Как функционира сух охладител в електроцентрала?
Как функционира сух охладител в електроцентрала?
Тъй като трябва да се евакуира толкова много топлина, за да се кондензира парата, използвана за захранване на турбинни генератори, охладителните системи често са най-големият консуматор на вода в електроцентралите. Преди реки и езера и други водни източници осигуряваха това охлаждане, но напоследък има повече електроцентрали, които приемат сухо охлаждане, охлаждаща техника, която използва малко или никаква вода. Системите за сухо охлаждане са по-скъпи за инсталиране и използват повече енергия за работа. Тези променливи влияят на ефективността на електроцентралите като цяло, докато системите за сухо охлаждане консумират 95 процента по-малко вода от системите за мокро охлаждане.
Множество различни видове електроцентрали кипят вода, за да създадат пара, която след това преминава през турбина, за да създаде електричество. Този вид система се използва от атомни електроцентрали, инсталации за изгаряне на въглища и биомаса, някои инсталации за природен газ и дори някои соларни съоръжения. В тези съоръжения парата трябва да се охлади, за да се кондензира обратно в течност, която след това се изпраща към котела или парогенератора.
В Съединените щати по-голямата част от инсталациите за генериране на пара използват вода за охлаждане и кондензиране на пара. По-голямата част от водата, изтеглена за производство на електроенергия в САЩ, се използва за охлаждане, съставлявайки около 40 процента от общата изтеглена вода.
Рециркулиращи охладителни системи, които рециркулират охлаждаща вода, се използват от повече от 61 процента от термоелектрическия производствен капацитет в САЩ. За да може водата да се използва многократно, тези системи поддържат водата в затворен контур. 36 процента от капацитета за термоелектрическо генериране в Съединените щати идва от инсталации, използващи еднократни охладителни системи. Тези системи изтеглят значителен обем вода от околните водоизточници, за да охладят кондензатора, и след това освобождават по-горещата вода обратно в първоначалния източник.
3 процента от капацитета за термоелектрическо генериране в Съединените щати идва от сухо и хибридно охлаждане, по-голямата част от което работи от 2000 г. Парата се охлажда и кондензира с помощта на околния въздух в системите за сухо охлаждане.
Преките и непреките системи са двете категории, в които попадат тези системи. В системите за директно сухо охлаждане, околният въздух се използва за кондензиране на пара, поради което не се използва вода. В типичните кондензатори с водно охлаждане парата се кондензира в индиректни системи за сухо охлаждане, но охлаждащата вода се съхранява в затворена система. В резултат на това се използва сравнително малко вода и не се губи вода чрез изпаряване.
Хибридните охладителни системи комбинират сухо и мокро охлаждане и имат способността да кондензират пара, използвайки вода и въздух. Често тези системи са направени да функционират като сухи охладителни системи през по-хладните месеци и като мокри охладителни системи през по-топлите месеци, когато сухите системи работят по-малко ефективно.
Комбинираният цикъл на природен газ (NGCC), който представлява повече от 83 процента от оперативния сух и хибриден охладителен капацитет, е най-широко използваната технология за производство. Поради факта, че съоръженията с комбиниран цикъл на природен газ изискват значително по-малко охлаждане на мегаватчас от въглищните или ядрените централи, системите за сухо охлаждане обикновено са по-рентабилни.
Жизнеспособна алтернатива на системите за концентрирана слънчева енергия е сухото охлаждане. Много нови системи за концентрирана слънчева енергия сега използват сухо охлаждане, включително слънчевите централи Ivanpah и Genesis в Калифорния и слънчевата централа Crescent Dunes в Невада. Това е така, защото тези системи са разположени в региони като югозападните Съединени щати, където слънчевите ресурси са сравнително големи, а водните ресурси са сравнително ниски.
