Система оборотного водоснабжения электростанций

 

ЬШСТЕМА ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ, содерхсащая льдохранилище с водоприемником талой воды, пруд-охладитель,подклю-ченный водосбросным и водозаборным каналами к конденсатору турбины,циркуляционный насос, установленный на водозаборном канале перед конденсатором , отличающая с-я те,м,что,с целью повышения экономичности , она снабжена плотинами со шлюзами, установленными в пруде-охладителе и делящими последний на три отсека, в двух из которых,подключенных к водоприемнику талой воS дц, размещено льдохранилище, и смесителем , размещенным перед цирку (А) -ляционным насосом в водозаборном канале и подключенным каналом к водоприемнику талой воды.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК

g g Г28 В 9 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3417894/24-06 (22) 19.03.82 (46) 28.02.84. Бюл. 9 8 (72) В.П.Корбут, О.M.Ñêëÿðåíêo, Б. И.Дубровский„ А.П.Соколов, Г.С.Агеев и А.Я.Ткачук (71) Киевское отделение Всесоюзного

ro судар с твенно ro ордена Ленина и . ордена Октябрьской Революции проектного института "Теплоэлектропроект" и Киевский инженерно-строительный институт (53) 621..175(088.8) (56) 1. Стерман Л.С. Тепловые .и атомные электростанции,:- И., Атомиздат, 1975.с.346.

2. Исследование работы опытнопромышленной установки Серовской

ГРЭС. Отчет ВНИИТ, Гос. per.

11 78059616, 1978. (54) (57) 1. СИСТЕМА ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЭНЕКТРОСТЛНЦИЙ, содержащая льдохранилище с водоприемником талой воды, пруд-охладитель,подключенный водосбросным и водозаборным каналами к ионденсатору турбины,циркуляционный насос, установленный на водозаборном канале перед конденсатором, о т л и ч а ю щ а я с.я тем,что,с целью повышения экономичности, она снабжена плотинами со шлюзами, установленными в пруде-охладителе и делящими последний на три отсека, в двух из которых,подключенных к водоприемнику талой воды, размещено льдохранилище, и смесителем, размещенным перед цирку- ляционным насосом в водозаборном канале и подключенным каналом к водоприемнику талой воды.

10 76728

2. Система по.п. 1 о т л и ч аю щ а я с я тем,что она снабжена установкой с замкнутым" циклом низкокипящего рабочего тела, включающей последовательно установленные испаИзобретение относится к энергетике и может быть использовано на электростанциях, как атомных, так и тепловых для охл аждения оборудования .

Известна система оборотного водо снабжения электростанций, содерхсащая пруд-охладитель с сооружениями водоз абор а и водо сброса, конденсатор турбины с соединяющими их водоподводящими и сбросными каналами„главный циркуляционнык насос и подпиточные каналы (1 3.

Основным недостатком указанного решения является низкая охлаждающая способность прудов-охладителей, что лимитируется закономерностями теплообмена поверхности воды с атмосферным воздухом, т.е. даже при11 развитых поверхностях водохранилища температура циркуляционной воды на входе в конденсатор не может быть ниже температуры наружного воздуха.

Поэтому в теплый период года значительно ухудшается экономичность станции и возрастает расход топлива на выработку электроэнергии.

Известна система оборотного водоснабжения тепловой электростанции (ТЭС) и атомной электростанции (АЭС), содержащая льдохранилище с водо приемником талой воды, пруд-охладитель, подключенный водосбросным,и водозаборным каналами к конденсатору турбины, циркуляционный насос, установленный на водозаборном канаде передд конде н сат ор ом (2 ).

Данная система позволяет осуществлять достаточное охлаждение однако намороженная масса льда быстро стаивает и не позвсляет осуществлять эффективное охлаждение в длит ел ьный период, что снижает э кономичность системы и ее эффективность.

Цель изобретения — повышение экономичности. рительный блок, турбину, конденсационный блок и насос, причем испарительный блок размещен в водосборном канале, а конденсационный — в канале талой воды.

Поставленная цель достигается тем, что система оборотного водоснабжения .электростанций, содержащая льдохранилище с водоприемником та5 лой воды, пруд-охладитель, подключенный водосбросным и водозаборным каналами и конденсатору турбины, циркуляционный насос, установленный на водозаборном канале

1О перед конденсатором, снабжена плотинами со шлюзами, установленными в пруде-ахладителе и делящими последний на три отсека, в двух из ко— торых, подключенных к водоприем—

15 нику талой воды, размещено льдохранилище1 и смесителем, размещенным перед циркуляционным насосом в водозаборном канале и подключенным каналом к водоприемнику талой во20 ды.

Кроме того, система снабжена также установкой с замкнутым циклом низкокипящего рабочего тела,вклю— чающей последовательно установ—

25 ленные испарительный блок, турбину, конденсационный блок и насос, причем испарительный блок размещен в водосбросном канале, а конденсационный — в канале талой во30 +b °

На фиг.1 условно изображен план системы оборотного водоснабжения электростанций; на фиг.2 — продольный разрез А-А на фиг.1; на фиг.З— продольный разрез Б-Б по каналу таЗ5 лой воды.

Система оборотного водоснабжения электростанций содержит прудохладитель 1, разделенный плотиной

2 со шлюзами 3 на водохранилище 4 и льдохранилище 5 с основным 6 и промежуточным 7 отсеками, между которыми установлена плотина 8 со шлюзами 9, смеситель 10, соединенный с водохранилищем 4 и основным 6 и про.

45 межуточным 7 отсеками льдохранилища воды, после чего шлюзы 28 закрываются. Намораживание льда в промежуточI ном отсеке 7 осуществляется периодической подачей воды через. шлюзы 3 в плотине 2 по водораспределительной системе 24.

В теплый период года открываются частично шлюзы 3 в плотине 2, и оборотная вода из водохранилища 4 по водораспределительной системе 24 тонким слоем заполняет промежуточный отсек 7. Таким образом, полностью используется скрытая теплота плавления льда и происходит оттаивание: верхних слоев льдохранилища 5. Смесь охлажденной и талой, воды попадает в дренажную систему 26 и стекает в во доприемник 13 талой воды. Иэ водоприемника 13 по каналу 12 охлажден- . ная вода поступает в смеситель 10 и смешивается с циркуляционной водой» поступающей по водозаборному каналу

11 иэ водохранилища 4, благодаря чему понижается температура воды, поступающей в конденсатор 16. Первоначально оборотная вода поступает в промежуточный отсек 7,и, следовательно, происходит более активное его раэмораживание, а затем по каналу 12 подключается в смесителю 10 основной отсек 6. В теппый период года после опорожнения от талой воды промежуточного отсека 7 ан заполняется оборотной водой через шлюзы 3 и участвует в основном циркуляционном цикле. Для размораживания основного отсека 6 приоткрываются шлюзы 9 в плотине 8, и происходит процесс,аналогичный рассмотренному для промежуточного отсека 7. При полном размораживании основного отсека 6 также происходит его заполнение водой через . шлюзы 9.Причем водораспределительная система 24 и низкая температура донного грунта льдохранилища 5 способствует понижению температуры воды, поступающей по каналу

12 в смеситель "10, по сравнению с температурой воды в водохранилище 4.

B холодный период года первоначально освобождается от оборотной воды основной отсек 6, и происходит процесс намораживания льда в последовательности, описанной выше. Таким образом, промежуточный отсек 7 выполнен для сокращения площади земель, занимаемых под водохранилище 4..

3 1076728 ф

5 водозаборным каналом 11 и каналом

12 талой воды соответственно, водоприемник 13 талой воды, подпиточный канал 14 и водосбросный канал 15, соединенный с конденсатором 16 тур бины 17, циркуляционный насос 18> установленныч в водозаборном канале 11 причем вход конденсатора 16 подключен по воде через насос 18 к водозаборному каналу ll, установку с .замкну- lp тым циклом низкокипящего рабочего тела, включающую испарительный блок

19, установленный в водосбросном канале 15, конденсаторный блок 20,установленный в канале 12 талой воды, турбину 21 и насос 22, соединенные системой трубопрводов 23 с испарительным 19 и конденсаторным 20 блоками. Основной 6 и промежуточный 7 отсеки льдохранилища 5 снабжены водораспределительной системой 24, установленной -на опорах 25, и дренажной системой 26 с вертикальными щелями. Конденсаторный блок 20 снабжен системой 2? орошения, а на канале 12 талой воды установлены шлюзы 28 по обе стороны конденсаторного блока 20, к которому могут быть подключень| вентиляторы 29 и воздуховыпускные устройства 30, Система оборотного водоснабжения

ЗО электростанций работает следующим образом.

В холодное время года из водохранилища 4 вода подается по водозаборному каналу 11 в смеситель 10, 35 откуда поступает в конденсатор 16 . турбины 17 и по водосбросному каналу 15 отбрасывается в водохранилище 4. По подпиточному каналу 14 вода поступает из другого водоема в 40 водохранилище 4, и из него через шлюзы 3 в плотине 2 перетекает в промежуточный отсек 7 льдохранили» ща 5 по водораспределительной системе.24. Для намораживания льда вода 45 из промежуточного отсека 7 льдохранилища 5 при отрицательных температурах воздуха периодически поступает через шлюзы 9 плотины 8 в водораспределительную систему 24, 50 откуда слоями заполняет основной отсек 6 льдохранилища 5. В этот период промежуточный отсек 7 включен q общий цикл оборотного водоснабжения, . После полного намораживания основного55

1 отсека 6 происходит удаление воды . из промежуточного отсека 7 при закрытых шлюзах 9 по каналу 12 талой и 1076728 б

В системе оборотного водоснаб- наружного воздуха более 0оС дополнижения для использования перепада тем тельно к воздушному охлаждению конаератур в водосбросном канале 15 и денсаторного блока 20 включается водоподводящем канале 12 талой воды,система 27 орошения талой водой . применена термоэнергетическая уста- В теплый период года градиент новка, в которой используется замк- температур на внешней поверхности етый термодинажческий цикл низко- иапарительного блока 19 и конденсавакипающего рабочего тела (например, торного блока 20 может достигать аммиака) . Нагретая вода, выходящая 30-35 С. В холодный период года при из конденсатора 16 турбины 17 по во- 10 температурах воздуха менее 0 С и о досбросному каналу 15, поступает на воздушном охлаждении конденсаторного испарительный блок 19. При этом зат- блока 20 температурный перепад не о рачивается часть тепловой энергии менее 14-16 С и в зависимости от наводы на иопарение жидкого рабочего ружных условий находится в предетела, и вода сбрасывается в водо- 1 лах летнего перепада температур. хранилище 4 с более низкой температу. рой.Пары рабочего тела, проходя че-. При применении. предлагаемой систерез турбину 21 приводят в движение ьы оборотного водоснабжения достига3 электрогенератор и, потеряв здесь ются следующие преимущества, Обеспечасть своей энергии, поступают в кон- Zp чивается снижение температуры оборотденсаторный блок 20. Талая или охлаж- ной воды, .поступающей на конденса денная вода, поступая из водоприем- тор 16 турбины 17 в теплый период гоника 13 по каналу 12 в смеситель да за счет аккумуляции холода, а сле10, омывает конденсаторный блок 20. довательно, повышается КПД электроПары рабочего, тела низкого давления 25 станции, и снижается расход топлива охлаждаются и конденсируются до, (например, при снижении температуры по жидкого состояния, Жидкость насосом ступающей в конденсатор воды на 3ОС

22 подается в испарительный. блок 19, экономится 3 r условного топлива на и цикл повторяется. В периоды года 1 кВт ч электроэнергии),более глубопри температурах наружного воздуха gp кое охлаждение в теплый .период года менее 10-15оС, когда еще не начинает - достигается при распределении воды функционировать водоприемник 13 тЪ- водораспределительной системой 24 лой воды или когда уже полностью по льдохранилищу 5 и использовании ее использована охлаждающая способ- . в оборотном водоснабжении, кроме ность льдохранилища 5, шлюзы 28 этого создание в системе повышенного закрываются, и осуществляется воздуш перепада температур между сбрасываное охлаждение конденсаторного блока емой водой после конденсатора 16

20 ° Вентилятор 29 нагнетает в канал турбины 17 и талой водой позволяет

12 воздух, который, пройдя через кон- дополнительно вырабатывать электроденсаторный блок 20, выбрасывается 4О энергию, а также использовать его для воздуховыпускным устройством 30 на- других термодинамических циклов, что, ружу, охладив при этом пары рабоче- в целом, свидетельствует о повышении

ro тела. Причем при температурах экономичности системы .

A-A

1076728

-б

Составитель В. Чирков

Редактор Е. Папп Техред Т;Фанта Корректор О.Билак .Заказ 727/37 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дедам изобретений и открытий

113035, Иосква, Н-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4