СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ЦИРКУЛЯЦИОННОЙ ВОДЫ В ВОДОЕМЕ-ОХЛАДИТЕЛЕ
METHOD TO COOL CIRCULATING WATER IN COOLING POND

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в оборотных системах водоснабжения тепловых электростанций с водоемом-охладителем.
Известен способ охлаждения циркуляционной воды в пруде-охладителе [RU №2162919, Е03В 1/00, Е03В 7/04, В05В 1/34, опубл. 10.02.2001], который включает сброс теплой воды в пруд-охладитель, ее охлаждение и забор воды, более эффективное использование зеркала испарения пруда-охладителя за счет подъема придонных слоев воды подачей части сбрасываемой теплой воды в придонную часть в зоне водозабора. Закрутка потока сбрасываемой теплой воды происходит через расширяющиеся насадки с внутренними криволинейными винтообразными направляющими, установленные на трубопроводе под углом 45° к течению транзитного потока и размещенные на уровне зеркала воды в пруду. Забор воды осуществляется селективным водозабором.
Недостатком данного изобретения является недостаточный теплообмен из-за неполного использования контакта между зеркалом воды пруда-охладителя и холодным атмосферным воздухом.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ охлаждения циркуляционной воды в пруде-охладителе [SU №800308, Е03В 1/00, опубл. 30.01.1981], включающий сброс теплой воды в пруд-охладитель, ее охлаждение и забор охлажденной воды, более эффективное использование зеркала испарения пруда-охладителя за счет подъема придонных слоев воды подачей части сбрасываемой теплой воды в придонную часть в зоне водозабора.
Недостатком данного технического решения является неполное использование эффекта тепломассообмена зеркалом поверхности пруда-охладителя и холодным воздухом из-за наличия лишь поступательного движения охлаждаемой воды.
Техническим результатом настоящего изобретения является снижение температуры забираемой воды, повышение экономических показателей работы теплоэлектростанции.
Технический результат достигается тем, что в способе охлаждения циркуляционной воды в водоеме-охладителе, включающем сброс теплой воды в водоем-охладитель, ее охлаждение и забор охлажденной воды, новым является то, что с целью снижения температуры забираемой воды и повышения экономических показателей работы теплоэлектростанции, на дно водоема-охладителя между сбросным и водозаборным каналами устанавливают барьеры в количестве от 1 до 3, один конец которых упирается в берег водоема-охладителя теплоэлектростанции, а другой выступает в сторону центра водоема-охладителя, при этом высота барьеров на 0,5 м превышает уровень воды в водоеме-охладителе.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображена схема реализации предложенного способа.
При оборотной системе водоснабжения, как, например, на Березовской ГРЭС-1 (г. Шарыпово, Красноярского края), основная масса сбросных вод движется по кругу в направлении, совпадающем с естественным течением в водоеме. Большая часть этой массы многократно проходит через конденсаторы систем охлаждения. При обследовании температурного поля в районе водосброса было обнаружено, что распределению теплового потока препятствует встречное естественное течение зарегулированной реки, которое в верхней части водоема достаточно ощутимо. Это приводит к тому, что циркуляция воды осуществляется по минимальной траектории от сбросного к водозаборному каналу вдоль берега. При этом в тепломассообмен вовлекается недостаточная для эффективного охлаждения часть акватории, что приводит к повышению температуры воды на водозаборе и снижению экономических показателей работы теплоэлектростанции. Для устранения данной проблемы между сбросным и водозаборным каналами устанавливают специальные барьеры на дно водоема-охладителя в количестве от 1 до 3, которые направляют естественный поток циркуляционной воды от берега теплоэлектростанции к центру водоема. При этом высота барьеров на 0,5 м превышает уровень воды в водоеме-охладителе. Этим обеспечивается веерное распределение теплового потока и, соответственно, эффективное охлаждение забираемой воды за счет удлинения траектории перемещения циркуляционной воды в водоеме и увеличения продолжительности естественного охлаждения воды.
Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна». Признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежных областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».
Способ осуществляется следующим образом.
Теплая вода по сбросному каналу 1 подается в зону водосброса водоема-охладителя 2. Далее, за счет естественного течения в водоеме вода устремляется в сторону водозабора 4 и наталкивается на специальные барьеры 3, установленные на дно водоема. При этом происходит перенаправление естественного потока циркуляционной воды от берега теплоэлектростанции к центру водоема, обеспечивая веерное распределение теплового потока и, соответственно, эффективное охлаждение забираемой воды за счет удлинения траектории перемещения циркуляционной воды в водоеме и увеличения продолжительности естественного охлаждения воды в поверхностных слоях. Специальные барьеры устанавливают в количестве от 1 до 3, один конец которых упирается в берег водоема-охладителя теплоэлектростанции, а другой выступает в направлении к центру акватории водоема-охладителя, при этом высота барьеров на 0,5 м превышает уровень воды в водоеме-охладителе. Длина барьеров должна быть равна радиусу циркуляционного потока охлаждающей воды, что определяется конкретными условиями и уточняется натурными замерами гидрологической обстановки на каждом конкретном водоеме.
Реализация предлагаемого способа охлаждения циркуляционной воды в водоеме-охладителе при оборотной системе водоснабжения позволит улучшить эффективность охлаждения воды, соответственно снизить температуру забираемой воды, что повысит экономические показатели работы теплоэлектростанции за счет повышения эффективности охлаждения сбросной отепленной воды теплоэлектростанции.