Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Н настоящее временя для охлаждения циркуляционной воды систем технического водоснабжения тепловых V атомных электростанций (ТЭС и АЭС) используются различные охладители, наиболее эффективными из которых являются водохранилище - охладители. Водохранилища - охладители характеризуются сложными гидротермичесісими и тепловыми процессами, знание которых необходимо для рационального и эффективного проектирования систем технического водоснабжения ТЭС и АЭС. Изучение этих процессов может быть осуществлено на основе гидротермического моделирования, численной реализации математических моделей и обобщения данных натурных исследований.
Каждый метод в отдельности обладает преимуществами и недостатками. Гидротермическое моделирование ограничено трудностью воспроизвести действие ветра на процессы теплообмена и динамику ветровых течений. Математическое моделирование в настоящее время все чаще и чаще используется в процессе проектирования ТЭС и АЭС. Однако этот метод ограничивается рассмотрением преимущественно двухмерных задач, в то время, как в водохранилищах - охладителях происходят трехмерные процессы. Обобщение натурных данных требует идентификации процессов на различных изучаемых объектах, что возможно на базе глубокого и всестороннего анализа влияния различных факторов'на процесс гидротврмического режима водохранилища - охладителя и его охлавдащей способности. В этом плане необходимо рассмотреть природные факторы (климатические
условия, моріюметричбские-и- гидрологические характеристики) и технологические (компоновка и конструкции гидротехнических сооружений, а также параметри сбрасываемой теплой води от конденсаторов" турбин).
При сбросе нагретой воды в водохранилище - охладитель фор-даруются шютностные течения с температурной стратификацией. Это явление оказывает существенное влияние на гидротер-шчаский рожим водохранилища-охладителя и позволяет осуществить забор охлажденной воды из донного 'охлажденного слоя. При устойчивой стратификации представляется возможішм организовать совмещеіший узел "водовыпуск - водозабор".
Создание совмещенных водошпусков с водозаборами в "нагруженных" водохранилищах-охладителях позволяет снизить строительные и эксплуатационные расходы при достаточно эффективной работе водоема, как охладителя циркуляциошіой воды систем технического водоснабжения. Такоо техническое решение должно бить всесторонне обосновано, так как при определоших условиях может происходить забор воды из верхнего теплого слоя, что приводит к повышению температуры воды на входе в конденсаторы турбин и, соответственно, к потере мощности (повышение температуры на 1,2С приводит к снижению мощности на 0,5).
В связи с этим, поставленная тема исследований: научно-
техническое обоснование создания водозаборно - водовыпускных сооружений совмещенного типа, является актуальной. Это подтверждается и тем обстоятельством, что некоторые эксплуатируемые водохранилища - охладители, с работающими на них сооружениями ука-
злнного типа, ire обеспечивают необходимого охлаждения техки' кой водн из-за нарушения устойчивости нлотностной стратификі по ряду причин (например, нарушение конструкции водовыпуска Экибастузской ГРЭС-1).
ЦЕЛЬ РАБОТЫ состоит в том, чтобы на базе анализа эксплу* ционного опыта, натурных данных и теоретических исследований работать зависимости гидравлических и гидротермических расчеі позволяющих запроектировать совмещенную компоновку водовыпуся и водозаборных сооружений на водохранилище-охладителе с уче конкретных условий, в том числе,' и плотностной стратификации. Для достижения поставленной цели потребовалось:
-
выполнить анализ уравнения кинетической энергии тур лентности в слое ветрового перемешивания, дать оценку его тол ны и глубины залегания термоклина;
-
определить рациональные конструктивные параметры водо пускных и водозаборных сооружений совмещенного типа, обеспечиї юних устойчивое ллотностноо расслоение потоков;
-
теоретическим и эмпирическим путем определить парамет] характеризующие процессы гидротермического режима ближней з< водоема, установить их взаимосвязь и зависимость от конструкті
Ч і
них параметров водовыпускного сооружения;
4) выполнить анализ результатов натурных гидротермичесго
исследований водовыпускных-водозаборных сооружений совмещение
типа на водохранилищах-охладителях эксплуатируемых ТЭС и АЭС v
этой основе дать оценку влияния когаоновочных решений и констг.
тивиых параметров сооружений на охлаждающую способность водое&
НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается в решении важной научно-. технической проблемы, которая связана с научно-техническим обоснованием применения совмещенных водозаборно-водовнпускных сооружений в водохранилищах-охладителях, работающих в условиях действия ветра и генерации.ветровнх волн. Впервые разработаны формули, позволяющие установить условия применении таких сооружений.
ДОСТОВЕРНОСТЬ и обоснованность основных полатаний диссертации подтверждаясь: использованием классических теоретических положений; сопоставлением результатов тооротичесих исследований и данных натурних наблюдений; опитом эксплуатации сооружений.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ работн состоит и возможности технического обоснования водовыпускных и водозаборных сооружений совмещенного типа и определения их основных конструктивных параметров но всох стадиях проектирования водохранилищ - охладителей для новых и реконструируемых ТЭС и АЭС.
ВНЕДРЕНИЕ. Исследования данной работы включены в нормативно - технический документ "Водозаборы технического водоснабжения тепловых электростанций. Методика по проектированию", разработка которого выполнялась в Харьковском институте "Энергопроект" под
'пдетвом к.т.н. М.П.Омолъченко.
АПРОБАЦИЯ. Основные результаты работы докладывались на 50-ой научно-техничоской и научно-методической конференции преподавателей и студентов Харьковского государственного технического университета строительства и архитектуры в (995г.
ПУБЛИКАЦИИ. По темо диссертации опубликовано 2 работы.
ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, 5 глав, биб-
лиографии из 3? наименований и двух приложений. Она содержит 105 стр. основного текста, 3d рисунков, 22 таблицы, всего t32 страницы.