energsecurityНадежность и безопасность энергетикиSafety and Reliability of Power Industry1999-55552542-2057ООО «НПО Энергобезопасность»10.24223/1999-5555-2019-12-4-268-273energsecurity-671Research ArticleОБЩИЕ ВОПРОСЫ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ЭНЕРГЕТИКИGENERAL ISSUES RELATED TO RELIABILITY AND SAFETY OF THE POWER INDUSTRYИсследование работы башенной испарительной градирни в условиях её пониженной гидравлической нагрузкиStudy of operation of natural draft cooling tower, with its hydraulic load reducedБадриевА. И.BadrievA. I.

пр. Мира 16б, 423812, г. Набережные Челны

Department STS

Mirapr., 16b, 423812, NaberezhnyeChelny

aibadriev@gmail.comШарифуллинВ. Н.SharifullinV. N.ВласовС. М.VlasovS. M.

ул. Красносельская, 51, 420066, г. Казань

51 Krasnoselskaya str., 420066, Kazan

ЧичироваН. Д.ChichirovaN. D.

ул. Красносельская, 51, 420066, г. Казань

51 Krasnoselskaya str., 420066, Kazan

ФГАОУ ВО «Казанский федеральный университет»РоссияKazan Federal UniversityRussian FederationФГБОУ ВО «Казанский государственный энергетический университет»Kazan State Power Engineering University201925012020124268273Copyright © Бадриев А.И., Шарифуллин В.Н., Власов С.М., Чичирова Н.Д., 20202020Бадриев А.И., Шарифуллин В.Н., Власов С.М., Чичирова Н.Д.Badriev A.I., Sharifullin V.N., Vlasov S.M., Chichirova N.D.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sigma08.ru/jour/article/view/671

Проведено обследование башенной испарительной градирни (БИГ) БГ-2600 ТЭС в режиме пониженной гидравлической нагрузки. Произведён осмотр технического состояния железобетонной башни, рамы каркаса, оросительного устройства, водораспределительной системы и воздуховодных окон. Выявлены дефекты конструктивных элементов БИГ. Среди них — горизонтальное провисание оросительного устройства, существенные зазоры между блоками оросителя и их частичное разрушение, неполадки сопел и конструкций воздуховодных окон. Установленные дефекты обуславливают возникновение неравномерности потоков воды и воздуха. Проведена оценка степени неравномерности плотности орошения и воздушного потока в БИГ. По сечению установлено значительное среднеквадратичное отклонение от среднего значения или неравномерность плотности орошения — 30% и неравномерность воздушного потока — 23,5%. Построены температурная и охладительная характеристики с учётом неравномерности плотности орошения и скорости воздуха. Выявлены исправные и дефектные секции БИГ с помощью рабочих характеристик. Построены нормативные характеристики градирни БГ-2600 по номограмме. Проведён сравнительный анализ рабочих и нормативных характеристик аппарата. Установлена степень влияния неравномерности воды и воздуха на процесс охлаждения. Выявлено, что установленные неравномерности потоков воды и воздуха приводят к снижению перепада температуры, в среднем, на 2°С, а охладительной мощности на 7,3 Мкал/м2∙ч при гидравлической нагрузке 8840 м3/ч. Результаты свидетельствуют о значительном влиянии неравномерности потоков на охлаждающий эффект. Сформулированы задачи по разработке мероприятий к устранению неравномерности распределения потоков, а также по повышению эффективности охлаждения башенной испарительной градирни.

A survey has been held of a BG-2600 natural draft cooling tower of thermal power plants, in the reduced hydraulic load mode. The technical condition of the reinforced concrete tower, the skeleton frame, the irrigation device, the water distribution system and the air duct windows has been inspected. Defects of the cooling tower structural elements have been identified. These include: horizontal sagging of the irrigation device, considerable gaps between its blocks and their partial destruction, problems with nozzles and structures of air duct windows. The identified defects are attributed to the causes of irregular water and air flows. The degree of irregularity of irrigation density and air flow in the tower has been estimated. Over the cross-section of the tower, a significant standard deviation from the average value or irregularity of irrigation density (30%) and irregularity of air flow (23.5%) has been established. The temperature and cooling curves of the cooling tower have been plotted taking into account irregularities of irrigation density and air flow rate. Normal and defective sections of the cooling tower have been identified based on working characteristics. Standard characteristics of the BG-2600 cooling tower have been plotted based on a nomogram. A comparative analysis of the working and standard characteristics has been held. The degree of influence produced by irregularities in water and air flows on the cooling process has been established. It has been found that the established irregularities in water and air flows result in a decrease in the temperature difference on average by 2°C and a decrease of cooling capacity by 7.3 Mcal/m2∙hr with a hydraulic load of 8840 m3/h. The results indicate a significant impact produced by irregularities of flows on cooling effect. The tasks to eliminate irregularities in distribution of flows as well as to increase the tower cooling efficiency have been formulated.

башенная испарительная градирнянеравномерности потоковрабочие характеристикиэффективность охлажденияnatural draft cooling towerflow irregularitiesworking characteristicscooling efficiencyReferencesСосновский С. К., Кравченко В. П. Коэффициент эффективности работы вентиляторных и башенных градирен. Теплоэнергетика 2014; (9): 20 – 25.Sosnovskij S. K., Kravchenko V. P. The efficiency factor of fan cooling towers and natural draft cooling towers. Teploenergetika 2014; (9): 20 – 25. (In Russ.)Павленко А. Н., Жуков В. Е., Печеркин Н. И., Назаров А. Д., Серов А. Ф., Миськив Н. Б., Li Xingang, Jiang Bin, Sui Hong, Li Hong, Gao Xin. Автоматизированная система управления распределителем жидкости дистилляционного исследовательского стенда со структурированной насадкой. Автометрия 2017; 53(1): 19 – 25.Pavlenko A. N., ZHukov V. E., Pecherkin N. I., Nazarov A. D., Serov A. F., Mis'kiv N. B., Li Xingang, Jiang Bin, Sui Hong, Li Hong, Gao Xin. Automated control system for the liquid distributor of a distillation research bench with a structured filling. Avtometriya 2017; 53(1): 19 – 25. (In Russ.)Калатузов В. А. Методика построения нормативных характеристик башенных градирен испарительного типа по результатам натурных измерений. Теплоэнергетика 2007; (11): 51 – 55.Kalatuzov V. A. The methodology for constructing the regulatory characteristics of evaporative type cooling towers according to the results of field measurements. Teploenergetika 2007; (11): 51 – 55. (In Russ.)Шарифуллин В. Н., Бадриев А. И., Шарифуллин А. В. Анализ влияния неравномерности распределения плотности орошения на процесс в башенной градирне. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики 2013; (11 – 12): 24 – 26.Sharifullin V. N., Badriev A. I., Sharifullin A. V. Analysis of the effect of nonuniform distribution of the density of irrigation on the process in a cooling tower. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij. Problemy energetiki 2013; (11 – 12): 24 – 26. (In Russ.)Петросян В. Г., Егонян Э. А. Анализ возможности повышения эффективности охлаждения воды в испарительных градирнях Армянской АЭС. Теплоэнергетика 2015; (10): 30 – 36.Petrosyan V. G., Egonyan E. A. Analysis of the possibility of increasing the efficiency of water cooling in the evaporative cooling towers of the Armenian NPP. Teploenergetika 2015; (10): 30 – 36. (In Russ.)Зенович-Лешкевич-Ольпинский Ю. А., Широглазова Н. В., Зенович-Лешкевич-Ольпинская А. Ю. Совершенствование систем технического водоснабжения с градирнями с целью улучшения технико-экономических показателей тепловых электростанций. Часть 1. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. Энергетика 2016; 59(3): 235 – 248.Zenovich-Leshkevich-Ol'pinskij Yu. A., SHiroglazova N. V., ZenovichLeshkevich-Ol'pinskaya A. Yu. Improvement of technical water supply systems with cooling towers in order to improve the technical and economic indicators of thermal power plants. Chast' 1. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij i energeticheskih ob"edinenij SNG. Energetika 2016; 59(3): 235 – 248. (In Russ.)Zhang G., Zheng Y., Chen Q. Water distribution below a single spray nozzle in a natural draft wet cooling tower. The 14th IFToMM World Congress 2015: 582 – 588.Zhang G., Zheng Y., Chen Q. Water distribution below a single spray nozzle in a natural draft wet cooling tower. The 14th IFToMM World Congress 2015: 582 – 588.Li X., Xia L., Gurgenci H., Guan Z. Performance enhancement for the natural draft dry cooling tower under crosswind condition by optimizing the water distribution. International Journal of Heat and Mass Transfer 2017; (107): 271 – 280.Li X., Xia L., Gurgenci H., Guan Z. Performance enhancement for the natural draft dry cooling tower under crosswind condition by optimizing the water distribution. International Journal of Heat and Mass Transfer 2017; (107): 271 – 280.Chen X., Sun F., Chen Y., Gao M. Novel method for improving the cooling performance of natural draft wet cooling towers. Applied Thermal Engineering 2019; (147): 562 – 570.Chen X., Sun F., Chen Y., Gao M. Novel method for improving the cooling performance of natural draft wet cooling towers. Applied Thermal Engineering 2019; (147): 562 – 570.Gao M., Zhang L., Wang N., Shi Y., Sun F.Influence of non-uniform layout fillings on thermal performance for wet cooling tower. Applied Thermal Engineering 2016; (93): 549 – 555.Gao M., Zhang L., Wang N., Shi Y., Sun F.Influence of non-uniform layout fillings on thermal performance for wet cooling tower. Applied Thermal Engineering 2016; (93): 549 – 555.

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