מצננים יבשים במערכות קירור עזר של תחנות כוח

 

הפעולה היציבה של תחנות כוח מסתמכת על התקני עזר רבים המייצרים חום במהלך הפעולה (כגון חום חיכוך ופיזור תהליך). יש לקרר את החום הזה באמצעות מצננים יבשים כדי לשמור על תנאי הפעלה נורמליים. יישומים ראשיים כוללים:

קירור עזר טורבינה

מערכות שמן סיכה לקירור של טורבינות: במהלך פעולת טורבינה-ת במהירות גבוהה, החיכוך בין מיסבים ומרכזי הציר מעלה את טמפרטורת חומר הסיכה (נשלטת בדרך כלל בין 35-55 מעלות). מצננים יבשים משתמשים באוויר כדי לקרר שמן חם, תוך שמירה על סיכה וצמיגות.

קירור מערכת הבקרה ההידראולית של הטורבינה: ויסות מהירות הטורבינה ובקרת השסתומים מסתמכים על שמן הידראולי בלחץ גבוה{{0}. טמפרטורות שמן גבוהות גורמות לעיכובים בתגובת מערכת הבקרה. מצננים יבשים מייצבים טמפרטורות שמן הידראולי בין 40-60 מעלות.

קירור עזר גנרטור

מצנני אוויר של גנרטורים לקירור (מצנני אוויר-ל-): כמה גנרטורים קטנים-עד-בינוניים משתמשים בקירור אוויר. אוויר חם חייב לעבור תחילה דרך מצננים יבשים לקירור לפני זרימתו לתוך הגנרטור כדי לפזר את חום הסטטור והרוטור.

מערכות שמן איטום של גנרטור קירור: גנרטורים מקוררים עם מימן- דורשים שמן איטום כדי לבודד מימן מהאוויר תוך ספיגת חום חיכוך מנקודות איטום. מצננים יבשים שומרים על טמפרטורות שמן איטום בין 30-45 מעלות כדי למנוע כשל בסרט השמן.

קירור למערכות עזר אחרות

מערכת שמן קירור שנאי: במהלך הפעולה, שמן בידוד בשמן-שנאים טבולים סופגים חום מהליבה ומהפיתולים. מצננים יבשים יכולים להחליף את מודול "קירור האוויר" במערכות מסורתיות עם שמן-מילוי אוויר- (OFAF), ולקרר ישירות את השמן החם.

קירור מיסבים לציוד עזר (משאבות, מאווררים וכו'): חומרי סיכה של מיסבים למשאבות מים במחזור, מאווררי טיוטה וציוד דומה דורשים קירור רציף. ניתן להתקין מצננים יבשים באופן מקומי בצמוד לציוד, מה שמפשט את עיצוב הצנרת.

קירור למערכות עזר להסרת גופרית ודניטריזציה: מי תהליך במערכות הסרת גופרית ומדללי מי אמוניה במערכות דניטריפיקציה, אם מתחממים יתר על המידה, עלולים לפגוע ביעילות ההסרה (למשל, התגבשות גבס) או בפעילות זרז דניטריפיקציה. מצננים יבשים יכולים לקרר את הנוזלים האלה לטווח התהליך הנדרש- של 25-40 מעלות.

 

הליבה של מצננים יבשים היא "מבנה חילופי החום של-הצינורות", המשיג קירור נוזל תהליך באמצעות העברת חום עקיפה. התהליך הספציפי הוא כדלקמן:

רכיבים מבניים: מורכב בעיקר מצרור צינורות חילופי חום (זרימת נוזלים בתהליך פנימי), סנפירים (שיפור העברת החום של האוויר-בצד), מאווררים (אוורור מאולץ), מסגרת ומכסה מנוע. צרור הצינורות עשוי בדרך כלל מנחושת או נירוסטה (עמיד בפני קורוזיה, מוליכות תרמית מצוינת), עם סנפירי אלומיניום מרותכים חיצונית (הגדלת שטח מגע האוויר, בדרך כלל מספק שטח העברת חום גדול פי 5-10 מאשר צינורות חשופים).

תהליך החלפת חום:

נוזל תהליך-בטמפרטורה גבוהה (למשל, שמן תרמי, מי תהליך חמים) נכנס דרך כניסת צרור הצינורות. כשהוא זורם בתוך הצינורות, החום מועבר דרך דפנות הצינור אל הסנפירים החיצוניים.

מאווררים (המסווגים כ"סוג-שאיבה" או "סוג מפוח-") שואבים בכוח אוויר סביבה על פני הסנפירים. האוויר סופג חום מהסנפירים, עולה בטמפרטורה ויוצא מהיחידה.

נוזל התהליך בתוך הצינורות מתקרר עקב העברת חום ויוצא מצרור הצינורות וחוזר למערכת העזר למחזור.

לוגיקה של בקרת טמפרטורה: חלק מהמקררים היבשים מצוידים בחיישני טמפרטורה ומאווררי-תדרים משתנים. כאשר טמפרטורת נוזל היציאה עולה על נקודת ההגדרה, מהירות המאוורר עולה אוטומטית כדי לשפר את יכולת הקירור. אם הטמפרטורה נמוכה מדי (למשל, במהלך החורף), מהירות המאוורר מופחתת או שהמאוורר מופסק כדי למנוע מטמפרטורות נוזלים נמוכות מדי להשפיע על פעולת המערכת (למשל, צמיגות מוגברת של שמן סיכה).

 

בהשוואה לפתרונות קירור עזר מסורתיים "מקוררים במים-+מגדל קירור", מצננים יבשים מציעים את היתרונות המובהקים הבאים ביישומי תחנות כוח:

חיסכון משמעותי במים

הסתמכות מלאה על קירור אוויר מבטלת את הצורך בצריכת מי קירור (מערכות קירור רטובות דורשות מילוי תקופתי כדי לפצות על אובדן אידוי וסחף). זה הופך אותם למתאימים במיוחד עבור תחנות כוח באזורים-דלי מים כמו צפון מערב וצפון סין, מצמצמים את צריכת המים של מערכת עזר בלמעלה מ-90% ומתיישרים עם המדיניות הלאומית של "חיסכון במים והפחתת פליטות".

עלויות O&M נמוכות

מבטל מערכות זרימת מי קירור (למשל, משאבות, מגדלי קירור, ציוד לטיפול במים), הפחתת כמות הציוד ונקודות כשל;

אינו דורש כימיקלים לטיפול במים כמו מעכבי קורוזיה או מעכבי אבנית, מונע אבנית וקורוזיה בצינורות תוך הארכת תוחלת החיים של צרור צינורות מחליף חום (בדרך כלל 10-15 שנים).

כושר הסתגלות סביבתי חזק

פעולה יציבה מ--30 מעלות (דורש אמצעים נגד הקפאה כמו מעקב חשמלי) ועד 45 מעלות לטמפרטורות סביבה, עם התאמת מהירות המאוורר המתאימה לשינויים בטמפרטורה העונתית;

אפס הזרמת שפכים (מערכות קירור רטובות דורשות הזרמה חלקית של מים מרוכזים במחזור), ביטול הצורך במתקני טיפול בשפכים והפחתת הלחץ הסביבתי.

התקנה גמישה

גודל קומפקטי יחסית מאפשר התקנה אנכית או אופקית חיצונית (למשל, גגות, שטחים פתוחים ליד ציוד), תוך מזעור דרישות שטח המפעל. מתאים במיוחד לחידוש מערכות עזר במפעלים קיימים (אין צורך-לחפור מחדש צינורות מי קירור).