Сухи охладители в спомагателни охладителни системи на електроцентрали

 

Стабилната работа на електроцентралите зависи от множество спомагателни устройства, които генерират топлина по време на работа (като топлина от триене и разсейване от процеса). Тази топлина трябва да се охлажда чрез сухи охладители, за да се поддържат нормални работни условия. Основните приложения включват:

Допълнително охлаждане на турбината

Охлаждащи системи за смазване на турбини: По време на високо{0}}скоростна турбина, триенето между лагерите и шийките на вала повишава температурата на смазката (обикновено се контролира между 35-55 градуса). Сухите охладители използват въздух за охлаждане на горещо масло, запазвайки смазването и вискозитета.

Охлаждане на хидравличната система за управление на турбината: Регулирането на скоростта на турбината и управлението на клапаните разчитат на хидравлично масло под високо{0}}налягане. Прекомерните температури на маслото причиняват забавяне на реакцията на системата за управление. Сухите охладители стабилизират температурите на хидравличното масло между 40-60 градуса.

Допълнително охлаждане на генератора

Въздушни охладители за охлаждащи генератори (въздух-към-въздушни охладители): Някои малки-до-средни генератори използват въздушно охлаждане. Горещият въздух трябва първо да премине през сухи охладители за охлаждане, преди да циркулира в генератора, за да разсее топлината на статора и ротора.

Системи с уплътнително масло на генератора за охлаждане: Генераторите с водородно{0}}охлаждане изискват уплътнително масло, за да изолира водорода от въздуха, като същевременно абсорбира топлината от триене от точките на уплътняване. Сухите охладители поддържат температурата на уплътнителното масло между 30-45 градуса, за да предотвратят повреда на масления филм.

Охлаждане за други спомагателни системи

Система за охлаждане на трансформатора: По време на работа изолационното масло в маслените-трансформатори поглъща топлина от сърцевината и намотките. Сухите охладители могат да заменят модула за „въздушно охлаждане“ в традиционните маслено-въздушно-изгорени системи (OFAF), като директно охлаждат горещото масло.

Охлаждане на смазка за лагери за спомагателно оборудване (помпи, вентилатори и др.): Смазките за лагери за циркулационни водни помпи, вентилатори с индуцирана тяга и подобно оборудване изискват непрекъснато охлаждане. Сухите охладители могат да се инсталират локално в близост до оборудването, което опростява проектирането на тръбопроводите.

Охлаждане за спомагателни системи за десулфуризация и денитрификация: Процесната вода в системите за десулфуризация и разредителите на амонячна вода в денитрификационните системи, ако се прегреят, могат да влошат ефективността на десулфуризацията (напр. кристализация на гипс) или активността на катализатора за денитрификация. Сухите охладители могат да охладят тези течности до-изисквания за процеса диапазон от 25-40 градуса.

 

Ядрото на сухите охладители е „структурата за топлообмен на тръбни-перки“, която постига охлаждане на флуида на процеса чрез непряк топлопренос. Конкретният процес е както следва:

Структурни компоненти: Основно се състои от топлообменен тръбен сноп (вътрешен поток на технологична течност), ребра (увеличават преноса на топлина от -страни на въздуха), вентилатори (принудителна вентилация), рамка и направляващ капак. Тръбният сноп обикновено е направен от мед или неръждаема стомана (устойчива-на корозия, с отлична топлопроводимост), с алуминиеви ребра, заварени отвън (увеличава площта на контакт с въздуха, обикновено осигуряваща 5-10 пъти по-голяма площ на топлопредаване в сравнение с голите тръби).

Процес на топлообмен:

Процесен флуид с висока-температура (напр. термично масло, гореща технологична вода) влиза през входа на тръбния сноп. Докато тече в тръбите, топлината се пренася през стените на тръбата към външните перки.

Вентилаторите (класифицирани като „смукателен-тип“ или „вентилационен-тип“) принудително изтеглят околния въздух върху повърхностите на ребрата. Въздухът абсорбира топлината от перките, повишава температурата и излиза от уреда.

Процесният флуид вътре в тръбите се охлажда поради пренос на топлина и излиза от тръбния сноп, връщайки се към спомагателната система за рециркулация.

Логика за контрол на температурата: Някои сухи охладители са оборудвани с температурни сензори и вентилатори с променлива{0}}честота. Когато температурата на флуида на изхода надхвърли зададената точка, скоростта на вентилатора автоматично се увеличава, за да подобри капацитета на охлаждане. Ако температурата е твърде ниска (напр. през зимата), скоростта на вентилатора се намалява или вентилаторът се спира, за да се предотврати влиянието на прекалено ниските температури на течността върху работата на системата (напр. повишен вискозитет на смазочното масло).

 

В сравнение с традиционните решения за спомагателно охлаждане с „водно{0}}охлаждане + охладителна кула, сухите охладители предлагат следните ясни предимства в приложенията на електроцентрали:

Значителни икономии на вода

Разчитането изцяло на въздушно охлаждане елиминира необходимостта от потребление на вода за охлаждане (системите за мокро охлаждане изискват периодично допълване, за да компенсират загубите от изпарение и дрейф). Това ги прави особено подходящи за електроцентрали в региони с недостиг на вода-като Северозападен и Северен Китай, намалявайки потреблението на вода в спомагателната система с над 90% и привеждайки се в съответствие с националните политики за „опазване на водата и намаляване на емисиите“.

Ниски разходи за експлоатация и поддръжка

Елиминира системите за циркулация на охлаждаща вода (напр. помпи, охладителни кули, оборудване за пречистване на вода), намалявайки количеството на оборудването и точките на повреда;

Не изисква химикали за пречистване на вода като инхибитори на корозия или инхибитори на котления камък, предотвратява образуването на котлен камък и корозията на тръбите, като същевременно удължава живота на снопа на топлообменните тръби (обикновено 10-15 години).

Силна адаптивност към околната среда

Стабилна работа от -30 градуса (изисква мерки против замръзване като електрическо проследяване) до 45 градуса околни температури, с регулиране на скоростта на вентилатора, съобразено със сезонните температурни промени;

Нулево изпускане на отпадъчни води (системите за мокро охлаждане изискват частично изпускане на концентрирана циркулираща вода), премахване на необходимостта от съоръжения за пречистване на отпадъчни води и намаляване на натиска върху околната среда.

Гъвкава инсталация

Относително компактният размер позволява външна вертикална или хоризонтална инсталация (напр. покриви, открити площи в близост до оборудване), минимизирайки изискванията за фабрично пространство. Особено подходящ за преоборудване на спомагателни системи в съществуващи инсталации (няма нужда от повторно-копаване на тръбопроводи за охлаждаща вода).