Чим сухі охолоджувачі відрізняються від градирень на газотурбінних установках?
На газотурбінних електростанціях сухі охолоджувачі та градирні виконують ту саму основну мету-відведення відпрацьованого тепла-але вони суттєво відрізняються за принципом роботи, використанням води, характеристиками продуктивності та придатністю для конкретних умов на місці.
1. Принцип роботи
- Сухі охолоджувачі
Сухі кулери – це теплообмінники-з повітряним охолодженням. Гаряча технологічна вода (або гліколева суміш) із допоміжних систем газової турбіни-таких як охолоджувачі мастила, водяні охолоджувачі з сорочкою або проміжні охолоджувачі-замкнутого циклу-протікає через оребрені труби. Навколишнє повітря, що приводиться в рух осьовими вентиляторами, відводить тепло лише за рахунок відчутної теплопередачі. Випаровування немає.
- Градирні
Градирні - це системи випарного охолодження. Тепла вода розпилюється на наповнювальний матеріал, і частина води випаровується, коли повітря проходить через вежу. Прихована теплота випаровування забирає тепло, дозволяючи воді, що залишилася, охолонути до температур, близьких до температури навколишнього середовища за-температурою.
2. Споживання води
- Сухі охолоджувачі
Практично нульове споживання води
Підживлювальна вода-не потрібна
Відсутність втрат на продувку або дрейф
- Градирні
Високе споживання води через випаровування, дрейф і продування
Потрібна безперервна подача-підживлювальної води
Управління хімічним складом води має вирішальне значення
Наслідки для газотурбінних установок:
Сухі охолоджувачі краще використовувати в-регіонах з дефіцитом води або там, де важко отримати воду.
3. Ефективність охолодження та температурні обмеження
- Сухі охолоджувачі
Підхід до охолодження обмежений температурою навколишнього-сухого термометра
Не можна охолоджувати воду нижче температури навколишнього повітря
Продуктивність значно падає під час спекотного літа
- Градирні
Може охолоджувати воду, близьку до температури за-мокрого термометра, яка зазвичай набагато нижча, ніж температура-за сухим термометром
Забезпечте нижчу та стабільнішу температуру охолоджувальної води
Наслідки:
Градирні забезпечують кращі теплові характеристики, що може безпосередньо підвищити потужність газової турбіни та ефективність-комбінованого циклу.
4. Вплив на ККД газової турбіни
- Сухі охолоджувачі
Вищі температури охолоджувальної води можуть збільшити:
Тиск у конденсаторі (у -комбінованих установках)
Температури допоміжної системи
Може трохи знизити ефективність турбіни під час пікових температур навколишнього середовища
- Градирні
Нижчі температури охолоджуючої води покращують:
Вакуумний конденсатор парового циклу
Загальна ефективність-комбінованого циклу
Краще підходить для електростанцій із-великим базовим навантаженням
5. Екологічні та нормативні міркування
- Сухі охолоджувачі
Немає видимого шлейфа
Без хімічної обробки води
Менша складність екологічних дозволів
Мінімальний ризик легіонел
- Градирні
Видимий шлейф водяної пари
Потрібні біоциди та інгібітори накипу
Потенційний ризик розвитку легіонели, якщо не доглядати належним чином
Суворіші екологічні та санітарні норми
6. Складність технічного обслуговування та експлуатації
- Сухі охолоджувачі
Прості механічні системи
Технічне обслуговування в основному включає:
Двигуни вентиляторів
Очищення плавників
Нижчі витрати на експлуатацію та технічне обслуговування протягом усього терміну служби заводу
- Градирні
Більш складні системи
Регулярне обслуговування необхідне для:
Очищення води
Наповнювальний матеріал
Виносоуловлювачі
Чистка басейну
Вищі-довгострокові витрати на експлуатацію та обслуговування
7. Капітальна вартість і слід
- Сухі охолоджувачі
Необхідна більша площа поверхні теплопередачі
Більша площа та вища потужність вентилятора
Вищі початкові капітальні витрати на МВт відхилено
- Градирні
Зазвичай нижчі капітальні витрати для великих витрат на тепло
Більш компактний за такої ж здатності відводу тепла
8. Типове застосування в газотурбінних установках
- Сухим охолоджувачам надають перевагу, коли:
Наявність води обмежена або дорога
Екологічні норми суворі
Завод знаходиться на піку або середньому-завантаженні
Бажані прості системи,-що не потребують технічного обслуговування
- Градирням надають перевагу, коли:
Вода легкодоступна
Необхідна максимальна теплова ефективність
Завод працює як базове-навантаження
Ефективність комбінованого-циклу має вирішальне значення
Зведена порівняльна таблиця
| Аспект | Сухий охолоджувач | Градирня |
|---|---|---|
| Метод відведення тепла | Розумний (з-повітряним охолодженням) | Випарний |
| Споживання води | Жодного | Високий |
| Межа охолодження | Температура по-сухому термометру | Температура-по вологому термометру |
| Вплив на ефективність | Помірний у жаркому кліматі | Високий ККД |
| Технічне обслуговування | Низький | Високий |
| Екологічний ризик | Дуже низький | Помірний |
| Найкращий варіант використання | Регіони-з дефіцитом води | Рослини з-великим базовим навантаженням |
Висновок
На газотурбінних установках вибір між сухими охолоджувачами та градирнями визначається балансом між доступністю води, цільовими показниками ефективності, екологічними обмеженнями та витратами протягом життєвого циклу. Сухі охолоджувачі пропонують стійке рішення з низькими-обслуговуваннями в умовах обмеженої кількості води, тоді як градирні залишаються кращим варіантом для досягнення максимальної теплової ефективності-в місцях з великою кількістю води.
