Kdo se bojí chladicích věží, nesmí do elektrárny

Blog

Měří 100 metrů, a pokud se nad nimi zrovna netyčí ještě třikrát vyšší komín, jsou nepřehlédnutelnou dominantou elektráren, ale také hutí či chemiček. Navíc mají ve zvyku manifestačně vypouštět hustou bílou páru. Není divu, že chladicí věže budí tolik pozornosti. K čemu tedy tato tajemná zařízení vlastně slouží a jaký je jejich skutečný dopad na ovzduší?

Jak již napovídá název, primární funkcí chladicí věže je cosi ochlazovat. V případě tepelných elektráren tím „cosi“ bývá voda, která obíhá v chladicím okruhu, a zajišťuje tak provoz daného výrobního bloku. Abychom ale získali konkrétnější představu, musíme napřed opustit „nádvoří“ s věžemi a vydat se do kotelny a strojovny.

Jak se vyrábí elektřina v uhelné elektrárně, to je všeobecně známo. Uhlí se spaluje v kotli a ohřívá vodu. Vzniklá vodní pára roztáčí turbínu a napojený generátor vyrábí elektrický proud stejným způsobem jako dynamo jízdního kola. Co se však děje dále s vodní párou, která to všechno zařídila? Za posledním dílem turbíny vstupuje do tzv. kondenzátoru a mění se opět na vodu. Aby však mohla opět vstoupit do výrobního procesu, je třeba ji vychladit na původní teplotu. A právě to je úkol pro chladicí věž.

Ta funguje jako tepelný výměník, v němž se přivedená voda rozstřikuje na drobné kapičky a zbavuje se tepla díky proudu stoupajícího vzduchu. U chladicích věží s přirozeným tahem se využívá tzv. komínového efektu, který je postaven na prostém fyzikálním faktu, že horký vzduch je lehčí než studený. Vodní pára tedy přirozeně stoupá vzhůru a ochlazenou vodu odvádějí čerpadla zpět „na šichtu“ do chladicího okruhu.

Odvod tepla zajišťuje odpar a z toho vyplývá, že vodu je třeba docela vydatně doplňovat. Praxe však zároveň ukazuje, že kromě toho se musí také intenzivně čistit, protože chladicí věž funguje jako pračka. Spodem nasává okolní vzduch se všemi škodlivinami a propírá ho vodní clonou, takže veškeré nečistoty zůstávají ve vodě. Nahoru pak stoupá velmi čistá vodní pára. Je to paradox, ale díky tomuto principu pračky může být bezprostředně u elektrárny čistší vzduch než ve vzdálenějším okolí.

Znamená to tedy, že dopad chladicích věží na ovzduší je buď nulový, anebo dokonce pozitivní? Ano, ale pouze za předpokladu, že se zařízení využívají výhradně k svému primárnímu chladicímu účelu. V některých moderních uhelných elektrárnách však zároveň přebírají funkci komína a kromě vodní páry odvádějí také spaliny. Systém funguje tak, že spaliny vstupují do středu chladicí věže přibližně ve třetině její výšky a odcházejí do volného prostředí společně s vodní párou. Dovnitř samozřejmě přicházejí již ve finálních parametrech, tj. očištěné od oxidu siřičitého, oxidů dusíku a prachových částic. Klíčová otázka zní: ovlivňuje toto uspořádání konečný dopad elektrárny na životní prostředí?

Hlavní výhoda odvádění spalin přes chladicí věže spočívá v tom, že stoupající vodní pára má mnohem větší vztlak než spaliny, a umožňuje jim tak dosáhnout lepšího rozptylu než z běžného komína. To je obzvláště výhodné v případě uhelných elektráren, protože kouřové plyny se po mokrém odsíření silně ochlazují, a stoupají pak do ovzduší daleko pomaleji.

Inovativní technologii poprvé použili Němci v roce 1982 v elektrárně Völklingen, která sloužila jako prototyp pro řadu dalších uhelných zdrojů. Také díky „bezkomínovému“ řešení získala v roce 1991 mezinárodní cenu amerického časopisu Power International jako ekologicky šetrná elektrárna.

V České republice aplikovala toto řešení jako první Elektrárna Chvaletice, a stala se tak ekologickým průkopníkem. Instalaci zajistilo již uprostřed 90. let finsko-japonské konsorcium IVO, Itochu, Hitachi v rámci výstavby odsíření. Že jde o velmi progresivní přístup, to se potvrdilo nedávno, kdy byl zvolen stejný způsob odvádění spalin v rámci komplexní obnovy Elektrárny Tušimice II a také při budování nového bloku Elektrárny Ledvice.

Uspořádání, v němž chladicí věže přebírají funkci komína, má tedy jednoznačně pozitivní dopad na životní prostředí.

Na závěr se sluší dodat, že existuje ještě jeden netradiční způsob využití chladicích věží, který se skutečně může negativně projevit na lidském zdraví a v extrémním případě vede až k ohrožení života. Uhodnete, který to je? Pokud potřebujete nápovědu, zkuste se pozorně zadívat na datum zveřejnění tohoto příspěvku. Ano, už je to přesně rok!

zpět