电厂冷却水工程的取排水口布置研究及工程应用.pdf
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1、 第 4 期 2 0 1 2年 4月 广东水利水电 GUANGD0NG W ATER RESOURCES AND HYDROPOW ER No 4 Ap t 20 1 2 电厂冷却水工程的取排水口布置研究及工程应用 张晓艳 , 倪培桐 ( 广东省水利水电科 学研究院, 广 东省水动力学应用研究重点实验 室, 广东 广州 5 1 0 6 3 5 ) 摘要 : 该文在研 究冷却水工程取排 水 口布置形式的基础上 , 结合 某滨海 电厂 , 通过数 学模 型研 究手段 , 分析不 同取排水布 置形式下, 温排水在海域 内输运和扩散规律 , 研 究不同的取排水布置形式对取水温升的影响 , 从 而提 出
2、合适 的取排 水 口布置 形式 , 为今后 同类电厂取排水工程的设计提供科 学依据。 关键词: 温排 水 ; 取排水 口布置; 差位式; 分列式 中图分类号: T v1 3 7 文献标识码: B 文章编号: 1 0 0 8 0 1 1 2 ( 2 0 1 2) 0 4 - 0 0 2 3 0 3 序言 随着国民经济的发展,社会对电力的需求与 日俱增 , 电厂建设的步伐 E t 益加快。对于电厂工程而言, 工程布置 的核心就是寻求合理的取 、 排水口布置形式 , 即合理安排 取 、 排水 口在平面或垂向的相对位置。取排水 口布置形式 对电厂运行的取水温升高低起着主导作用, 关乎电厂的投 资和运行
3、成本, 以及温水受纳水体的环境影响范围和环境 补偿等问题。开展电厂的取排水 口布置研究 , 为电厂寻求 较优取排水口布置有着重要的现实意义。 本文以某滨海电 厂为例, 对电厂取排水 口布置开展研究。 1 取排水 口布 置形式研究 目前国内常见的取排水 口布置形式为分列式布置、 差 位式布 置和重叠式 布置 。分列式 取排水 口布置示 意见 图 1 , 对于单向径流河道 , 水流方向单一 , 取水 口通常设置在 排水 口上游, 以保证取到上游的低温来水 , 一般为了获得 较好的冷却效果主要是靠加大取、 排水口沿水流方向的平 面间距 , 以避免热水回流, 增大水面散热量, 从而降低取水 温升。 像
4、这种取、 排水口沿水流方向分隔一定间距 , 且取水 口和排水口离岸距离相当的布置, 一般称为分列式取排水 口布 置。 水流窟向 水流 方向 一 一 一 一一 : 尹 n 0 勘 舾 图 1 分列式取排水口布置形式 但是 , 对于感潮河段或海湾, 如采用分列式布置取排 水 口, 无论是取水 口设置在排水口上游还是下游 , 温排水 随涨落潮流运动均能扩散到取水 口,从而影响取水温升。 当然 , 通常做法也可加大取排水口平面间距 , 但 由于水流 双向流动, 加大这种河段的取排水 口间距比起加大单向流 动河道的取排水 口间距而言, 数值要大的多, 造价高昂。 这 种情况下 , 分列式取排水口布置形式
5、解决不了电厂取水温 升高的问题。 于是, 差位式取排水口布置原理就提出来了。 所谓差位式取排水 口布置 , 即取 、 排水 口布置要求充 分利用出水水平动量 , 将热水掺入潮水中, 随潮流向远处 输运 , 形成热水通道 , 或称热水带 , 温排水中的热量部分蓄 积在热水通道的水体中, 部分在热水通道中与大气的热交 换 中散失 , 部分被潮流带 往远处 ; 与此同时 , 开拓取水 口冷 水通道, 要求无论在涨潮 、 落潮过程中, 取水口前部都有冷 水来源。 这样便能使热水有去路, 冷水有来路 , 可能排除热 水直接回归取水口, 从而降低取水温升。图 2 列出了常见 的差位式取排水 口布置形式。图
6、中( A) 为近取远排, 即利 收稿 日期 : 2 0 1 2 0 2 0 8 : 修回 日期 : 2 0 1 2 0 3 0 9 作者简介: 张晓艳( 1 9 8 2 一 ) , 女 , 硕士, 主要从事水文学及河流海岸工程数值模拟研究。 图 2 差位式取排水布置形式 2 3 2 0 1 2年 4月 第 4期 张晓艳 , 等 : 电厂冷却水工程的取排水 口布置研究及工程应用 用排水水平出流动量将热水掺入江心 , 使热量随潮流输移 至远处扩散 ,而取水 口位于岸边能抽取冷水通道中的水 流, 避免了热水直接回流问题 ; 而图( B) 则相反, 排水 口布 置岸边, 取水 口位于江心, 则热水在岸
7、边热水通道中流动, 电厂直接抽取远处低温水流, 图( C ) 和图( D) 原理相同, 仅 为取 、 排水 口在平面上间距较小 , 同样能达到降低取水温 升的效果。 当温排水注入受纳水体后 , 在排水 口小范围内出现一 掺混中心, 上层热水向广大水域外流 , 下层冷水辐向内汇, 上下层水体在此强烈掺混,如把取水 口布置在排水 口下 面, 在一定的垂向间距情况下, 取水 口也能取到低温水流, 这种取 、 排水 口平面间距为零的布置形式 , 称为重叠式取 排水口布置形式。 重叠式取排水 口布置是在受纳水域局部 地区存在温差异重流的基础上提出的, 故采用这种布置的 前提是取排水口地区存在水温分层。
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