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Oct 21, 2023

B&W Learning Center-Artikel » Babcock & Wilcox

Für eine Netto-Null-Zukunft. Weltweit führend in sauberer Stromerzeugungstechnologie

Für eine Netto-Null-Zukunft

Weltweit führend in der Technologie zur Erzeugung sauberer Energie

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Ein Hybridkühlturm ist ein Kühlsystem, das Nass- und Trockenkühltechnologien nutzt, um sowohl das Fahnenvolumen als auch den Wasserverbrauch zu reduzieren und so die Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren.

Luft tritt sowohl aus dem Nass- als auch aus dem Trockenteil des Turms ein. Die aus den unteren Abschnitten kommende Luft strömt durch den Nassabschnitt, bevor sie den oberen Trockenabschnitt erreicht. Die Luft aus den Nass- und Trockenabschnitten steigt auf und vermischt sich über dem Ventilator, was zu einer geringen oder gar keiner sichtbaren Wolke führt.

Feder

Bei der sichtbaren Wolke handelt es sich im Wesentlichen um reinen Wasserdampf, der während des Betriebs von Kühltürmen austritt. Es ist sichtbar, wenn die feuchte, erhitzte Luftmasse, die den Turm verlässt, unter ihren Taupunkt abgekühlt wird. Sichtbare Fahnen treten am häufigsten im Winter auf, wenn sich wärmere feuchte Luft mit kälterer Umgebungsluft vermischt. Sichtbare Rauchfahnen, die aus einem Kühlturm austreten, stellen keinen Luftschadstoff dar. Durch die Rauchwolke geben Kühltürme der Umgebung Wärme und Feuchtigkeit zu.

In Hybridkühltürmen vermischt sich der in den Rohrbündeln des Trockenabschnitts erzeugte getrocknete und erwärmte Luftstrom mit der ausgetrockneten, gesättigten Luft aus dem Nassabschnitt, um die Bildung von Schwaden zu reduzieren.

Die gemischte und ungesättigte Luft, die den Hybridturm verlässt, nutzt die kombinierte Kühlwirkung von Nass- und Trockenabschnitten, sodass die Luft selbst bei Kühlung durch die Umgebungsluft nicht übersättigt wird und kein sichtbarer Nebel entsteht.

Hybridkühltürme wurden speziell entwickelt, um sichtbare Rauchfahnen bei kalten, feuchten Umgebungsbedingungen zu vermeiden und wenn örtliche Gegebenheiten diese Technologie erfordern, beispielsweise auf Flughäfen oder in Wohngebieten.

Wasserverbrauch

Die Hybridisierung eines Kühlturms ist der Übergang von einem Vollnasskühlturm zu einem Hybridkühlturm. Hybridisierungen von SPIG-Kühlsystemen minimieren die Umweltbelastung durch die Hinzufügung eines Trockenabschnitts zu Nasskühltürmen. Bei diesen Trockenabschnitten handelt es sich im Wesentlichen um herkömmliche luftgekühlte Wärmetauscher, die im oberen Teil der Struktur über den Tropfenabscheidern angeordnet sind. Der Trockenteil ist mit Klappen ausgestattet, um den Luftstrom entsprechend den tatsächlichen Umgebungsbedingungen zu steuern. Die maximale Wärmeleistung des Hybridkühlturms, berechnet anhand der Kaltwassertemperatur beim Austritt aus dem Turm, wird erreicht, wenn der Kühlturm in einer Nasskonfiguration mit vollständig geschlossenen Klappen läuft. Andererseits wird die maximale Fähigkeit zur Schwadenreduzierung erreicht, wenn der Luftstrom bei vollständig geöffneten Klappen in den Trockenabschnitt geleitet wird. Dem Turm ist ein Vakuumsystem hinzugefügt, um sowohl während der Startsequenz als auch während des normalen Betriebs Luft von der Oberseite der Rohrbündel zu entfernen und so die richtigen Wassermengen im Trockenbereich zu steuern.

Das Hybriddesign kombiniert Trockenkühlung mit Nasskühlung in einem gemeinsamen Gehäuse. Der Heißwasserstrom durchströmt das System in Reihe und beginnt heiß im Trockenabschnitt, der sich außerhalb des Kühlturmgehäuses direkt über den Tropfenabscheidern befindet. Anschließend wird das vorgekühlte Wasser dem Verteilersystem zugeführt und über die Füllmedien des Nassteils abgeführt. Um den Siphoneffekt in den Rohrbündeln (Trockenabschnitt) zu erzeugen und aufrechtzuerhalten, muss ein Gleitvakuumsystem vorhanden sein, das den Betrieb der Umwälzpumpen mit niedrigerer Pumpenhöhe ermöglicht.

Zusammenfassung

Ein Hybridkühlturm ist daher von Vorteil, wenn es darum geht, den Wasserverbrauch zu begrenzen und die aus den Ventilatorblöcken austretende Wolke zu reduzieren oder ganz zu eliminieren. Da es sich um Wasserdampf handelt, stellt die Wolke keinen Schadstoff dar, kann jedoch im Flugverkehr oder in Wohngebieten problematisch sein. Nasskühltürme können aufgrund der Materialauswahl, der geringeren Anzahl erforderlicher Komponenten und einer leichten Einsparung beim Stromverbrauch zu einer anfänglichen Kosteneinsparung führen. Hybridkühltürme bieten jedoch Vorteile für die Umwelt durch einen geringeren Wasserverbrauch und eine Reduzierung der Rauchwolken. In einigen Anwendungen gleichen die mit Hybridkühltürmen erzielten Wassereinsparungen die höheren Baukosten aus.

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