Garo turbinos oru{0}}aušinami kondensatoriai šiluminėse elektrinėse
Šiluminėse elektrinėse efektyvus garų kondensavimas yra svarbus Rankine ciklo etapas. Tradiciškai iš garų turbinos išmetamiems garams kondensuoti buvo naudojami vandeniu-aušinami kondensatoriai-, kuriuose naudojamas upės, ežero ar jūros vanduo-. Tačiau didėjantis vandens trūkumas, aplinkos suvaržymai ir reguliavimo spaudimas paspartino oru aušinamų kondensatorių (ACC) priėmimą kaip tvarią alternatyvą.
Garo turbinos oru{0}}aušinami kondensatoriai kaip aušinimo terpę naudoja aplinkos orą, todėl nereikia didelio aušinimo vandens kiekio. Dėl to jie ypač tinka sausringuose regionuose ir atokiuose įrenginiuose, kur vandens prieinamumas yra ribotas arba brangus.
2. Oru{1}}aušinamų kondensatorių veikimo principas
Pagrindinė ACC funkcija yra kondensuoti išmetamus garus iš turbinos atgal į kondensatą, kad būtų galima pakartotinai naudoti katile. Sistema veikia tiesioginio sauso aušinimo principu, kai iš turbinos išmetamųjų dujų garai teka tiesiai į atmosferos oru aušinamus vamzdinius šilumokaičius.
Pagrindiniai proceso žingsniai:
Garų išmetimas: žemo-slėgio garai išeina iš turbinos ir patenka į oru-aušinamą kondensatoriaus kanalų sistemą.
Kondensatas: garai teka per vamzdelius, išdėstytus A-rėmo struktūroje. Dideli ašiniai ventiliatoriai, esantys po vamzdžių ryšuliais arba virš jų, traukia arba priverčia aplinkos orą per pelekus.
Kondensato surinkimas: garams kondensuojantis ant vidinių vamzdžių paviršių, kondensatas nuteka į kondensato baką arba karštą šulinį.
Kondensato grąžinimas: Tada kondensatas pumpuojamas atgal į tiekimo vandens sistemą, kad būtų užbaigtas Rankine ciklas.
3. Dizainas ir komponentai
Oru{0}}aušinamas kondensatorius paprastai susideda iš šių pagrindinių komponentų:
A-Rėmo vamzdžių ryšuliai: kiekviename ryšulyje yra vamzdeliai su briaunomis, išdėstyti pasvirusi „A“ forma, siekiant maksimaliai padidinti šilumos perdavimo paviršiaus plotą.
Vamzdžiai su briaunomis: jie dažnai gaminami iš anglinio plieno arba nerūdijančio plieno, su aliuminio arba cinkuoto plieno briaunomis, siekiant pagerinti šiluminį efektyvumą.
Ašiniai ventiliatoriai: didelio{0}}skersmens ventiliatoriai (paprastai 6–10 metrų) per vamzdelius perneša daug oro. Ventiliatoriai gali būti priverstinė-trauka (oras praleidžiamas) arba indukcinė-trauka (oras ištraukiamas).
Garo kanalų ir paskirstymo antgaliai: šie kanalai tolygiai paskirsto turbinos išmetamuosius garus tarp vamzdžių pluoštų.
Kondensato sistema: apima kondensato linijas, karštą šulinį, siurblius ir susijusius prietaisus.
4. Oru{1}}aušinamų kondensatorių privalumai
a. Vandens išsaugojimas
Svarbiausias ACC privalumas yra aušinimo vandens naudojimo pašalinimas. Dėl to jie idealiai tinka sausam arba dykumos klimatui, kur vandens trūksta.
b. Nauda aplinkai
ACC apsaugo nuo natūralių vandens telkinių šiluminės taršos ir sumažina cheminių medžiagų išmetimą, susijusį su aušinimo bokšto sprogimu.
c. Supaprastinta infrastruktūra
Nereikia aušinimo bokštų, cirkuliacinių vandens siurblių ar didelių aušinimo vandens vamzdynų. Tai sumažina augalų pėdsaką ir supaprastina priežiūrą.
d. Lankstumas ir moduliškumas
ACC gali būti montuojami modulinės konfigūracijos, todėl jie tinka kombinuoto ciklo, kogeneracinėms ir atsinaujinančios hibridinėms elektrinėms.
6. Taikymas šiuolaikinėse elektrinėse
Oru{0}}aušinami kondensatoriai plačiai naudojami:
Sausos{0}}aušinamos šiluminės elektrinės ribotose vandens-vietovėse (pvz., Kinijoje, Australijoje, Pietų Afrikoje).
Kombinuoto ciklo dujų turbinų (CCGT) gamyklos.
Atliekos-į-energiją ir biomasės jėgaines.
Geoterminiai ir saulės šiluminiai įrenginiai, veikiantys sausringoje aplinkoje.
Tarp pirmaujančių ACC sistemų gamintojų yra GE, SPX Heat Transfer, Hamon ir Balcke{0}}Dürr ir kt.
Išvada
Garo turbinos oru{0}}aušinami kondensatoriai atlieka vis svarbesnį vaidmenį šiuolaikinėje šiluminės energijos gamyboje. Pasauliniam energijos poreikiui didėjant ir gėlo vandens ištekliams mažėjant, ACC technologija yra tvarus, ekologiškas ir lankstus sprendimas. Nors jie siūlo tam tikrus šiluminio efektyvumo-kompromisus karštame klimate, nuolatinės naujovės ir toliau gerina jų našumą ir ekonomiją,-todėl jos taps pagrindiniu komponentu ateityje kuriant mažai-vandens ir didelio{6}}efektyvumo elektros energiją.
