ОПТИМИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ С ГРАДИРНЯМИ ДЛЯ ТЭС И ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности, к теплообменным аппаратам и может быть использована в системах оборотного водоснабжения тепловых электростанций и промышленных предприятий, где применяются от 2-х и более башенных или вентиляторных градирен.
Система технического водоснабжения (ТВС) с градирнями для ТЭС и промышленных предприятий включает выполнение конструкции одной из градирен по типу комбинированной, а всех остальных по брызгальному типу.
Комбинированная градирня в настоящее время является наиболее эффективным промышленным охладителем по своей охлаждающей способности, брызгальные градирни (при достаточно постоянном расчетном расходе воды) по охлаждающей способности идентичны традиционным пленочным градирням, а по долговечности, надежности и малозатратности в период эксплуатации не имеют аналогов.
Известна комбинированная градирня, в которой за счет расположения разбрызгивающих устройств в непосредственной близости к традиционному пленочному оросительному устройству и применению эвольвентных сопел, происходит создание области мелкофракционного капельного потока, оказывающаяся нейтральной с точки зрения аэродинамического сопротивления и активной по тепло- и массообменным параметрам (патент Российской Федерации №2306513, опубл. 20.09.2007 г.).
Недостатками аналога является то, что использование в системе ТВС нескольких комбинированных градирен является дорогостоящим решением, имея в виду ограниченный срок службы оросительного устройства, а также снижение эффективности ее охлаждающей способности во времени.
Известна конструкция градирни брызгального типа, в которой полностью отсутствует оросительное устройство и охлаждение циркуляционной воды происходит с поверхности мелкофрикционного капельного потока (Гончаров В.В., Брызгальные водоохладители ТЭС и АЭС.М.: Энергоатомиздат, 1989, С.92).
Недостатком такой градирни является сравнительно малый диапазон гидравлических нагрузок, при которых происходит эффективное охлаждение циркуляционного расхода воды. Уменьшение гидравлических нагрузок от расчетных связано с уменьшением напора воды на разбрызгивающие устройства, что приводит к укрупнению капель, уменьшению свободной водной поверхности, с которой происходит теплосъем, что, в конечном счете, снижает охлаждающую способность.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является традиционное применение на одном энергетическом объекте двух и более градирен преимущественно одинаковой конструкции с мощным пленочным оросительным устройством из полимерного материала (Пономаренко B.C., Арефьев Ю.И. «Градирни промышленных и энергетических предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1998, С.47).
Недостатком такого подхода к решению проблемы надежного технического водоснабжения является высокая стоимость оросительного устройства, снижение охлаждающей способности во времени вследствие деформации элементов оросителя, частичного разрушения, в том числе и по причине обледенения. Разрушение оросительного устройства сопровождается засорением очистных сеток, трубопроводной системы, трубок конденсатора.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в обеспечении стабильного охлаждающего эффекта при высокой надежности системы технического водоснабжения, ее долговечности, малозатратности за весь период эксплуатации, что обеспечивается сочетанием в единой системе ТВС одной или нескольких
брызгальных градирен, которые работают при постоянном расчетном гидравлическом режиме, с маневренной градирней комбинированного типа.
Для достижения указанного результата в оптимизированной системе технического водоснабжения с градирнями для ТЭС и промышленных предприятий, содержащей комбинированную градирню и одну или более градирен брызгального типа, работающих при постоянном заданном расходе воды, все изменения, происходящие в общем циркуляционном расходе воды, принимает на себя высокоэффективная по охлаждающей способности маневренная градирня комбинированного типа.
Отличительным признаком предлагаемой оптимизированной системы технического водоснабжения с градирнями для ТЭС и промышленных предприятий является наличие в ней одной маневренной высокоэффективной по охлаждающей способности градирни комбинированного типа и последующих градирен брызгального типа, например, одной и более.
Благодаря наличию этого признака в период эксплуатации происходит надежная, долговечная и малозатратная работа оптимизированной системы технического водоснабжения как для ТЭС, так и промышленных предприятий, где используются промышленные охладители башенного или вентиляторного типов.
При работе оптимизированной системы ТВС применена одна градирня комбинированного типа, а последующие - по типу брызгальных. Градирня комбинированного типа имеет традиционное пленочное оросительное устройство и оборудована эвольвентными соплами, например, ЭС-2002. При малых расходах циркуляционной воды оросительное устройство имеет наибольшую охлаждающую способность. При увеличении расхода циркуляционной воды на градирню комбинированного типа увеличивается напор воды на эвольвентные сопла, что обуславливает формирование мелкофракционного капельного потока, теплосъем с которого повышает эффективность охлаждения циркуляционной воды градирней этого типа. Таким образом, комбинированная градирня обеспечивает надежную работу в
маневренном режиме, что является основанием для применения последующих градирен именно брызгального типа, которые имеют наибольшую охлаждающую способность при работе на близких к постоянному, заданному технологией производства, расходу циркуляционной воды.
В случае значительного изменения величины циркуляционного расхода одну или несколько брызгальных градирен можно отключить. В зимний период они не требуют подогрева.
Предлагаемая оптимизированная система технического водоснабжения с градирнями для ТЭС и промышленных предприятий, включающая маневренную градирню комбинированного типа и градирни брызгального типа превосходит традиционные ТВС как по эффективности охлаждения циркуляционной воды, так и по надежности, долговечности и малозатратности за весь период эксплуатации.