L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ЦИРКУЛЯЦИОННОЙ ВОДЫ В ВОДОЕМЕ-ОХЛАДИТЕЛЕ
| Название | СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ЦИРКУЛЯЦИОННОЙ ВОДЫ В ВОДОЕМЕ-ОХЛАДИТЕЛЕ |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Морозова Ольга Григорьевна, Пен Роберт Зусьевич, Шахматов Сергей Александрович |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 2513145 |
| Дата регистрации | 16.10.2012 |
| Правообладатель | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" |
| Медаль имени А.Нобеля |  |
Описание изобретения
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в оборотных системах водоснабжения тепловых электростанций с водоемом-охладителем. Способ включает сброс теплой воды в водоем-охладитель, ее охлаждение и забор охлажденной воды. Для снижения температуры забираемой воды 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 акватории водоема-охладителя. Установленные барьеры направляют естественный поток циркуляционной воды от берега теплоэлектростанции к центру водоема. Высота барьеров на 0,5 м превышает уровень воды в водоеме-охладителе. Повышается эффективность охлаждения сбросной циркуляционной воды теплоэлектростанции. 1 ил.
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.
Формула изобретения
Способ охлаждения циркуляционной воды в водоеме-охладителе, включающий сброс теплой воды в водоем-охладитель, ее охлаждение и забор охлажденной воды, отличающийся тем, 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 акватории водоема-охладителя, при этом высота барьеров на 0,5 м превышает уровень воды в водоеме-охладителе.
Медаль Альфреда Нобеля