ТЭК СПб»), 286 котельных ООО «Петербургтепло­энерго» и 132 теплоснабжающие организации.

Все ТЭЦ, принадлежащие компании ТГК-1, работают на природном газе, а мазут используется только в качестве резервного топлива. Однако и при работе на газе ТЭЦ выбрасывают в атмосферу достаточное количество загрязняющих веществ, и компании, судя по их заявлениям, продолжают работать над снижением вредного воздействия на окружающую среду. «По итогам I квартала 2015 года объем выбросов производственных объектов ОАО «ТГК-1» в атмосферу снизился на 7,5% по сравнению с аналогичным периодом 2014 года. Ни на одной из 54 электростанций не отмечено превышений установленных экологических нормативов», – сообщают, например, в пресс-службе ТГК-1.

Городские котельные пока не могут похвастаться такой «чистой» статистикой, однако работа по переводу угольных котельных на газ ведется не первый год.

Почти половина петербургских котельных принадлежит ГУП «ТЭК СПб», и основным топливом для большинства из них служит газ. Как сообщила журналу «Экология и право» заместитель руководителя пресс-службы ГУП «ТЭК СПб» Анна Иванова, в 2015 году компания приступила к реализации программы по реконструкции котельных, работающих на твердых и жидких видах топлива (уголь и мазут). Всего таких котельных в ведении ГУП «ТЭК СПб» 34. Двадцать семь объектов в будущем переведут на газ, сообщила представитель ГУП «ТЭК СПб», еще семь будут переоборудованы под центральные тепловые пункты – объекты, не вырабатывающие тепловую энергию, а распределяющие тепло между потребителями. Кстати, перевод котельных на газовое оборудование, по расчетам предприятия, позволит ежегодно экономить более 200 млн рублей. Затраты на реконструкцию смогут окупиться менее чем за три года. Кроме того, эти меры, по оценке компании, позволят значительно снизить объем выбросов в окружающую среду вредных веществ.

При сжигании угля на ТЭЦ или в котельных выделяются диоксид азота, оксид азота, оксид углерода, бенз(а)пирен, диоксид серы, неорганическая пыль и сажа. При использовании газообразного топлива вместо семи видов загрязняющих веществ выделяются только четыре: диоксид азота, оксид азота, диоксид серы и бенз(а)пирен. Кроме того, сернистого ангидрида (SO2) – токсичного вещества, при отравлении которым появляются кашель, насморк, слезотечение, головокружение, – при сжигании газа выбрасывается в воздух значительно меньше, а сажа исчезает вообще.

Однако даже при переходе на газ приоритетные загрязнители атмосферы в Петербурге – окислы азота и бенз(а)пирен – никуда не исчезают, уменьшается лишь их количество. Причем уровень концентрации бенз(а)пирена, который является веществом 1-го класса опасности и имеет свойство накапливаться – обычно в почве или воде, по словам руководителя Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) Александра Фролова, прозвучавшим в докладе на третьем заседании Федерального экологического совета в Петербурге в июне этого года, автоматической системой мониторинга атмосферного воздуха в городе не измеряется.

А что же в других городах?

Активный перевод объектов ТЭК на газ – тенденция далеко не для всей России: твердое топливо было и, судя по официальным данным, остается основным для отопительных систем многих городов страны.

Как указывает исследование «К оценке влияния деятельности ТЭК на качество окружающей среды и здоровье населения», ссылаясь на данные петербургского НИИ охраны атмосферного воздуха (НИИ «Атмосфера») о выбросах загрязняющих веществ в Российской Федерации, в городах Абакан, Барнаул, Благовещенск, Горно-Алтайск, Красноярск, Кызыл, Чита, Улан-Удэ из общего числа источников теплоснабжения более 70% в 2007 году работало на твердом топливе, и выбросы от энергетических установок составляли более 50-60% общего потока загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников.

Ухудшает ситуацию в Сибири и на Дальнем Востоке резко континентальный климат, а также низкая способность атмосферы к самоочищению, отмечает исследование: в таких природных условиях даже при небольших выбросах вредные вещества могут накапливаться в атмосферном воздухе до высоких концентраций. Средняя концентрация взвешенных частиц – находящихся в воздухе мелких частиц пыли, золы, сажи, дыма, различных химических соединений – в атмосферном воздухе в городах азиатской части России, по данным НИИ «Атмосфера», было в 2007 году на 30% выше, чем в городах европейской части.

Большинство ТЭЦ, работающих на угле, говорится в исследовании, расположены на Урале в Свердловской и Челябинской областях, в регионах Сибири и Дальнего Востока – в Кемеровской, Пермской, Иркутской областях и Забайкальском крае.

При этом использование угля сказывается не только на качестве воздуха, но и в целом на качестве жизни. В регионах с наибольшим использованием угля индекс человеческого развития (ИЧР) – интегральный показатель, включающий ожидаемую продолжительность жизни, грамотность, образование, доходы населения, – в 2006 году был значительно ниже, чем на других территориях страны. Исследование приводит информацию ангарского издания «Оценка адекватности ведомственных систем мониторинга атмосферного воздуха для целей оценки риска здоровью населения / Оценка риска для здоровья от неблагоприятных факторов окружающей среды: опыт, проблемы и пути решения», согласно которому из десяти субъектов РФ с наиболее низким ИЧР в шести регионах доминировало использование угля в качестве топлива (Республика Бурятия, Амурская область, Еврейская автономная область, Забайкальский край, республики Алтай и Тыва). Ожидаемая продолжительность жизни в этих регионах, по данным издания, не превышала 60,9 лет, что на 4,4 года меньше среднероссийского показателя.

«Выбросы ТЭК, по нашим ориентировочным оценкам, обусловливают примерно 15-20% дополнительной смертности населения, связанной с загрязнением атмосферного воздуха», – пишет автор исследования, руководитель Лаборатории прогнозирования качества окружающей среды и здоровья населения Института народнохозяйственного прогнозирования РАН, профессор Борис Ревич, резюмируя: «Экологически непроработанные решения по строительству и (или) расширению объектов ТЭК могут привести к дальнейшему ухудшению условий проживания и здоровья населения».

Уголь будет жить?

И еще два-три года назад, как следует из доклада Министерства энергетики РФ «Теплоэнергетика и централизованное теплоснабжение России в 2012-2013 годах», ситуация, очевидно, не претерпела сильных изменений.

Из более чем 73 тыс. котельных, действующих в системах централизованного теплоснабжения в России в 2013 году, на твердом топливе работало 34,2%, на газе – 60,2%. В целом по России 20% теплоэлектроцентралей в 2012 и 2013 годах использовали твердое топливо и 76% – природный газ.

Но данные по Сибирскому и Дальневосточному федеральным округам показывают почти зеркальную картинку: до 72% твердого топлива на ТЭЦ и 61-62% в котельных против более 20% газа в Сибири, 53-55% твердого топлива используют котельные на Дальнем Востоке. Впрочем, доля природного газа на дальневосточных ТЭЦ за два года выросла с 44% до 52%.

Несмотря на то, что уголь является одним из самых экологически вредных источников энергии, власти России планируют расширение угольной промышленности. Так, в «Программе развития угольной промышленности на период до 2030 года», обновленной в июне 2014 года, говорится, что реализация принятого документа, в частности, позволит обеспечить рост поставок российского угля для электроэнергетики на внутреннем рынке с 102 млн тонн в 2010 году до 123 млн тонн в 2030 году. Тогда же министр энергетики Александр Новак сообщил на правительственном совещании, что на Дальнем Востоке предусматривается строительство нескольких теплоэлектростанций, использующих в качестве топлива уголь.

Впрочем, технологии сжигания угля все-таки хотят модернизировать. В частности, в «Энергетической стратегии России на период до 2030 года» указано, что для достижения стратегических целей развития необходимо решить в том числе задачу по расширенному внедрению новых экологически чистых и высокоэффективных технологий сжигания угля.

Но пока что получается, что наряду с ростом числа газовых ТЭЦ и котельных в Петербурге и в других крупных городах страны, как и в регионах добычи угля, продолжают вырабатывать энергию из твердого топлива. И в ближайшие годы городскому населению России, видимо, насладиться чистым и свежим воздухом так и не удастся.

Ирина Власова

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.

Высота трубы, м 120 150 180 240 330

Скорость газов на выходе, м/с 15–25 20–30 25–35 30–40 35–45.

В России дымовые трубы стандартизованы. Высота дымовых труб h выбирается с шагом 30 м из ряда 120, 150, 180, 210, 240, 270, 300, 330, 360, 390, 420, 450 м. Внутренние диаметры устья дымовых труб имеют следующие значения: 6,0; 7,2; 8,4; 9,6; 10,8; 12,0; 13,8.

Дымовые трубы работают в тяжелых условиях. Как высотные сооружения они подвержены мощному воздействию ветровой нагрузки и собственного веса. Кроме того, они являются замыкающим элементом газовоздушного технологического тракта ТЭС и подвергаются воздействию агрессивных нагретых дымовых газов, содержащих влагу, остаточную золу и для большинства топлив – оксиды серы, из которых наиболее опасен SО 3 .

Для надежной длительной работы современные конструкции дымовых труб проектируют из оболочки, воспринимающей ветровые и весовые нагрузки и передающей их на фундамент, и газоотводящего ствола, воспринимающего воздействия агрессивной среды дымовых газов. Оболочка всех крупных отечественных дымовых труб выполняется однотипно

(рис. 11.1): она представляет собой монолитный железобетонный кольцевой ствол конической формы с уменьшающейся снизу вверх толщиной стенки, опирающийся на фундамент из того же материала.

Рис. 11.1. Дымовые трубы ТЭС:

Рис. 11.1. Дымовые трубы ТЭС:

а - дымовая труба одноствольная с кирпичной футеровкой и вентилируемым зазором: 1 - калорифер; 2 - вентилятор; 3 - вентиляционный канал; 4 - железобетонный ствол; 5 - футеровка; 6 - вентиляционные окна; 7 - помещение КИП; 8 - фундамент

б - четырехствольная дымовая труба в железобетонной оболочке: 1 - железобетонная оболочка; 2 - металлический ствол; 3 - цоколь; 4 - подводящие металлические газоходы; 5 - наружная тепловая изоляция; 6 - фундамент

Газоотводящий ствол может выполняться по-разному. В большинстве случаев он непосредственно примыкает к внутренней поверхности оболочки и имеет также коническую форму (рис. 11.1, а ). Для неагрессивных газов его проектируют из обычного красного кирпича, для агрессивных (на сернистых топливах) – из кислотоупорного кирпича. Футеровку выполняют участками высотой 10 м, она опирается на кольцевые выступы оболочки (консоли). Для повышения надежности трубы на агрессивных газах можно делать вентилируемый зазор толщиной 200–400 мм между оболочкой и футеровкой. В него с помощью вентилятора подается воздух, нагретый в паровых калориферах до 60 – 80 °С.

Для дымовых труб ТЭЦ получила применение многоствольная конструкция дымовых труб (рис. 11.1, б ). В железобетонной оболочке размещается несколько (три–четыре) отделенных от футеровки металлических стволов, покрытых тепловой изоляцией. Стволы выполняются из обычной или из слаболегированной стали 10´НДП толщиной 10–12 мм. Стволы разделяются по высоте на участки и подвешиваются к оболочке металлическими тягами. Каждый ствол обслуживает свою группу паровых или водогрейных котлов.

При многоствольной конструкции на ТЭЦ можно устанавливать одну трубу, что удешевляет стоимость и позволяет создавать мощный дымовой факел, высоко поднимающийся над трубой. Между трубами и оболочкой образуется большое обслуживаемое пространство, где устанавливаются лестницы и площадки. В этом пространстве могут свободно перемещаться люди, осуществляя осмотр или ремонт отключенного ствола.

Трубы на ТЭС могут выполняться и с одним отдельно стоящим обслуживаемым газоотводящим стволом цилиндрической формы, подвешиваемым к железобетонной оболочке как из металлических, так и коррозионно-стойких неметаллических материалов.

Число труб на ТЭС должно быть минимальным, но по условиям надежности работы – не менее двух. Исключение составляют многоствольные трубы, которые могут устанавливаться по одной на ТЭС.

Отчетность