Kako se suhi hladilniki razlikujejo od hladilnih stolpov v obratih za plinske turbine?
V elektrarnah s plinskimi turbinami imajo suhi hladilniki in hladilni stolpi isti temeljni namen-zavračanja odpadne toplote-, vendar se bistveno razlikujejo po principu delovanja, porabi vode, značilnostih delovanja in primernosti za posebne pogoje na lokaciji.
1. Načelo delovanja
- Suhi hladilniki
Suhi hladilniki so zračno-hlajeni izmenjevalniki toplote. Vroča procesna voda (ali mešanica glikola) iz pomožnih sistemov plinske turbine-kot so hladilniki mazalnega olja, vodni hladilniki s plašči ali zaprti{3}}hladilniki polnilnega zraka-teče skozi rebraste cevi. Zunanji zrak, ki ga poganjajo aksialni ventilatorji, odvaja toploto samo z občutnim prenosom toplote. Ni izhlapevanja.
- Hladilni stolpi
Hladilni stolpi so hlapilni sistemi. Topla voda se razprši po polnilnem materialu in del vode izhlapi, ko zrak prehaja skozi stolp. Latentna toplota izhlapevanja odstranjuje toploto in omogoča, da se preostala voda ohladi na temperature, ki so blizu temperature mokrega termometra-okolja.
2. Poraba vode
- Suhi hladilniki
Skoraj nična poraba vode
Dopolnilna voda- ni potrebna
Brez izgub zaradi izpihovanja ali odnašanja
- Hladilni stolpi
Velika poraba vode zaradi izhlapevanja, odnašanja in izpihovanja
Zahteva neprekinjen-dovod vode
Upravljanje kemije vode je ključnega pomena
Posledice za plinske turbine:
Suhi hladilniki so zaželeni v-območjih s pomanjkanjem vode ali tam, kjer je voda težko dostopna.
3. Zmogljivost hlajenja in temperaturne omejitve
- Suhi hladilniki
Pristop hlajenja je omejen s temperaturo suhega termometra-okolja
Vode ni mogoče ohladiti pod temperaturo okoliškega zraka
Učinkovitost močno pade v vročih poletnih razmerah
- Hladilni stolpi
Lahko ohladi vodo blizu temperature mokrega-termometra, ki je običajno veliko nižja od temperature-suhega termometra
Zagotovite nižje in stabilnejše temperature hladilne vode
Posledice:
Hladilni stolpi zagotavljajo boljšo toplotno učinkovitost, kar lahko neposredno izboljša izhod plinske turbine in učinkovitost kombiniranega-cikla.
4. Vpliv na učinkovitost plinske turbine
- Suhi hladilniki
Višje temperature hladilne vode lahko povečajo:
Tlak kondenzatorja (v napravah s-kombiniranim ciklom)
Temperature pomožnega sistema
Lahko nekoliko zmanjša učinkovitost turbine med najvišjimi temperaturami okolja
- Hladilni stolpi
Nižje temperature hladilne vode izboljšajo:
Vakuum kondenzatorja parnega cikla
Celotna učinkovitost kombiniranega-cikla
Bolj primeren za elektrarne z-veliko osnovno obremenitvijo
5. Okoljski in regulativni vidiki
- Suhi hladilniki
Ni vidnega perja
Brez kemične obdelave vode
Nižja kompleksnost okoljskega dovoljenja
Minimalno tveganje za legionelo
- Hladilni stolpi
Vidni oblak vodne pare
Zahteva biocide in zaviralce vodnega kamna
Potencialno tveganje za legionelo, če ni pravilno vzdrževan
Strožji okoljski in zdravstveni predpisi
6. Vzdrževanje in kompleksnost delovanja
- Suhi hladilniki
Preprosti mehanski sistemi
Vzdrževanje vključuje predvsem:
Motorji ventilatorjev
Čiščenje plavuti
Nižji stroški O&M v življenjski dobi naprave
- Hladilni stolpi
Kompleksnejši sistemi
Redno vzdrževanje je potrebno za:
Obdelava vode
Polnilni material
Eliminatorji odnašanja
Čiščenje umivalnika
Višji dolgoročni-stroški O&M
7. Stroški kapitala in odtis
- Suhi hladilniki
Potrebna je večja površina za prenos toplote
Večji odtis in večja moč ventilatorja
Višji začetni strošek kapitala na MW zavrnjen
- Hladilni stolpi
Na splošno nižji stroški kapitala za velike toplotne dajatve
Bolj kompakten za enako zmogljivost odvajanja toplote
8. Tipične uporabe v napravah s plinskimi turbinami
- Suhi hladilniki so prednostni, kadar:
Razpoložljivost vode je omejena ali draga
Okoljski predpisi so strogi
Obrat je v vrhunskem ali srednje{0}}delovanju
Zaželeni so preprosti sistemi,-ki ne zahtevajo vzdrževanja
- Hladilni stolpi so prednostni, kadar:
Voda je lahko dostopna
Zahtevana je največja toplotna učinkovitost
Obrat deluje kot osnovna-obremenitev
Zmogljivost kombiniranega-cikla je kritična
Povzetek Primerjalna tabela
| Vidik | Suhi hladilnik | Hladilni stolp |
|---|---|---|
| Metoda zavrnitve toplote | Občuten (zračno-hlajen) | Izhlapevanje |
| Poraba vode | Noben | visoko |
| Omejitev hlajenja | Temperatura-suhega termometra | Temperatura mokrega termometra |
| Vpliv učinkovitosti | Zmerno v vročih podnebjih | Visoka učinkovitost |
| Vzdrževanje | Nizka | visoko |
| Okoljsko tveganje | Zelo nizko | Zmerno |
| Najboljši primer uporabe | Območja-primanjkljaja vode | Rastline z veliko osnovno{0}}obremenitvijo |
Zaključek
V napravah s plinskimi turbinami izbira med suhimi hladilniki in hladilnimi stolpi temelji na ravnovesju med razpoložljivostjo vode, cilji učinkovitosti, okoljskimi omejitvami in stroški življenjskega cikla. Suhi hladilniki ponujajo trajnostno rešitev z malo{1}}vzdrževanjem, kjer je voda omejena, medtem ko hladilni stolpi ostajajo prednostna možnost za doseganje največje toplotne učinkovitosti na-vodnih lokacijah.
