Erőművi hűtési rendszerek vizsgálata hősémaszámítás segítségével

A szigorodó környezetvédelmi és biztonságtechnikai előírások eredményeként az újonnan épülő konvencionális erőművek hűtési rendszerei jellemzően száraz vagy nedves hűtőtornyok létesítésével valósulnak meg. A klímaváltozás által okozott globális vízhiány a hűtőtornyos hűtés alkalmazását helyezi előtérbe a frissvizes technológiákkal szemben.

A természetes huzatú száraz hűtőrendszerek megfelelnek a jelen kor elvárásainak, hiszen a hűtővízrendszerből a fáradt gőz hőelvonását végző munkaközeg nem kerül ki a természetbe, ezzel jelentősen lecsökkentve a vízfogyasztást a nedves hűtőtornyos vagy frissvizes hűtéshez képest. A kondenzátorban a fáradt gőz elvont hőjét szállító víz munkaközeg egy hőcserélőn keresztül adja le energiáját a száraz hűtőtoronyba, ahol léghűtőkkel kerül a levegő visszahűtésre.

A természetes huzatú nedves hűtőtorony a kis helyigény és hatékony hűtés miatt világszerte az egyik leggyakrabban használt hűtőrendszer. A felületi kondenzátorból elvezetett felmelegített hűtőközeg a hűtőtoronyban kerül visszahűtésre. A hőelvonást végző víz munkaközeg egy része kikerül a természetbe, ezzel nagyobb vízfogyasztást eredményezve.

A két technológiának közös jellemzője, hogy a természetes huzatú kialakítás esetén a légmozgást a tornyon kívüli és belüli levegő közti sűrűségkülönbség okozta felhajtóerő alakítja ki. Magas külső hőmérséklet esetén a hőelvonó képesség lecsökken a felhajtóerő csökkenése miatt.

A dolgozat, a külső hőmérséklet gőzközfolyamatra gyakorolt hatásait vizsgálja, mind természetes huzatú száraz hűtőtornyos, mind természetes huzatú nedves hűtőtornyos hűtési rendszer esetén. Az elemzés elvégzéséhez Cycle-Tempo rendszerszintű hőséma számító és modellező programot használtam. A cél tartósan magas külső hőmérséklet esetén a műszakilag elérhető legkisebb kondenzátornyomás meghatározása.

Az energiafüggetlenség és a növekvő energiaigények kielégítésének elérésében kulcsszerepet játszik az erőművi hűtőrendszerek fejlesztése, hogy a változó környezeti viszonyok mellett is hatékonyan működő, alacsony környezetformáló hatású energiatermelő rendszerek kerüljenek kialakításra.

szerző

• 
  Molnár Anna Judit
  Gépészmérnöki mesterképzési szak
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulens

• 
  Dr. Groniewsky Axel
  egyetemi docens, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék