Kondenzációs és hűtővízellátási rendszer

Az előadások a következő témára: "Kondenzációs és hűtővízellátási rendszer"— Előadás másolata:

1 Kondenzációs és hűtővízellátási rendszer

2 Hőelvonási hőmérséklet

3 Kondenzátor típusok Keverő (közvetlen érintkezés) Felületi csepegtető
tálcás nyomásporlasztásos filmes cseppes Felületi

4 Keverő kondenzátor

5 Keverőkondenzátor: a valóság

6 Filmes porlasztás

7 Felületi kondenzátor

8 Termikus folyamatok Hőátvitel

9 Termikus folyamatok Kondenzátornyomás: Nemkondenzálódó gáz: Gőznyomás:

10 Termikus folyamatok Hőátvitel leírása, számítása
elméleti módszer empirikus formulák zónákra bontás Alapmodell (hőellenállások) gőz Csőfal lerak. hv. Diff. Gőz Fh. Víz.

11 Termikus folyamatok Hőátviteli tényező

12 Termikus folyamatok Hőátadási tényezők Csőfal Lerakódás Vízoldal

13 Nyomáslefutás

14 Anyag- és energiamérleg

15 Hűtővízigény

16 Kondenzátorok méretezése
Alapösszefüggés: Fajlagos kondenzátor-terhelés

17 Kondenzátor - tényadatok
A 215 MW-os blokk kondenzátora, Φ=0,4

18 Kondenzátorok szerkezete
Levegő elszívás: létfontosságú tudni, hol a hideg pont !!

19 Kondenzátorok szerkezete
Gáztalanítás Pótvíz O2 :20 ppb Tápvíz O2 : 5 ppb Vezetőképesség: ~5 uS/cm Fúvókás, tálcás és csepegtetős kialakítású rész lehet, és ezek kombinációja

20 Kondenzátorok üzemvitele
Elpiszkolódás és lerakódások -> romló hatásosság, növekvő kond. nyomás szervetlen anyagok: sók és szilikátok szervesiszap élőlények: csigák, kagylók, algák Tisztítás üzem közben leállítással

21 Kondenzátorok üzemvitele
Tisztítási módok Folyamatos tisztítás (üzem közben) golyós mozgó csőkefés hidropneumatikus Megállásos tisztítás csőkefés pneumatikus csőfúrásos szárításos vegyszeres (sósavas)

22 Kondenzátor segédrendszerek
Légszivattyú – vízsugaras: nem elterjedt

23 Kondenzátor segédrendszerek
Légszivattyú - gőzös

24 Gőzsugár-légszivattyú

25 Vízigények és vízellátás

26 Vízigények -veszteségek
Erőművi vízveszteségek a hőkörfolyamat vesztesége (póttápvíz); a hűtőkörfolyamatok vesztesége (hűtőpótvíz); a salakeltávolítás vízvesztesége; egyéb vízigények.

27 Vízveszteségek Hőkörfolyamaton belül Egyéb technológiák
kazán leiszapolások pipagőzök tömítetlenségek mintavételek, szivárgások indítások/leállítások Egyéb technológiák szennyezőanyag leválasztás (FGD) kombinált füstgáztisztítás (CO2+FGD+deNOX)

28 Vízigények - körfolyamat

29 Hűtővíz igények Hűtőrendszer vízveszteségei
a hűtés következtében fellépő, ún. hasznos párolgás; természetes párolgás (hűtőtónál); lebocsátás; elszivárgás (hűtőtónál); szélveszteség vagy szóródási veszteség (hűtőtoronynál vagy szóróhűtőnél).

30 Hűtővíz igények Hasznos párolgás Természetes párolgás
azonos a frissgőzmennyiséggel hűtőtoronynál 60..35% hűtőtónál Természetes párolgás éves: 690 mm/a negyedéves: 1700 mm/a havi: 2050 mm/a

31 Hűtővíz igények Hűtőtó lebocsátás (elsózódás miatt)
Elszivárgás (hűtőtó) ω=0..0,5 mm/d (kedvező geológia); ~2 (átlagos) >3 (kedvezőtlen) Ató: tófelület km2-ben

32 Vízforrások Vízhozzáférési lehetőségek források kutak
talajvízkutak artézi kutak felszíni folyóvizek tavak tengerek és óceánok

33 Vízforrások - tározók Víztározó méretezése Átlagos vízhozam = kivétel

34 Vízforrások - tározók Részleges tározó Kivétel < átlagos vízhozam

35 Hűtési rendszerek

36 Hűtési rendszerek Típusok, lehetőségek friss hűtőközeggel
frissvízhűtés közvetlen léghűtés visszahűtéses rendszerek hűtőtó (szóróhűtővel vagy anélkül) hűtőtorony nedves száraz kombinált (hibrid)

37 Frissvízhűtés Hűtési rendszer jellegzetes kialakítása

38 Frissvízhűtés Vízkivételi mű (egylépcsős)

39 Kétlépcsős vízkivételi mű

40 Közvetlen léghűtés

41 Közvetlen léghűtés Forrás. GEA-EGI

42 Közvetlen léghűtés (ACC)
Elhelyezés a turbina közelében Nagy vákuum alatti térfogat Mindig mesterséges huzatú, nyomott elrendezésű Meleg levegő recirkuláció, szélre érzékeny Olcsó(bb) Konstrukciós megoldások különbözők lehetnek (single row, multirow, oval tube)

43 Közvetlen léghűtés Légkondenzátor (ACC, Air Cooled Condenser)
2×600 MW széntüzelésű erőmű Datong Generation Co. Ltd., Kína

44 Hűtőtavas hűtés

45 Hűtőtavas hűtés Felületnagyság Utánfolyás biztosítása
1 MWel → 1 ha (0,01 km2) tófelület Utánfolyás biztosítása Szóróhűtő alkalmazása Hidrobiológiai egyensúly Mederkarbantartás Vízminőség szabályozás (kondenzátorok miatt)

46 Hűtőtavas hűtés Hűtő áramai vízutánpótlás

47 Nedves hűtőtornyok Felépítés, szerkezet
Légáramlás fenntartásának módja mestersége szellőztetésű természetes szellőztetésű Áramlás módja szerint ellenáramú kereszt-ellenáramú keresztáramú

48 Nedves hűtőtornyok Betét lehet : filmképző (jobb, de nehezen tisztítható) cseppképző (rosszabb, de szétszedhető és tisztítható) nincs betét (Oroszország, fagyos területek) A relatív páratartalom sokat számít!! (konvekció és párolgás aránya) Méretezés (a táblánál)

49 Nedves hűtőtornyok Mesterséges szellőztetésű

50 Nedves hűtőtornyok Természetes szellőzésű

51 Nedves hűtőtornyok Áramlási irányok

52

53 Nedves hűtőtornyok Méretezés (Friedrich Merkel)
A levegő nedvesedik és melegszik: A hűtővíz lehűl konvekció és párolgás által:

54 Nedves hűtőtornyok Méretezés (Friedrich Merkel)
Az adiabatikus hűtőtoronyban: A nedves levegő fajhője: Levegőre a Lewis-szám:

55 Nedves hűtőtornyok Méretezés (Friedrich Merkel) Merkel-egyenlet:

56 Nedves hűtőtornyok Méretezés gyártói nomogrammal (outdated)

57 Nedves hűtőtornyok Melyiket válasszuk? Természetes vagy mesterséges szellőztetés? Kulcs: a nedves hőcserével kevésbé melegszik fel a levegő, mint szárazzal

58 Nedves hűtőtornyok Üzemviteli-technológiai kérdések:
Vízveszteség-vízpótlás természetes szellőzés: 1..3% mesterséges szellőzés: 2..4% vízkezelés (kémhatás!!) leeresztés és pótvíz készítés (sókonc.!!) fagyvédelem (szektorok kiszakaszolása, cellák kikapcsolása, fagyvédelmi körvezeték, nincs hűtőbetét, ?zsaluk?)

59 Heller-Forgó rendszer

60 Indirekt száraz hűtés GEA-EGI
Heller – rendszer: keverőkondenzátor + léghűtés Forgó – féle apróbordás hőcserélők, jelenleg 6. generáció A száraz hűtés kombinálható felületi kondenzátorral is Önfogyasztás csökken, ha rekuperációs vízturbina van. Fagymentesíteni igazán csak ezt a rendszert lehet. Gebze I & II, Adapazari CCGT, Törökország, 3 x 777 MW

61 Indirekt száraz hűtés Mesterséges szellőzésű száraz hűtőtorony
Modugno CCGT, 800 MW, keverőkondenzátorral.

62 Dél – nyírségi Bioerőmű, Szakoly, 20 MW, Heller - rendszer
Indirekt száraz hűtés Dél – nyírségi Bioerőmű, Szakoly, 20 MW, Heller - rendszer Pervomayskaya TEC 14, Szt Pétervár, Oroszország, téliesített száraz torony

63 Hibrid-rendszerek I Fogynak a jó vízellátottságú erőművi telephelyek (vagy nincs elég víz, vagy nagyon drága), de lehet, hogy van, ahol egy kis víz mégis elhasználható erőművi hűtésre. Környezettudatosság növekedése, zöld mozgalmak propagandája

64 Hibrid-rendszerek II Műszaki problémák megelőzhetőek (teljesítménykorlátozás) Gazdaságossági kérdés, hogy van –e értelme vagy nincs, nem műszaki Hűtési csúcsigények letörése

65 Hibrid hűtések III. Locsolt száraz hőcserélő
Plume abatement hybrid cooling tower