Hvordan fungerer en tørkøler i et kraftværk?
Hvordan fungerer en tørkøler i et kraftværk?
Fordi så meget varme skal evakueres for at kondensere den damp, der bruges til at drive turbinegeneratorer, er kølesystemer ofte den største forbruger af vand i kraftværker. Tidligere sørgede floder og søer og andre vandkilder for denne afkøling, men på det seneste har der været flere kraftværker, der har taget tørkøling i brug, en køleteknik, der bruger lidt eller intet vand. Tørre kølesystemer er dyrere at installere og bruger mere energi til at køre. Disse variabler påvirker effektiviteten af kraftværker som helhed, mens tørre kølesystemer bruger 95 procent mindre vand end våde kølesystemer.
Talrige forskellige slags kraftværker koger vand for at skabe damp, som derefter ledes gennem en turbine for at skabe elektricitet. Denne form for system bruges af atomkraftværker, kul- og biomasseafbrændingsanlæg, nogle naturgasanlæg og endda nogle solcelleanlæg. I disse anlæg skal dampen afkøles for at kunne kondensere tilbage til en væske, som derefter sendes til kedlen eller dampgeneratoren.
I USA bruger de fleste dampproducerende anlæg vand til at afkøle og kondensere damp. Størstedelen af det vand, der trækkes ud til elproduktion i USA, bruges til køling, hvilket udgør omkring 40 procent af det samlede vandudtag.
Recirkulerende kølesystemer, der recirkulerer kølevand, bruges af mere end 61 procent af den termoelektriske produktionskapacitet i USA. For at vandet kan bruges gentagne gange, holder disse systemer vandet i lukket kredsløb. 36 procent af den termoelektriske produktionskapacitet i USA kommer fra anlæg, der bruger engangskølesystemer. Disse systemer trækker en betydelig mængde vand fra omgivende vandkilder for at afkøle kondensatoren, og derefter frigiver de det varmere vand tilbage til den oprindelige kilde.
3 procent af termoelektrisk produktionskapacitet i USA kommer fra tør og hybrid køling, hvoraf størstedelen har været i drift siden 2000. Damp afkøles og kondenseres ved hjælp af omgivende luft i tørre kølesystemer.
Direkte og indirekte systemer er de to kategorier, som disse systemer falder ind under. I direkte tørre kølesystemer bruges den omgivende luft til at kondensere damp, således at der ikke bruges vand. I typiske vandkølede kondensatorer kondenseres damp i indirekte tørre kølesystemer, men kølevandet holdes i et lukket system. Som følge heraf udnyttes relativt lidt vand, og der går intet vand til spilde ved fordampning.
Hybride kølesystemer kombinerer tør og våd køling og har evnen til at kondensere damp ved hjælp af både vand og luft. Ofte er disse systemer lavet til at fungere som tørre kølesystemer i køligere måneder og som våde kølesystemer i varmere måneder, når tørre systemer fungerer mindre effektivt.
Naturgas kombineret cyklus (NGCC), som tegner sig for mere end 83 procent af den operationelle tør- og hybridkølekapacitet, er den mest udbredte produktionsteknologi. På grund af det faktum, at naturgasanlæg med kombineret cyklus kræver væsentligt mindre køling pr. megawattime end kul- eller atomkraftværker, er tørkølesystemer typisk mere omkostningseffektive.
Et levedygtigt alternativ til koncentrerede solenergisystemer er tørkøling. Mange nye koncentrerede solenergisystemer bruger nu tørkøling, herunder Ivanpah og Genesis Solar-anlæg i Californien og Crescent Dunes Solar-anlæg i Nevada. Dette skyldes, at disse systemer er placeret i regioner som det sydvestlige USA, hvor solressourcerne er relativt høje og vandressourcerne relativt lave.
