Чем сухие градирни отличаются от градирен на газотурбинных установках?
На газотурбинных электростанциях сухие охладители и градирни служат одной и той же фундаментальной цели, -отвод отходящего тепла-, но они существенно различаются по принципу работы, использованию воды, эксплуатационным характеристикам и пригодности для конкретных условий площадки.
1. Принцип работы
- Сухие охладители
Сухие охладители — это теплообменники-с воздушным охлаждением. Горячая техническая вода (или смесь гликоля) из вспомогательных систем газовой турбины,-таких как охладители смазочного масла, водяные охладители рубашек или промежуточные охладители с замкнутым-контуром- течет через оребренные трубы. Окружающий воздух, приводимый в действие осевыми вентиляторами, отводит тепло только за счет ощутимой теплопередачи. Испарения нет.
- Градирни
Градирни представляют собой системы испарительного охлаждения. Теплая вода распыляется на наполнитель, а часть воды испаряется при прохождении воздуха через башню. Скрытая теплота испарения отводит тепло, позволяя оставшейся воде остыть до температуры, близкой к температуре окружающей среды по влажному- термометру.
2. Потребление воды
- Сухие охладители
Практически нулевое потребление воды
Не требуется-подпиточная вода
Отсутствие потерь на продувку или дрейф
- Градирни
Высокий расход воды из-за испарения, сноса и продувки
Требуется непрерывная подача-подпиточной воды.
Управление химией воды имеет решающее значение
Последствия для газотурбинных установок:
Сухие градирни предпочтительнее использовать в регионах с -дефицитом воды или там, где наличие воды затруднено.
3. Эффективность охлаждения и температурные ограничения
- Сухие охладители
Способ охлаждения ограничен температурой сухого-термостата окружающей среды.
Невозможно охладить воду ниже температуры окружающего воздуха.
Производительность значительно падает в жарких летних условиях.
- Градирни
Может охлаждать воду, близкую к температуре влажного-термика, которая обычно намного ниже температуры сухого-термика.
Обеспечить более низкую и более стабильную температуру охлаждающей воды.
Импликация:
Градирни обеспечивают более высокие тепловые характеристики, что может напрямую повысить производительность газовых турбин и эффективность комбинированного-цикла.
4. Влияние на эффективность газовой турбины
- Сухие охладители
Более высокие температуры охлаждающей воды могут увеличить:
Давление конденсатора (на установках с комбинированным-циклом)
Температура вспомогательной системы
Может немного снизить эффективность турбины при пиковых температурах окружающей среды.
- Градирни
Более низкие температуры охлаждающей воды улучшают:
Вакуум конденсатора парового цикла
Общая эффективность-комбинированного цикла
Лучше подходит для электростанций с большой базовой-нагрузкой.
5. Экологические и нормативные аспекты
- Сухие охладители
Нет видимого шлейфа
Никакой химической обработки воды.
Более низкая сложность получения экологических разрешений
Минимальный риск легионеллы
- Градирни
Видимый шлейф водяного пара
Требуются биоциды и ингибиторы накипи.
Потенциальный риск легионеллы при неправильном обслуживании.
Более строгие экологические и санитарные нормы
6. Техническое обслуживание и сложность эксплуатации.
- Сухие охладители
Простые механические системы
Техническое обслуживание в основном включает в себя:
Двигатели вентиляторов
Очистка плавников
Снижение затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание в течение срока службы установки
- Градирни
Более сложные системы
Регулярное техническое обслуживание необходимо для:
Очистка воды
Наполнительный материал
Устранители дрейфа
Очистка бассейна
Более высокие долгосрочные-затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание
7. Капитальные затраты и занимаемая площадь
- Сухие охладители
Требуется более высокая площадь поверхности теплопередачи
Большая занимаемая площадь и более высокая мощность вентилятора
Отклонено более высокие первоначальные капитальные затраты на МВт
- Градирни
Как правило, более низкие капитальные затраты для крупных тепловых сетей.
Более компактный при той же мощности отвода тепла
8. Типичные применения в газотурбинных установках
- Сухие охладители предпочтительнее, когда:
Доступность воды ограничена или стоит дорого
Экологические нормы строгие
Завод работает на пике или средней-эффективности
Требуются простые системы, не требующие-обслуживания.
- Градирни предпочтительнее, когда:
Вода легко доступна
Требуется максимальная тепловая эффективность
Завод работает в режиме базовой-нагрузки
Производительность в комбинированном-цикле имеет решающее значение.
Сводная сравнительная таблица
| Аспект | Сухой охладитель | Градирня |
|---|---|---|
| Метод отвода тепла | Разумный (с воздушным-охлаждением) | испарительный |
| Потребление воды | Никто | Высокий |
| Предел охлаждения | Температура сухого-термостата | Температура влажного-термостата |
| Влияние на эффективность | Умеренный в жарком климате | Высокая эффективность |
| Обслуживание | Низкий | Высокий |
| Экологический риск | Очень низкий | Умеренный |
| Лучший вариант использования | Регионы с-дефицитом воды | Установки с большой базовой-нагрузкой |
Заключение
На газотурбинных установках выбор между сухими градирнями и градирнями обусловлен балансом между доступностью воды, целевыми показателями эффективности, экологическими ограничениями и затратами в течение жизненного цикла. Сухие градирни представляют собой экологически безопасное и не требующее-технического обслуживания решение там, где количество воды ограничено, а градирни остаются предпочтительным вариантом для достижения максимальной тепловой эффективности в местах с-избыточным количеством воды.
