Система оборотного водоснабжения электростанции

Использование: на тепловых и атомных электростанциях. Сущность изобретения: В придонном слое водоема-охладителя размещены устройства 6 для барботажа наружного воздуха, одно из которых расположено в зоне 4 водозабора, другое - в зоне 5 водосброса водоема-охладителя. Все устройства 6 работают аналогичным образом: при включенном вентиляторе 8 в перфорированные воздуховоды 7 нагнетают наружный воздух, который, вырвавшись из воздуховодов 7, барботирует вверх, увлекая за собой холодную воду придонного слоя водоема-охладителя. Проходя над устройством 6, размещенным в зоне 5 водоема-охладителя, теплая вода интенсивно перемешивается с придонной холодной водой. При этом выравнивается эпюра температуры по глубине водоема-охладителя в этой зоне 5 и далее по ходу воды, что благоприятно сказывается на экологической обстановке водоема-охладителя.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых и атомных электростанциях.

Известна система оборотного водоснабжения электростанции, содержащая подводящий и отводящий каналы охлаждаемого оборудования, соединенные соответственно с зонами водозабора и водосброса водоема-охладителя, а также устройство для растворения воздуха в воде, подаваемой на охлаждаемое оборудование, и устройство для отделения воздуха от воды, циркулирующей в отводящем канале, причем в зоне водосброса водоема-охладителя размещено устройство для барботажа воздуха, подключенное к упомянутому устройству для отделения воздуха от воды (см. SU 1394019 А1, кл. F 28 В 9/06, 29.05.1986).

В такой системе устройство для барботажа воздуха позволяет перемешивать придонные и поверхностные слои воды в зоне водосброса водоема-охладителя. Это позволяет в какой-то мере снизить пагубное влияние сбрасываемой теплой воды на экологическую обстановку в водоеме-охладителе.

Недостатком известной системы являются огромные габариты и металлоемкость охлаждаемого оборудования электростанции из-за использования в качестве охлаждающей среды водовоздушной смеси, имеющей незначительный коэффициент теплоотдачи. Кроме того, такая система сложна из-за наличия в ней специальных устройств для растворения воздуха в воде и последующего отделения его от воды. Указанные недостатки не позволяют использовать такую систему в народном хозяйстве.

К настоящему изобретению наиболее близким техническим решением из известных (прототипом) является система оборотного водоснабжения электростанции, содержащая подводящий и отводящий каналы охлаждаемого оборудования, соединенные соответственно с зонами водозабора и водосброса водоема-охладителя, причем в придонном слое зоны водозабора последнего размещено устройство для барботажа наружного воздуха (см. RU 885782, кл. F 28 С 3/06, 25.12.1981).

В такой системе по сравнению с описанным выше аналогом значительно снижены габариты и металлоемкость из-за использования в качестве охлаждающей среды оборудования электростанции воды без специально растворенного в ней воздуха. Объясняется это тем, что вода имеет более высокий коэффициент теплоотдачи, чем водовоздушная среда. При этом нет необходимости в специальных устройствах для растворения воздуха в воде и последующего отделения его от воды, что упростило систему.

Однако прототип характеризуется ухудшенной эффективностью водоема-охладителя, так как при сбросе в него нагретой воды ухудшается экологическая обстановка среды обитания рыб. При этом усиливается зарастание водоема-охладителя различной растительностью (водорослями). Кроме того, повышение температуры воды в водоеме-охладителе за счет сброса в него теплой воды увеличивает потери воды из-за более интенсивного испарения, что также снижает эффективность водоема-охладителя и системы в целом.

Таким образом, недостатком прототипа является низкая эффективность системы оборотного водоснабжения электростанции.

Целью изобретения является повышение эффективности системы оборотного водоснабжения электростанции.

В системе оборотного водоснабжения электростанции, содержащей подводящий и отводящий каналы охлаждаемого оборудования, соединенные соответственно с зонами водозабора и водосброса водоема-охладителя, причем в придонном слое зоны водозабора последнего размещено устройство для барботажа наружного воздуха, поставленная цель достигается тем, что в придонном слое водоема-охладителя за пределами зоны водозабора размещено по меньшей мере одно дополнительное устройство для барботажа наружного воздуха.

В предпочтительном варианте исполнения системы оборотного водоснабжения электростанции дополнительное устройство для барботажа наружного воздуха размещено в зоне водосброса водоема-охладителя.

Размещение устройства для барботажа наружного воздуха в придонном слое водоема-охладителя за пределами зоны водозабора выравнивает эпюру температур по объему воды не только в зоне водозабора, как в прототипе, но и в остальной части водоема-охладителя за счет интенсивного перемешивания придонных холодных и поверхностных теплых слоев воды в различных зонах этого водоема-охладителя. Это позволяет сохранять в последнем заданную экологическую обстановку. Кроме того, снижение температуры поверхностного слоя водоема-охладителя уменьшает потери воды в нем естественным испарением, что также повышает эффективность предлагаемой системы.

Особенно эффективно, с точки зрения сохранения благоприятной экологической обстановки, размещение дополнительного устройства для борботажа наружного воздуха именно в зоне водосброса теплой воды, так как в этом случае выравнивается эпюра температуры по объему воды уже в самом начале ее перемещения по водоему-охладителю, и в последующих зонах последнего вода имеет умеренную температуру.

На рисунке схематично изображена система оборотного водоснабжения электростанции.

Система оборотного водоснабжения электростанции содержит подводящий канал 1 и отводящий канал 2 охлаждаемого оборудования, например, конденсатора 3 турбины. Канал 1 соединен с зоной 4 водозабора, а канал 2 - с зоной 5 водосброса водоема-охладителя.

В придонном слое водоема-охладителя размещены устройства 6 для барботажа наружного воздуха, одно из которых расположено в зоне 4 водозабора, другое - в зоне 5 водосброса водоема-охладителя. При необходимости устройства 6 для барботажа наружного воздуха могут быть размещены по всему водоему-охладителю. Каждое устройство 6 выполнено в виде перфорированных воздуховодов 7, подключенных к окружающему воздуху посредством вентилятора 8, установленного на берегу водоема-охладителя.

Система снабжена циркуляционным насосом 9, включенным в подводящий канал 1.

Система оборотного водоснабжения электростанции работает следующим образом.

Для охлаждения конденсатора 3 турбины электростанции в него по каналу 1 насосом 9 подают циркуляционную воду, которая при этом подогревается. Подогретая вода по каналу 2 отводится в зону 5 водосброса водоема-охладителя. При этом подогретая вода образует в последнем верхний теплый слой.

Все устройства 6 работают аналогичным образом: при включенном вентиляторе 8 в перфорированные воздуховоды 7 нагнетают наружный воздух, который, вырвавшись из воздуховодов 7, барботирует вверх, увлекая за собой холодную воду придонного слоя водоема-охладителя.

Проходя над устройством 6, размещенным в зоне 5 водоема-охладителя, теплая вода интенсивно перемешивается с придонной холодной водой. При этом выравнивается эпюра температуры по глубине водоема-охладителя в этой зоне 5 и далее по ходу воды, что благоприятно сказывается на экологической обстановке водоема-охладителя.

В жаркое время года верхний слой воды прогревается солнечными лучами. В это время включают устройство 6 или устройства 6, размещенные между зонами 4 и 5 водоема-охладителя. И в этой части водоема-охладителя улучшается экологическая обстановка.

В зоне 4 водозабора водоема-охладителя при работе размещенного там устройства 6 барботажа наружного воздуха относительно теплый верхний слой воды интенсивно перемешивается с придонным более холодным слоем. При этом температура воды, забираемая в канал 1, снижается, что благоприятно сказывается на экономичности турбины электростанции. При этом выравнивается эпюра температуры по глубине водоема-охладителя, что улучшает экологическую обстановку в его зоне 4 водозабора.

1. Система оборотного водоснабжения электростанции, содержащая подводящий и отводящий каналы охлаждающего оборудования, соединенные соответственно с зонами водозабора и водосброса водоема-охладителя, причем в придонном слое зоны водозабора последнего размещено устройство для барботажа наружного воздуха, отличающаяся тем, что в придонном слое водоема-охладителя за пределами зоны водозабора размещено, по меньшей мере, одно дополнительное устройство для барботажа наружного воздуха.

2. Система оборотного водоснабжения электростанции по п.1, отличающаяся тем, что дополнительное устройство для барботажа наружного воздуха размещено в зоне водосброса водоема-охладителя.