| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Bedste tilgængelige teknikker (BAT) til industrielle kølesystemer

3. De teknologiske aspekter vedrørende anvendte kølesystemer

• 3.1 Introduktion
• 3.2 Varmevekslere
  • 3.2.1 Rørvarmeveksler
  • 3.2.2 Pladevarmevekslere
  • 3.2.3 Miljømæssige aspekter forbundet med varmevekslere
• 3.3 Kølesystemer med ét gennemløb
  • 3.3.1 Direkte kølesystemer med ét gennemløb
  • 3.3.2 Kølesystemer med ét gennemløb med køletårn
  • 3.3.3 Indirekte kølesystemer med ét gennemløb
• 3.4 Åbne recirkulerende kølesystemer
  • 3.4.1 Åbne, våde køletårne med mekanisk ventilation
• 3.5 Kølesystemer med lukket kredsløb
  • 3.5.1 Tørre, luftkølede kølesystemer
  • 3.5.2 Våde, luftkølede kølesystemer med lukket kredsløb
• 3.6 Kombinerede våde/tørre kølesystemer
  • 3.6.1 Åbne våde/tørre (hybride) køletårne
  • 3.6.2 Hybride kølesystemer med lukket kredsløb
• 3.7 Direkte vs. indirekte system
  • 3.7.1 Direkte recirkulerende kølesystemer
  • 3.7.2 Indirekte recirkulerende kølesystemer
• 3.8 Omkostninger ved kølesystemer

3.1 Introduktion

Dette kapitel beskriver kort principperne for nogle af de konfigurationer af kølesystemer (herefter kølekonfigurationer), der anvendes i den danske industri. Der er stor variation inden for de enkelte konfigurationers anvendelsesområde. De sigter dog alle mod at opfylde krav til selve køleprocessen, stedbestemte og miljømæssige krav samt økonomiske krav. Størrelsen og typen af varmevekslere, ventilatorer såvel som driftspraksis varierer ligeledes. De forskellige typer af kølesystemer kan klassificeres ud fra forskellige karakteristika. Nedenstående klassificering tager udgangspunkt i kølelitteraturen og er gængs i Danmark:

•            tør luftkølet og/eller fordampnings (evaporativ) køling - i overensstemmelse med det fremherskende termodynamiske princip - henholdsvis sensibel varmeoverførsel og en kombination af latent og sensibel varmeoverførsel. I systemer med fordampningskøling er de to principper forbundet, men hovedparten af varmeoverførslen er latent. I systemer med tør køling forekommer udelukkende sensibel varmeoverførsel.

•            åbne og/eller lukkede systemer - i et åbent kredsløb, er procesmediet eller kølemediet i kontakt med omgivelserne; i et lukket kredsløb cirkulerer procesmediet eller kølemediet i rør, spiraler eller ledninger og er ikke i kontakt med omgivelserne.

•            direkte eller indirekte systemer - i et direkte system er der én varmeveksler, hvor kølemidlet og det medium, der skal køles, udveksler varme; i et indirekte system er der mindst to varmevekslere og et lukket sekundært kølekredsløb mellem den proces eller produkt, der skal køles, og det primære kølemedium. På grund af den ekstra varmeveksler har indirekte systemer en højere approach-temperatur (ca. 5^oC). Direkte og indirekte systemer er også kendt som primære og sekundære systemer. I princippet kan ethvert direkte kølesystem transformeres til et indirekte system, og denne mulighed bør overvejes i de situationer, hvor lækage af processtoffer vil udgøre en fare for miljøet.

Direkte kontakt-kølesystemer (ikke at forveksle med direkte/indirekte systemer) er ikke beskrevet i denne orientering, fordi deres karakteristika i høj grad er afhængig af den industrielle proces, de anvendes til (f.eks. ved direkte nedkøling af varmebehandlet stål, eller ved direkte nedkøling i fødevareindustriprocesser). Ligeledes falder systemer, der drives ved hjælp af vakuumteknik eller specifikke kølemidler, såsom NH₃, uden for denne orienterings rammer.

I praksis anvendes en række forskellige betegnelser for de typer køleudstyr og konfigurationer, der findes i Europa. Nomenklaturen knyttes ofte til anvendelsesformålet, og inden for energiproduktionsanlæg refererer typologien til kondenseringsprocessen (se Bilag XII i BREF-dokumentet). Som helhed kan de anlæg, der anvendes i Europa og herunder Danmark, inddeles i følgende typer i overensstemmelse med ovennævnte principper:

•            kølesystemer med ét gennemløb (med eller uden køletårn)

–      direkte

–      indirekte

•            åbne recirkulerende kølesystemer (våde køletårne)

•            kølesystemer med lukkede kredsløb

–      tørre, luftkølede kølesystemer

–      våde, luftkølede kølesystemer med lukket kredsløb

•            kombinerede våde/tørre (hybride) kølesystemer

–      åbne hybride køletårne

–      hybride tårne med lukket kredsløb.

Alle de nævnte typer er beskrevet nærmere i nærværende orientering i den orden og rækkefølge som er angivet ovenfor.

Hvad angår lukkede, recirkulerende kølesystemer kan der yderligere skelnes mellem små præfabrikerede systemer og store, specialbyggede systemer, som opføres eller monteres på stedet.

Generelt anvendes systemer med ét gennemløb og åbne recirkulerende systemer i forbindelse med større anlæg i kraftværker, i den (petro-)kemiske industri og i den farmaceutiske industri.

Betegnelsen tårn anvendes både til enheder af kappetypen (f.eks. store enheder med naturlig ventilation) og enheder af celletypen, som kan være små og anvendes i tagapplikationer.

Som sammenligningsgrundlag præsenteres i tabel 3.1 nogle af de tekniske og termodynamiske karakteristika for de mest almindelige industrielle kølesystemer. Eksemplerne er afledt af et givet antal antagelser (se tabeltekst). Det er vigtigt at være opmærksom på, at approach-temperaturen kan variere og hovedsageligt afhænger af udformningen af varmeveksleren og den omgivende lufttemperatur. De laveste sluttemperaturer for procesmediet vil variere i overensstemmelse hermed. For kraftværker beregnes tilgangen på en anden måde (se Bilag I i BREF-dokumentet).

Tabel 3.1 Eksempel på tekniske og termodynamiske karakteristika for forskellige kølesystemer til industrielt brug (ikke kraftværker).

Eksemplet i tabel 3.1 viser, at de forskellige konfigurationer har forskellige temperaturintervaller, og at det ønskede temperaturinterval for en proces kan kræve en bestemt konfiguration. Af plads- og omkostningsmæssige hensyn bruges systemer med tør luftkøling generelt ikke til meget store kapaciteter, hvorimod vandkøling kan anvendes til udledning af varme op til 2000 MW eller mere.

For systemer hvor kølingen anvendes til kondensering af dampe eller gasser i såkaldte kondensatorer, er approach-temperaturen højere. Fremløbstemperaturen for systemer med ét gennemløb svarende til summen af "terminaldifferencen"^[3] og stigningen i kølevandets temperatur. Betegnelsen terminaldifference refererer til temperaturforskellen mellem temperaturen på dampen, som kommer ind i kondensatoren (eller den kondenserende damp, som forlader kondensatoren) og temperaturen på det kølemedium (vand), som forlader kondensatoren. Værdierne varierer mellem 3 og 5 K. De data, der kan anvendes, er opsummeret i tabel 3.2.

Tabel 3.2 Eksempler på kapacitet og termodynamiske karakteristika for forskellige kølesystemer til anvendelse i kraftværkssektoren:

I det følgende gives et overblik over de mest almindelige industrielle kølesystemer og en indikation af de miljøaspekter, der er forbundet med de enkelte systemer. De tekniske betegnelser, som hyppigst anvendes i litteraturen, anvendes. Som en hjælp til litteraturopslag vil det fremgå af teksten, hvor andre betegnelser også anvendes (se også ordlisten i bilag 1).

3.2 Varmevekslere

Da varmevekslere både er en del af processen, der skal køles, og selve kølesystemet, er de centrale varmeoverførselselementer. Efter varmeveksleren bruges forskellige systemer til at udlede varmen til miljøet. To typer varmevekslere er i almindelig brug: rørvarmeveksleren (den mest almindelige) og pladevarmeveksleren.

3.2.1 Rørvarmeveksler

Der er stor erfaring med denne type varmeveksler i procesindustrien, og den har vist sig at være ganske driftssikker. Den findes i en række forskellige udformninger, hvor slangerne enten har et direkte eller et U-formet forløb, eller hvor varmeveksleren er specielt designet til højtryksforhold, høje temperaturer, og kan fungere med damp eller termiske væsker. Normalt indeholder rørene kølevandet, og procesmediet bevæger sig omkring rørene inde i kappen. Bilag II i BREF-dokumentet indeholder en mere uddybende diskussion af rørvarmevekslere.

3.2.2 Pladevarmevekslere

Pladevarmevekslere anvendes i stigende grad i sukkerraffinaderier, den (petro-)kemiske industri og på kraftværker. De er specielt egnede til brug ved lavere fremløbstemperaturer samt under kølige forhold (<0^oC). Imidlertid er disse vekslere mindre egnede til at køle dampe og store gasvoluminer og i situationer, hvor der er risiko for sedimentering og/eller tilsmudsning og for høje trykforskelle mellem procesvæsken og kølemediet. Nogle anlæg er udstyret med en dobbeltkonstruktion for at sikre lækagefri drift, men disse skulle efter sigende være meget vanskelige at vedligeholde. Pladevarmevekslere er økonomiske, idet de i udformning kan være meget mere kompakte (f.eks. cirkulære) end rørvarmevekslere og alligevel have et tilsvarende varmeoverførende areal.

3.2.3 Miljømæssige aspekter forbundet med varmevekslere

Ud fra en miljømæssig synsvinkel er følgende aspekter vigtige at tage i betragtning for begge typer varmevekslere:

•            hensigtsmæssigt design med henblik på effektiv varmeveksling,

•            korrekt konstruktion for at forebygge lækage af procesmediet til kølemediet,

•            valg af materiale med henblik på at sikre varmevekslerens ydeevne, modstandsdygtighed mod korrosion i vand og korrosion forårsaget af procesmediet,

•            muligheden for anvendelse af mekanisk rengøringsudstyr.

3.3 Kølesystemer med ét gennemløb

3.3.1 Direkte kølesystemer med ét gennemløb

Teknisk beskrivelse
I direkte systemer med ét gennemløb bliver vandet pumpet fra kilden (f.eks. hav eller fjord) via store vandindvindingskanaler direkte til processen. Efter at have passeret varmevekslerne eller kondensatorerne bliver det opvarmede vand ledt direkte tilbage til overfladevandet. Varmen bliver overført fra processen til kølemiddelet gennem en skillevæg i form af rør i en rørveksler eller plader i en pladevarmeveksler. Systemer med ét gennemløb har forskellige betegnelser.

Figur 3.1 Princip for et direkte kølesystem med ét gennemløb.

Kølekapacitet
Systemer med ét gennemløb er primært udformet til brug i store kølekapaciteter (>1000MW). Den vandgennemstrømning, der typisk bruges til at køle MW i forbindelse med store kraftværker, ligger i intervallet 0,02 m³/s (ΔT=12K) - 0,034 m³/s (ΔT=7K). Med anvendelse af køling med ét gennemløb kan man opnå lave sluttemperaturer med en tilsvarende approach-temperatur på 3-5K.

Miljømæssige aspekter
Følgende miljømæssige aspekter er væsentlige i forbindelse med systemer med ét gennemløb:

•            stort vandforbrug,

•            emission af varme,

•            risiko for fiskeindtag,

•            følsomhed overfor bio-fouling, kalkdannelse og korrosion,

•            brugen af tilsætningsstoffer og de deraf følgende emissioner til vand,

•            energiforbrug, hovedsageligt til pumper,

•            risiko for lækage fra processtrømmen og

•            tilslamning af filtre ved vandindtaget.

Anvendelse
Systemer med ét gennemløb anvendes i store industrielle processer såsom i energiproduktion, i den kemiske industri og på raffinaderier. Det vand, der anvendes til køling med ét gennemløb, er hovedsageligt overfladevand. Til anvendelser i mindre målestok, såsom pumpekøling, bruges også brugsvand eller grundvand. I forbindelse med systemer med ét gennemløb er det vigtigt, at der er en pålidelig vandkilde til rådighed med en tilpas lav vandtemperatur tæt på lokaliteten. Kvaliteten af overfladevandet og udledningsgrænseværdierne kan også påvirke anvendeligheden, men generelt er kravene til vandkvalitet og vandkemi mindre restriktive end ved recirkulerende systemer.

3.3.2 Kølesystemer med ét gennemløb med køletårn

Kølesystemer med ét gennemløb med køletårn anvendes ikke i Danmark endnu, men kan tænkes anvendt på anlæg i områder med skærpede krav til temperaturen af det udledte kølevand. Da energiproduktion drives under vakuumforhold, medfører en lækage i kraftværkets kondensator normalt, at procesvandet bliver forurenet af kølevandet. På et antal lokaliteter findes systemer med ét gennemløb kombineret med et køletårn, således at afgangsvandet kan blive for-kølet, før det udledes til det modtagende overfladevand. Denne konfiguration anvendes i de situationer, hvor kølevandet kan recirkulere og dermed hæve temperaturen på kølevandsindtaget i samme anlæg eller i andre industrier. Kølevandskildens (å eller lignende) kapacitet, tidevandsbevægelser, anlægsstørrelse og overfladevandets temperatur spiller også ind. Denne type for-køling anvendes i forbindelse med kystkraftværker og i forbindelse med indre farvande.

De miljømæssige aspekter, der skal tages hensyn til ved åbne, våde køletårne, gælder også for disse kølesystemer. Der skal tages hensyn til biologisk vækst og aflejringer, når man vælger køletårnets indsats. Generelt anvendes køletårne med meget åbne og selvrensende indsatse.

3.3.3. Indirekte kølesystemer med ét gennemløb

Figur 3.2 Princip for indirekte kølesystem med ét gennemløb

Teknisk beskrivelse
Denne kølekonfiguration ligner det direkte system med ét gennemløb, men er indirekte fordi der ikke sker nogen direkte overførsel fra procesvæske/dampe til kølemidlet, som udledes. Betegnelsen sekundært kølesystem anvendes også. Varmen bliver overført fra procesmediet eller -produktet til et kølemiddel, som cirkulerer i et lukket kredsløb (t₃ og t₄). Kølemidlet i dette sekundære kølekredsløb overfører sin varme via varmevekslere til kølevandet (f.eks. overfladevand), som strømmer gennem varmevekslerne én gang, det såkaldte primære kølemiddel (t₁ og t₂). Dette vand udledes direkte til overfladevandet, hvorimod det sekundære kølemiddel forbliver i det lukkede kredsløb.

Kølekapacitet
Ved hjælp af indirekte køling med ét gennemløb kan de samme lave sluttemperaturer opnås, men på grund af den ekstra varmeveksler, kan approach-temperaturen øges med 3-5°C afhængig af varmevekslerens effektivitet.

Miljømæssige aspekter
Se under Direkte kølesystemer med ét gennemløb. Systemets udformning bevirker, at risikoen for udledning af lækket procesvæske til overfladevandet er minimal eller lig nul.

Anvendelse
Det indirekte kølevandssystem med ét gennemløb anvendes i de tilfælde, hvor lækning af procesvæske til kølevandet udgør en stor miljørisiko. Adgangen til og kvaliteten af overfladevandet er også af betydning for dette kølesystem. Systemet skaber også en termisk belastning i det modtagende overfladevand. En variant af det indirekte system med ét gennemløb går ud på at genanvende en del af vandet fra den primære cyklus. Denne del af vandet luftkøles, inden det blandes med nyt, indgående kølevand. Denne ekstra kølekapacitet kan bruges i den periode af året, hvor der ikke er adgang til tilstrækkeligt kølevand.

Generelt bevirker den ekstra varmeveksler (dvs. højere approach-temperatur), at de opnåelige processluttemperaturer ikke er så lave som ved direkte køling med ét gennemløb.

3.4 Åbne recirkulerende kølesystemer

Figur 3.3 Skematisk gengivelse af åbent recirkulationssystem.

Teknisk beskrivelse
Åbne recirkulerende kølesystemer kaldes også for åbne fordampningskølesystemer. I disse systemer bliver det kølevand, som ledes igennem varmevekslersystemerne, nedkølet i et køletårn, hvor hovedparten af varmen udledes til omgivelserne. I køletårnet fordeles det opvarmede vand henover køletårnsindsatsen og nedkøles ved kontakten med luft, hvorefter det opsamles i et reservoir og pumpes tilbage til varmekilden for at blive genanvendt som kølemiddel. Luftbevægelsen er skabt ved hjælp af ventilatorer, som presser eller trækker luften gennem tårnet. Vandet køles som følge af, at en lille del af kølevandet fordamper, og at der sker et mærkbart varmetab ved direkte køling af vand ved hjælp af luft, også kaldet konvektion. Luftens våde og tørre temperatur har stor indflydelse på hvilket niveau, disse systemer kan anvendes på.

Hovedparten af det vand, der er kølet i tårnet, bliver recirkuleret og kan genanvendes som kølevand. De vigtigste årsager til vandtab er fordampning, afdræning (tilsigtet), medrivning og lækager. Tilsigtet afdræning består af udtømning af vand fra kredsløbet, som er nødvendig for at undgå opkoncentrering af salte i kølevandet (se Bilag VI i BREF-dokumentet). For at kompensere for afdræning (også kaldet "bleed") og fordampning tilføres vand, det såkaldte spædevand. I et åbent recirkulerende system udgør spædevandflowet typisk ca. 1 - 3% af flowet i et system med ét gennemløb med den samme kølekapacitet. For kraftværksindustrien er andelen 1 - 5%. Afdræningen varierer typisk fra 0,15 til 0,80 m³/s per 1000 MW køleydelse. (Halveringstiden for vand varierer mellem 1 time og 4 dage). Dette system fordrer adgang til tilstrækkelig vandmængder hele året rundt, og behandling af kølevandet er typisk nødvendig.

Kølekapacitet
Åbne recirkulerende systemer anvendes hovedsageligt til industrielle anlæg med et kølebehov, som varierer fra 1 til 100 MW_køl, men også til kraftværker med meget større kapaciteter. Disse systemer anvendes primært inde i landet, hvor der ikke er tilstrækkeligt vand til rådighed, eller hvor yderligere stigninger i vandtemperaturen hos vandrecipienten ikke kan accepteres. Våde køletårne overfører ca. 80% af overskudsvarmen til atmosfæren som latent varme (vanddampe) og ca. 20% som sensibel varme. Approach-temperaturer i størrelsesordenen 4^oC er teknisk og økonomisk opnåelige ved temperaturer mellem 15 og 30 ^oC. Approach-temperaturer og mindste sluttemperaturer afhænger af de klimatiske forhold på lokaliteten.

Miljømæssige aspekter
De miljømæssige aspekter, der skal overvejes i forbindelse med recirkulerende systemer, afhænger især af typen af køletårn og den måde, det betjenes på. Der kan være tale om:

•            kølevandsadditiver og deres emissioner via afdræning til overfladevand,

•            energiforbrug til pumper og ventilatorer,

•            emission til luften,

•            dampfanedannelse, kondensering og isdannelse,

•            støj,

•            affald som følge af udskiftning af køletårnsindsatse, og

•            helbredsmæssige aspekter som spredning af bakterier i kølemediet.

Anvendelse
Recirkulerende systemer anvendes i en bred vifte af processer. Et karakteristisk træk ved systemet er dets evne til at reducere varmebelastningen i den modtagende vandvej ved at overføre en del af varmebelastningen fra overfladevandet til luften. En anden egenskab er dets evne til at reducere mængden af vand, der anvendes til køling. Det er derfor almindelig praksis at ændre kølesystemer med ét gennemløb til åbne kølesystemer med fordampning ved at tilføje ét eller flere køletårne.

Åbne recirkulerende konfigurationer omfatter:

•            åbne, våde køletårne

•            åbne våde/tørre køletårne (hybridtårne).

3.4.1 Åbne, våde køletårne med mekanisk ventilation

Køletårne med mekanisk ventilation, kaldet mekaniske køletårne, anvender ventilatorer til at frembringe en luftstrøm og kan derfor være meget mindre end de store typer med naturlig ventilation. Et stort antal forskellige ventilationstyper anvendes i mekaniske køletårne (tør, våd eller hybrid). Afhængigt af kravene kan ventilatorerne variere i diameter, bladstørrelse og placering (radial eller aksial). Derudover giver monteringen af ventilatorer med variabel hastighed en fleksibel anvendelse. Valget af ventilatortype og motorenhed vil påvirke energibehovet og lydniveauet fra køletårnet. Der skelnes mellem tårne med blæsere, som presser køleluften gennem tårnet, og tårne med ventilatorer, der trækker køleluften gennem tårnet, såkaldt sugetræk.

Køletårn med ventilatorer er speciel designet og anvendes i de tilfælde, hvor den lokale situation kræver et lavt tårn.

3.4.1.1 Åbne, våde køletårne med blæser

Karakteristika:

•            Ventilatorer ved køletårnets fod presser luften gennem tårnet,

•            trinvis eller modulerende regulering af ydelsen,

•            anvendelse af enkel ventilator og flere ventilatorer,

•            tårnet kan tilpasses omgivende terræn (taginstallation),

•            det direkte energiforbrug antages at være lavt,

•            det er typisk designet for modstrøm,

•            det kan konstrueres til en bred vifte af anvendelser såsom spidsbelastning og reduktion af høje varmebelastninger, samt driftsstandarder fra grundbelastning til mellembelastning,

•            det kan anvendes til kapaciteter på mindre end 100 kW_Køl og til kapaciteter højere end ca. 100 MW_Køl,

•            når køletårne med mekanisk ventilation anvendes, skal det sikres, at gældende regler for emission af støj, fugt (dampfane) og bakterier overholdes.

Figur 3.4 Skematisk gengivelse af et vådt køletårn med blæser og modstrøm.

3.4.1.2 Åbne, våde køletårne med sugetræk

Karakteristika:

•            ventilatorer ved toppen af køletårnskonstruktionen suger luft gennem tårnet,

•            kapaciteten kan kontrolleres inden for visse grænser,

•            en relativt simpel konstruktion foretrækkes (præfabrikerede elementer, præfabrikeret produkt),

•            kølekapaciteten kan udvides ved at arbejde med flere afsnit,

•            tårnet kan tilpasses det omgivende terræn (tagkonstruktion),

•            det direkte energiforbrug antages at være lavt,

•            er designet for modstrøm eller krydsstrøm,

•            det kan konstrueres til en bred vifte af anvendelser, såsom spidsbelastninger og reduktion af høje varmebelastninger og fra driftsstandarder fra grundbelastning til mellembelastning; det kan anvendes til en kapacitet fra cirka 100 MW_Køl,

•            når køletårne med mekanisk ventilation anvendes, skal gældende regler om emission af støj, fugt (dampfane) og bakterier overholdes.

3.5 Kølesystemer med lukket kredsløb

3.5.1 Tørre, luftkølede kølesystemer

I tørre, luftkølede kølesystemer (herefter luftkølede kølesystemer) bliver stoffet (væske, damp) cirkuleret gennem spiraler, rør eller kanaler, der afkøles ved hjælp af en passerende luftstrøm. Generelt anvendes tør luftkøling i følgende sammenhænge:

•            til at køle et medium med næsten enhver kemisk sammensætning; der kræves kun hensigtsmæssigt varmevekslerudstyr,

•            i de situationer hvor spædevand til kølertårnet ikke er tilgængeligt eller kun i en begrænset periode, og

•            hvor dampfanedannelse ikke er tilladt.

Teknisk beskrivelse
Afhængigt af anvendelsen består lukkede, luftkølede systemer af (finnede) rørspiraler, ventilatorer med motorer og en bærende stålkonstruktion eller et tårn. Selve procesmediet (direkte system) eller kølemidlet (indirekte system) cirkuleres gennem rørene. Der dannes en luftstrøm, enten naturligt eller ved hjælp af ventilatorer, som passerer forbi rørene og derved køler mediet ved ledning og konvektion. I næsten alle tilfælde strømmer luften på tværs gennem varmeveksleren. Procesmediet passerer varmeveksleren i en "one-pass" eller "multi-pass" konfiguration.

Hvis procesmediet er en væske, kaldes kølesystemet for en luftkølet væskekøler eller en "tørkøler", idet der her henvises til, at der kun anvendes luft til køling. Hvis en damp (gas eller kølemiddel) bliver kølet ned direkte for at kondensere til væske, kaldes kølesystemet for en luftkølet kondensator. Systemerne finder anvendelse i konstruktioner med mekanisk eller naturlig ventilation.

Der anvendes en bred vifte af korrosionsresistente materialer i forbindelse med konstruktion af anlæggene. Der er utallige konstruktionsmuligheder. Luftkølede systemer findes lige fra store selvstændige enheder til mindre tagenheder. De kan være horisontale, rektangulære, vertikale eller V-formede for at passe til anlæggets anlægskrav.

Kølekapacitet

I praksis bliver luftkøling ofte brugt for at køle processtrømme med høje temperaturer (>80^oC) ned til et niveau, hvor vandkøling er mere hensigtsmæssig. Drivkraften i varmeudvekslingen er temperaturforskellen mellem køleluften og procesflowet. Den maksimalt dimensionerede temperatur for køleluften må i praksis kun overskrides få timer hvert år. Den dimensionerede temperatur afhænger af luftens tørre temperatur, og de klimatiske forhold er endvidere meget vigtige.

Da lufts varmekapacitet er lav (1.0 kJ/kg*K), og da varmeovergangskoefficienterne for varmeledning/konvektion er lave, kræves der meget luft samt et større varmeoverførende areal end ved vandkøling. Derfor vælger man ofte at montere finner på rørenes overflade for at øge det effektive varmeoverførende areal. Ud fra økonomiske hensyn anvendes en minimal approach-temperatur på 10 - 15K ved design af luftkølere. Dette medfører typisk højere sluttemperaturer (minimum 40-45^oC). I de områder, hvor den omgivende luft har en højere temperatur, overskrider approach-temperaturen og sluttemperaturen de gennemsnitlige værdier nævnt i Tabel 3.1. I indirekte konfigurationer vil approach-temperaturen (13 - 20K) og de opnåelige sluttemperaturer (50-60^oC) stige i overensstemmelse hermed.

Miljømæssige aspekter

De vigtigste miljømæssige aspekter er støj og energiforbrug til drift af ventilatorer. Der anvendes ikke vand, bortset fra i de tilfælde hvor det bruges som sekundært kølemiddel i en indirekte konstruktion. Når der er lukket for vandet, kræver det imidlertid kun minimal eller slet ingen vedligeholdelse.

Udvendig rengøring af rørene (påmonteret finner) er nødvendig, og lejlighedsvis kan der opstå problemer på grund af ophobning af luftbårne partikler og små insekter.

Anvendelse

Tørre, luftkølede varmevekslere anvendes inden for en lang række industrier i små og store udformninger. De anvendes til køling af produkter i den kemiske og petrokemiske industri, til vakuumkondensering i kraftværker og til opvarmning af indblæsningsluft.

For et anlæg med samme kapacitet kræver tør luftkøling en større overflade end et vådt kølesystem, og tørre systemer anses generelt for at være dyrere.

3.5.1.1 Tørre, luftkølede væskekølere

Tørre, luftkølede væskekølesystemer anvendes inden for en lang række industrier i små og store udformninger.

Karakteristika:

•            kapaciteten kan justeres ved hjælp af ventilatorerne,

•            et lukket kredsløb er nødvendigt,

•            der anvendes blæsere monteret på indtagssiden af varmeveksleren (forced draught) eller på afkastsiden (induced draught),

•            omkostningerne ved det interne kraftforbrug antages at være højere end ved våde køletårne,

•            lav kapacitet, dvs. mindre end 100 MW_Køl,

•            ændringer i temperaturen på kølemediet, som er næsten lineært afhængige af luftens tørretemperatur, skal være acceptable for den proces, der skal køles,

•            driftsomkostningerne består næsten udelukkende af energiomkostninger,

•            de miljømæssige aspekter er især støj og energi.

Figur 3.5 Skematisk gengivelse af princippet for et tørluftkølet kølesystem.

Figur 3.6 Eksempel på tørluftkølede væskekølere i en kemisk proces.

3.5.1.2 Tørluftkølede dampkondensatorer

Luftkølede kondensatorer (se Bilag XII i BREF-dokumentet) anvendes i stort omfang i kraftværksindustrien og i kemiske anlæg til at kondensere damp. Luften suges ind ved hjælp af ventilatorer, som er placeret under kondensatorelementerne og presses igennem. Den passerende luft nedkøler de dampe, som kommer ind i kondensator rørbundter (se figur 3.7). I et indirekte system bliver kondensatoren nedkølet ved hjælp af en kølevandstrøm, som igen bliver nedkølet i et køletårn med naturlig ventilation.

Karakteristika:

•            varmeafgivelse for små og store installationer,

•            kølevand ikke påkrævet,

•            omkostningerne ved det direkte energiforbrug antages at være højere end ved våde kondensatorer eller våde køletårne,

•            en relativt lav totalhøjde er påkrævet,

•            mulighed for korte returdamprør,

•            væsentligt pladskrav i umiddelbar nærhed af dampgeneratoren,

•            tilpasning til belastning og temperaturvariationer er nødvendig over store intervalområder; det gør variable blæseomdrejninger påkrævede,

•            de miljømæssige aspekter er især støj og energi.

Figur 3.7 Skematisk gengivelse af princippet for en direkte luftkølet kondensator.

Figur 3.8 Eksempel på en luftkølet kondensator til kondensering af afkastdamp fra turbine.

3.5.2 Våde, luftkølede kølesystemer med lukket kredsløb

I sådanne kølesystemer med lukket kredsløb bliver det medium, der skal køles, cirkuleret i et lukket kredsløb uden kontakt med miljøet. Mediet føres gennem en spiral (primært kredsløb). Spiralen vædes udvendigt (sekundært kredsløb eller spraykredsløb). Varmen ledes fra mediet til sprayvandet (sensibel varmeoverførsel). Fordampningen af en lille del af vandet fører til fordampningskøling, og varmen overføres fra vandet til luften. Der finder endvidere en sensibel varmeoverførsel sted fra spiralen til luften. I praksis er sensibel og latent varmeoverførsel altid forbundet med fordampningskøling. Befugtningsvandet er behandlet for at undgå skader på udstyret. Fordampningstab og medrivning forårsager opkoncentration, og en vis afdræning er påkrævet, ligesom der skal tilføres en mængde spædevand.

Kølekapacitet

Varmeoverførselsevnen er lavere end ved åbne systemer på grund af spiralens lavere varmeoverførselskapacitet. Ved en kombination af enheder kan der opnås kapaciteter i størrelsesordenen 150 - 400 kW_køl til 2,5 MW_køl. En approach-temperatur på 4K kan typisk opnås. Fordelen er et lukket primært kølekredsløb fri for forurenende stoffer (gælder for alle kølesystemer med lukket kredsløb), hvilket i nogle tilfælde kan eliminere behovet for interne varmevekslere. På ressourcesiden skal der tages hensyn til energikravene til sprayvandskredsløbet. I kølesystem med lukket kredsløb kan der opnås sluttemperaturer mellem 25 og 30 ^oC afhængig af de klimatiske forhold på stedet.

Temperaturen i vandfilmen ved varmeveksleroverfladerne er op til 5 ^oC højere end temperaturen af det omgivende vand, som typisk ligger mellem 40 og 50 ^oC, dog ses temperaturer op til 70 - 80 ^oC også i praksis.

Miljømæssige aspekter

Hvis der anvendes vand som sekundært kølemedium i kølesystemer med lukkede kredsløb, er det generelt alkaliseret, demineraliseret vand eller drikkevand. Opholdstiden i et sådant system kan være op til 6 måneder. Der er kun behov for spædevand, når der forekommer lækager og fordampning ved pumpepakninger, eller når vandet er blevet drænet for at muliggøre systemreparationer. Da der kun er behov for en lille mængde spædevand, er dette typisk af høj kvalitet, og som følge heraf er bundfald på grund af kalkdannelse ikke et problem. Kalkdannelse kan skyldes det vand, som anvendes på ydersiden af rør eller spiraler, og der kan være behov for behandling (rengøring). Alt afhængig af den tekniske udformning, driftsbetingelserne og de klimatiske forhold kan der forekomme dampfanedannelse. Der kan opnås en vandbesparelse, idet tårnet kan drives som et tørt tårn, når de omgivende temperaturer er lave. Støj forårsaget af ventilatorer kan også være et problem.

Anvendelse

Kølesystemer med lukket kredsløb anvendes i mange sammenhænge. De er velegnet til køling af gasmotorer og kompressorer og kan være en pålidelig metode til kontrol af industrielle procestemperaturer. De kan anvendes til både store og små anlæg. De finder anvendelse som væskekølere (f.eks. maskinolie, kølevand til kompressorer), som gaskølere (f.eks. dieselmotorer, procesgas) og som luftkølede kondensatorer (kombinerede kredsløb, dampturbiner).

Hvis procesmediet i spiralen eller rørene består af damp (gas eller kølemiddel), som skal køles ned for at kondensere til væske, kaldes denne type kølesystem også for en fordampningskondensator.

3.5.2.1 Våde, luftkølede kølesystemer med lukket kredsløb og mekanisk træk

Denne type køleanlæg vil kunne genfindes inden for en række forskelligartede virksomhedstyper, der går på tværs af brancher og størrelser.

Karakteristika:

•            varmeafgivelse for små og store anlæg,

•            lave køletemperaturer kan opnås,

•            kompakt design sammenlignet med luftkølet udstyr,

•            behov for vandforsyning og sprayvandskredsløb,

•            mulighed for reduktion af dampfanedannelse ved hjælp af spiraler og/eller tør drift om vinteren,

•            de miljømæssige aspekter er især vandbehandling og spildevandsudled-ning.

Figur 3.9 Skematisk gengivelse af princippet af et lukket recirkulerende vådt køletårn med sugetræk.

3.5.2.2 Fordampningskondensatorer

Denne type køleanlæg vil kunne genfindes inden for en række forskelligartede virksomhedstyper, der går på tværs af brancher og størrelser.

Karateristika for fordampningskondensatorer

•            varmeafgivelse fra små og store anlæg,

•            lavere kondenseringstemperaturer end ved luftkølede dampkondensatorer,

•            lavt energibehov,

•            generelt højere end luftkølede dampekondensatorer, men optager mindre fladeareal,

•            de miljømæssige aspekter er især vandbehandling og spildevandsudledning.

3.6 Kombinerede våde/tørre kølesystemer

3.6.1 Åbne våde/tørre (hybride) køletårne

Teknisk beskrivelse

Det åbne våde/tørre køletårn eller hybride køletårn er et specielt design, der er udviklet som en væsentlig løsning på problemet med forbrug af kølevand og dampfanedannelse. Det er en kombination af et 'vådt' og et 'tørt' køletårn eller med andre ord af en fordampnings- og ikke-fordampningsproces. Det hybride køletårn kan drives enten udelukkende som et vådt køletårn eller som en kombination af et vådt/tørt køletårn afhængig af den omgivende temperatur. Det opvarmede kølevand passerer først gennem et tørt afsnit i køletårnet, hvor en del af varmebelastningen fjernes ved hjælp af en luftstrøm, ofte fremkaldt med en ventilator. Efter at have passeret det tørre afsnit bliver vandet yderligere nedkølet i det våde afsnit af tårnet, som fungerer på samme måde som et tårn med åben recirkulation. Den opvarmede luft fra det tørre afsnit blandes med dampen fra det våde afsnit i den øverste del af tårnet, og på denne måde sænkes den relative fugtighed, inden luftstrømmen forlader køletårnet, hvilket (næsten) fuldstændig fjerner dampfanedannelsen oven over tårnet.

En optimering af effekten af et hybridt køletårn indebærer en optimering af mængden af tør varmeoverførsel med henblik på at overholde kravene til dampfanedannelse. Samtidig anvendes det våde afsnit til hovedparten af køleprocessen.

Figur 3.10 Princip for det hybride køletårn (eksempel anvendt i kraftindustrien)

Karakteristika:

•            mulighed for drift ved grundbelastning og partiel belastning for alle kapaciteter,

•            kølemediet består kun af vand,

•            spædevand er påkrævet i hovedparten af driftsperioden,

•            kapaciteten er den samme som ved våde køletårne,

•            reduktion i mængden af spædevand,

•            mulighed for foranstaltninger til beskyttelse af miljøet, f.eks. reduktion af totalhøjden (på grund af ventilatorer) og dampfanebekæmpelse,

•            lyddæmpende udstyr påkrævet på grund af støjbestemmelser.

For at kunne operere et hybridt køletårn effektivt gøres der brug af en række anordninger:

•            variabel ventilatorhastighed,

•            lukkeanordninger til lufttilgangsåbninger (såsom spjæld),

•            ventiler til vandstrømme til de våde og tørre sektioner,

•            bypass-systemer,

•            booster-pumper (til specielle konstruktioner),

•            system til blanding af våde dampfaner med tørre dampfaner.

Hybride køletårnskonstruktioner

Kun hybride køletårne med mekanisk ventilation er tilgængelige for tiden. Et hybridt køletårn adskiller sig fra et typisk åbent, vådt køletårn ved, at det har et tørt og et vådt afsnit, hvert med eget luftindtag og tilhørende ventilatorer. Hybride køletårne findes som færdigmonterede køletårne, store, runde køletårne med ventilatorer på indsugssiden eller som køletårne af celletypen med ventilatorer på afkastsiden. Egenskaber såsom type af indsats, vanddistributionssystem, medrivningsforebyggelse og lyddæmpning er fællestræk for begge tårntyper.

Hybride køletårne med mekanisk ventilation er udstyret med interne blandingssystemer til at blande våde og tørre luftstrømme. De kan reguleres automatisk i forhold til varmebelastning, vand-flow, den omgivende luft og dampfaneforholdene.

Kølekapacitet

De kan konstrueres som færdigmonterede køletårne, køletårne med blæsere på afkastsiden eller indtagssiden - i større skala - som køletårne af celletypen eller af den cirkulære type med varmeafgivelse inden for intervallet <1MW_køl op til 2500 MW_køl.

Miljømæssige aspekter

Den vigtigste forskel mellem et hybridt køletårn og et konventionelt køletårn er det forholdsvis lavere vandforbrug (spædevand) svarende til 20% reduktion af vandforbruget i et vådt køletårn.

Som følge heraf kan det årlige energiforbrug for et hybridt køletårn med mekanisk ventilation reduceres til et niveau, som er 1,1 - 1,5 gange lavere end energiforbruget for et sammenligneligt vådt køletårn med mekanisk ventilation, idet der under nominelle forhold er en næsten dobbelt så stor luftstrøm (våde og tørre sektioner).

Anvendelse

Beslutningen om at opstille et hybrid køletårn tages på grundlag af stedbestemte krav (begrænsning af højde og dampfane), og flere ses i kraftværksindustrien. Dets brug er begrænset til temperaturintervaller mellem 25 og 55 ^oC, idet der ved temperaturer over 55 ^oC er erfaring for, at kalciumkarbonat hyppigere udfældes på rørene. Dette betyder dog ikke, at der ikke kan forekomme udfældning ved temperaturer under 55 ^oC, og man bør derfor udvise nogen omhu, hvis dette bruges som tommelfingerregel.

3.6.2 Hybride kølesystemer med lukket kredsløb

Teknisk beskrivelse

I forbindelse med hybride kølesystemer med lukket kredsløb, kan deres karakteristika hvad angår ventilatorer (aksiale og radiale), luftstrømsretning (kryds- eller modstrøm) og støjbekæmpelsessystemer beskrives på samme måde som ved våde, lukkede, recirkulerende kølesystemer. Generelt kræver disse enheder mindre plads. Der anvendes tre tekniske driftsmetoder til hybride køletårne med lukket kredsløb: Oversprøjtede (sprayede) spiraler med påmonterede ribber, adiabatisk køling eller kombinerede systemer.

Miljømæssige aspekter

Hybride køletårne med lukket kredsløb kombinerer fordelene ved køling af lukkede kredsløb med betydelige vandbesparelser, når man sammenligner med et konventionelt vådt køletårn med lukket kredsløb.

Sammenlignet med køletårne med lukket kredsløb drager de fordel af lavere køletemperaturer. Hvad angår størrelse, energiforbrug og støjemission kan de sammenlignes med konventionelle våde køletårne med lukket kredsløb. Afhængigt af deres design (oversprøjtede spiraler med påmonterede ribber) kan der være behov for at være specielt opmærksom på kvaliteten af vandbehandlingen. Yderligere omkostninger bliver mere end opvejet på grund af de betydelige vandbesparelser, idet systemerne kun har behov for vand i en meget kort periode af året. Hybride kølesystemer med lukket kredsløb nedsætter dampfanedannelsen betragteligt, og visse udformninger er endda i stand til helt at fjerne den.

3.6.2.1 Oversprøjtede spiraler med påmonterede ribber

Figur 3.11 Princip for et hybrid køletårn med lukket kreds .

I et køletårn med lukket kredsløb løber procesmediet igennem køleelementerne (rør/pladebatteri eller ribbede spiraler) i et lukket kredsløb, som er det primære kølekredsløb. Disse køleelementer befugtes via et sekundært vandkredsløb, og luft drives samtidig henover elementerne for at skabe fordampningsvarme. Det kølevand, som løber fra elementerne, opsamles i et bassin og kan recirkuleres nogle gange, sommetider ved hjælp af et andet køletårn eller efter afdræning (se figur 3.11). I en indirekte konfiguration, er det medium, som passerer gennem det primære kølekredsløb, ikke procesmediet, men et andet kølemiddel, hvilket igen køler procesmediet i en sekundær varmeveksler.

3.6.2.2 Adiabatiske kølere, befugtning og forkøling af den luft, der køler spiralerne

I adiabatisk drift føres væsken, som skal køles, uden om den primære overfladespiral. Kølevandet pibler ned af den våde pladestak, og den luft som passerer stakken befugtes med så meget vand, som den kan optage. Den befugtede luft passerer den ribbede spiral og kan optage mere varme, end tør luft ville kunne. Sammenlignet med konventionelt fordampningskøleudstyr bliver vandforbruget formindsket væsentligt (se figur 3.12).

Figur 3.12 Kombineret tør/våd drift for et hybridt kølesystem

3.6.2.3 Kombineret teknologi

I den kombinerede teknologi anvendes både ribbede spiraler, de primære oversprøjtede spiraler samt våde pladestakke. I forbindelse med tør drift er det derfor muligt at lukke alle sprøjtesystemer og føre det medium, som skal køles, igennem de ribbede spiraler og de primære spiraler, som begge køles udelukkende ved hjælp af tør luft. Under våd/tør drift passerer mediet efter at have passeret de tørre spiraler de oversprøjtede primære spiraler, inden det returnerer til processen som kølemedium. Det opvarmede vand, som pibler ned fra de primære spiraler, vil lande på den våde dækoverflade. Luften trækkes ind og passerer både den primære spiral og den våde pladestakoverflade, hvor den mættes og opsamler varme. Mens luften passerer spiralen med påmonterede ribber, kan den opsamle yderligere varme (se også figur 3.12).

3.6.2.4 Omkostninger ved brug af hybride systemer

Når der anvendes hybride systemer, nævnes investerings- og driftsomkostningerne. Generelt er der højere investeringsomkostninger forbundet med hybride systemer. Omkostningerne til reduktion af dampfanedannelse varierer afhængig af kølesystemet. Hvis man sammenligner med et køletårn med den samme køleevne er køleinstallationsomkostningerne for et åbent vådt køletårn på 300 MW ca. 2,5 gange så høje som for et køletårn uden dampfaneundertrykkelse. For våde køletårne med lukket kredsløb vurderes omkostningerne til reduktion af dampfanedannelse at være 1,5 til 2 gange så høje som for tårne uden reduktion af dampfanedannelse. Omkostningerne skal justeres for opnåede omkostningsbesparelser på vandindtag og fleksibel drift. De årlige omkostninger til vand, inklusive vandbehandling, og elektricitet udgør i nogle tilfælde kun ca. 10% af de årlige omkostninger til driften af et køletårn. Disse økonomiske overvejelser afhænger af selvfølgelig den enkelte anvendelse og priserne på vand og energi.

Omkostningsindikationer fra kraftværksindustrien viser et leje på EUR 40,000 - 70,000 per MW_køl for hybride køletårne med mekanisk ventilation. I denne sektor er det ensbetydende med et installationsomkostningsniveau, som er 1,3 - 1,6 gange højere end for et tårn med tilsvarende kapacitet uden reduktion af dampfanedannelse.

3.7 Direkte vs. indirekte system

Præsentationen af de vigtigste typer kølekonfigurationer ovenfor anskueliggør de køleprincipper og de dermed forbundne tekniske udformninger, som anvendes i industrien, afhængig af krav til proces, beliggenhed og miljø. Visse nøgledefinitioner bliver forklaret i introduktionen, ligesom forskellen på tør køling og fordampningskøling og på åbne og lukkede systemer behandles i systembeskrivelserne. Anvendelse af kriterierne ”direkte” og ”indirekte” kan imidlertid skabe en del forvirring, hvis begreberne ikke defineres i sammenhæng med recirkulerende kølesystemer.

3.7.1 Direkte recirkulerende kølesystemer

Som tidligere nævnt, findes der i direkte kølesystemer kun ét varmevekslerniveau, hvor kølemidlet og procesmediet udveksler varme, og hvor kølemidlet (vand eller luft) er i kontakt med omgivelserne. Lækage gennem væggen mellem procesmediet og kølemidlet (luft eller vand) vil derfor medføre, at procesmediet udledes til omgivelserne, eller at der under vakuumdrift (kondensatorer) sker en påvirkning af processen. Selv om køling af kølemidlet, som det foregår i et køletårn, også er en varmevekslingsproces, anses det stadig for at være et direkte system.

Eksemplet med det åbne køletårn, som køler vandkredsløbet i en vandkølet kondensator, er derfor et direkte system (selv om en lækage som nævnt ovenfor vil påvirke processen i stedet for kølemidlet).

3.7.2 Indirekte recirkulerende kølesystemer

Grundprincippet i et indirekte system er, at lækage i forbindelse med processen ikke forurener kølemidlet, som er i åben forbindelse med miljøet. Dette medfører to niveauer af køling.

I et åbent recirkulerende køletårn vil det vand, der forlader tårnet, udveksle varme med det vand, som befinder sig i et lukket kredsløb, gennem en varmeveksler. Vandet i det lukkede kredsløb forlader denne varmeveksler for derefter at blive ledt frem til en anden varmeveksler, hvor det udveksler varme med procesmediet.

I lukkede recirkulerende køletårne følges samme princip, og de enkelte spiraler eller rør fyldes med vand, som er nedkølet ved hjælp af vand og/eller luft. Det kølede vand ledes ind i en varmeveksler eller en kondensator som led i processen med henblik på udveksling af varme med procesmediet. I de tilfælde hvor lukkede recirkulerende kølesystemer drives om vinteren og derfor kræver frostsikring, består det lukkede kredsløb typisk af ikke kun vand, men også af et kølemiddel eller af vand iblandet frostvæske. Disse systemer kan faktisk kategoriseres som direkte systemer, eftersom kølemidlet kan forurene kølemediet, som er i åben kontakt med omgivelserne.

3.8 Omkostninger ved kølesystemer

For hver enkelt konfiguration er der givet en indikation af omkostningerne, men beregninger af omkostningerne ved de forskellige kølesystemer udviser en stor variation, og det kan konkluderes, at forskellen i omkostningerne for de forskellige systemer ikke nødvendigvis indikerer, hvilket system der er det billigste. Af de forskellige faktorer, som i den sidste ende påvirker omkostningerne, er brugernes krav og lovpligtige krav meget vigtige. Derfor bør der udarbejdes et skøn over den praktiske anvendelighed af et givent system eller en given teknik i det enkelte tilfælde. Energipriserne skal altid tages i betragtning. De er vigtige, f.eks. i de tilfælde, hvor varmegenindvinding overvejes.

Når man beregner omkostningerne ved et kølesystem og de mulige forbedringer, er det vigtigt at sammenligne førstegangsinvesteringen i et system eller et tiltag og de årlige omkostninger som følge deraf. I praksis kan høje investeringsomkostninger medføre lavere vedligeholdelsesomkostninger, men højere faste omkostninger på årsbasis, hvilket kan komme til at stå i vejen for selve investeringen. For at muliggøre en sammenligning, skal omkostningerne udtrykkes som den varmekapacitet, systemet er designet til (kW_køl eller MW_køl).

Hvad angår industrielle (kraftværker undtaget) anvendelser er en række omkostningsbestemmende faktorer for både vandkølede og luftkølede systemer samt de totale omkostninger blevet beregnet og de forskellige systemer sammenlignet. De faktorer, der er medtaget, samt tilgangen, er beskrevet nedenfor, og resultaterne er opsummeret i Bilag X i BREF-dokumentet. For kraftværker gælder en anden model, hvilket forklares i Bilag XII i BREF-dokumentet.

Faktorer

Normalt skal følgende omkostningsbestemmende faktorer tages i betragtning:

Tabel 3.3 Omkostningsfaktorer for vand- og luftkølede kølesystemer:

Fremgangsmåde

Der er udviklet forskellige metoder til at sammenligne omkostningerne forbundet med forskellige kølesystemer. Den nedenfor anvendte metode er kort beskrevet i Bilag X i BREF-dokumentet.

Sammenligninger

Sammenligninger skal altid gennemføres af systemer, med ens driftsforhold og den samme kapacitet og udtrykkes i omkostninger per MW_køl.

Beregninger har vist, at omkostningsfølsomheden i høj grad bestemmes af investeringsniveau og energiforbrug. Variation i omkostninger til varmevekslere (rørvekslere) som følge af den valgte konfiguration og materialevalg er afgørende. Billige materialer og modeller er afgørende for de beregnede nedre grænser. Specielle materialer fastlægger den øvre grænse. Man bør i den forbindelse huske, at gode materialer kan sænke vedligeholdelses- og driftsomkostningerne samt brugen af kemikalier væsentligt.

Beregnet som årlig omkostning afviger investerings- og driftsomkostninger betragteligt. Faktorer såsom behov for (spæde)vand og den dermed forbundne pris og energiforbrug har stor indflydelse herpå. Valg af materiale påvirker også de årlige omkostninger. I forbindelse med tør luftkøling er den opnåelige sluttemperatur vigtig; jo lavere den påkrævede sluttemperatur skal være, jo dyrere bliver luftkøling. I forbindelse med vandkøling er en lav sluttemperatur mindre vigtig for et skøn over omkostningerne, undtagen hvis lave fremløbstemperaturer anvendes i beregningen.

Tabel X.2 i Bilag X i BREF-dokumentet viser omkostningsintervallet for forskellige store industrielle kølesystemer. Baseret på de data, der er brugt i de anvendte tiltag, fremgår det, at driftsomkostningerne for et åbent vådt køletårn er højere end for et køletårn med tør luftkøling. Derimod var investeringsomkostningerne for køletårne med luftkøling generelt højere end for de andre systemer. Det indikerer endvidere, at især for kølevandssystemer kan større investeringer medføre lavere driftsomkostninger (vedligeholdelse, behandling).

På basis af ovennævnte data kan det konkluderes, at omkostningsforskellene mellem forskellige systemer ikke nødvendigvis peger på det billigste alternativ. Brugernes behov og myndighedernes emissionsniveauer er afgørende for dette. Af denne grund bør et skøn over gennemførlighed udarbejdes i hvert enkelt tilfælde. Ovennævnte data kan bruges som indledende (generelle) indikationer og er præsenteret i Bilag X i BREF-dokumentet.

Fodnoter

^[3] Se ordlisten i bilag 1

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 September 2008, © Miljøstyrelsen.