基于海洋生态环境影响的核电厂温排水布置方式研究

本研究利用二维潮流场和温升场数值模型预测分析了核电厂不同温排水布置方式下温升扩散特点和影响范围。在此基础上结合周边海洋生态环境敏感区的特点,以海洋生态环境功能区水质环境管控要求作为比选优化指标,对不同的温排水布置方案进行了比选和优化,从降低温排水影响范围、减小对周边海洋生态环境功能区水质环境影响以及降低取水温升的角度给出了最优排水布置方案。研究结果表明,核电厂温排水的影响范围与周边海域地形地貌、海洋水文特征以及排水口的布置形式、位置等密切相关,暗管深排方案有利于温排水的稀释扩散,对于降低高温升区影响范围具有积极作用,但影响低温升区扩散范围的因素较多,深水排放并非一定能够减小低温升区的影响范围。     

秦山核电二期扩建工程温排水问题审评

核电厂是利用饱和高温蒸汽推动汽轮机做功,实现将蒸汽热能转化为机械功,并最终转化为电能的装置。运行过程中产生的剩余热量通过循环水系统排放大海(滨海电厂),会对排水口周围的海域生态、渔业、航道等产生影响。本文论述了秦山核电二期扩建工程(以下简称"扩建工程")温排水问题的审评过程以及审评中关注的取、排水口布置合理性,温排水导致温升范围,温排水对生态环境、渔业的影响,扩建工程与秦山核电基地其他机组之间的相互影响等一系列问题进行了阐述。     

表面综合散热系数对电厂温排水敏感性的研究

水面综合散热系数是电厂温排水数值模拟准确性的决定因素之一,往往受到当地的水温、气温、压强、湿度、风速等多种因素的影响,研究起来相对比较困难,也很少有人对其进行研究。本文以国内某火电厂工程为例,对海域的水面综合散热系数进行了研究和分析。结果表明,高温升4℃的全潮最大包络面积随水温的变化趋势接近线性变化,而低温升0.5℃的变化趋势则更接近指数分布;同时,各种温升(4℃、2℃、0.5℃)的全潮最大包络面积随着水温的降低,最后面积分别趋近于一个稳定的值,也就是说极端低水温的情况对温排水的影响不会太严重。     

核电厂温排水融冰预测及影响评估

渤海辽东湾附近海域在严寒季节海冰分布广泛,核电厂向受纳海域排放的温排水带有大量乏热,将导致海域内水温升高而引起海冰融化。某核电厂址西侧海域有一斑海豹国家自然保护区,电厂温排水及其融冰效应可能影响斑海豹的生存、繁殖环境。文章根据核电厂温排水融冰模型对其融冰量的预测和环境影响分析,表明了电厂温排水对斑海豹保护区的影响是在较小范围内的。     

内陆河网温排水预测模型开发及其应用研究

针对热电厂冷却水排放河网BI起的热污染问题．考虑风速、水深、水温对自由水表面散热的影响,BI入水温综合衰减系数,利用生态模型试验室（ECO Lab）开发了适用于平原感潮内陆河网的一维温排水模型,并利用该模型对某化工区热电厂的温排水过程进行了模拟,利用实测水温资料对模型进行了率定和验证。结果表明,模拟结果同实测结果非常吻合,所开发的温排水预测模型和关键参数取值很好地反映了受人工调控的平原河网的水流和温度场输移扩散规律;利用所建模型对该热电厂移位方案的可行性进行了预测分析并提出了相应的应急工程措施。     

鲅鱼圈热电厂温排水的现场观测和三维数值模拟

为研究鲅鱼圈热电厂温排水的热污染问题,对其附近海域潮流和水温进行了现场观测,并利用RMA-10三维有限元模型模拟热电厂附近海域海水温升场的分布。现场观测和数值模拟结果表明:（1）温排水对电厂邻近海域温度分布影响明显,模拟得出鲅鱼圈海域表层海水受电厂温排水影响温升在1℃和4℃上的面积平均值分别为0.648 km2和0.199 km2;（2）热羽面积变化趋势与涨、落潮过程呈现高度相关性,同一潮次中低潮时刻热羽面积大于高潮时刻。（3）海水温升分布呈现出较明显的垂向差异,表层温升面积为底层温升面积的2～4倍,表明由于温差所产生的浮力效应,温排水主要集中于海水表层流动。研究结果表明通常采用的基于垂向平均的二维温排水数值模型无法精确模拟温度分层,只有建立三维模型才能对温排水引起的温升场进行精确模拟。     

基于遥感数据的核电站温排水季节性分布监测分析——以阳江核电站为例

实施核电站温排水的动态环境监测和评估,对于掌握核电站对海域生态环境的影响,以及开展海洋生态环境保护具有十分重要的意义。本文以Landsat8-TIRS为卫星遥感数据源,以广东阳江核电站温排水为示范区,分别从海表温度信息提取、温排水温度场分布以及温升区范围等方面展开了分析,探讨了阳江核电站温排水季节性分布特征。研究表明:温排水高温温升区域主要集中在临近排水口附近,低温温升则向四周扩散;在四个季节核电站温排水的影响差异较大,冬季的温排水温升面积最大,秋季次之,然后是夏季,春季最小,在低温温升区尤为明显;潮流是造成阳江核电站温排水季节性差异的主要原因之一;落潮和北风或偏北风更有利于温排水高温温升区水体的热扩散。     

近岸海域水温垂向分层及同步监测浮标研究

海水温度是海洋水文状况中最重要的因子之一,该研究基于高精度全球海表温度组织对海表面温度的定义,对近岸海域的海水在垂向剖面上进行了分层。对浮标监测系统进行改进设计,考虑水深和潮汐的影响,通过在底下层绑定小型浮球使最低层的水温传感器在落憩时不会触底,保障垂向剖面的水温传感器恒定在某一水深范围,达到同步监测海水垂向水温的目的。利用该浮标监测系统,在湛江港对温排水海水温度进行在线同步监测,成功测出了海水垂向水温。下一步可通过在水平上加密测点以分析温度场分布,这是研究温排水运行及温升对海洋生物影响的基础。     

湛江电厂温排水对滨海水体生态环境的影响

2011年1月对湛江电厂温水排放口附近水域的生态环境进行了采样调查,分析了温排水对受纳水体的水温、溶解氧、营养盐、叶绿素a以及浮游植物的细胞密度、群落组成多样性和均匀度的影响。结果表明:电厂温排水主要影响表层水且范围较小;溶解氧虽随水温的变化稍有变化,但含量均在5.00 mg/L以上,符合渔业水域水质标准;温排水促进了受纳水体的富营养化,自然水温处至排水口中心,营养盐(无机氮、活性磷酸盐)、叶绿素a和浮游植物的细胞密度、种类数呈递增趋势;从浮游植物群落的多样性指数和均匀度分析,温排水提高了群落的多样性和抗干扰能力;在对浮游植物与主要环境因子间的偏相关性分析发现,浮游植物细胞密度和水温呈极显著正相关,相关系数为0.941 8(p<0.01),与活性硅酸盐呈显著负相关,相关系数为-0.892 4(p<0.05),与其他因子相关性不明显。     

北方典型滨海核电厂温排水最高排放温度限值研究

基于国内现有的温排水排放控制标准可执行性不强的现状,对我国电厂温排水的热污染控制标准中的关键参数-温排水排放口的最高排放温度限值进行了研究。以我国北方某典型滨海核电厂址邻近海域的代表性海洋生物为研究对象,以各季节不同受试物种高起始致死温度（UILT₅₀）的统计分析结果,作为确定该厂址温排水排放口控制的高温限值的主要依据。并结合法规调研法和水温极值预测法,最终确定该典型滨海核电厂址温排水最高排放温度限值的推荐值如下:冬季为31℃,春、秋季为32℃,夏季为34℃。     

反应堆控制棒驱动机构电机温升试验研究

目的 研究电机在不同工况下的温升情况,完成电机散热能力评估,为电机散热优化和工程通风设计提供参考.方法 模拟驱动机构实际运行环境,在断风条件下进行自然散热温升试验,获取电机温升最大工作模式,并在该模式下进行2种风速条件下的通风试验,获取定子绕组的平衡温度.当定子绕组达到热平衡后,切断通风,进行断风试验,获取最大断风时间.结果 电机温升最大时,工作模式为三相通电,增大风速可降低定子外壁温度,提高定子绕组与定子外壁的温差.三相通电工况下,5 m/s和8 m/s风速下最大断风时间分别为15 min和22 min.结论 开展了电机温升试验研究,获得了典型工况下电机的温升状况,为电机散热优化和工程通风设计提供了参考.     

滨海电厂温排水影响下的温升平面分布和垂向变化研究——以罗源湾可门电厂为例

本文以罗源湾可门电厂温排水为研究对象,基于现场调查和数值模拟手段,研究了温排水对电厂周边海域水体环境温升的影响,分析了温升的平面分布和垂向变化特征,并绘制了最大温升包络线图。研究结果表明,温升平面分布与电厂海域潮流特征及岸线地形有关。温排水入海后,表层温升水基本上沿与岸线平行方向的电厂上下游海域扩散,沿岸方向扩散距离远大于离岸方向扩散距离。温升最大的区域位于排水口附近,并沿离岸和沿岸方向温升减小,且离岸方向减小更快。在剖面方向上,海水温升影响最大的区域在表层,并沿垂直方向影响区域迅速减小,对水面3 m以下的区域影响很小。潮差对水温的扩散趋势及范围有影响,总体上,潮差越小,温升水的扩散面积越大。     

深圳妈湾电厂温排水海洋生态影响回顾性评价

沿海地区电厂温排水在物理、化学、生物等方面对附近海域温度造成的影响越来越受到人们的关注。本文采用现场实测与数值模拟相结合的方法,确定电厂温排水的影响范围,模拟受纳水域的温升分布,评价温排水对海洋生态环境的影响程度,以期为近海海域热污染防治提供技术依据。     

调蓄池在排水系统中的研究进展

城市排水系统是城市非常重要的一个组成部分。中国大部分城市的旧城区采用的是合流制排水系统,新建区域则多规划采用分流制排水系统,调蓄池在各排水系统中起着重要的作用。本文探讨了调蓄池在国内外的发展、调蓄池的功能及设计方法,并介绍了中国调蓄池的研究及应用状况,指出调蓄池可有效削减排水系统雨季污水排放量,并改善排放水质,从而改善了城市水体环境。文章最后对调蓄池的未来研究方向进行了展望。     

基于海洋生态影响的液化天然气接收站取排水用海研究

天然气作为优质、绿色清洁的能源得到了高度重视,沿海地区陆续建成多座液化天然气（LNG）接收站,接收站取、排水过程的卷载效应和余氯会对周边海洋生态环境产生一定程度的影响。本研究以全国沿海部分地区的8个拟建或在建液化天然气接收站项目为例,对液化天然气接收站的项目规模、取排水量、取排水设施选址、用海规模、冷排水及余氯影响范围等方面进行了分析。研究认为,当前我国液化天然气接收站取、排水用海的管理存在管理制度不健全、技术标准缺失等问题。针对存在的问题,文章从管理、标准、规划等角度提出了进一步加强液化天然气接收站取、排水用海管理的建议。     

一种适用于深水压试验的传压隔热装置设计

目的真实高效地进行深水压环境的温度模拟。方法提出一种深水压试验压力加载过程中的恒温实现方法,通过开展基于皮囊的结构设计、密封性设计、导热性研究等工作,设计一种适用于深水压试验的传压隔热装置,对其进行理论分析和仿真计算。结果该装置可以实现液体温度在较长时间内基本恒定,具有良好的传压隔热性能。结论在建立的实验系统上进行了试验研究,实现了深水压环境模拟试验中压力载荷同步条件下液体温度小范围恒定功能,该技术为深水压环境试验的相关技术研究提供了技术储备。     

高热流密度阵列的温度一致性工程化设计研究

目的研究一种提高高热流密度条件下热源阵列温度一致性的工程化设计方法。方法基于微通道内相变传热的原理,在结构上创新的设计保证通道内各处冷却液的温度尽量在工质的相变点附近,从而缩小各热源之间的温度差异。对一体化综合热物理样机进行数字建模,通过数值模拟的方法,对样机进行稳态的流动和传热分析。结果验证了集总参数仿真的可行性,并获得了样机的流场和温度场分布。结论该样机经由微通道相变强化传热之后,各热源间具有较小的温差,可进行工程化应用。     

基于地表水源热泵尾水排放的江河热环境容量研究

运用FLUENT软件对重庆市洪崖洞水源热泵系统尾水排入受纳水域的过程进行二维数值模拟,选取FLUENT中非耦合、隐式求解器对模型内的定常流动进行求解,得出受纳水域受水源热泵系统温排水影响后的温度梯度和温升面积。在温排水流量为4 500 m3/h、温差为6℃的条件下,得出受纳水域温升值超过1℃的水域面积约为1 600 m2,为模拟江河水域面积的2.0%。选取1℃温升值作为温升带边界控制值,在热泵系统最大负荷工况下,计算得出受纳水域的热环境容量为312.5(m.3℃)/s,剩余热环境容量为306.25(m.3℃)/s。根据地表水环境质量标准,该工程温排水量小于受纳水域的热承载力,不会对受纳水域生态环境造成热污染。