Auruturbiinõhk{0}}jahutusega kondensaatorid soojuselektrijaamades
Soojuselektrijaamades on tõhus auru kondenseerumine Rankine'i tsükli kriitiline samm. Traditsiooniliselt on auruturbiinist väljuva heitgaasi kondenseerimiseks kasutatud vesijahutusega-kondensaatoreid-, mis kasutavad jõe-, järve- või merevett-. Kasvav veepuudus, keskkonnapiirangud ja regulatiivne surve on aga kiirendanud õhkjahutusega kondensaatorite (ACC) kasutuselevõttu jätkusuutliku alternatiivina.
Auruturbiini õhkjahutusega{0}}kondensaatorid kasutavad jahutuskeskkonnana ümbritsevat õhku, mistõttu pole vaja kasutada suuri koguseid jahutusvett. See muudab need eriti sobivaks kuivadele piirkondadele ja kaugematele rajatistele, kus vee kättesaadavus on piiratud või kallis.
2. Õhkjahutusega kondensaatorite{1}}tööpõhimõte
ACC põhifunktsioon on kondenseerida turbiini heitgaas tagasi kondensaadiks, et seda katlas uuesti kasutada. Süsteem töötab otsesel kuivjahutuspõhimõttel, mille puhul aur voolab turbiini heitgaasist otse õhuõhuga jahutatavatesse ribitorudesse soojusvahetitesse.
Protsessi põhietapid:
Auru väljatõmbesüsteem: madala-rõhuga aur väljub turbiinist ja siseneb õhkjahutusega kondensaatori{1}}kanalisüsteemi.
Kondensatsioon: aur läbib ribidega torusid, mis on paigutatud A-raami struktuuri. Torukimpude all või kohal asuvad suured aksiaalventilaatorid tõmbavad või suruvad ümbritsevat õhku üle ribide.
Kondensaadi kogumine: kui aur kondenseerub torude sisepindadele, voolab kondensaat alla kondensaadipaaki või kuumaveekaevu.
Kondensaadi tagasivool: Seejärel pumbatakse kondensaat tagasi toiteveesüsteemi, et lõpetada Rankine'i tsükkel.
3. Disain ja komponendid
Õhkjahutusega{0}}kondensaator koosneb tavaliselt järgmistest põhikomponentidest.
A-Raamtorude kimbud: iga kimp sisaldab ribidega torusid, mis on paigutatud kaldkujuliselt A-kujuliselt, et maksimeerida soojusülekande pindala.
Uimedega torud: need on sageli valmistatud süsinikterasest või roostevabast terasest ning soojustõhususe parandamiseks alumiiniumist või tsingitud terasest ribidega.
Aksiaalventilaatorid: suure-läbimõõduga ventilaatorid (tavaliselt 6–10 meetrit) liigutavad läbi ribiliste torude tohutul hulgal õhku. Ventilaatorid võivad olla kas sundtõmme (õhk läbi surutud) või indutseeritud-tõmme (õhk tõmmatakse läbi).
Aurukanalisatsiooni ja -jaotuspäised: need kanalid jaotavad turbiini heitgaasi auru ühtlaselt torukimpude vahel.
Kondensaadisüsteem: sisaldab kondensaaditorusid, kuumaveekaevu, pumpasid ja nendega seotud seadmeid.
4. Õhkjahutusega-kondensaatorite eelised
a. Veekaitse
ACC-de kõige olulisem eelis on jahutusvee kasutamise välistamine. See muudab need ideaalseks kuiva või kõrbe kliima jaoks, kus vesi on napp ressurss.
b. Kasu keskkonnale
ACC-d takistavad looduslike veekogude termilist reostust ja vähendavad jahutustorni õhkupaiskumisega seotud keemilisi heitmeid.
c. Lihtsustatud infrastruktuur
Pole vaja jahutustorne, tsirkulatsiooniveepumpasid ega suuri jahutusveetorustikke. See vähendab taime jalajälge ja lihtsustab hooldust.
d. Paindlikkus ja modulaarsus
ACC-sid saab paigaldada moodulkonfiguratsioonidena, mistõttu need sobivad kombineeritud-tsükli-, koostootmis- ja taastuvenergia hübriidelektrijaamade jaoks.
6. Rakendused kaasaegsetes elektrijaamades
Õhkjahutusega{0}}kondensaatoreid kasutatakse laialdaselt:
Kuiv-jahutusega soojuselektrijaamad vee-piiratud piirkondades (nt Hiinas, Austraalias, Lõuna-Aafrikas).
Kombineeritud tsükliga gaasiturbiini (CCGT) tehased.
Jäätme-to-energia ja biomassi elektrijaamad.
Geotermilised ja päikesesoojusjaamad, mis töötavad kuivas keskkonnas.
Juhtivate ACC-süsteemide tootjate hulka kuuluvad teiste hulgas GE, SPX Heat Transfer, Hamon ja Balcke{0}}Dürr.
Järeldus
Auruturbiini õhkjahutusega{0}}kondensaatorid mängivad kaasaegses soojusenergia tootmises üha olulisemat rolli. Kuna ülemaailmne energianõudlus kasvab ja mageveevarud vähenevad, pakub ACC-tehnoloogia jätkusuutlikku, keskkonnasäästlikku ja paindlikku lahendust. Kuigi need pakuvad kuumas kliimas teatud soojustõhususe kompromisse-, parandavad käimasolevad uuendused jätkuvalt nende jõudlust ja ökonoomsust,- muutes need võtmekomponendiks madala-vee ja suure{6}}tõhususega elektritootmises.
