vestiftИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series1561-83582524-244XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"vestift-324Research ArticleЭНЕРГЕТИКА, ТЕПЛО- И МАССООБМЕНPOWER ENGINEERING, HEAT AND MASS TRANSFERОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО БЛОКА НА ОСНОВЕ СУХИХ ГРАДИРЕНA TECHNIQUE FOR CALCULATION OF THERMOHYDRAULIC AND MASS-SIZED PARAMETERS OF A COOLING SYSTEM BASED ON A DRY COOLING TOWERНагулаП. К.NagulaP. K.

кандидат технических наук, заведующий лабораторией

Ph. D. (Engineering), Head of Laboratory

nagulapk@mail.ruСинкевичА. Е.SinkevichA. E.

кандидат технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник

Ph. D. (Engineering), Assistant Professor, Leading Researcher

7Sinae@gmail.comОбъединенный институт энергетических и ядерных исследований – Сосны Национальной академии наук БеларусиJoint Institute for Power and Nuclear Research – Sosny of the National Academy of Sciences of Belarus201709102017038091Copyright © Нагула П.К., Синкевич А.Е., 20172017Нагула П.К., Синкевич А.Е.Nagula P.K., Sinkevich A.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/324

Описана методика и программа расчета теплогидравлических и массогабаритных параметров системы охлаждения энергоблока на основе сухих градирен. Расчетная схема включает в себя три основных блока: определения параметров сухой градирни, расчета теплогидравлических и массогабаритных характеристик конденсатора и расчета общих параметров системы охлаждения и суммарных приведенных затрат на систему охлаждения. Расчеты выполнялись для тепловой нагрузки на одну градирню, равной 1000 МВт. Высота бетонной башни принята 180 м. Теплообменная колонна, набранная из стальных оребренных оцинкованных труб диаметром 22 × 1,5 мм и длиной 20 м, имеет стандартные размеры: ширина – 2,4 м, высота – 20 м. Определение минимальных приведенных затрат для исследуемых параметров позволило обосновать выбор их оптимальных значений в системе охлаждения энергоблока. Минимальным приведенным затратам соответствует четырехрядный трубный пучок при двуходовой схеме движения охлаждаемой воды. Приемлемые параметры оребрения следующие: высота ребра – 7 мм, шаг оребрения – 3,5 мм, расстояние между оребренными трубками – 2 мм. Оптимальное количество теплообменных колонн на одну градирню составляет 600 шт. при охлаждении воды в градирне на 10 °С. Выполненный анализ изменения массогабаритных и стоимостных показателей позволил предложить вариант системы охлаждения с двумя сухими градирнями для энергетического блока мощностью 1200 МВт.

 

A technique for calculation of thermohydraulic and mass-sized parameters of a cooling system based on a dry cooling tower and applied in power units is described. The calculations were performed for the heat load on a tower of 1000 MW. The height of the concrete tower was 180 m. Heat exchange column, made from steel ribbed galvanized pipes with the diameter of 22×1.5 mm and a length of 20 m had standard dimensions: width – 2.4 m, height – 20 m. Determination of the minimum reduced costs for the studied parameters allowed justifying the choice of the best values in the cooling system of the power unit. The minimum reduced costs correspond to 4-row bundle with 2-way traffic pattern chilled water. The optimal parameters of fin match the height of the rib – 7 mm fin step – 3.5 mm, the distance between the finned tubes – 2 mm. The optimal number of columns on a heat exchange cooling tower is 600 pcs., with cooling of the water in a cooling tower at 10 °C. The analysis of changing of mass-sized and cost values has been carried out and the alternative design of the cooling system for the power unit with the capacity of 1200 MW is proposed

сухая градирнясистема охлаждения энергоблокатрубный пучок сухой градирнибетонная башняконденсатор параdry cooling towercooling system of the power unitbundle of dry cooling towersconcrete towersteam condenserReferencesГорохов, М. Повышение эффективности сбережения воды в системах охлаждения АЭС. Сухие градирни / М. Горохов // Атом. проект. – 2013. – № 14. – С. 34–37.Gorokhov M. Increase of water saving effectiveness in nuclear power plant cooling systems. Dry cooling towers. Atomnyi proekt = Atomic Project, 2013, no. 14, pp. 34–37 (in Russian).Тепловые и атомные электрические станции / под общ. ред. В. А. Григорьева. − М.: Энергоиздат, 1989. –736 с.Grigoriev V. A. (ed.). Thermal and nuclear power plants. Moscow, Energoizdat Publ., 1989. 736 p. (in Russian).Синкевич, А. Е. Определение потребности в воде для различных охладителей системы водоснабжения крупных энергетических блоков АЭС / А. Е. Синкевич // Bec. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук. − 2005. − № 1. − С. 116−120.Sinkevich A. E. Determination of water requirements for various cooling water systems of large power A.E NPP. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya fizika-technichnych navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series, 2005, no. 1, pp. 116–120 (in Russian).Болдырев, В. «Сухие» градирни на тепловых и атомных электростанциях как средство снижения антропогенных выбросов [Электронный ресурс] / В. Болдырев // Промышл. ведомости. − 2008. − № 3–4. − Режим доступа: http:// www.promved.ru/articles/article.phtml?id=1412&nomer=50. – Дата доступа: 14.04.2015.Boldyrev V. “Dry” cooling towers at thermal and nuclear power plants as a means of reducing anthropogenic emissions. Promyshlennye vedomosti [Industry News], 2008, no. 3–4. Available at: http://www.promved.ru/articles/article.phtml?id= 1412&nomer=50. (accessed 14.04.2015) (in Russian).Гуцев, Д. Ф. Исследование режимов работы воздушно-радиаторных охладителей Билибинской АЭС / Д. Ф. Гуцев, А. В. Дембровский, Р. К. Кузнецов // Электр. станции. – 1985. – № 5. – C. 13–18.Gutsev D. F., Dembrovskii A. V., Kuznetsov R. K. Study modes of the air-fin coolers Bilibino NPP/DF. Elektricheskie stantsii = Power Technology and Engineering, 1985, no. 5, pp. 13–18 (in Russian).Определение теплогидравлических и массогабаритных параметров системы охлаждения энергоблока на основе сухой градирни / В. Л. Малевич [и др.] // Bec. Акад. навук Беларусі. Сер. фiз.-тэхн. навук. − 1995. – № 3. − С. 63−71.Malevich V. L., Mikhalevich A. A., Parkhomova Z. S., Sinkevich A. E. Determination of thermal-hydraulic and cooling system weight and size parameters of the power unit on the basis of dry cooling towers. Vestsi Аkademii navuk Belarusi. Seryya fizika-technichnych navuk = Proceedings of the Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series, 1995, no. 3, pp. 63−71 (in Russian).Дьяков, А. С. Экономика утилизации оружейного плутония в ядерных реакторах [Электронный ресурс] / А. С. Дьяков, Е. И. Шаров ; Центр по изучению проблем разоружения, энергетики и экологии при МФТИ. – М., 1997. – Режим доступа: http://ontology.mephi.ru/download/ebook/2010-11-22_20-18-36_Ekonomika_utilizatsii_oruzheynogo_ plutoniya_v_yadernih_reaktorah.pdf.D’iakov A. S., Sharov E. I. Economy disposal of weapons plutonium in nuclear reactors. Moscow, Moskow Institute of Physics and Technology (State University), 1997. Available at: http://ontology.mephi.ru/download/ebook/2010-11-22_20-18-36_ Ekonomika_utilizatsii_oruzheynogo_plutoniya_v_yadernih_reaktorah.pdf.Будняцкий, Д. М. Тенденции в выборе систем водоснабжения и параметров низкопотенциальной части для мощности зарубежных тепловых электростанций / Д. М. Будняцкий, В. И. Длугосельский // Энергохозяйство за рубежом. − 1974. – № 4. − С. 16–22.Budniatskii D. M., Dlugosel’skii V. I. Trends in the choice of water supply systems and the low potential of the power settings for overseas thermal power. Energokhoziaistvo za rubezhom [Energy Facilities Abroad], 1974, no. 4, pp. 16–22 (in Russian).Стасюлявичус, Ю. К. Теплофизика 6, Теплоотдача поперечно обтекаемых пучков ребристых труб / Ю. К. Стасюлявичус, А. Ю. Скрынска. – Вильнюс: Минтис, 1974. – 243 с.Stasiuliavichus Yu. K., Skrynska A. Yu. Thermal Physics 6, crossflow heat dissipation fin tube bundles. Vilnius, Minthis Publ., 1974. 243 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.