一种核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔的设计方法

摘要

本发明涉及一种核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔的设计方法，包括以下步骤：（Ⅰ）根据核电厂重要厂用水系统运行工况计算出冷却塔的冷却水量；（Ⅱ）将冷却塔的内部空间分割成若干塔单元，得到分解的塔单元的冷却水量和热负荷；（Ⅲ）以现有的机械通风冷却塔的冷却参数为基准，分析各个塔单元的冷却参数的理论值的可行性，确定各个塔单元的适宜的冷却参数；（Ⅳ）根据现场气象条件确定冷却塔的冷却参数的实际值并确定冷却塔尺寸。采用本发明提供的方法可避免对冷却塔进行大范围的重新设计，冷却塔内的设备（包括风机）不需要重新设计，减少了设计时间和设计成本，提高设计效率，以便更快捷地满足核电厂的建设需要。

权利要求

1.一种核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔的设计方法，包括以下步骤：(Ⅰ)根据核电厂重要厂用水系统运行工况计算出冷却塔的冷却水量；

(Ⅱ)将冷却塔的内部空间分割成若干塔单元，将步骤(Ⅰ)的冷却塔的冷却水量和热负荷分解到每个塔单元；

(Ⅲ)以现有的核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔的冷却参数为基准，分析各个塔单元的冷却参数的理论值的可行性，确定各个塔单元的适宜的冷却参数；

(Ⅳ)根据现场气象条件计算步骤(Ⅲ)中各个塔单元的适宜的冷却参数，确定冷却塔的冷却参数的实际值，并得到冷却塔尺寸。

2.根据权利要求1所述的一种核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔的设计方法，其特征在于，步骤(Ⅲ)中，现有的核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔的冷却参数包括现有冷却塔的尺寸、冷却水流量和风机房的风量。

3.根据权利要求2所述的一种核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔的设计方法，其特征在于，设计时将设在塔单元内的风机设于塔单元的侧面。

4.根据权利要求1或2所述的一种核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔的设计方法，其特征在于，步骤(Ⅱ)中，采用同时增减两个塔单元的方式分割所设计的冷却塔，塔单元排列时呈双数对称排列。

5.根据权利要求4所述的一种核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔的设计方法，其特征在于，塔单元的个数为6或8个。

6.根据权利要求4所述的一种核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔的设计方法，其特征在于，设计时将设在冷却塔内的进水廊道设于呈对称排列的塔单元的对称中心处。

说明书

一种核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔的设计方法

技术领域

[0001] 本发明属于核电厂重要厂用水系统机械通风塔结构设计技术领域，具体涉及一种核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔的设计方法。

背景技术

[0002] 机械通风冷却塔广泛应用工业领域，如冶金领域、化工领域和火力发电厂等。常用的机械通风冷却塔是根据运行工况（需带出的热量、水量等）和当地的气象条件等因素，设计出所需冷却塔的尺寸大小以及设在塔顶排风机的大小，通常设置两台以上的冷却塔，其中一台备用。这样设计出的冷却塔灵活性好，对相同的地域可以采用不同的布置，都可以适应当地的条件和运行工况。

[0003] 但这种设计方式不适用于核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔的设置。核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔为核安全级物项，抗震I类，有防飞射物的要求，对冷却塔的结构和冷却塔内的设备要求高，一般为鼓风式机械通风冷却塔。为保证设备的冗余，冷却塔设置多个单元，双数对称布置。一个新尺寸的核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔设计相当繁琐，不仅是冷却塔的塔体结构要重新计算，冷却塔内的设备因为没有系列化的标准产品也要重新设计，涉及到的人力和物力较多，同时设计周期也相当长，将严重影响核电厂的建设。

发明内容

[0004] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔的设计方法，采用该设计方法能减少重复劳动，节约设计成本。

[0005] 为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔的设计方法，包括以下步骤：

[0006] （Ⅰ）根据核电厂重要厂用水系统运行工况计算出冷却塔的冷却水量；

[0007] （Ⅱ）将冷却塔的内部空间分割成若干塔单元，得到分解的塔单元的冷却水量和热负荷；

[0008] （Ⅲ）以现有的机械通风冷却塔的冷却参数为基准，分析各个塔单元的冷却参数的理论值的可行性，确定各个塔单元的适宜的冷却参数；

[0009] （Ⅳ）根据现场气象条件确定冷却塔的冷却参数的实际值并确定冷却塔尺寸。

[0010] 进一步，步骤（Ⅲ）中，现有的核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔的冷却参数包括现有冷却塔的尺寸、冷却水流量和风机房的风量。

[0011] 再进一步，设计时将设在塔单元内的风机设于塔单元的侧面。

[0012] 进一步，步骤（Ⅱ）中，采用同时增减两个塔单元的方式分割所设计的冷却塔，塔单元排列时呈双数对称排列。

[0013] 再进一步，塔单元的个数为6或8个。

[0014] 进一步，设计时将设在冷却塔内的进水廊道设于呈对称排列的塔单元的对称中心处。

[0015] 采用本发明提供的方法可避免对冷却塔进行大范围的重新设计，冷却塔内的设备（包括风机）不需要重新设计，减少了设计时间和设计成本，提高设计效率，以便更快捷地满足核电厂的建设需要。

附图说明

[0016] 图1是本发明提供的一种核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔设计方法的流程图；

[0017] 图2本发明方法中冷却塔内部结构设置的示意图。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

[0019] 如图1所示，本发明所提供一种核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔的设计方法包括以下步骤：

[0020] （Ⅰ）根据核电厂重要厂用水系统运行工况计算出冷却塔的冷却水量；

[0021] （Ⅱ）将冷却塔的内部空间分割成若干塔单元2（见图2），将步骤（Ⅰ）的冷却塔的冷却水量及热负荷分解到每个塔单元2；

[0022] （Ⅲ）以现有的核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔的冷却参数（包括现有冷却水流量、热负荷和风机房的风量）为基准，确定各个塔单元2的适宜的冷却参数；

[0023] （Ⅳ）根据步骤（Ⅲ）中各个塔单元2的适宜的冷却参数，和现场气象条件确定冷却塔的冷却参数的实际值并确定冷却塔尺寸。

[0024] 采用本方法设计时采用同时增减两个塔单元2的方式进行设计。所分割成的多个塔单元2排列时呈双数对称布置，一般为6或8个，通常不少于6个，以满足不同厂址条件。

[0025] 本方法中，设计时将冷却塔的风机房1设在每个塔单元2的侧面，且风机房1采用鼓风机。此外，冷却塔的进水廊道3设在对称排列的塔单元2的对称中心处，冷却水通过输水管道通往各个塔单元中。

[0026] 以下以一个具体的实施例说明书本发明。

[0027] 实施例

[0028] 表1示出了核电厂重要厂用水系统在不同运行工况下的参数值，包括冷却塔出塔水温、热负荷等。

[0029] 表1

[0030]

[0031] 根据重要厂用水系统冷却塔进出水最大温差为10℃，结合表1计算得出下表2所示的不同工况下的主要设计参数：

[0032] 表2

[0033]

[0034] 根据上表2，可以将每座冷却塔进行分割，原则为尽量将各工况下运行的单元数设为双数。根据此原则可将冷却塔分为8或10个单元，最不利工况下6或8个单元运行，2个单元备用。正常运行工况时，4个单元运行，每个单元热负荷6.45MW，每个单元处理水量为3
875m/h；失水事故时4或6个单元同时运行，每个单元热负荷10-6.67MW，每个单元处理水
3
量为875-600m/h；冷停堆工况B时，6或8个单元同时运行，2个单元备用，每个单元热负荷
3
9-6.75MW，每个单元处理水量为783-588m/h。

[0035] 现有的核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔单个单元热负荷为10.5MW，处理水3 3
量为900m/h，风机风量为60-75万m/h。以此进行分析，上述冷却塔可分为8个单元，正常运行时4个单元运行，4个单元备用，每个单元热负荷6.45MW；失水事故时4个单元同时运行，4个单元备用，每个单元热负荷10MW；冷停堆工况B时，6个单元同时运行，2个单元备
3
用，每个单元热负荷9MW，每个单元处理水量为783m/h。

[0036] 此时，可以按照现场气象条件对各工况下冷却塔出塔水温的进行校核，出塔水温低于规定值即可。可以以现有的核电厂重要厂用水系统机械通风冷却塔的两个塔单元2和对应风机房1的尺寸为一个布置模块进行布置。上述实施例为冷却塔尺寸为四个模块的尺寸。若计算后出塔水温高于规定值，增加两个塔单元2进行重新校核出塔水温。

[0037] 上述实施方式只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。