The Research of Circulation Water Supply System of Power unit of Thermal Power Plant with Heller Cooling Tower

Abstract

Виконано аналітичні гідравлічні дослідження системи охолодження циркуляційної води (ОЦВ) енергоблоку ТЕС з градирнею Геллера. Аналітичні дослідження виконані на базі експериментальних даних, отриманих у процесі пускових випробувань системи ОЦВ енергоблоку “Раздан-5” потужністю 300 МВт. Дослідження системи ОЦВ проведені при електричній потужності енергоблоку 200–299 МВт, з тепловим навантаженням 320–396 Гкал/год. Основна мета роботи – з’ясувати гідравлічний режим циркуляційної системи охолодження для можливості збільшення подачі води. Величина подачі охолоджувальної води та її температура впливають на вакуум у конденсаторі турбіни. В кінцевому результаті це впливає на потужність турбогенератора ТЕС Максимальна фактична подача води циркуляційною насосною станцією становила 32000 м3 /год, що нижче проєктної. Циркуляційними насосами (ЦН) вода в суміші з конденсатом подається в градирню, звідки вона вертається через гідротурбіну на розприскування форсунками в конденсаторі пари турбіни. Спроба збільшити подачу води в конденсатор збільшенням отворів форсунок не дала бажаних результатів. Величина подачі води в ЦН залежить від втрати напору в системі ОЦВ. Зі складових системи вони найвищі в гідротурбінах, які є в складі циркуляційної насосної станції. Тому регулюючи навантаження гідротурбіни, зі зменшенням втрат напору води, можна збільшити подачу води циркуляційними насосами в конденсатор. Для розрахунків зміненої гідравлічної характеристики системи ОЦВ використано експериментальні дані та розроблені теоретичні залежності. В результаті зменшення втрат напору на ділянці гідротурбіни з 1,04 до 0,15 кгс/см2 диктуючою точкою для напору ЦН буде конденсатор пари турбіни. Слід зауважити, що в такому режимі роботи, у верхніх частинах охолоджувальних секторів градирні можливий вакуум. Градирня ТЕС розрахована на обслуговування двох енергоблоків. В умовах теплового навантаження від одного енергоблоку температура охолодженої води, конденсату була нижчою за проєктні значення. Ввімкнення в роботу секторів пікових охолоджувачів градирні дає зниження на 2–4 °С температури охолодженої води лише з системою зрошення.

Analytical hydraulic researches of the circulating water cooling system of the power unit of a thermal power plant with Heller cooling tower have been performed. Analytical studies were performed on the basis of experimental data obtained during the start-up tests of the circulating water cooling system of the “Hrazdan-5” power unit with a capacity of 300 MW. Studies of the circulating water cooling system were carried out at an electric power of the power unit of 200–299 MW, with a thermal load of 320–396 Gcal/hr. By circulating pumps (CP), water mixed with condensate is fed to the cooling tower, from where it is returned through the turbine for spraying by nozzles in the turbine steam condenser. An attempt to increase the water supply to the condenser by increasing the size of the nozzles did not give the expected results. The amount of the water supply to the circulating pumping station depends on the pressure loss in the circulating water cooling system. The highest pressure losses are in hydro turbines (HT), which are part of the circulating pumping station. Therefore, by adjusting the load of the hydro turbine, with a decrease in water pressure losses, you can increase the water supply by circulating pumps to the condenser. Experimental data and theoretical dependences were used to calculate the changed hydraulic characteristics of the circulating water cooling system. As a result of reducing the pressure losses in the section of the hydro turbine from 1.04 to 0.15 kgf/cm2, the dictating point for the pressure of circulating pumping station will be the turbine steam condenser. The thermal power plant cooling tower is designed to service two power units. Activation of the peak cooler sectors of the cooling tower gives a reduction of the cooled water temperature by 2–4 °C only with the spraying system.