什么是冷却系统-循环水系统-定义

冷却系统或循环水系统向主凝汽器提供源源不断的冷却水,以排除汽轮机和辅助系统排出的热量。优德app热能工程

冷却系统-循环水系统

冷却系统-冷却塔冷却系统或者是循环水系统提供连续供应冷却水主冷凝器排除涡轮和辅助系统(如:涡轮和辅助系统)排出的热量汽轮机旁路系统)。在这个过程中,冷却水变热。这些能量通过冷却塔或者直接进入海水或河流。请注意,并不是所有的核电站都有冷却塔,相反,相同类型的冷却塔也经常用于大型燃煤电厂。

湿式汽轮机的冷却系统

在一个典型的凝汽式汽轮机,排出的蒸汽在冷凝器中冷凝,其压力远低于大气压力(绝对压力)0.008 MPa,对应41.5°C)。这种蒸汽处于部分冷凝状态(F点),质量通常接近90%。

朗肯循环- t图
朗肯循环- t图

内部的压力冷凝器(因此出口蒸汽的焓)由环境空气温度(即。冷却系统中的水温)。和其他参数:

  • 空气的温度、压力和湿度在冷却时进入大气
  • 水的温度和流量在冷却时流入河流或海洋

环境温度的升高可能导致排汽压力成比例的升高(ΔT = 14°C通常是一个常数)因此热效率系统的功率转换可能会降低。换句话说电气输出发电厂的可能会有所不同环境条件,虽然热功率保持恒定。

必须指出的是,这也是有原因的下限为蒸汽出口温度,从而为冷却系统。在0.008 MPa和41.5℃以下,排汽比容明显增加,这就要求巨大的叶片在最后几排低压阶段的汽轮机。此外,随着涡轮排气压力的降低,涡轮的排气压力增大蒸汽质量减少(或干燥部分)。在某一时刻必须停止膨胀,以避免对汽轮机叶片造成损伤低质量的蒸汽

凝汽式汽轮机冷凝器的典型参数
凝汽式汽轮机冷凝器的典型参数

在现代核电站总体热效率是关于三分之一(33%)3000年MWth裂变反应产生的热能是必需的1000兆瓦电力。因此2000年mwth无法使用能源必须被拒绝才能履行热力学的第二律w88优德app

为了维护冷凝器内部参数(0.008 MPa, 41.5℃),需要对冷凝器进行调测冷却水必须有足够的低温,进出水温度不能有很大的温差,因此流量必须通过冷却系统非常高的。通过冷却系统的流量湿式冷却塔)可能正在进行100 0003./小时(27.7米3./ s)。冷凝器入口水可能有关于22℃(强烈取决于环境条件),而冷凝器的出口可能有左右25°C

海水冷却系统以更高的流量运行,例如130 000米3./小时。一般来说,能量可以通过冷却塔被释放到大气中,或者直接进入海水或河流。

冷凝器-低压加热器-除氧器

冷却塔

冷却塔是废弃物的设备吗大气的热量通过水流冷却到较低的温度。冷却塔建立在哪里水资源短缺。通过使用冷却塔,减少了冷却水需求,只提供补充水。冷却塔显著地减少了冷却水的需求,但这是以牺牲大的资本成本为代价的。

就所采用的传热机制而言,主要类型有:w88优德备用网址 微博

干冷塔通过一个将工作流体与周w88优德备用网址 微博围空气分离的表面进行传热,例如在一个管道到空气热交换器中,利用对流传热。他们不使用蒸发,因此消耗的补充水是最小的。

湿式冷却塔(或开式循环冷却塔)的工作原理蒸发冷却。蒸发冷却是向空气中添加水蒸气,这会导致空气和水的温度降低。蒸发水所需的能量是从剩余的水中获得的,因此降低它的温度。从电厂抽出的冷却水被泵到大约10米分布在冷却塔填补,将填充落在井底的填充物上。在湿冷冷却塔内,加入填充物以增加接触表面以及空气和水之间的接触时间,以提供更好的传热。w88优德备用网址 微博

几乎所有使用冷却塔的核电站都使用湿式冷却塔基于蒸发冷却原理。一些水1%以水蒸气的形式从剩余的水中吸收其汽化潜热进入空气中,当周围的空气被吸引经过水流时,导致水温降低。剩余的水(冷却)被收集在塔底部的水池中,并返回到冷凝器。

根据气流(空气循环方式)的冷却塔类型有:

  • 自然通风冷却塔。自然通风冷却塔利用浮力通过一个高双曲面烟囱双曲面冷却塔是典型的自然通风冷却塔,因为他们的结构强度和事实,双曲面形状也有助于加速向上的对流气流,提高冷却效率。在这个冷却塔中,热冷却水(例如25°C)从冷凝器被泵到大约10米的高度,进入塔,然后喷洒在塔板上。水滴坠落并遇到从塔的底部进入的冷空气,塔是向大气开放的。热水(如25°C)将热量释放给空气,然后冷却(如22°C)。温暖、潮湿的空气自然上升由于密度差相对于干燥,较冷的外部空气。在相同的压力下,暖湿空气的密度比干燥空气的密度小。这种潮湿的空气浮力产生一股向上通过双曲面塔的气流。冷却后的水以雨水的形式下落,并收集到塔底部的池塘中。
  • 机械通风冷却塔。通常,在机械拔牙的冷却塔中,空气通过使用像风扇或鼓风机的机械装置循环。
    • 强制通风冷却塔。强制送风冷却塔采用风机,风机安装在塔的底部。这产生高的进入和低的离开空气速度,因此这个塔更容易受到再循环。
    • 引风式冷却塔。引风冷却塔采用风机,风机安装在塔顶。这就产生了低进入和高离开空气速度,减少了再循环的可能性,即排出的空气流回进气口。
引用:
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先进反应堆物理:

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其他参考资料:

柴油发动机-汽车回收

参见:

涡轮发电机

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