یک کولر خشک در نیروگاه چگونه کار می کند؟
کولر خشک در نیروگاه چگونه کار می کند؟
از آنجایی که برای متراکم کردن بخار مورد استفاده برای تغذیه ژنراتورهای توربین باید گرمای زیادی تخلیه شود، سیستم های خنک کننده اغلب بزرگترین مصرف کننده آب در نیروگاه ها هستند. قبلاً رودخانه‌ها و دریاچه‌ها و سایر منابع آبی این خنک‌سازی را فراهم می‌کردند، اما اخیراً نیروگاه‌های بیشتری وجود داشته‌اند که از خنک‌کننده خشک استفاده می‌کنند، یک تکنیک خنک‌کننده که از آب کم یا بدون استفاده می‌شود. نصب سیستم های خنک کننده خشک گران تر است و انرژی بیشتری برای اجرا مصرف می کند. این متغیرها بر راندمان نیروگاه ها به طور کلی تأثیر می گذارد، در حالی که سیستم های خنک کننده خشک 95 درصد آب کمتری نسبت به سیستم های خنک کننده مرطوب مصرف می کنند.
انواع مختلفی از نیروگاه ها، آب را برای ایجاد بخار می جوشانند و سپس از طریق توربین عبور می کنند تا برق تولید شود. این نوع سیستم توسط نیروگاه های هسته ای، نیروگاه های زغال سنگ و زیست توده سوز، برخی از نیروگاه های گاز طبیعی و حتی برخی از تاسیسات خورشیدی استفاده می شود. در این تاسیسات، بخار باید خنک شود تا دوباره به مایع تبدیل شود و سپس به دیگ بخار یا مولد بخار فرستاده می شود.
در ایالات متحده، اکثر کارخانه های تولید بخار از آب برای خنک کردن و متراکم کردن بخار استفاده می کنند. اکثر آب برداشت شده برای تولید برق در ایالات متحده برای خنک کردن استفاده می شود که حدود 40 درصد از کل برداشت آب را تشکیل می دهد.
بیش از 61 درصد از ظرفیت تولید ترموالکتریک در ایالات متحده، سیستم های خنک کننده چرخشی که آب خنک کننده را به گردش در می آورند، استفاده می کنند. به طوری که آب ممکن است به طور مکرر مورد استفاده قرار گیرد، این سیستم ها آب را در لوله کشی حلقه بسته نگه می دارند. 36 درصد از ظرفیت تولید ترموالکتریک در ایالات متحده از نیروگاه هایی است که از سیستم های خنک کننده یک بار استفاده می کنند. این سیستم ها حجم قابل توجهی از آب را از منابع آب اطراف برای خنک کردن کندانسور می کشند و سپس آب داغ تر را به منبع اصلی باز می گردانند.
3 درصد از ظرفیت تولید ترموالکتریک در ایالات متحده از خنک کننده خشک و هیبریدی حاصل می شود که اکثریت آن از سال 2000 عملیاتی شده است. بخار با استفاده از هوای محیط در سیستم های خنک کننده خشک خنک و متراکم می شود.
سیستم های مستقیم و غیر مستقیم دو دسته ای هستند که این سیستم ها در آن قرار می گیرند. در سیستم های خنک کننده مستقیم خشک، هوای محیط برای متراکم کردن بخار استفاده می شود، بنابراین از آب استفاده نمی شود. در کندانسورهای معمولی که با آب خنک می‌شوند، بخار در سیستم‌های خنک‌کننده خشک غیرمستقیم متراکم می‌شود، اما آب خنک‌کننده در یک سیستم بسته نگهداری می‌شود. در نتیجه، آب نسبتا کمی مصرف می شود و هیچ آبی از طریق تبخیر هدر نمی رود.
سیستم های خنک کننده هیبریدی خنک کننده خشک و مرطوب را ترکیب می کنند و توانایی متراکم کردن بخار را با استفاده از آب و هوا دارند. اغلب، این سیستم‌ها طوری ساخته می‌شوند که در ماه‌های سردتر به‌عنوان سیستم‌های خنک‌کننده خشک و در ماه‌های گرم‌تر به عنوان سیستم‌های خنک‌کننده مرطوب عمل کنند، زمانی که سیستم‌های خشک کارایی کمتری دارند.
سیکل ترکیبی گاز طبیعی (NGCC) که بیش از 83 درصد از ظرفیت خنک‌کننده خشک و هیبریدی عملیاتی را به خود اختصاص می‌دهد، پرکاربردترین فناوری تولید است. با توجه به این واقعیت که تاسیسات سیکل ترکیبی گاز طبیعی نسبت به نیروگاه های زغال سنگ یا هسته ای به خنک سازی کمتری در هر مگاوات ساعت نیاز دارند، سیستم های خنک کننده خشک معمولا مقرون به صرفه تر هستند.
یک جایگزین مناسب برای سیستم های انرژی خورشیدی متمرکز، خنک کننده خشک است. بسیاری از سیستم‌های جدید انرژی خورشیدی متمرکز اکنون از خنک‌کننده خشک استفاده می‌کنند، از جمله نیروگاه‌های Ivanpah و Genesis Solar در کالیفرنیا و نیروگاه خورشیدی Crescent Dunes در نوادا. این به این دلیل است که این سیستم ها در مناطقی مانند جنوب غربی ایالات متحده واقع شده اند، جایی که منابع خورشیدی نسبتاً زیاد و منابع آب نسبتاً کم هستند.
