Hur fungerar en torrkylare i ett kraftverk?
Hur fungerar en torrkylare i ett kraftverk?
Eftersom så mycket värme måste evakueras för att kondensera ångan som används för att driva turbingeneratorer, är kylsystem ofta den största förbrukaren av vatten i kraftverk. Tidigare gav floder och sjöar och andra vattenkällor denna kylning, men på senare tid har det funnits fler kraftverk som anammat torrkylning, en kylteknik som använder lite eller inget vatten. Torra kylsystem är dyrare att installera och använder mer energi för att driva. Dessa variabler påverkar kraftverkens effektivitet som helhet, medan torra kylsystem förbrukar 95 procent mindre vatten än våta kylsystem.
Många olika typer av kraftverk kokar vatten för att skapa ånga, som sedan leds genom en turbin för att skapa elektricitet. Denna typ av system används av kärnkraftverk, kol- och biomassaförbränningsanläggningar, vissa naturgasanläggningar och till och med vissa solenergianläggningar. I dessa anläggningar måste ångan kylas för att kondensera tillbaka till en vätska, som sedan skickas till pannan eller ånggeneratorn.
I USA använder majoriteten av ångalstrande anläggningar vatten för att kyla och kondensera ånga. Majoriteten av det vatten som tas ut för elproduktion i USA används för kylning, vilket utgör cirka 40 procent av det totala vattenuttaget.
Återcirkulerande kylsystem som återcirkulerar kylvatten används av mer än 61 procent av den termoelektriska produktionskapaciteten i USA. För att vattnet ska kunna användas upprepade gånger håller dessa system vattnet i slutna rörledningar. 36 procent av den termoelektriska produktionskapaciteten i USA kommer från anläggningar som använder engångskylningssystem. Dessa system drar en ansenlig volym vatten från omgivande vattenkällor för att kyla kondensorn, och sedan släpper de tillbaka det varmare vattnet till den ursprungliga källan.
3 procent av termoelektrisk produktionskapacitet i USA kommer från torr- och hybridkylning, varav merparten har varit i drift sedan 2000. Ånga kyls och kondenseras med hjälp av omgivande luft i torra kylsystem.
Direkta och indirekta system är de två kategorier som dessa system tillhör. I direkt torrkylningssystem används omgivande luft för att kondensera ånga, vilket innebär att inget vatten används. I typiska vattenkylda kondensorer kondenseras ånga i indirekta torrkylsystem, men kylvattnet hålls i ett slutet system. Som ett resultat utnyttjas relativt lite vatten och inget vatten går till spillo genom avdunstning.
Hybridkylsystem kombinerar torr och våt kylning och har förmågan att kondensera ånga med både vatten och luft. Ofta är dessa system gjorda för att fungera som torra kylsystem under kallare månader och som våta kylsystem under varmare månader när torra system fungerar mindre effektivt.
Naturgas kombinerad cykel (NGCC), som står för mer än 83 procent av den operativa torr- och hybridkylningskapaciteten, är den mest använda produktionstekniken. På grund av att naturgasanläggningar med kombinerad cykel kräver betydligt mindre kyla per megawattimme än kol- eller kärnkraftverk, är torrkylningssystem vanligtvis mer kostnadseffektiva.
Ett lönsamt alternativ för koncentrerade solenergisystem är torrkylning. Många nya koncentrerade solenergisystem använder nu torrkylning, inklusive Ivanpah och Genesis Solar-anläggningar i Kalifornien och Crescent Dunes Solar-anläggning i Nevada. Detta beror på att dessa system är belägna i regioner som sydvästra USA, där solresurserna är relativt höga och vattenresurserna är relativt låga.
