Система оборотного водоснабжения электростанций

(19) Ъ l (11),д Г 28 В 90 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ВТ ладитр о про ГРЭ В 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Киевское отделение Всесоюзного государственного ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции проект ного института "Теплоэлектропроект" и Киевский инженерно-строительный институт(56) 1, Стерман Л.С. Тепловые .и ат ные электростанции,:. М., Атомиздат, 1975.с.346.2. Исследование работы опытномышленной установки СеровскойС. Отчет ВНИИТ, Гос, рег.8059616, 1978.(54) (57) 1. СИСТЕМА ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЭНЕКТРОСТАНЦИЙ, 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-охтеле и делящими последний наи 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 водо- приемнику талой воды .1076728 2. Система по .и. 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 охлаждения оборудования.Известна система оборотного водоснабжения электростанций,содержащая пруд-охладитель с сооружениями водозабора и водосброса,конденсатор турбины с соединяющими их водоподводящими и сбросными каналами главный циркуляционнык насос и подпиточные каналы 1 3. Основным недостатком указанногорешения является низкая охлаждающая способность прудов-охладителей,что лимитируется закономерностямитеплообмена поверхности воды с атмосферным воздухом, т,е. даже при 6развитых поверхностях водохранилища температура циркуляционной водына входе в конденсатор не может бытьниже температуры наружного воздуха.Поэтому в теплый период года значительно ухудшается экономичностьстанции и возрастает расход топливана выработку электроэнергии.Известна система оборотного водоснабжения тепловой электростанции(ТЭС) и атомной электростанции (АЭС),содержащая льдохранилище с водоприемником талой воды, пруд-охладитель, подключенный водосбросным,и водозаборным каналами к конденсаторутурбины, циркуляционный насос, установленный на водозаборном канаде перед конденсатором 1 21,Данная система позволяет осуществлять достаточное охлаждениеоднако намороженная масса льда быстро стаивает и не позвсляет осуществлять эффективное охлаждение в длительный период, что снижает экономичность системы и ее эффективность,Цель изобретения - повышение экономичности. рительный блок, турбину, конденсационный блок и насос, причем испарительный блок размещен в водосборномканапе, а конденсационный - в канале талой воды. Поставленная цель достигаетсятем, что система оборотного водоснабжения электростанций, содержащаяльдохранилище с водоприемником та 5 лой воды, пруд-охладитель, подключенный водосбросным и водозаборным каналами и конденсаторутурбины, циркуляционный насос, установленный на водозаборном канале 1 О перед конденсатором, снабженаплотинами со шлюзами, установленнымив пруде-бхладителе и делящими последний на три отсека, в двух из ко -торых, подключенных к водоприем - 15 нику талой воды, размещено льдохранилище 1 и смесителем, размещенным перед циркуляционным насосомв водозаборном канале и подключеннымканалом к водоприемнику талой во ды.Кроме того, система снабженатакже установкой с замкнутым цикломнизкокипящего рабочего тела,вклю -чающей последовательно установ - 25 ленные испарительный блок, турбину, конденсационный блок и насос, причем испарительный блок размещен в водосбросном канале, аконденсационный - в канале талой во дыНа фиг.1 условно изображен плансистемы оборотного водоснабженияэлектростанций; на фиг.2 - продольный разрез А-А на фиг.1; на фиг.З -продольный разрез Б-Б по каналу таЗ 5 лой воды,Система оборотного водоснабжения электростанций содержит прудохладитель 1, разделенный плотиной2 со шлюзами 3 на водохранилище 4 ильдохранилище 5 с основным 6 и промежуточным 7 отсеками, между которыми установлена плотина 8 сошлюзами 9, смеситель 10,соединенныйс водохранилищем 4 и основным 6 и про 45 межуточным 7 отсеками льдохранилищаводы, после чего шлюзы 28 закрываются. Намораживание льда в промежуточном 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, Смесьохлажденной и талой, воды попадает вдренажную систему 26 и стекает в во доприемник 13 талой воды, Иэ водоприемника 13 по каналу 12 охлажден- .ная вода поступает в смеситель 10 исмешивается 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 12подключается в смесителю 10 основной отсек 6. В теппый период года после опорожнения от талойводы 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 водойчерез .шлюзы 9. Причем водораспределительная система 24 и низкая температура донного грунта льдохранилища 5 способствует понижению температуры воды, поступающей по каналу12 в смеситель 10, по сравнению стемпературой воды в водохранилище 4.В холодный период года первоначально освобождается от оборотнойводы основной отсек 6, и происходит процесс намораживания льда в последовательности, описанной выше. Таким образом, промежуточный отсек 7 выполнен для сокращения площадиземель, занимаемых под водохранилище 4,. 3 1076728 45 водозаборным каналом 11 и каналом12 талой воды соответственно, водоприемник 13 та-,ой воды, подпиточныйканал 14 и водосбросный канал 15,соединенный с конденсатором 16 тур.бины 17, циркуляционный насос 18,установленныч в водозаборном канале 11причем вход конденсатора 16 подключенпо воде через насос 18 к водозаборному каналу 11, установку с,замкнутым циклом низкокипящего рабочеготела, включающую испарительный блок19, установленный в водосбросном канале 15, конденсаторный блок 20,установленный в канале 12 талой воды,турбину 21 и насос 22, соединенныесистемой 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 дренаж"ной системой 26 с вертикальными щелями. Конденсаторный блок 20 снабженсистемой 2 орошения, а на канале 12талой воды установлены шлюзы 28 пообе стороны конденсаторного блока 20,к которому могут быть подключенывентиляторы 29 и воздуховыпускные устройства 30.Система оборотного водоснабженияЗОэлектростанций работает следующимобразом.В холодное время года из водохранилища 4 вода подается по водозаборному каналу 11 в смеситель 10, 35откуда поступает в конденсатор 16турбины 17 и по водосбросному каналу 15 отбрасывается в водохранилИще 4, По подпиточному каналу 14вода поступает из другого водоема в 40водохранилище 4, и из него черезшлюзы 3 в плотине 2 перетекает впромежуточный отсек 7 льдохранили"ща 5 по водораспределительной системе.24. Для намораживания льда вода 45из промежуточного отсека 7 льдохранилища 5 при отрицательных температурах воздуха периодически поступает через шлюзы 9 плотины 8 вводораспределительную систему 24, 50откуда слоями заполняет основнойотсек 6 льдохранилища 5, В этот период промежуточный отсек 7 включен вобщий цикл оборотного водоснабжения,, После полного намораживания основного 55отсека 6 происходит удаление воды3 1076728 бВ системе оборотного водоснаб- наружного воздуха более ОоС дополнижения для использования перепада тем тельно к воздушному охлаждению конаератур в водосбросном канале 5 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 термодинакюческий цикл низко- иопарительного 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 температурах воздуха менее 0 С ио досбросному каналу 15, поступает навоздушном охлаждении конденсаторного испарительный блок 19. При этом зат- блока 20 температурный перепад нео 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 лах летнего перепада температур. хранилище 4 с более низкой температурой.Пары рабочего тела, проходя че-. При применении предлагаемой систерез турбину 21 приводят вдвижение ьы оборотного водоснабжения достигаэлектрогенератор и, потеряв здесь ются следующие преимущества, Обеспечасть своей энергии, поступают в кон чивается снижение температуры оборотденсаторный блок 20. Талая или охлаж- ной воды, поступающей на конденсаденная вода, поступая из водоприем- тор 16 турбины 17 в теплый период гоника 13 по каналу 12 в смеситель да за счет аккумуляции холода, а сле, омывает конденсаторный блок 20, довательно, повышается КПД электро- Пары 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 3 С 22 подается в испарительный, блок 19, экономится 3 г условного топлива на и цикл повторяется. В периоды года 1 кВт ч электроэнергии),более глубопри температурах наружного воздуха Зб кое охлаждение в теплый.период года менее 10-15 оС, 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 20Вентилятор 29 нагнетает в канал турбины 17 и талой водой позволяет 12 воздух, который, пройдя через кон- дополнительно вырабатывать электроденсаторный блок 20, выбрасывается 4 б 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 го тела. Причем при температурах экономичности системы .А-А-б Составитель В. Чирковор Е. Папп Техред Т;фантакоРРБил лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул,Проектная,4 727/37 Тир ВНИИПИ Государс по делам и 113035, Иосква, аж 631венного комитета обретений и откр Б, раушская на одписноеССРтий