RU2541480C1 - Cooling method of circulating water in cooling water pond - Google Patents

Abstract

FIELD: power industry.

SUBSTANCE: cooling method of circulating water in a cooling water pond involves discharge of water to the cooling water pond, its cooling due to natural processes and water intake from the top layer of the cooling water pond. When water is being cooled in the cooling water pond, stratification occurs, at which warm water turns out to be in a surface layer, and cold water in a bottom layer of the cooling water pond. The water intake zone is protected from the rest volume of the cooling water pond with a baffle, the upper edge of which is located above water level of the cooling water pond, and the lower edge is located at its bottom, thus forming a clearance between the baffle and the bottom, through which cold water of the bottom layer enters the water intake zone at water intake from it. Water intake temperature is controlled by a value of clearance between the baffle and the bottom of the cooling water pond.

EFFECT: invention allows decreasing temperature of water taken from a cooling water pond during station operation in summer.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в оборотных системах водоснабжения тепловых и атомных станций с прудом-охладителем.The invention relates to the field of energy and can be used in circulating water systems of thermal and nuclear plants with a cooling pond.

Известен способ охлаждения циркуляционной воды в пруде-охладителе (Бирман Л.Д. Испарительное охлаждение циркуляционной воды. - Л., 1949, с.63-70), включающий сброс теплой воды, ее охлаждение за счет естественных природных процессов и забор воды из верхнего слоя пруда-охладителя.A known method of cooling circulating water in a cooling pond (Birman L.D. Evaporative cooling of circulating water. - L., 1949, p. 63-70), including the discharge of warm water, its cooling due to natural processes and water intake from the upper a layer of a cooling pond.

Охлаждение воды в пруде-охладителе происходит на поверхности водоема и в придонном слое. Охлаждение на поверхности осуществляется за счет передачи тепла окружающему воздуху и в результате испарения воды. В придонном слое вода охлаждается за счет теплообмена с дном водоема. При охлаждении воды в пруде-охладителе возникает стратификация, при которой холодная вода оказывается в придонном слое, а теплая вода в поверхностном слое. Чтобы увеличить время контакта теплого поверхностного слоя воды с наружным воздухом строят струенаправляющие дамбы, увеличивающие путь транзитной струи от места сброса до места забора воды.Water cooling in the cooling pond occurs on the surface of the reservoir and in the bottom layer. Cooling on the surface is due to the transfer of heat to the surrounding air and as a result of the evaporation of water. In the bottom layer, the water is cooled by heat exchange with the bottom of the reservoir. When water is cooled in a cooler pond, stratification occurs, in which cold water is in the bottom layer and warm water is in the surface layer. In order to increase the contact time of the warm surface water layer with the outside air, flow guide dams are built to increase the transit jet path from the discharge point to the place of water intake.

Недостатком такого способа охлаждения циркуляционной воды является высокая температура забираемой воды в летний период работы станции. При высокой температуре и большой влажности воздуха охлаждение циркуляционной воды до нужной температур за счет теплообмена с воздухом и испарения не достигается.The disadvantage of this method of cooling the circulating water is the high temperature of the withdrawn water during the summer period of the station. At high temperature and high humidity, cooling of the circulating water to the desired temperature due to heat exchange with air and evaporation is not achieved.

Известен способ охлаждения циркуляционной воды в пруде-охладителе, при котором предлагается понизить температуру забираемой воды за счет использования холодной воды придонного слоя (а.с. СССР №800308, МКИ Е03В 1/00, Бюл.№4, 1981). Способ включает сброс теплой воды в пруд-охладитель, охлаждение ее за счет естественных природных процессов и забор воды из верхнего слоя пруда-охладителя, при этом в придонную область зоны водозабора по специальному трубопроводу подают часть сбрасываемой теплой воды. Поступающая теплая вода перемешивается с холодной водой придонного слоя и нагревает ее, в результате чего плотность воды придонного слоя уменьшается и она поднимается вверх, где ее забирают и подают в конденсаторы паровых турбин.A known method of cooling circulating water in a pond cooler, in which it is proposed to lower the temperature of the water taken by using cold water of the bottom layer (AS USSR No. 800308, MKI E03B 1/00, Bull. No. 4, 1981). The method includes discharging warm water into a cooling pond, cooling it due to natural processes and taking water from the upper layer of the cooling pond, while part of the discharged warm water is supplied to the bottom region of the water intake zone through a special pipeline. The incoming warm water is mixed with the cold water of the bottom layer and heats it, as a result of which the density of the bottom layer water decreases and it rises, where it is taken and fed to the condensers of steam turbines.

Недостатком такого способа охлаждения циркуляционной воды является высокая температура забираемой воды из пруда-охладителя в летний период работы станции, поскольку подъем холодной воды придонного слоя в зоне водозабора осуществляется путем перемешивания воды придонного слоя с частью теплой сбрасываемой воды, в результате холодная вода придонного слоя нагревается, а температура забираемой воды повышается.The disadvantage of this method of cooling the circulating water is the high temperature of the water taken from the cooler pond during the summer operation of the station, since the rise of cold water in the bottom layer in the intake zone is carried out by mixing the water in the bottom layer with part of the warm discharge water, as a result, the cold water in the bottom layer is heated, and the temperature of the water taken rises.

Задачей изобретения является снижение температуры забираемой воды из пруда-охладителя в летний период работы станции.The objective of the invention is to reduce the temperature of the water taken from the cooling pond in the summer period of the station.

Техническим результатом изобретения является снижение температуры забираемой воды из пруда-охладителя в летний период работы станции за счет использования холодной воды придонного слоя, при этом температура забираемой воды регулируется.The technical result of the invention is to reduce the temperature of the taken water from the cooling pond during the summer operation of the station through the use of cold water of the bottom layer, while the temperature of the taken water is regulated.

Технический результат достигается тем, что в способе охлаждения циркуляционной воды в пруде-охладителе, включающем сброс теплой воды в пруд-охладитель, охлаждение ее за счет естественных природных процессов и забор воды из верхнего слоя пруда-охладителя, зона водозабора отгораживается от остального объема пруда-охладителя перегородкой, верхний край которой расположен выше уровня воды в пруде-охладителе, а нижний край расположен у его дна, образуя просвет между перегородкой и дном, через который в зону водозабора холодная вода придонного слоя поступает при заборе ее из пруда-охладителя, при этом температура забираемой воды регулируется величиной просвета между перегородкой и дном пруда-охладителя.The technical result is achieved by the fact that in the method of cooling the circulating water in the cooling pond, including discharging warm water into the cooling pond, cooling it by natural processes and taking water from the upper layer of the cooling pond, the water intake zone is fenced off from the rest of the pond volume a cooler with a septum, the upper edge of which is located above the water level in the cooler pond, and the lower edge is located at its bottom, forming a gap between the septum and the bottom through which the bottom water is cold about the layer comes when it is taken from the cooling pond, while the temperature of the water taken is regulated by the amount of clearance between the partition and the bottom of the cooling pond.

Реализация предлагаемого способа охлаждения циркуляционной воды в пруде-охладителе поясняется схемой, представленной на фиг.1, и осуществляется следующим образом. Теплая вода по трубопроводу 1 подается в пруд-охладитель 2, где она охлаждается за счет естественных природных процессов, в результате чего вода в пруде-охладителе 2 стратифицируется, при этом теплая вода оказывается в верхнем слое 3 пруда-охладителя 2, а холодная вода оказывается в придонном слое 4. С помощью трубопровода 5 вода забирается из пруда-охладителя 2. В летний период работы станции при высоких температурах и большой влажности воздуха охлаждение циркуляционной воды до нужной температуры за счет теплообмена и испарения с поверхности воды не достигается. Для понижения температуры забираемой воды используют холодную воду придонного слоя 4. Для этого зона водозабора 6 отгораживается от остального объема пруда-охладителя 2 перегородкой 7, верхний край которой расположен выше уровня воды в пруде-охладителе 2, а нижний край расположен у его дна, образуя просвет 8 между перегородкой и дном. В результате теплая вода верхнего слоя 3 отгораживается от зоны водозабора 6, а при заборе воды через трубопровод 5 уровень воды в отгороженной зоне водозабора 6 понижается, и холодная вода из придонного слоя 4 через просвет 8 под действием гидростатических сил поступает в зону водозабора 6. В зависимости от величины просвета 8 в зону водозабора 6 поступает вода различной температуры из-за стратификации воды в пруде. Изменяя величину просвета 8, можно регулировать температуру забираемой воды.Implementation of the proposed method for cooling circulating water in a pond cooler is illustrated by the scheme shown in figure 1, and is carried out as follows. Warm water is piped 1 to cooler pond 2, where it is cooled by natural processes, as a result of which the water in cooler pond 2 is stratified, while warm water is in the upper layer 3 of cooler pond 2, and cold water is in the bottom layer 4. With the help of pipeline 5, water is taken from the cooling pond 2. During the summer operation of the station at high temperatures and high humidity, the circulation water is cooled to the desired temperature due to heat exchange and evaporation from the surface water is not achieved. To lower the temperature of the drawn water, cold water of the bottom layer 4 is used. For this, the intake zone 6 is fenced off from the rest of the cooling pond 2 by a partition 7, the upper edge of which is located above the water level in the cooling pond 2, and the lower edge is located at its bottom, forming clearance 8 between the partition and the bottom. As a result, the warm water of the upper layer 3 is fenced off from the intake zone 6, and when water is taken through the pipeline 5, the water level in the fenced off intake zone 6 decreases, and cold water from the bottom layer 4 passes through the lumen 8 into the intake zone 6 under the action of hydrostatic forces. depending on the size of the clearance 8, water of various temperatures enters the intake zone 6 due to the stratification of the water in the pond. By changing the amount of clearance 8, you can adjust the temperature of the water taken.

Таким образом, отгораживание зоны водозабора от остального объема пруда-охладителя с помощью перегородки с регулируемой величиной просвета между дном пруда и перегородкой позволяет в летний период работы станции использовать холодную воду придонного слоя для понижения температура забираемой воды, при этом температура забираемой воды регулируется величиной просвета между перегородкой и дном пруда-охладителя.Thus, fencing off the water intake zone from the remaining volume of the cooling pond using a baffle with an adjustable clearance between the bottom of the pond and the baffle allows the station to use cold water of the bottom layer in summer to lower the temperature of the intake water, while the temperature of the intake water is controlled by the amount of clearance between the partition and the bottom of the cooling pond.

Был построен макет пруда-охладителя и проведены эксперименты по реализации предлагаемого способа охлаждения циркуляционной воды в пруде-охладителе. Эксперименты показали, что данный способ охлаждения циркуляционной воды в пруде-охладителе позволяет понижать температуру забираемой воды при высокой температуре и большой влажности воздуха и при этом регулировать температуру забираемой воды путем изменения просвета между перегородкой и дном пруда-охладителя.A prototype of the cooling pond was built and experiments were carried out to implement the proposed method for cooling the circulating water in the cooling pond. The experiments showed that this method of cooling the circulating water in the cooling pond allows lowering the temperature of the taken water at high temperature and high humidity and at the same time regulating the temperature of the taken water by changing the clearance between the partition and the bottom of the cooling pond.

Claims (1)

Способ охлаждения циркуляционной воды в пруде-охладителе, включающий сброс теплой воды в пруд-охладитель, охлаждение ее за счет естественных природных процессов и забор воды из верхнего слоя пруда-охладителя, отличающийся тем, что зона водозабора отгораживается от остального объема пруда-охладителя перегородкой, верхний край которой расположен выше уровня воды в пруде-охладителе, а нижний край расположен у его дна, образуя просвет между перегородкой и дном, через который в зону водозабора холодная вода придонного слоя поступает при заборе воды из нее, при этом температура забираемой воды регулируется величиной просвета между перегородкой и дном пруда-охладителя. A method for cooling circulating water in a cooling pond, including discharging warm water into a cooling pond, cooling it by natural processes and taking water from the upper layer of the cooling pond, characterized in that the intake zone is partitioned off from the remaining volume of the cooling pond by a partition, the upper edge of which is located above the water level in the cooler pond, and the lower edge is located at its bottom, forming a gap between the partition and the bottom, through which cold water of the bottom layer enters the water intake zone when D water therefrom, whereby the temperature is regulated by the quantity of water to the lumen between the partition and the bottom of the cooling pond.

Images