Száraz hűtők erőművek kiegészítő hűtőrendszereiben

 

Az erőművek stabil működése számos segédberendezésen múlik, amelyek működés közben hőt termelnek (például súrlódási hő és folyamatelvezetés). Ezt a hőt száraz hűtőkkel kell hűteni a normál működési feltételek fenntartásához. Az elsődleges alkalmazások a következők:

Turbina segédhűtés

Hűtőturbina-kenőolaj-rendszerek: A nagy{0}}fordulatszámú turbina működése során a csapágyak és a tengelycsapok közötti súrlódás megemeli a kenőanyag hőmérsékletét (általában 35-55 fok között szabályozzák). A száraz hűtők levegőt használnak a forró olaj hűtésére, megőrizve a kenőképességet és a viszkozitást.

A turbina hidraulikus vezérlőrendszerének hűtése: A turbina fordulatszám-szabályozása és a szelepvezérlés nagy-nyomású hidraulikaolajra támaszkodik. A túl magas olajhőmérséklet késlelteti a vezérlőrendszer válaszidejét. A száraz hűtők 40-60 fok között stabilizálják a hidraulikaolaj hőmérsékletét.

Generátor segédhűtés

Hűtőgenerátor-levegőhűtők (levegő---levegőhűtők): Néhány kis---közepes generátor léghűtést alkalmaz. A forró levegőnek először száraz hűtőkön kell áthaladnia a hűtés érdekében, mielőtt a generátorba keringne, hogy eloszlassa az állórész és a forgórész hőjét.

Hűtőgenerátor tömítőolaj-rendszerek: A hidrogén{0}}hűtésű generátorokhoz tömítőolajra van szükség a hidrogén elválasztásához a levegőtől, miközben elnyeli a súrlódási hőt a tömítési helyekről. A szárazhűtők a tömítőolaj hőmérsékletét 30-45 fok között tartják, hogy megakadályozzák az olajfilm meghibásodását.

Hűtés más segédrendszerekhez

Transzformátor hűtőolaj-rendszer: Működés közben az olajba merülő transzformátorokban lévő szigetelőolaj{0}}elnyeli a hőt a magból és a tekercsekből. A száraz hűtők helyettesíthetik a "levegőhűtés" modult a hagyományos olajjal-töltött levegővel-tüzelt (OFAF) rendszerekben, közvetlenül hűtve a forró olajat.

Csapágykenőanyag-hűtés segédberendezésekhez (szivattyúk, ventilátorok stb.): A keringető vízszivattyúk, indukált huzatú ventilátorok és hasonló berendezések csapágykenőanyagai folyamatos hűtést igényelnek. A szárazhűtők helyben, a berendezés mellé telepíthetők, egyszerűsítve a csővezetékek kialakítását.

Hűtés kéntelenítési és denitrifikációs segédrendszerekhez: A kéntelenítő rendszerekben a folyamatvíz és a denitrifikáló rendszerekben az ammóniás vízhígítók túlhevülése ronthatja a kéntelenítés hatékonyságát (pl. gipszkristályosítás) vagy a denitrifikációs katalizátor aktivitását. A szárazhűtők lehűthetik ezeket a folyadékokat a folyamat-megkövetelt 25-40 fokos tartományára.

 

A szárazhűtők lényege a „cső{0}}bordás hőcserélő szerkezet”, amely közvetett hőátadás révén valósítja meg a folyamatfolyadék hűtését. A konkrét folyamat a következő:

Szerkezeti alkatrészek: Elsősorban hőcserélő csőkötegből (belső folyamatfolyadék áramlása), bordákból (a levegő-oldali hőátadás fokozása), ventilátorokból (kényszerszellőztetés), keretből és vezetőburkolatból áll. A csőköteg jellemzően rézből vagy rozsdamentes acélból (korrózióálló-, kiváló hővezető képességgel) készül, kívülről hegesztett alumínium bordákkal (megnöveli a levegő érintkezési felületét, jellemzően 5-10-szer nagyobb hőátadási felületet biztosít, mint a csupasz csövek).

Hőcsere folyamat:

Magas-hőmérsékletű technológiai folyadék (pl. termikus olaj, forró technológiai víz) a csőköteg bemenetén keresztül jut be. Ahogy a csöveken belül áramlik, a hő a csövek falain keresztül a külső bordákhoz kerül.

A ventilátorok ("szívó{0}}típus" vagy "fúvó-típus") erőszakkal szívják fel a környezeti levegőt a bordák felületén. A levegő elnyeli a hőt a bordákból, megemelkedik a hőmérséklet, és kilép az egységből.

A csövek belsejében lévő technológiai folyadék a hőátadás következtében lehűl, és kilép a csőkötegből, visszakerülve a segédrendszerbe recirkuláció céljából.

Hőmérsékletszabályozási logika: Egyes szárazhűtők hőmérséklet-érzékelőkkel és változtatható{0}}frekvenciájú ventilátorokkal vannak felszerelve. Ha a kilépő folyadék hőmérséklete meghaladja a beállított értéket, a ventilátor sebessége automatikusan megnövekszik a hűtési kapacitás növelése érdekében. Ha a hőmérséklet túl alacsony (pl. télen), a ventilátor fordulatszáma lecsökken, vagy a ventilátor leáll, hogy a túl alacsony folyadékhőmérséklet ne befolyásolja a rendszer működését (pl. megnő a kenőolaj viszkozitása).

 

A hagyományos „vízhűtéses + hűtőtorony” kiegészítő hűtési megoldásokhoz képest a szárazhűtők a következő előnyöket kínálják az erőművi alkalmazásokban:

Jelentős vízmegtakarítás

A teljes mértékben a léghűtésre hagyatkozva szükségtelenné válik a hűtővíz-fogyasztás (a nedves hűtőrendszerek rendszeres utánpótlást igényelnek a párolgási és sodródási veszteségek kompenzálására). Ez különösen alkalmassá teszi őket a vízhiányos régiókban, például Északnyugat- és Észak-Kínában található erőművekben{1}}, amelyek több mint 90%-kal csökkentik a segédrendszerek vízfogyasztását, és megfelelnek a nemzeti „víztakarékossági és kibocsátáscsökkentési” irányelveknek.

Alacsony O&M költségek

Megszünteti a hűtővíz keringtető rendszereket (pl. szivattyúk, hűtőtornyok, vízkezelő berendezések), csökkenti a berendezések mennyiségét és a meghibásodási pontokat;

Nem igényel vízkezelő vegyszereket, például korróziógátlókat vagy vízkőgátlókat, megakadályozza a csövek lerakódását és korrózióját, miközben meghosszabbítja a hőcserélő csőköteg élettartamát (általában 10-15 év).

Erős környezeti alkalmazkodóképesség

Stabil működés -30 foktól (fagyásgátló intézkedéseket igényel, például elektromos nyomkövetést) 45 fokos környezeti hőmérsékletig, a ventilátor sebességének beállításával, amely alkalmazkodik a szezonális hőmérséklet-ingadozásokhoz;

Nulla szennyvízkibocsátás (a nedves hűtőrendszerek koncentrált keringető víz részleges kibocsátását igénylik), így nincs szükség szennyvíztisztító berendezésekre és csökkenti a környezeti nyomást.

Rugalmas telepítés

A viszonylag kompakt méret lehetővé teszi a kültéri függőleges vagy vízszintes telepítést (pl. háztetők, nyitott területek berendezések közelében), minimálisra csökkentve a gyári helyigényt. Különösen alkalmas meglévő üzemek segédrendszereinek utólagos felszerelésére (nincs szükség{3}}újraásni a hűtővíz-vezetékeket).