CN105895179B - 核电厂冷却塔废热加热海淡原水并降低温排的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种核电厂冷却塔废热加热海淡原水并降低温排的方法，包括如下步骤：在冷却塔与原海水之间设置换热系统，在换热系统内设置两组换热管；将其中一组换热管的进水端与冷却塔的出水端相连通，出水端经过混合池、排水明渠、感潮河段与大海相连通；将另一组换热管的进水端与原海水相连通，出水端与海水淡化系统相连通。本发明利用核电厂海水冷却塔的出水废热，提高海水淡化原海水水温，从而减少土建及设备投资、降低系统运行能耗，冷却塔出水废热得到进一步的利用、变废为宝；同时冷却塔的出水水温降低，有利于感潮河段及排放海域的生态环境。

Description

核电厂冷却塔废热加热海淡原水并降低温排的方法
技术领域
本发明属于核电技术领域，具体涉及一种核电厂冷却塔废热加热海淡原水并降低温排的方法。
背景技术
在我国目前已建和在建核电厂的海水淡化工艺均采用了反渗透海水淡化技术，由于水温对反渗透装置的产水流量影响较大，即水温每变化1℃，在进水压力不变的情况下，其产水量约增减2.7％。考虑北方冬季原海水水温过低(以渤海湾为例，约为-1℃)，会采取一些提高水温的措施或采用循环水排水作为海水淡化的水源。提高水温的措施通常为由锅炉房提供热源与原海水进行热交换，使原海水达到适宜的温度，但此种方法需为此增加土建和设备投资，运行能耗高，一般均为临时措施；当核电厂冷却水系统为海水直流供水时，可采用循环水排水作为海水淡化的水源，但当核电厂冷却水系统为海水循环供水时，由于循环水排水的浓缩已不适用其作为海水淡化的水源，因此应采用原海水，并考虑冬季提高水温的措施。
某核电厂海水冷却塔的循环水系统进水水温最低约为-1℃，循环水排水在排放时约为15℃，15℃的温排水在未采取任何散热减温措施的情况下排放到海域，会对排放海域的海洋生态环境造成不利影响，影响范围较大。核电厂冷却水系统为海水直流供水的排放水温升一般约为10℃，排入大海时会导致周围水体有一定的温升。根据以往的设计经验10℃温升对排放海域的浮游生物、鱼类、虾类和贝类等的影响有限，符合国家的环境影响评价。核电厂冷却水系统为海水循环供水时，其排放水流量约为直流供水流量的3％左右，但由于温升较高，适当降低排水温度有利于环境保护。
本核电厂厂址距海水取水口约20km，距排放口感潮河段约10km。冷却水系统不具备海水直流供水的条件。
冷却塔出水如不采用热交换的降温方式，仅以10km明渠沿程所降的水温非常有限，还需考虑另建冷却池。所建冷却水池占地约14公顷，土建投资约5.5亿人民币。
另外，核电厂冷却水系统为海水循环供水时，海水淡化系统冬季采取的加热措施由锅炉房供热。锅炉房的热源介质无论是除盐水还是软化水均应由海水淡化提供，虽然水量很小，仅占总制水量的1.5％，但是也会增加海水淡化系统的总取水量及制取规模，势必会带来一定的投资，年运行费用约增加10万元人民币。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种核电厂冷却塔废热加热海淡原水并降低温排的方法，能够利用冷却塔出水水温，提高原海水温度，供海水淡化，从而减少设备投资，降低系统的能耗，且有利于感潮河段及排放海域的生态环境。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：提供核电厂冷却塔废热加热海淡原水并降低温排的方法，包括如下步骤：
1)在冷却塔与原海水之间设置换热系统，在换热系统内设置两组换热管；
2)将其中一组换热管的进水端与冷却塔的出水端相连通，出水端经过混合池、排水明渠、感潮河段与大海相连通；
3)将另一组换热管的进水端与原海水相连通，出水端与海水淡化系统相连通。
进一步，所述换热系统包括相互连通的两级换热器。
进一步，在两级换热器的连接管线上分别设有热源中间加压泵和海水中间加压泵。
本发明的有益技术效果在于：本发明通过设置两组换热管，利用核电厂海水冷却塔的出水废热，提高海水淡化原海水水温，从而减少设备投资、降低系统运行能耗，冷却塔出水废热得到进一步的利用、变废为宝；同时冷却塔的出水水温降低，有利于感潮河段及排放海域的生态环境。
附图说明
图1是本发明核电厂冷却塔废热加热海淡原水并降低温排的方法的结构图。
图中：
1、2-换热器 3-热源供水泵 4-热源中间加压泵 5-海水取水泵 6-海水中间加压泵 7-海水淡化供水泵 8-排水泵 9-冷却塔 10-排水明渠 11-感潮河段 12-大海 13-吸水池 14-混合池
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
如图1所示，是本发明核电厂冷却塔废热加热海淡原水并降低温排的方法，包括如下步骤：
1)在冷却塔9与原海水之间设置换热系统，在换热系统内设置两组换热管；
2)将其中一组换热管的进水端与冷却塔循环水排水端相连通，出水端经过混合池14、排水泵8、排水明渠10、感潮河段11与大海12相连通；
3)将另一组换热管的进水端与原海水相连通，出水端与海水淡化系统相连通。
其中，步骤1中，换热系统优选两级换热器1、2，但不限两级也可多级，根据实际需要确定。两级换热器或多级换热器相连通，在连通的管线上分别设有热源中间加压泵4和海水中间加压泵6；冷却塔9的出水管线上设有热源供水泵3，在原海水的取水管线上设有海水取水泵5；在海水淡化系统的管线上设有海水淡化供水泵7。
本发明的方法包括降温系列和升温系列。降温系列是将冷却塔9排出的15℃的水温，经吸水池13送至换热器1，换热器1进行换热，出水水温降为8℃，再进过换热器2进行换热，水温由8℃降为2℃，降温后的废水经过废水排放管道排向混合池14，并与未做热源处理的冷却塔9出水在混合池14混合后，水温达到9℃，经排水泵8排放至排水明渠10，再排至感潮河段11，最终排向大海12。由此，通过两次换热，冷却塔9水温由15℃降至2℃后，与未做热源的冷却塔的出水混合后，水温降低约9℃，排入海域，从而对环境的影响更低，满足相关国家法律法规对废水排放的要求。升温系列是将原海水水温由-1℃经换热器2换热后，水温升至5℃，再经换热器1换热后，水温升至12℃，供海水淡化。由此，本发明利用冷却塔出水的废热，使海水淡化原海水水温得到提升，由-1℃提高至12℃，从而满足海水淡化系统的运行要求，不需另外提供热源措施，减少锅炉房设备投资、每小时节省耗热量约15kW，大大降低了系统的运行能耗，变废为宝。
本发明的核电厂冷却塔废热加热海淡原水并降低温排的方法，并不限于上述具体实施方式，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。

Claims (1)

1.核电厂冷却塔废热加热海淡原水并降低温排的方法，包括如下步骤：
1)在冷却塔与原海水之间设置换热系统，换热系统包括相互连通的两级换热器，在两级换热器的连接管线上分别设有热源中间加压泵和海水中间加压泵；在换热系统内设置两组换热管；
2)将其中一组换热管的进水端与冷却塔的出水端相连通，出水端经过混合池、排水明渠、感潮河段与大海相连通；冷却塔排出的水经吸水池送至第一换热器，在第一换热器进行换热后，再经过第二换热器进行换热，降温后的废水经过废水排放管道排向混合池，并与未做热源处理的冷却塔出水在混合池混合后，经排水泵排放至排水明渠，再排至感潮河段，最终排向大海；
3)将另一组换热管的进水端与原海水相连通，出水端与反渗透海水淡化系统相连通；原海水经第二换热器换热后，再经第一换热器换热，升温后的原海水进入反渗透海水淡化系统。
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