SU1076728A1 - Система оборотного водоснабжени электростанций - Google Patents

Abstract

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

Description

2. Система по.п. 1 ,- о т л и ч аю щ а   с   тем,что она снабжена установкой с замкнутым циклом низкокип щего рабочего тела, включающей последовательно установленные испарительный блок, турбину, конденсационный блок и насос, причем испарительный блок размещен в водосборном канале, а конденсационный - в канале тапой воды.

Изобретение относитс  к энергетике и может быть использовано на электростанци х , как атомных, так и тепловых дл  охлаждени  оборудовани .

Известна система оборотного5

водоснабжени  электростанций,содерлсаща  пруд-охлади т ель с сооружени ми водозабора и водосброса,конденсатор турбины с соедин кщими их водоподвод щими и сбросными канала- О ми, главный цирку л  цио-нный насос и подпиточные каналы tl 3.

Основным недостатком указанного регаени   вл етс  низка  охлаждаю- 15 ща  способность прудов-охладителей, что лимитируетс  закономерност ми теплообмена поверхности воды с атмосферным воздухом, т.е. даже при9 развитых поверхност х зодохранили- 20 ща температура циркул ционной воды на входе в конденсатор не может быть ниже температуры наружного воздуха. Поэтому в теплый период года значительно ухудшаетс  экономичность25 станции и возрастает расход топлива на выработку электроэнергии.

Известна система оборотного водоснабжени  тепловой электростанции (ТЭС) и атомной электростанции (АЭС), зо содержаща  льдохранилище с водоприемником талой воды, пруд-охладитель , подключенный водосбросным .и воозаборным каналами к конденсатору турбины, циркул ционный насос, установленный на водозаборном канаде пеед конденсатором 2.

Данна  система позвол ет осуествл ть достаточное охлаждение , однако намороженна  масса льда бысто стаивает и не позвол ет осуществ-.  ть эффективное охлаждение в длительный период, что снижает эконоичность системы и ее эффективность.

Цель изобретени  - повышение экономичности .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что система оборотного водоснажени  .электростанций,содержаща  льдохранилище с водоприемником талой воды, пруд-охладитель,подключенный водосбросным и водозаборным каналами и конденсатору турбины, циркул ционный насос, установленный на водозаборном канале перед конденсатором, снабжена шIoтинa Iи со шлюзами, установленным в пруде-вхладителе и дел щими последний на три отсека, в двух из которых , подключенных к водоприемнику талой воды, размещено льдохранилище , и смесителем, размещенным перед циркул ционным насосом в водозаборном канале и подключенны каналом к водоприемнику талой воды .

Кроме того,система снабжена также установкой с замкнутым циклом низкокип щего рабочего тела,включающей последовательно уставов- ленные испарительный блок, турбину , конденсационный блок и насос , причем испарительный блок размещен в водосбросном канале,а конденсационный - в канале тапой воды ,

На фиг.1 условно изображен план системы оборотного водоснабжени  электростанций; на фиг.2 - продольный разрез А-А на фиг.1; на ,3 продольный разрез Б-Б по каналу талой воды.

Система оборотного водоснабжени  электростанций содержит прудохладитель 1, разделенный ллотиной 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 1О,соединенный с водохранилищем 4 и основным 6 и пмежуточным 7 отсеками льдохранилища 5 водозаборным каналом 11 и канало 12 талой воды соответственно,водоприемник 13 талой воды, подпиточный канал 14 и водосбросный канал 15, соединенный с конденсатором 16 турбины 17, циркул ционный насос 18, установленный в водозаборном канале причем вход конденсатора 16 подключе по воде через насос 18 к водозаборному каналу 1 1 , установку с .замкнутым циклом низкокип щего 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 блока tm. Основной 6 и промежуточный 7 отсеки льдохранилища 5 снабжены водораспределительной системой 24, установленной-на опорах 25, и дренаж ной системой 26 с вертикальными щел  ми. Конденсаторный блок 20 снабжен системой 27 орошени , а на канале 12 талой воды установлены шлюзы 28 по обе стороны конденсаторного блока 20 к которому могут быть подключены вентил торы 29 и воздуховыпускные ус ройства 30. Система оборотного водоснабжени  электростанций работает следующим образом. В холодное врем  года из в.одохранилища 4 вода подаете по водозаборному каналу ;П в смеситель 10, откуда поступает в конденсатор 16 турбины 17 и по водосбрЬ сному каналу 15 отбрасываетс  в водохранили ще 4. По подпиточному каналу 14. вода поступает из другого водоема в водохранилище 4, и из него через шлюзы 3 в плотине 2 перетекает в промежуточный отсек 7 льдохранилища 5 по водораспределительной систе ме. 24. Дл  наморалшвани  льда вода из промежуточного отсека 7 льдохран лища 5 при отрицательных температурах воздуха периодически поступает через шлюзы 9 плотины 8 в водораспределительную систему 24, откуда сло ми заполн ет основной отсек 6 льдохранилища 5, В этот период промежуточный отсек 7 включен общий цикл оборотного водоснабжени  После полного намораживани  основно отсека 6 происходит удаление воды .из гфомежуточного отсека 7 при закр тых шлюзах 9 по каналу 12 талой 28 воды, после чего шлюзы 28 закрываютс  . Намораживание льда в промежуточном отсеке 7 осуществл етс  периодической подачей воды через, шлюзы 3 в плотине 2 по водораспределительной системе 24. В теплый период года откръ1ваютс  частично ншюзы 3 в плотине 2, И оборотна  вода из водохранилища 4 по водораспределительной системе 24 тонким слоем заполн ет промежуточньн отсек7, Таким образом, полностью . используетс  скрыта  теплота пл лени  льда и происходит оттаивание : верхних слоев льдохранилища 5. Смесь озшажденной и талой .воды попадает в дренажную систему 26 и стекает в во доприемник 13 талой воды. Из водогфиемника 13 по каналу 12 охлаасден-. на  вода поступает в смеситель 10 и смешиваетс  с циркул ционной водой поступающей по водозаборному каналу 11из водохра1шлища 4, благодар  чему йонижаетс  температура воды, поступающей в конденсатор 16. Первоначально оборотна  вода поступает в промежуточный отсек 7,и, следовательно, происходит более активное его размораживание , а затем по каналу 12 подключаетс  в смесителю 10 основной отсек 6. В теплый период года после опорожнени  от талойводы промежуточного отсека 7 он заполн етс  оборотной водой через шлюзы 3 и участвует в основном циркул ционном цикле. Дл  размораживани  основного отсека 6 приоткрываютс  шлюзы 9 в плотине 8, и происходит процесс,аналогичный рассмотренному дл  проме жуточного отсека 7. При полном размораживании основного отсека 6 также происходит его заполнение водой через :шлюзы 9.Причем водораспределительна  система 24 и низка  температура донного грунта льдохранилища 5 способствует понижению температуры воды, поступающей по каналу 12в смеситель 10, по сравнению с температурой воды в водохранилшце 4. в холодный период года первоначаль-. 1К освобождаетс  от оборотной воды основной отсей 6, и происходит процесс намораживани  льда в последовательности , описанной выше. Таким обр азом, промежуточный отсек 7 вы- полнен дл  сокращени  площади земель, занимаемых под водохранилище 4. В системе оборотйого водоснабжени  дл  использовани  перепада тем ператур в водосбросном канале 15 и эодоподвод щем канапе 12 талой воды применена термоэнергетическа  установка , в которой используетс  замкнутый термодинамический цикл низконакипающего рабочего тела (.например, аммиака). Нагрета  вода, выход ща  из конденсатора 16 турбины 17 по водосбросрому каналу 15, поступает на испарительный блок 19. При этом затрачиваетс  часть тепловой энергии воды на испарение жидкого рабочего тела, и вода сбрасываетс  в водохранилище 4 с более низкой температу рой. Пары рабочего тела, проход  через турбину 21, привод т вдвижение электрогенератор и, потер в здесь часть своей энергии,поступают в конденсаторный блок 20. Тала  или охлаж денна  вода, поступа  из водоприемника 13 по каналу-12 в смеситель 10, омывает конденсаторный блок 20. Пары рабочего, тела низкого давлени  охлаждаютс  и конденсируютс  до жидкого состо ни . Шдкость насосом 22 подаетс  в испарительный, блок 19 и цикл повтор етс . В периоды года при температурах Д1аружного воздуха менее 10-15°С, когда еще не начинает функционировать водоприемник 13 талой воды ИЛИ когда уже полностью использована охлаждающа  способность льдохранилища 5, шлюзы 28 закрываютс , и осуществл етс  воздуш ное охлаждение конденсаторного блок 20. Вентил тор 29 нагнетает в канал 12 воздух, который, пройд  через ко денсаторный блок 20, выбрасываетс  воздуховыпу.скным устройством 30 наружу , охладив при этом пары рабочего тела. Причем при температурах . 1 86 наружного воздуха более дополнительно к воздушному охлаждению конденсаторного блока 20 включаетс  система 27 орошени  талой водой. В теплый период года градиент температур на внешней поверхности испарительного блока 19 и конденсаторного блока 20 может достигать 30-35°С. В холодный период года при температурах воздуха менее 0°С и воздушном охлаждении конденсаторного блока 20 температурный перепад не менее i4-16°C и в зависимости от наружных условий находитс  в пределах лёткаго перепада температур. При применении, предлагаемой систекы оборотного водоснабжени  достигаютс  следующие пpeи yщecтвa. Обеспечиваетс  снижение температуры оборотной воды, .поступающей на конденсатор 16 турбины 17 в теплый период года за счет аккумул ции холода, а следовательно , повышаетс  КПД электростанции , и снижаетс  расход топлива (например, при снижении температуры по ступакнцей в конденсатор воды на 3°С экономитс  3 г условного топлива на Г кВт-ч электроэнергии) ,более глубокое охлаждение в теплыйпериод года достигаетс  при распределении в6дь1 водораспределительной системой 24 по льдохранилищу 5 и использовании ее в оборотном водоснабжении, кроме этого создание в системе повышенного перепада температур между сбрасываемой водой после конденсатора 16 турбины 17 и -талой водой позвол ет дополнительно вырабатывать электроэнергию , а также использовать его дл  других термодинагдаческих циклов, что, в целом, свидетельствует о повышении экономичности системы.

Claims (2)

1.СИСТЕМА ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ, содержащая льдохранилище с водоприемником талой воды, пруд-охладитель,подключенный водосбросным и водозаборным каналами к конденсатору турбины,цир. куляционный насос, установленный на водозаборном канале перед конденсатором, отличающая с-я тем,что,с целью повышения экономич. но.сти, она снабжена плотинами со шлюзами, установленными в пруде-охладителе и делящими последний на три отсека, в двух из которых,подключенных к водоприемнику талой вода, размещено льдохранилище, и смесителем, размещенным перед циркуляционным насосом в водозаборном канале и подключенным каналом к водоприемнику талой воды.

Sи ,„.1076728

2. Система по .π. 1/ о т л и ч аю щ а я с я тем,что она снабжена установкой с замкнутым¹' циклом низкокипящего рабочего тела, включающей последовательно установленные испа

1076728 , рительный блок, турбину, конденсационный блок и насос, причем испарительный блок размещен в водосборном канале, а конденсационный - в канале тапой воды.