Показатели эффективности схемы использования водоема-охладителя

 

Для оценки температуры охлажденной циркуляционной воды на основе решения уравнения теплового баланса рекомендуется применять один из двух показателей эффективности схемы использования водоема-охладителя - параметр распределения температуры П_Т или коэффициент использования K_исп.

При существенных изменениях условий теплообмена водоема-охладителя с атмосферой следует использовать параметр П_Т, который отражает снижение температуры охлажденной циркуляционной воды относительно среднего температурного уровня в водоеме-охладителе и определяется формулой

.                                                      (1.1)

Коэффициент использования K_исп вводится исходя из сопоставления рассматриваемого реального водоема-охладителя и эквивалентного ему по охлаждающей способности (т.е. обеспечивающего при прочих равных условиях ту же температуру охлажденной циркуляционной воды на водозаборе ТЭС) условного прямоугольного водоема с плоскопараллельным течением.

Коэффициент использования определяется отношением площадей условного и реального водоемов

.                                                       (1.2)

Показатели эффективности схемы использования водоема-охладителя могут быть определены путем математического или физического моделирования гидротермических процессов, по данным натурных исследований, а при отсутствии результатов моделирования и натурных исследований - по аналогам.

 

ТЕРМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ВОДОЕМОВ-ОХЛАДИТЕЛЕЙ

И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

 

Формирование температурной стратификации.

Параметр стратификации

 

При выпуске подогретой циркуляционной воды ТЭС в водоемы-охладители возникают сложные пространственные течения с образованием компактных струй и водоворотных областей (рис. 1). Как правило, в нижних слоях водоема-охладителя возникает движение охлажденной воды в сторону водовыпускного сооружения, вблизи которого происходит ее перемешивание с выпускаемой водой. Интенсивность этого перемешивания существенно зависит от гидравлических условий на водовыпуске ТЭС. При выпуске подогретой воды узким фронтом с большой скоростью (рис. 1, а) происходит интенсивное перемешивание на небольшом начальном участке. При расширении фронта выпуска и снижении скорости (рис. 1, б) интенсивность перемешивания уменьшается.

Одной из характеристик водоема-охладителя, позволяющих оценить эффективность охлаждения, является кривая падения температуры воды в поверхностном слое. На рис. 1, в представлен вид этой кривой при различном выпуске подогретой циркуляционной воды. Более эффективное охлаждение обеспечивает выпуск в верхний слой водоема-охладителя широким фронтом с небольшой скоростью, а наиболее выгодной термической структурой водоема-охладителя является двухслойная вертикальная температурная стратификация.

Степень вертикальной температурной стратификации в водоеме-охладителе оценивается параметром стратификации

,                                               (2.1)

где h₁ - толщина верхнего слоя при штиле; L, В, Н - длина, ширина и средняя глубина водоема-охладителя соответственно; f - коэффициент трения на поверхности раздела слоев, принимаемый равным 0, 01; Q - циркуляционный расход; h — коэффициент разбавления на водовыпуске; b - коэффициент температурного расширения воды, принимаемый равным 3, 02·10^-4 (°С)^-1; DT - температурный перепад водоема-охладителя, принимаемый равным температурному перепаду на конденсаторах турбин; g - ускорение свободного падения.

Коэффициент разбавления h в формуле (2.1) определяется следующим образом:

                                             (2.2)

где Fr' - плотностное число Фруда, рассчитываемое по формуле

;                                                 (2.3)

v - скорость воды на водовыпуске; h_о - глубина водовыпускного канала в месте его сопряжения с водоемом-охладителем; b_о — половина ширины выпускаемой струи ^*.

____________________

* При выпуске циркуляционной воды вдоль боковой границы водоема-охладителя в качестве b_о принимается полная ширина струи.

 

При ветровом воздействии происходит дополнительное заглубление поверхности раздела по сравнению со штилем, которое рассчитывается по формуле

 (м),                                            (2.4)

где Н - глубина водоема, м; W₂ - скорость ветра на высоте 2 м над водоемом, м/с; Dr = r₂ - r₁ - разность между плотностью нижнего слоя, принимаемой равной плотности охлажденной циркуляционной воды, и средней плотностью верхнего слоя, соответствующей среднеповерхностной температуре водоема-охладителя, кг/м^{3 *}.

____________________

* Зависимость плотности воды от температуры приведена в табл. I.2 приложения I.

 

Окончательно положение поверхности раздела определяется по формуле

.                                                  (2.5)

 

 

Рис. 1. Гидротермические процессы в водоеме-охладителе:

а - узкий водовыпуск; б - широкий водовыпуск; в - изменение температуры поверхности воды; 1 - водовыпуск ТЭС; 2 - водозабор ТЭС; 3 - кривая падения температуры воды при узком водовыпуске; 4 — кривая падения температуры воды при широком водовыпуске

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: