机械通风冷却塔在内陆核电厂中的应用
3 机械通风冷却塔各部件的等级划分
根据《法国 900 MWe 压水堆核电站系统设计 和建造规则》（RCC-P），将核电厂重要厂用水系
外部飞射物的撞击会对冷却塔的安全运行造 成严重危害，影响冷却塔甚至核电厂的安全运行， 因此在设计冷却塔时要对冷却塔的结构强度进行 校核，在不减弱冷却塔的冷却能力的同时强化塔 体结构。另外，在核电厂进行总平面布置时应尽 量使冷却塔规避飞射物的轨迹。在核电厂的核级 冷却塔中，所考虑的主要外部飞射物为汽轮机低 压缸的转动叶片。 4.3 防火灾、防老化、防水淹
核级设备进行抗震鉴定的方法包括分析法、 试验法、分析和试验相结合、经验反馈法 4 种[4]。 在核电厂的能动机械设备和 1E 级电气设备的第 1 次抗震鉴定时一般采用试验法。因此，建议采用 试验法对核级风机进行抗震鉴定。进行抗震试验 前首先需确认该设备已经完成老化试验，然后才 能在抗震台上根据技术规格书中规定的反应谱模 拟地震动力进行试验，以验证其在核电厂安全停 堆地震和运行基准地震下能否执行技术规格书中 要求的安全功能并保持结构完整性。进行抗震试 验鉴定需遵循《核电厂的抗震分析和试验》 （HAF0102）等标准。
收稿日期：2009-03-01；修回日期：2010-01-07
潘文高等：机械通风冷却塔在内陆核电厂中的应用
图 1 重要厂用水系统流程图 Fig. 1 Flow Diagram of Essential Service Water பைடு நூலகம்ystem
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核动力工程
Vol. 31. No.3. 2010
4 机械通风冷却塔的设计及建造要求
4.1 抗 震 核级机械通风冷却塔必须是抗震 I 类构筑物，
因此冷却塔必须能够抵御电厂厂址处的安全停堆 地震。为此，应对冷却塔的塔形、结构型式、填 料安装方式等进行优化设计，然后进行动静应力 以及振动模态分析，制作冷却塔的模型或者样机， 对冷却塔的配水管路、收水器、填料、风机以及 塔体等进行抗震试验和鉴定，要求风机等在安全 停堆地震载荷条件下不能引起误动作，在安全停 堆地震以后仍能运转。国外的核级冷却塔普遍采 用钢筋混凝土结构的塔体，当风机安装在冷却塔 下部时，其抵御地震危害的能力更强，设备维修、 保养等更简单。 4.2 防止外部飞射物
统划分为安全 3 级系统，系统中的机械设备、电 气设备等均有相应的安全等级要求。 3.1 机械设备
根据安全重要程度将执行安全功能的机械设 备和部件划分为 3 个等级：核安全 1、2、3 级。 核安全 1 级机械设备主要包括反应堆冷却剂系统 的部分管线和设备、稳压器泄压管道和设备；安 全 2 级机械设备主要包括余热排出系统、化学和 容积控制系统、安全注入系统等的设备和部件； 安全 3 级机械设备则适用于对安全有重要作用但 其故障不会直接引起放射性后果的设备和部件， 主要包括设备冷却水系统和重要厂用水系统的设 备和部件、化学和容积控制系统的部分设备和部 件等。
通过试验法或分析法对核级风机进行质量和抗震 鉴定[3]。
核电厂中各个设备所运行的正常环境条件和 事故及事故后环境条件都对该设备的设计提出了 最低要求，设备在以上 2 种环境条件下的压力、 温度、湿度、化学腐蚀以及辐照剂量都不相同。 因此，应根据设备的不同而选择不同的老化试验 方法，老化试验需在各种不同的环境条件下进行 （尽可能模拟或接近实际运行环境）。例如对于核 级风机，首先根据其运行的环境条件及工况列出 该设备的载荷要素，如压力、温度、外部载荷、 辐照剂量等，然后制造样机并在不同运行环境条 件下进行疲劳试验、老化试验等鉴定程序。
第 31 卷 第 3 期 2010 年6月
文章编号：0258-0926(2010)03-0092-05
核动力工程
Nuclear Power Engineering
Vol. 31. No.3 Jun. 2 0 1 0
机械通风冷却塔在内陆核电厂中的应用
潘文高，李朝明，胡 彬，李小燕
（中广核工程设计有限公司上海分公司，上海，200030）
1引言
随着我国能源结构的调整以及人们对核电新 能源的日益重视，积极推进核电建设成为我国能 源建设的重要政策。目前我国已经开工建设的核 电厂均位于滨海地区，如大亚湾核电站、秦山核 电厂、田湾核电厂、红沿河核电厂、阳江核电厂 等。然而，由于沿海地区厂址资源有限，同时滨 海地区属于我国经济比较发达的地区，人口稠密， 不适宜大范围建造核电厂。目前，国内已开展了 内陆核电厂厂址的前期设计研究工作，有些已经 进入到可行性研究或初步设计阶段。建设内陆核 电厂已经成为我国核电建设发展的必然趋势。
内陆核电厂的建设会受到水体条件的限制。 在核电厂冷停堆 4～20 h 期间，核电厂最终热阱 输热系统的重要厂用水系统中的每个机组所需要 的冷却水量达到最大值，约为 8000 m3/h。如果在 内陆厂址采用直流冷却方案，重要厂用水系统的 冷却水经过板式热交换器前后的温升约为 10℃， 最高达到 15℃，如此大量的温排水会对厂址处水 源（湖泊、江河、水库等）的生态环境造成重大 影响，因此在内陆地区建设核电厂有必要优先考 虑采用机械通风冷却塔对重要厂用水系统进行 2 次循环冷却。目前，国外内陆核电厂的重要厂用 水系统基本都采用冷却塔 2 次循环冷却方式，如 美国大多数内陆核电厂采用每台机组配 2 台机械 通风冷却塔的标准设计。在我国，机械通风冷却 塔目前还没有被应用于核电厂的先例，但是随着
在进行抗震试验鉴定时需注意：①鉴定试验 一般采用 1∶1 模型进行试验。如果受试验条件限 制，可采用缩小模型进行试验，但必须满足相似 准则；②抗震试验应正确反映出设备的边界及接 口条件，设备的安装方式、所受外界载荷等应与 实际情况相同或通过其他等效的方式替代。
6 结束语
核级机械通风冷却塔的设计和建造除了需要 遵循本文总结的一系列标准和要求外，还需进行 严格的产品鉴定并接受核安全监督。对于设计和 生产核级产品的单位，必须取得国家核安全局颁 发的资格许可证，并且严格遵守资格许可证规定 的活动范围和条件[5]。
在设计中冷却塔的各个组件应尽量使用不燃 或阻燃材料，最大限度地减少可燃、易燃材料的 使用数量，还应为冷却塔中的电缆等设置可靠的 灭火系统。禁止使用塑料填料作为冷却塔的填料； 因为其极易着火燃烧，而且在冷却塔内高温高湿
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的环境下，塑料填料工作约 3 a 后就会发生老化 变形，影响冷却效率[1]。建议采用不锈钢填料或 者陶瓷填料，既可以达到很好的防火灾效果，而 且不易老化和变形，填料的使用寿命比较长。性 能良好的陶瓷填料的使用寿命可达到 30 a。确定 填料的材料类型后，需要对填料片型、间距及散 热性能进行模型试验，以确定冷却塔填料的合理 片型及组合。
规则》（RCC-E）中相应等级的要求进行设备的设 计和制造。 3.3 冷却塔构筑物
根据 RCC-P 的规定，集水池、塔体、风筒等 重要厂用水系统机械通风冷却塔构筑物为安全 LS 级、抗震 I 类、质保 Q1 级，需要按照《法国 900 MWe 压水堆核电站土建工程设计和建造规 则》（RCC-G）中的相关要求对这些构筑物进行设 计和建造，并且应充分进行保护和隔离，使其不 受非抗震类厂房和构筑物的影响，在任何时候都 能确保冷却塔的完整性。冷却塔的设计和建造应 执行符合《核电厂和其他核设施安全的质量保证》 （IAEA-50-C-QA）要求的质量保证大纲。
在设计冷却塔型式以及塔体结构时，应根据 厂区的地理位置、开敞程度等考虑在正常载荷和 最大气象载荷下冷却塔的承受能力，并对冷却塔 的重要部件加以防护，以抵御冰雹、雪灾等对冷 却塔风机的破坏，保障冷却塔在极端气候条件下 正常运行。 4.5 塔体结构的防腐蚀
核级冷却塔的塔体一般使用钢筋混凝土建 造，在长期使用过程中，需要考虑系统循环水对 混凝土组分的溶蚀、冬季混凝土的冻融以及钢筋 的腐蚀膨胀对塔体结构造成的破坏。为了尽可能 延长冷却塔的使用寿命，需要对重要厂用水系统 中的循环水进行合理的水质处理，并且在建造冷 却塔时选用耐腐蚀的水泥和骨料[2]。根据普通工 业领域中的经验，可以在塔体表面涂刷防渗透涂 料或者衬玻璃钢。
RCC-P 中规定，重要厂用水系统的电气设备 分级为 1E 级，包括该系统内所有型式的电气设 备：电源、电动机、阀门的电动驱动装置、电磁 阀、配电装置、仪表、控制继电设备等。因此， 机械通风冷却塔的电气设备也应为 1E 级，且为抗 震 I 类。
冷却塔的 1E 级电气设备应当遵循以下要求： ①冗余：各路电源相互独立，冷却塔每个系列风 机的电机应由不同的电源供电，而且各系列电源 之间相互隔离，不至于同时失效；②应急电源支 持：在冷却塔的正常电源发生故障时，由应急柴 油发电机组供电；③严格的质量保证要求；④定 期进行冷却塔电气设备的运行试验；⑤依据《法 国 900 MWe 压水堆核电站电气设备设计和制造
为了抵御外部水淹的影响，冷却塔的底面标 高应超过核电厂厂址处的设计基准洪水水位，并 留有适当的裕量。冷却塔应考虑集水池发生泄漏 或溢出时对核电厂厂区内其他设备、构筑物等的 影响，在设计过程中应注意冷却塔集水池中的水 位变化，设置足够的水位监测仪器，使冷却塔集 水池中水位的信息能够及时反馈回核电厂主控制 室，并能够由主控制室或现场人员对集水池水位 及冷却塔运行状态进行控制调节。 4.4 抵御飓风、冰雹等极端气象
摘要：介绍了如何将核电厂相关设计规范应用于内陆核电厂最终热阱输热系统的机械通风冷却塔的等级 划分，分析和总结了核级机械通风冷却塔的特殊设计和建造要求，并提出了核级机械通风冷却塔的设备鉴定 过程，为我国自行设计和开发核级机械通风冷却塔提供借鉴和指导作用。
关键词：内陆核电厂；机械通风冷却塔；设计；建造 中图分类号：TL38+. 4 文献标识码：A
冷却水系统在核电站中的应用分析
冷却水系统在核电站中的应用分析第一章：引言核电站是一种特殊的能源发电设施，具有强大的能源输出能力。
作为重要的组成部分之一，冷却水系统在核电站中发挥着至关重要的作用。
在核反应堆中，核能不断释放出来，其中大部分转化为热能，如果不能及时排除，将会导致反应堆温度升高，甚至发生事故。
因此，冷却水系统能够为反应堆提供必要的冷却和热平衡，使得核电站能够安全稳定地运行。
本文将深入探讨冷却水系统在核电站中的应用，从冷却水系统的结构、原理、选型和优化等方面进行分析，以期提高大家对核电站冷却水系统的认识和了解。
第二章：冷却水系统的结构核电站的冷却水系统主要由以下几个部分组成：冷却塔、循环水泵、换热器、管路和控制系统等。
其中，冷却塔和循环水泵负责循环引入和排出水，换热器则是将冷却水和核能之间转换的关键。
管路和控制系统则是保证整个系统稳定可靠运行的基础。
1.冷却塔冷却塔是冷却水系统的核心组成部分，其主要作用是降低水温。
在核电站运行中，反应堆会产生大量的热，需要通过循环水泵将冷却水引入进行冷却。
在冷却过程中，水会被蒸发，因此需要引入干空气或者湿空气进行热量交换，使水进一步降温。
冷却塔的工作效率直接关系到反应堆的运行效果和安全性能。
2.循环水泵循环水泵主要负责将冷却水引入和排出，保证水的流动速度和流率。
循环水泵的选型需要充分考虑核反应堆的运行情况，流量控制精度、排放压力等关键参数，并做好故障排查和应急响应措施。
3.换热器换热器是冷却水系统的核心部件之一，主要作用是将核能转化为热能，然后将热能释放给循环水。
换热器的选型需要充分考虑水流量、温度、水压和传热方式；同时，还需要考虑换热器的密封性能和纯度等因素，以保证流体传输过程中的安全性和稳定性。
第三章：冷却水系统的原理冷却水系统是核电站中最重要的系统之一，其运行原理是将循环水引入反应堆进行循环，使反应堆释放的热能得以传递到冷却水中，然后通过换热器将热能释放给外部环境。
整个过程中需要充分考虑流量、温度、压力、去污等因素，以保证反应堆的安全运行。
机械通风冷却塔在内陆核电厂中的应用
根据 安全 重要程度 将执 行安 全 功能 的机械设
备和部件划分为 ３ 个等级 ：核安全 ｌ 、３ 、２ 级。 核安全 ｌ 级机械设备主要包括反应堆冷却剂系统 的部分管线和设备、稳压器泄压管道和设备 ；安 全 ２级机械设备主要包括余热排出系统、化学和 容积 控制 系统 、安 全注人 系统 等 的设备 和部件 ； 安全 ３级机 械设备则适 用 于对安全 有重 要作用但
用 ，以及核级机械通风冷却塔 的分级及其特殊设 计要求。
等。然而 ，由于沿海地区厂址资源有限，同时滨 ２ 核电厂重 要厂用水系统 的冷却流程 海地 区属于 我 国经济 比较发 达 的地 区 ， 口稠密 ， 人 机械通 风 冷却 塔作 为核 电厂重要 厂 用水 系统 不适宜大范围建造核 电厂。目前 ，国内已开展 了 ２ 次循环 冷却 回路 的一部 分 ，负责将 重要 厂用 水 内陆 核电厂 厂址 的前 期设 计研 究工作 ，有 些 已经 系统的热水进行冷却并收集在冷却塔下的集水池 进 入 到可行性 研究或 初步设 计 阶段 。建设 内陆 核 中；经过冷却后 的冷水进入重要厂用水泵房 ，由 电厂 已经 成为我 国核 电建 设发 展 的必 然趋 势 。 水泵输送进入板式交换器冷却设备冷却水系统的 内陆核电厂的建设会受到水体条件的限制。 热水 ，从而带走该系统核岛内的热负荷 ， 保证核 在核电厂冷停堆 ４ ０ ｈ ２ 期间，核电厂最终热阱 电厂 的安全 运行 。设备 冷却 水 系统 的核 岛用 户 包 输热 系统 的重要 厂用水 系统 中的每个 机组所 需要 括 ：安全壳喷淋系统、上充泵房应急通风系统、 的冷 却水量 达到最 大值 ， 为 ８０ ｌｈ 约 ００ｎ 。如 果在 ／ 余热导出系统 、反应堆堆腔和乏燃料水池冷却系 内陆厂址采 用直流 冷却 方案 ，重要 厂用 水 系统 的 统 等 。重 要厂 用水 系统流程 见 图 １ 。 冷却水 经过板 式热交换 器前 后 的温升 约为 １℃ ， ０ 用于核电厂最终热阱的机械通风冷却塔与重 最 高达 到 ｌ℃，如此 大量 的温排水 会对 厂址处 水 ５ 要 厂用水 系统 的其他设 备均 被分为 ２个 系列 ，每 源（ 湖泊、江河、水库等 ）的生态环境造成重大 个系列由不同的电源供电，都具有核电厂正常运 影 响 ，因此在 内陆地 区建设 核 电厂有 必要 优先 考 行 时 １０ ０％的冷却 能力 ， 系列 之 间互 为备 用并 相互 虑采用机械通风冷却塔对重要厂用水系统进行 ２ 隔离 。根据 具体 厂址 条件 确定 每个 系列所 需 的机 次循环冷却 。目 ，国外内陆核 电厂的重要厂用 前 械通风 冷却 塔数量 。 水系统基本都采用冷却塔 ２ 次循环冷却方式，如 美国大多数内陆核电厂采用每台机组配 ２台机械 ３ 机械通风冷却塔各部件的等级划分 通风冷却塔的标准设计 。在我国，机械通风冷却 根据 《 法国 ９０ ０ ＭＷｅ 压水堆核电站系统设计 塔目 前还没有被应用于核电厂的先例 ，但是随着
核电厂常规岛供水系统
核电厂常规岛供水系统
1、常规岛供水系统的选择，应根据厂址水源条件和规划容量，通过技术经济比较确定。
供水系统的设计应符合下列规定：
（1）在水源条件允许的情况下，宜采用直流供水系统；当水源条件受限制时，宜采用循环供水系统。
（2）常规岛供水系统应安全、可靠、成熟、简单。
2、常规岛供水系统宜采用单元制供水系统。
3、常规岛供水系统兼顾向核岛提供重要厂用水时，应满足核岛重要厂用水系统相关要求，并应兼顾调试期取水量较小的运行要求。
4、当采用直流供水系统时，机组的冷却水温度应符合下列规定：
（1）凝汽器的设计冷却水温度应按多年平均水温确定，并应计及温排水对取水水温的影响。
（2）冷却水的最高计算温度应按多年水温最高时期频率为10％的日平均水温确定，并应计及温排水对取水水温的影响。
5、当采用冷却塔循环供水系统时，机组的冷却水温度应符合下列规定：（1）凝汽器的设计冷却水温应为按多年逐月平均气象条件计算的年平均冷却水温。
（2）冷却水的最高计算温度应符合下列规定：
1)宜采用按湿球温度频率统计方法计算的频率为10％的日平均湿球温度及相应的干球温度、相对湿度和大气压力。
2)当同一个频率为10％的日平均湿球温度值出现的日数较多，相应的干球温度、相对湿度和大气压力又不相同时，自然通风冷却塔的冷却水温应采用其中日平均干球温度最高、相对湿度最低的一日气象条件进行计算；机械通风冷却塔的冷却水温应采用其中日平均干球温度最低、相对湿度最高的一日气象条件进行计算。
（3）气象资料应采用近期连续不少于5a，且每年最热时期的日平均值。
6、辅机冷却水设计水温应满足辅机设备的要求。
基于CFD模型的内陆核电厂厂区流场模拟
＿ — —Ｖ ＋＿ ｐ ｄ ａ ｘ — 蓑 ，亚 ｔ— ａ ａ Ｏ ｔ ＋ — ｚ 一ｘ ａ 一 ＋— ＝ ＿ — Ｈ ＋ａ Ｚ１Ｏ ｄ — — １ 蓑 ｐ ａ ａ ，＋＿ ｒ望 ＝＋— — ａ ， ｙ — 一 Ｖ ＝一 ＿ — Ｕ ＋ａ Ｚｒｐ Ｌ 警 ＋ａ Ｖ ＝一ｚ （ ｄ ａ ＋ —Ｗ Ｏ 、 ｆ — —１ ＋＿＝ 望 ｆ ， ａ 一 ２ ＝ ＋ 二 ＋— — Ｖ “ ）
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本 研 究 以 内 陆 某 核 电 厂 为 例 ， 述 如 何 利 用 论 Ｓ ＡＲＣ Ｍ ＋模 拟 内陆 核 电 厂 风 场 规 律 ， 给 出冷 Ｔ —Ｃ 并 却 塔 雾羽 在 风场模 拟结 果 中 的扩散轨 迹 。
依 然比较 明显 ， 冷却塔 两侧风速相 比入 口风速 ， 其变化趋 于平稳 ； 沿主导风 向的轴 线上 ， 在 冷却塔 两侧风 的扰动依 次加 强 ； 台 单
冷却塔 雾羽最大的抬升 高度 出现在下风向距 离 ３０ ３０ｒ ， 大抬升 高度为 ６０ｎ； ｎ处 最 ９ ｌ４台冷却塔 雾羽在 下风 向距 离 ３０ ３ ０Ｉ ｎ的抬 升高度 约为 ８０Ｉ ， ５ Ｉ是单 台冷却塔的 １２ 。 Ｔ ．３倍
实验 、 现场 观 测 和计 算 机模 拟分 析 。风 洞 试 验 虽 然 可 以提供 较 为理 想 的模 拟 气 流 的 变 化 规 律 ， 风 洞 但
试验 需要 耗费 大量 的人 力 、 力 和 财力 ， 物 而且 风 洞 试 经成为 中 国非 常 重要 的规划 目标 。 内陆核 电厂 由于 验需 要花 费较 长 的 时 间 ， 于 ６个 稳 定 度 、 对 ５个 风 速 受 水源 条件 的限 制 ， 本 都 采 用 大 型 自然 通 风 冷 却 段 和 １ 方 位 ， 部 利用 风 洞 试 验 来 模 拟 ， 实 际 基 ６个 全 在
核电厂系统及设备知识
核电厂系统及设备知识概述核电厂是一种利用核能发电的设施，它包含了一系列的系统和设备，每个系统和设备都发挥着重要的作用。
本文将介绍核电厂的主要系统和设备，并解释它们的功能和工作原理。
主要系统1.反应堆系统2.蒸汽发生器系统3.蒸汽涡轮机系统4.发电机系统5.控制和保护系统6.辅助系统下面将对每个系统进行详细介绍。
1. 反应堆系统反应堆系统是核电厂的核心组成部分。
它包括核反应堆、燃料组件、冷却剂循环系统和反应堆容器等。
核反应堆是核能发电的关键元素，它通过控制核反应过程来产生热能。
燃料组件是反应堆内用于核反应的燃料，通常使用铀或钚等放射性物质。
冷却剂循环系统用于将冷却剂（如轻水或重水）循环传递到反应堆中，从而控制反应堆的温度。
2. 蒸汽发生器系统蒸汽发生器系统使用反应堆中产生的热能将水转化为蒸汽。
蒸汽发生器是其中的关键设备，它通过将热能传递给水来产生高温高压的蒸汽。
蒸汽发生器中的水一般以自然循环或强制循环方式进行传热。
3. 蒸汽涡轮机系统蒸汽涡轮机系统利用蒸汽的能量驱动涡轮机的转动，从而产生机械能。
涡轮机通常由高压涡轮、中压涡轮和低压涡轮组成，每个涡轮对应一个级别的蒸汽。
这些涡轮通过轴传递机械能给发电机。
4. 发电机系统发电机系统将涡轮机传递过来的机械能转化为电能。
发电机是核电厂中非常重要的设备，它通过利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
5. 控制和保护系统控制和保护系统对核电厂的运行和安全起着重要作用。
它包括控制设备、保护设备和监测设备等。
控制设备用于控制核反应堆和其他系统的运行，保护设备用于检测和响应发生异常情况，监测设备用于监测核电厂的运行状态和参数。
6. 辅助系统辅助系统是核电厂的辅助设备，它们为主要系统提供支持和保障。
常见的辅助系统包括给水系统、消防系统、氢气系统、冷却水系统等。
设备知识除了核电厂的主要系统，还有一些关键设备需要了解。
1.控制棒2.轻水堆3.反应堆压力容器4.冷却塔5.辐射防护设备控制棒是用于控制和调节核反应堆的关键设备，它可以通过插入或提取来控制核反应堆中的核反应过程。
基于焓差法的燃机电厂机械通风逆流湿式冷却塔变工况特性研究
基于焓差法的燃机电厂机械通风逆流湿式冷却塔变工况特性研究姚伟民; 张瑞华; 陈友良; 殷春宏; 曹琦; 张鸿飞【期刊名称】《《发电技术》》【年(卷),期】2019(040)005【总页数】6页(P493-498)【关键词】冷却塔; 冷却性能; 出塔水温; 变工况; 计算模型【作者】姚伟民; 张瑞华; 陈友良; 殷春宏; 曹琦; 张鸿飞【作者单位】江苏华电吴江热电有限公司江苏省苏州市215221; 华电电力科学研究院有限公司浙江省杭州市310030【正文语种】中文【中图分类】TK264.11冷却塔作为凝汽式发电机组热力循环中不可缺少的冷端设备，其性能直接决定了循环水温度，进而影响凝汽器真空，因此冷却塔的运行性能对发电机组的经济性具有重要意义[1]。
与自然通风冷却塔相比，机械通风冷却塔具有初投资低、占地面积小、建设周期短等优势，在高温高湿地区、工业园区以及利用小时数较少的调峰燃气电厂应用越来越广泛[2-3]。
研究表明，发电机组热效率的提高与冷却塔出口水温的降低成正相关关系，冷却塔保持在最佳工作状态，可以降低供电煤耗，提高发电效率[4-6]。
随着机组负荷和环境参数不断变化，冷却塔的运行工况也在不断变化[7]。
如果机械通风冷却塔一直在设计运行方式下工作，就会导致冷却塔风机和循环水泵耗功与机组微增出力不匹配，因此冷却塔运行方式需要作出针对性的合理优化调整[8-9]。
目前，有关机械通风冷却塔的研究文献相对较少[10-12]，主要研究对象为自然通风冷却塔，研究方向为冷却塔数值计算及模型试验[13-17]、环境侧风对冷却塔性能的影响及应对措施[18-21]等方面。
综上所述，在未来一段时间内，燃气发电产业将迎来快速发展期[22]，对于燃气发电机组最常采用的机械通风冷却塔，应该尽快获得其准确运行特性。
本文拟对机械通风冷却塔建立变工况热力计算模型，并全面分析研究冷却性能随环境参数、负荷参数、循环水参数等变工况参数的变化规律，为机械通风冷却塔的运行优化调整提供理论依据。
冷却塔专用风机的应用场景
冷却塔专用风机的应用场景一、工业冷却塔工业冷却塔是工厂生产过程中常用的设备，其作用是通过水与空气的热交换来降低水温，从而实现制冷效果。
冷却塔专用风机在工业冷却塔中起着非常重要的作用，它通过强大的风力将热水喷淋到填料层上，使其与空气进行充分的接触和传热，从而降低水温。
对于高温的工业排烟，冷却塔专用风机也可以通过强风散热效果，达到净化空气，减少对环境的污染。
二、发电厂冷却系统在火力发电厂和核电站等发电厂中，冷却塔专用风机被广泛应用于冷却系统中。
发电厂的冷却系统需要强大的风力来促进热交换，将循环水的温度降低，确保发电设备正常运转。
由于发电厂通常需要处理大量的热量，所以冷却塔专用风机的强大散热效果和稳定的运行成为发电厂冷却系统的重要组成部分。
三、化工厂化工厂中的许多生产过程需要对化学物质进行冷却，而冷却塔专用风机则可以提供所需的冷却效果。
化工厂中通常会面临各种复杂的气体和固体废气排放问题，而冷却塔专用风机的高效净化和散热效果可以有效减少对周边环境的影响。
四、制药工业在制药工业中，许多生产过程需要对药物进行冷却，以确保其质量和稳定性。
冷却塔专用风机可以为制药工业提供稳定的冷却效果，确保生产过程的顺利进行。
药物制造过程中产生的废气也需要得到有效处理，在这个过程中，冷却塔专用风机可以发挥重要作用。
五、大型商业综合体大型商业综合体中通常有大量的冷却设备，如中央空调、冰水机组等。
冷却塔专用风机可用于辅助这些设备提供冷却效果，确保商业综合体内部的舒适度和设备的正常运转。
六、石油化工厂在石油化工厂中，冷却塔专用风机用于促进原油冷却和化学过程的热交换。
这些过程需要大量的风力来进行有效的冷却和传热，而冷却塔专用风机的强大散热效果能够满足石油化工厂生产过程的需求。
以上就是冷却塔专用风机的一些应用场景，它在工业和商业生产中扮演着非常重要的角色，为各种生产过程提供了必要的冷却效果和散热功能。
内陆核电厂冷端优化分析
内陆核电厂冷端优化分析赵银亮;李春曦;李达然;郭有【摘要】根据内陆AP1000核电厂冷却水系统的特点，为了确保在机组整个寿命期内获得最大效益，综合考虑机组投资、运行费用及收益等因素，采用年费用最小法，对三缸四排汽双背压机组和四缸六排汽三背压机组进行了冷端优化，比较了两种类型机组经济性，并分析了冷凝管内流速、冷却倍率、凝汽器面积、冷却塔面积和气象条件等对冷端年总费用的影响。
结果表明：四缸六排汽三背压机组经济性明显优于三缸四排汽双背压机组；两种类型机组冷端年总费用随冷凝管流速及冷却塔面积增加均呈先减后增的趋势，端差接近2�8℃时的凝汽器面积对应的年总费用较低；与南方厂址相比，北方厂址年总费用最小方案的冷却倍率、凝汽器面积、冷却塔面积及年总费用均减小。
%Considering the characteristics of the cooling water system in an inland AP1 000 nuclear power plant and the elements of investment, operating cost and benefit, the cold⁃end systems of the nuclear steam turbine using three⁃cylinder four⁃exhaust, double back pressure and four⁃cylinder six⁃exhaust, triple back pressure wereopti⁃mized with minimum annual expense method. The system is considered to be able to ensure the maximum benefit during the wholelife of the unit. The economy of the two types of the units was compared and the effects of flow ve⁃locity inside the condenser tube, cooling rate, condenser area, cooling tower area and meteorological condition on the annual expense were investigated. The results show that the economy of the steam turbine unit with four⁃cylin⁃der six⁃exhaust, triple back pressure is much better than that with three⁃cylinder four⁃exhaust, double backpres⁃sure. Both of the annual expenses of the two types of the units decrease at the early stage and then increase with the increase of the flow velocity inside the condenser tube or cooling tower area. The annual expense of the condenser area with the terminal temperature difference close to 2�8℃ is relatively low. In the scheme suggested by m inimum annual expense method, the cooling rate, condenser area, cooling tower area and total annual expense in a northern power plant are less than those in a southern power plant.【期刊名称】《电力科学与工程》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】6页(P11-16)【关键词】核电站;冷端优化;年费用最小法【作者】赵银亮;李春曦;李达然;郭有【作者单位】华北电力大学能源动力与机械工程学院，河北保定 071003;华北电力大学能源动力与机械工程学院，河北保定 071003;国核电力规划设计研究院，北京 100095;国核电力规划设计研究院，北京 100095【正文语种】中文【中图分类】TK264.1核电机组因排汽容量较大和带基本负荷的特点，冷端条件对机组投资及运行经济性影响较大，因此对核电汽轮机组进行冷端优化，选择合适冷端参数具有非常重要的实际意义。
海水温度超出核电厂重要厂用水系统设计水温解决措施
机组运行方式
泵运行 设计流 入塔温 进出水 出塔温 台数 量／ｍ３／ｈ 度／℃ 温差／℃ 度／℃
机组启动
Ａ 系列 ２ ５ ０００ ３１．６６ ７．７０ ２３．９６ Ｂ系列
正常运行
Ａ 系列 １ ３ ８００ ３１．６２ ７．６２ ２４．００ Ｂ系列
冷 停 堆 （２ 个 系 Ａ 系列 ２ ５ ０００ ３６．４６ １１．２５ ２５．２１ 列可用）４～２０ｈ Ｂ 系列 １ ３ ８００ ３３．９２ ９．２８ ２４．６４
塔的出水温 度 可 能 会 更 高。 上 述 情 况 下，正 常 运 行
和冷停堆工况，重 要 厂 用 水 系 统 供 水 温 度 就 不 能 满
足不超过３２ ℃这 一 要 求。 需 要 通 过 其 他 手 段 使 重
要厂用水系统供水温度降低到３２ ℃以下。
根据收集的厂 址 气 象 资 料，正 常 工 况 下 重 要 厂 用水系统设计基准干球温度按３９ ℃计，事故工况下 重要厂用水设计干球温度按５５ ℃计，相对湿度均按 １５％进行估算。根据上述气象参数以及参考 电站 不 同工况下设备冷却水系统需要排出的热量和对重要 厂用水系统运行 流 量 要 求，采 用 机 械 通 风 冷 却 塔 热 力计算软件进行热工计算。
措施，给出了深层取水和重要厂用 水 系 统 采 用 循 环 冷 却 方 式 解 决 方 案，并 对 后 者 展 开 详 细 论 述。 当
上 述 措 施 不 能 满 足 设 计 要 求 时 ，可 通 过 对 重 要 厂 用 水 进 行 二 次 冷 却 的 方 式 进 行 应 对 。
关键词 核电厂 重要厂用水系统 海水温度 二次循环冷却
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第４６卷 增刊２０２０年
给水排水
ＷＡＴＥＲ ＆ ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
关于核电厂冷却方式的探讨_魏国良
的建议 。
两种 方 式来 保 证 衰变 热
冷凝 蒸汽 和排 出余热
当蒸汽 在 管 道 内冷 凝 成 水 后 , 其 中 的 余 热
一 万 一
年第 期
核 安 全
通过传递到空气或水体 中而被排出 。 这种冷却
功能可 以通过 以下 种方式来实现
差越大 , 获得机械功进 而转化为 电能 的效率越
高 , 因此 , 电厂应该尽可能地建在非常冷 的水 源旁边 。 化石燃 料 电厂一 些热量随 废气排 出 ,
质 , 尤其 是在 源水采用 的 是城 市废 水 的情 况 下 , 例 如美 国 。 电厂 、 电 厂 , 以及
烟 囱外形
或 具 有 大 型 风扇 的 机 械通 风
塔
坛
身更低 但需 要 动力 。 在塔 内通 过将冷却 水 中 的 热量 传递 到大 气 完 成 冷 却 过 程 。 在英 国 , 一 个
核电厂 , 所有的废热都必须通过冷凝器 中的冷 却水带出 , 这就使得核电厂与煤 电厂在水的 消 耗和水的利用方面存在一些差异 。 根据美国国家能源技术实验室 数
直接冷却是最 简单的冷却方式 。 一次冷却方式 的需水量大 于二 次循环冷却方 式 , 但取水最后
都被返 回原来水源 , 没有蒸发损耗 。 间接冷却或二次循环冷却
摘 要 美 国环保 局 即将 发 布的冷却 水标 准 , 可能 冲击核 电厂 现 有冷 却 系统 的 运 行模
式 , 这 引起 了我 们对核 电厂 冷却 方 式的 关 注和探 讨 。 简要 介 绍 了 国 际上 电厂 主 要 冷 却 方 式 , 以及各 国电厂冷却 系统 的应 用情 况 , 分析 了冷却 系统 带来 的环境 和社 会 影 响 , 并探 讨 了对 未 来核 电厂冷却 系统提 出更 高要 求的 意义 , 最后提 出了一 些发展 和 完善 我 国核 电厂 冷