Determination of interaction between thermal cycle and cooling water system of a supercritical power plant

In this paper the analysis of operating conditions of a modern supercritical power plant is presented. The 600 MW reference cycle was chosen for this study. The conjugate model of a thermal cycle and a cooling water cycle was implemented to predict operation conditions of power plant. The main assumptions and features of this algorithm are described. The simulation of cooling water includes natural draft cooling tower model and condenser model. The basic design parameters of cooling water system components were estimated. The influence of ambient conditions on the power plant efficiency and main cycle parameters was investigated. Also the possibility of cooling water mass flow control was examined and the profits obtained from cooling mass flow control were presented. The considered algorithm is useful to determine optimal cooling water conditions due to the various ambient air temperature and partial load of the thermal cycle which may be a useful information for the design and operation process.

---

Prezentowany artykuł dotyczy analizy nowoczesnego bloku nadkrytycznego przy zmiennych warunkach pracy. Jako obieg referencyjny wybrano blok o mocy 600 MW. Sprzężony model obliczeniowy obiegu cieplnego oraz układu chłodzenia został stworzony w celu określenia wpływu zmiennych warunków pracy. Główne cechy oraz założenia omawianego algorytmu zostały przedstawione oraz wyjaśnione w tym artykule. Model obliczeniowy układu wody chłodzącej składa się z chłodni kominowej o ciągu naturalnym oraz skraplacza. W celu analizy główne wielkości projektowe omawianych komponentów zostały oszacowane. Celem badań było określenie wpływu warunków zewnętrznych na sprawność i na podstawowe wskaźniki pracy siłowni cieplnej. Dodatkowe badania dotyczące możliwości regulacji strumienia wody chłodzącej oraz określenia zysków z jej stosowania zostały przedstawione w ramach omawianej analizy. Prezentowany algorytm pozwala na określenie optymalnego strumienia wody chłodzącej w zależności od temperatury powietrza atmosferycznego oraz obciążenia cieplnego bloku. Taka informacja może być przydatna zarówno na etapie projektowania, jak i eksploatacji bloku cieplnego.