Nach vielen Betriebsjahren können Kühltürme mehr als routinemäßige Wartung und Komponentenaustausch erfordern, um die für die Unterstützung der Anlagenprozesse erforderliche Wärmeleistung zu erreichen. Neben der Erzielung einer angemessenen Wärmeleistung müssen Anlagen auch die Haltbarkeit des Kühlturms berücksichtigen.
Durch den Austausch des Wärmeübertragungsmediums oder andere punktuelle Reparaturen an einem älteren Kühlturm lässt sich die Kühlleistung kurzfristig steigern. Wenn jedoch nicht auch die strukturelle Integrität berücksichtigt wird, wird sich weder die Lebensdauer noch die strukturelle Stabilität des Kühlturms verbessern.
Im Gegensatz zu kleinen Flickreparaturen kann ein erfolgreiches Kühlturmsanierungsprojekt sowohl die Kühlleistung als auch die strukturelle Integrität verbessern und so die Lebensdauer des Kühlturms verlängern. Wie können Anlagenbetreiber unter Berücksichtigung dieser Ziele ein erfolgreiches Sanierungsprojekt planen und durchführen und dabei potenzielle Sanierungsfallen vermeiden? Die folgende Übersicht über bewährte Praktiken der Branche von der Planung bis zur Durchführung trägt dazu bei, eine erfolgreiche Kühlturmsanierung sicherzustellen.
Eignung des Kühlturmumbaus bestimmen
Gelegentlich beschränken sich die Anforderungen des Benutzers auf das, was man als professionelle Wartung bezeichnen könnte. Beispielsweise möchte der Eigentümer vielleicht die Betriebssicherheit des Kühlturms wiederherstellen, indem er bestimmte Komponenten ersetzt, anstatt die Leistung des gesamten Turms zu überprüfen und ihn bei Bedarf umzubauen. In diesen Fällen, in denen die erforderliche Reparatur relativ geringfügig ist und die Verbesserung der Kühlleistung des Kühlturms nicht kritisch ist, sind kompetente Spezialisten auf dem Gebiet der Wartung und Reparatur normalerweise ausreichend.
Normalerweise sind jedoch die strukturelle, mechanische und betriebliche Integrität des Kühlturms ein Problem. In diesen Situationen kann eine Kapitalinvestition in den Umbau des Kühlturms erhebliche und fast sofortige Renditen bringen, wenn die neuesten technologischen Entwicklungen im Kühlturmbereich umgesetzt werden. Wenn ein Umbau erforderlich ist, lassen Sie sich von Vertretern von Unternehmen beraten, die Erfahrung in der Konstruktion, Herstellung und dem Bau von Kühltürmen haben.
Bereiten Sie sich auf den Wiederaufbau des Kühlturms vor
Unabhängig davon, welche Art von Reparaturarbeiten durchgeführt werden müssen, sollte das Inspektions- und Sanierungspersonal ausreichend im Zugang zu Kühltürmen geschult sein und vor dem Zugang zu einem Kühlturm eine vollständige Arbeitssicherheitsanalyse (JSA) durchführen. Kühltürme bergen einige inhärente Gefahren wie Hochspannung, Sturzgefahren und Stolperfallen. JSAs sollten alle Gefahren berücksichtigen, die für den zu inspizierenden Kühlturm spezifisch sind. Die JSA sollte für jede Gefahr geeignete Minderungspläne definieren, einschließlich Punkten wie Lockout/Tagout (LOTO), persönlicher Schutzausrüstung (PSA) und Absturzsicherung.
Der Arbeitsumfang für jedes Sanierungsprojekt sollte durch die Erkenntnisse und Empfehlungen eines erfahrenen Kühlturm-Experten definiert werden. Unabhängig davon, ob das Turmsanierungsunternehmen aufgrund früherer Erfahrungen vorab ausgewählt wird oder der Auftrag auf der Grundlage einer Ausschreibung vergeben wird, sollte jede Sanierungsmaßnahme mit einer Inspektion des Kühlturms durch jeden der Bieter beginnen.
Eine gründliche Inspektion sollte Folgendes ergeben:
- Verschlechterung der Strukturelemente des Kühlturms
- Verstopfung oder Beschädigung der Füllung
- Fehlende Düsen oder undichte Rohre
- Verschleiß und Korrosion mechanischer Komponenten
- Abnutzung von Leitern und Geländern
- Zustand der Tropfenabscheider und Jalousien
Obwohl Inspektionen mit einigen Kosten verbunden sind, sind sie für den Prozess unerlässlich. Die Ergebnisse der Inspektion helfen den Parteien bei der Bestimmung des Umfangs der Rekonstruktion.
Nach Einholung mehrerer Angebote und Abschluss der Kühlturminspektion müssen Anlagenbetreiber bei der Auswahl eines Sanierungsunternehmens wählerisch sein.
Hier sind einige Fragen, die Sie bei der Bewertung von Dienstanbietern berücksichtigen sollten:
- Sind Sie davon überzeugt, dass ihr Umfang umfassend genug ist, um die Projektziele zu erreichen?
- Sind die Angebote, die Sie vergleichen, hinsichtlich Preis und Umfang wirklich vergleichbar?
- Welche Erfolgsbilanz und welchen Ruf hat jedes Unternehmen im Hinblick auf die Einhaltung von Ausfallplänen und die termingerechte und budgetgerechte Fertigstellung von Projekten?
- Wie ist die allgemeine Verarbeitungsqualität?
- Wie ist ihre Sicherheitsbilanz im Vergleich zu anderen Bietern?
- Haben sie ein Verständnis für Ihre erforderlichen Ziele?
- Können sie (falls erforderlich) eine vorübergehende Kühllösung bereitstellen?
- Welcher Hersteller wird Füllmaterial, Düsen, Tropfenabscheider, Ventilatoren, Drehzahlminderer und andere Komponenten verwenden? Sind sie so konzipiert, dass sie gut zusammenarbeiten?
- Wer ist für die Gesamtgarantie verantwortlich?
- Bieten sie Wartungsdienste an?
Als Käufer von Sanierungsleistungen tragen Anlagenbetreiber die Verantwortung, anhand der oben genannten Fragen den Anbieter zu finden, der die Anforderungen des Projekts am besten erfüllt. Sie sollten außerdem von jedem Anbieter mehrere Referenzen einholen, um dessen Ruf in der Branche zu bestätigen.
Nach der Inspektion und Auswahl eines Dienstleisters geht die Entscheidungsfindung weiter. Der Betreiber muss dann darlegen, welche Umbaumaßnahmen erforderlich sind, um die Anlagenziele zu erreichen, ohne die Investitionsbudgetpläne aus den Augen zu verlieren. An diesem Punkt kann es entscheidend sein, sich von verschiedenen Branchenführern beraten zu lassen, da es möglicherweise neue Lösungen gibt, die mehrere Anforderungen des Projekts erfüllen. Wenn beispielsweise die Füllung eines Kühlturms verstopft oder irreparabel beschädigt ist, besteht möglicherweise die Möglichkeit, sie durch eine Füllung mit höherer Leistung zu ersetzen. Ein gängiges Umbauprojekt, bei dem zusätzliche Kühlkapazität angestrebt wird, umfasst den Austausch der ursprünglichen Spritzwasserfüllung durch eine Füllung aus PVC-Folie (sofern die Wasserqualität dies zulässt). In anderen Fällen, in denen die Integrität der Füllung ausreichend ist und keine zusätzliche Wärmeleistung angestrebt wird, kann eine einfache Reinigung der Füllung die Projektziele erfüllen.
Der Umbau bietet auch eine hervorragende Gelegenheit, die Strukturkomponenten des Kühlturms zu modernisieren. Wenn die Lebensdauer des Kühlturms oberste Priorität hat, ist der Ersatz von Holz durch glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) eine gute Wahl. Beispielsweise entschied sich ein Kühlturmbesitzer beim Umbau eines Querstromkühlturms aus Holz in einem kohlebetriebenen Grundlastkraftwerk für strukturelle Modernisierungen. Er ersetzte ein Warmwasserdeck, Deckstützen, Laufstege, Querstromrohrsattelstützen und strukturelle Verbindungsplatten und wechselte von Holz zu GFK. Derselbe Besitzer/Betreiber ersetzte auch den Stahlträgerträger von Kohlenstoffstahl durch Edelstahl.
Vorabtest des Kühlturms
Selbst wenn ein Anlagenbetreiber die ursprünglichen Konstruktionsspezifikationen des Kühlturms vorlegen kann, müssen zusätzliche Schritte unternommen werden, um den Erfolg eines Umbauprojekts zu beurteilen. Alter und physikalische Abnutzung wirken sich negativ auf die Leistung des Kühlturms aus. Ein Leistungstest vor dem Umbau bietet dem Anlagenbetreiber einen Ausgangspunkt, um Ziele für die Leistungsverbesserung festzulegen, sowie einen Bezugspunkt für die Bewertung der Endergebnisse.
Das Cooling Technology Institute (CTI) hat einen veröffentlichten thermischen Testcode, ATC-105, mit dem die Leistungsgenauigkeit eines Kühlturms bestimmt werden kann. Da jedoch spezielle Instrumente erforderlich sind, um die genauen Wasserdurchflussraten, Luftraten und Temperaturen zu bestimmen, kann für umfassende Leistungstests die Unterstützung einer externen Agentur erforderlich sein. Einige Kühlturmunternehmen verfügen über das geschulte Personal und die erforderlichen Instrumente, um das Leistungsniveau des Kühlturms festzustellen. CTI kann Anlagenbetreibern dabei helfen, eine seriöse Kühlturmprüfstelle zu finden, die die empfohlenen Leistungstests durchführt. Der Test kann kostspielig sein, liefert jedoch äußerst wichtige Erkenntnisse, indem er hilft, das Niveau der Leistungsverbesserung festzustellen und zu bestimmen, ob die Garantie des Lieferanten eingehalten wurde oder nicht.
Skizzieren Sie einen zukünftigen Wartungsplan
Wenn die Sanierung abgeschlossen ist und die Lebensdauer des Turms fortschreitet, profitieren Anlagenbetreiber von der Zusammenarbeit mit Dienstleistern, die Ersatzteile auf Lager haben.
Sollte es zu einem mechanischen Defekt kommen, sorgt der schnelle Zugriff auf die Komponenten dafür, dass der Kühlturm schnell wieder betriebsbereit ist und ungeplante Ausfälle, die Wochen oder Monate dauern könnten, vermieden werden.
Nach Abschluss der Umbauarbeiten sollten Anlagenbetreiber die Lieferanten um detaillierte Empfehlungen zu Umfang und Zeitpunkt der Wartung des neu umgebauten Kühlturms bitten. Mindestens jede Zelle des Kühlturms sollte einmal im Jahr einer professionellen Inspektion unterzogen werden: Getriebe, Getriebeöl und Dichtungen, Antriebswellen, Wasserverteilungsbecken, Lüfterzylinder, Lüfter, Abstand und Neigung der Lüfterspitze, Füllung, Verteilungsrohre und Düsen, Leitern und andere Sicherheitskomponenten. Auf diese Weise schützen die Betreiber den Kapitalwert der Kühlturmrekonstruktion und verlängern die Lebensdauer.
Angesichts der hohen Beanspruchung der Kühltürme in vielen Anlagen ist eine proaktive Wartung unerlässlich, um die Zeitspanne zwischen Reparaturen und Wiederaufbau zu verlängern. Die jüngsten Einstürze alter Kühltürme in der gesamten Branche unterstreichen die extremen Risiken, die mit mangelnder Wartung verbunden sind, darunter Umsatzeinbußen, außerordentliche Kosten und Verletzungen des Personals. Sie unterstreichen die Bedeutung ordnungsgemäßer Inspektionen, Tests und Reparaturen. Einige Unternehmen, die Kühlturmrekonstruktionen durchführen, bieten proaktive Wartungsdienste an, sodass Betreiber Lieferantenbeziehungen aufbauen können, die vom Wiederaufbau bis zur laufenden Wartung reichen.
Kleinere Reparaturen und Komponentenaustausch reichen manchmal nicht aus, um Probleme mit der Komponenten- und Strukturintegrität zu lösen. Anlagenbetreiber müssen langfristige Kühlziele wie verbesserte Sicherheitsmaßnahmen und bewährte Inspektionstechniken verfolgen. Die sorgfältige Auswahl der Lieferanten, die Festlegung eines klaren Arbeitsumfangs, die Durchführung von Tests vor und nach dem Umbau sowie die Planung zukünftiger Wartungsarbeiten sind wichtige Schritte. Sie tragen dazu bei, dass Ihr Kühlturm erfolgreich umgebaut werden kann und sich die Kühlleistung, die Strukturintegrität und die Lebensdauer schnell verbessern.
Dieser Artikel wurde ursprünglich in der Septemberausgabe 2017 des Magazins Process Cooling unter der Überschrift „Kühlturmrekonstruktion“ veröffentlicht.
