Градирни: эффективность ждет своего часа

Градирни выполняют жизненно важную роль в обеспечении охлаждающей водой теплообменного оборудования электростанций. Поддержание отличной производительности системы важно, поскольку повышение температуры воды на один градус может привести к увеличению потребления энергии на 2%. Правильное обслуживание и несколько модернизаций могут повысить эффективность градирни, одновременно экономя воду.

Малейшая неэффективность электростанции может стоить генератору очень дорого, и многим производителям энергии не нужно смотреть дальше, чем их стареющие градирни, чтобы найти очаг потенциальной неэффективности, медленно вымывающей их прибыль. Поскольку эффективность градирни падает, температура в башне повышается, увеличивая потребление энергии в установке на целых 2% на каждый градус повышения. Хорошей новостью является то, что возможностей повышения эффективности градирни предостаточно, от вентиляторов до форсунок, наполнителей и даже самой воды.

Конечно, никто не собирается строить неэффективную систему, но многие из сегодняшних градирен являются пережитками прошлого, и хотя когда-то они, возможно, были самыми современными, они сильно отстают от сегодняшних стандартов. Одна из основных областей, по которой старые растения отстают, — это наполнитель. В некоторых градирнях, построенных десятилетиями, которые все еще используются, по-прежнему используется наполнитель из пластика, стекловолокна или дерева. Эта система позиционирует брызговики так, чтобы падающая вода разбивалась на капли. По мнению SPX Cooling Technologies Inc., заполнение разбрызгиванием лучше подходит для поперечноточных башен, поскольку воздух может легко течь горизонтально через вертикальное заполнение на всю высоту. В новые противоточные башни могут быть интегрированы системы разбрызгивания или новые системы наполнения пленкой.

Примерно в 1980-х годах усилия по повышению эффективности градирен получили импульс благодаря разработке более эффективных наполнителей. «Прорывом в области противоточных осыпей в 1980-е годы стало появление наполнителей из ПВХ-пленки», - сказал Терри Дуайер, директор по продукции, монтируемой на местах, компании SPX. Эти новые типы наполнителей «увеличивают площадь поверхности наполнителя в данном кубическом футе градирни, поэтому ПВХ — пластиковые наполнители — увеличивают площадь поверхности, что увеличивает теплопередачу».

Фактически, по словам Дуайера, самый простой способ быстро повысить эффективность градирни — это заменить наполнитель. «Сегодня у нас есть другие, более эффективные наполнители, чем много лет назад», — сказал Дуайер. «Это похоже на автомобиль: экономия топлива в автомобиле сегодня лучше, чем 20 лет назад. Во многом это связано с конструкцией и технологией двигателя».

Сегодняшние высокоэффективные пленочные наполнители обладают почти вдвое более высокими тепловыми характеристиками, чем наполнители разбрызгиванием. Пленочный наполнитель состоит из стопок лабиринтообразного материала, через который вода и воздух движутся в противоположных направлениях. Пленочное наполнение значительно увеличило контакт поверхности воды с воздухом, что привело к гораздо более эффективной передаче тепла.

Однако пленочная заливка не лишена недостатков. Как уже отмечалось, в то время как заполнение разбрызгиванием разбивает воду на капли, как следует из названия, заставляя ее разбрызгиваться с относительно широких решеток внутри башни, заполнение пленкой направляет воду через небольшие воронки. К сожалению, и это неудивительно, большинство градирен не используют фильтрованную воду. Вода, используемая в этих башнях, как правило, довольно грязная, полная минеральных и биологических отложений, которые могут легко засорить наполнитель из-за микробиологического роста, загрязнения или накипи.

Хотя заливка разбрызгиванием уступает более современным стилям заливки по эффективности охлаждения, у нее есть и свои преимущества. Заливка Splash имеет меньшую плотность и, следовательно, более устойчива к сложной воде. Вода с тяжелым осадком может засорить пленочный заполнитель гораздо легче, чем заливка разбрызгиванием, но в целом компромисс не стоит того, поскольку химические методы борьбы с трудной водой быстро развиваются.

Четырьмя основными проблемами качества воды, с которыми сталкиваются электрогенераторы при поддержании работы своих вышек в отличном состоянии, являются коррозия, накипь, загрязнение и микробиологическая активность.

Коррозия возникает, когда химические вещества в воде разъедают компоненты градирни. Это может привести к потере теплопередачи и, в свою очередь, к снижению эффективности. Коррозия также может привести к выходу оборудования из строя, что, в свою очередь, может привести к простою предприятия и затратам на замену оборудования.