بهبودعملکرد برج خنک کننده نیروگاههای حرارتی

Back to مقالات

بهبودعملکرد برج خنک کننده نیروگاههای حرارتی

بهبودعملکرد برج خنک کننده نیروگاههای حرارتی

شرکت دلتاتی در زمینه طراحی و توسعه بهبودعملکرد برج خنک کننده نیروگاههای حرارتی بعنوان بزرگترین و اولین تولید کننده برج خنک کننده در ایران و خاور میانه بوده و بلغ بر 100 مقاله آموزشی و پژوهشی در این سایت منتشر نموده است. بهبودعملکرد برج خنک کننده نیروگاههای حرارتی که معمولاً با سوختهای فسیلی راه اندازی می شوند از اهمیت بسزایی برخوردار است.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

در کوره های نیروگاهها دما گاه به 1300 درجه سلسیوس می رسد. دیگ بخار وصل به شبکه ای از لوله هایی است که از بالا وصل شده است. در دیگ آب به بخار تبدیل می شود و بخار درام از آب جدا می شود. بخار اشباع شده از درام دیگ بخار برای گرمایش فوق العاده به ترتیب به بخاری درجه حرارت فوق العاده Super ، بخاری Platen Super و Final Super بخاری منتقل می شود.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

بخار فوق العاده گرم شده از سوپر بخاری نهایی به توربین بخار فشار قوی (HPT) منتقل می شود. در HPT از فشار بخار برای چرخش توربین استفاده می شود و حاصل انرژی چرخشی است. از HPT ، بخار بیرون آمده در دیگ بخار می رود تا دمای هوا را با خیس شدن بخار در محل HPT افزایش دهد. پس از گرم کردن مجدد این بخار به توربین فشار متوسط ​​(IPT) و سپس به توربین فشار کم (LPT) منتقل می شود.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

این آب تغلیظ شده در منبع داغ جمع می شود و دوباره در چرخه بسته به دیگ فرستاده می شود. انرژی چرخشی ناشی از بخار فشار بالا به توربین منتقل می شود و در ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل می شود [10].

پارامترهای مهم ، از نقطه تعیین عملکرد برج های خنک کننده ، هستند

آنالیز [3] [4] دامنه

تفاوت بین ورودی آب برج خنک کننده و دمای خروجی.

CT water Flow/Cell, m3/hr = 33000 / 44
CT water Flow/Cell, m3/ hr =750 m3/hr
(CT Range= (CT Water outlet – CT Water inlet
CT Range= (41.3–33) Range =8.3°C

رویکرد برج خنک کننده

تفاوت بین برج خنک کننده خروجی برج سرد و دمای محفظه مرطوب محیط. اگرچه ، هر دو دامنه و رویکرد باید کنترل شوند ، “رویکرد” شاخص بهتری برای عملکرد برج خنک کننده است.

CT Approach = (CT water inlet – Wet Bulb Temp.)
CT Approach = (33 – 27.2) Approach = 5.8°C

اثربخشی برج خنک کننده

نسبت دامنه ، به محدوده ایده آل ، یعنی اختلاف بین دمای ورودی آب خنک کننده و دمای لامپ مرطوب محیط یا به عبارت دیگر:

ε = Range / (Range + Approach)
ε = 8.3 / 8.3+5.8
ε = 0.5886

از دست دادن تبخیر برج خنک کننده

مقدار آب تبخیر شده برای وظیفه خنک کننده و از نظر تئوری ، برای هر 1000000 کیلو گرم گرما رد شده ، مقدار تبخیر تا 1/1 میلی متر مکعب است. اغلب رابطه تجربی استفاده می شود:

Where, T1= Temp. of hot water outlet=41.7°C
T2= Temp. of cold water inlet=33°C
Evaporation Loss (m3/hr) =0.00085*1.8*750*(41.3-33)
Evaporation Loss (m3/hr) =9.52425m3/ hr
Evaporation Loss (%) = 9.52425/750 * 100
Evaporation Loss (%) =1.2699%

چرخه تمرکز (C.O.C) برج خنک کننده

نسبت مواد جامد محلول در گردش آب با مواد جامد محلول در آب را تشکیل می دهد. در اینجا ، ما گرفته ایم:

C.O.C. = 2.7

نرخ LIQUID/GAS  یا L/G برج خنک کننده

نسبت L/G نسبت برج خنک کننده ، نسبت بین میزان جریان آب و هوا است. در برابر مقادیر طراحی ، تغییرات فصلی نیاز به تنظیم و تنظیم میزان جریان آب و هوا دارد تا از طریق معیارهایی مانند تغییرات بارگذاری جعبه آب ، تنظیمات زاویه تیغه ، بهترین اثر برج خنک کننده را بدست آورید.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

ترمودینامیک همچنین بیان می کند که گرما از آب خارج می شود باید برابر با گرمای جذب شده توسط هوای اطراف باشد:

L (T1T2) = G (h2-h1)
L/G = (2575.8 2561) / (41.3 – 33)
L/G = 1.7831
Where, L/G=liquid to gas mass flow ratio (kg/kg)
T1 = hot water temperature (°C) =41.3°C
T2 = cold water temperature (°C) =33°C
h2 = enthalpy of air-water vapor mixture at exhaust wet-bulb temperature
    = 2575.8KJ/Kg
h1 = enthalpy of air-water vapor mixture at inlet wet-bulb temperature
    =2561KJ/Kg

از دست دادن ضربات پایین برج خنک کننده

ضایعات انفجاری به چرخه غلظت و ضررهای تبخیر به برج خنک کننده بستگی دارد و با رابطه داده می شود:

Blow Down = Evaporation Loss / (C.O.C. 1)
Blow Down = 5.6025 m3/ hr

خسارات رانش برج خنک کننده

خسارات رانش در برجهای خنک کننده چشم پوشی از مشکل رانش در برجهای خنک کننده بسیار دشوار است. امروزه بیشتر مشخصات کاربر نهایی ، 0.02٪ از دست دادن رانش را فرا می خواند.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

با توسعه فن آوری و پردازش PVC ، تولید کنندگان تغییر بزرگی در اشکال حذف کننده رانش ایجاد کرده اند و امکان ایجاد طرح های کارآمد از بین برنده های رانش را فراهم می کند که کاربر نهایی را قادر می سازد نیاز ضرر رانش را مشخص کند همچنین 0.003-0.001٪ بود.

جبران آب بازیافت شده مورد نیاز برج خنک کننده

Make up water requirement/cell in m3/ hr, = Evaporation Loss + Blow down Loss
     = 9.5242+5.6025
Make up water requirement/cell in m3/hr = 15.1267 m3/ hr

مشخصات طراحی برج خنک کننده

در زیر مشخصات طراحی موجود در برج خنک کننده موجود است.

CWT: 33 ºC,
Approach: 5.8 ºC,
Range: 8.3 ºC,
Flow: 33000 cum/hr,
WBT: 33 ºC,
HWT: 41.3 ºC,
RH: 40%

راه اندازی آزمایشی برج خنک کننده

این راه اندازی آزمایشی برج خنک کننده به مدت 4 ساعت با اندازه گیری دمای آب گرم ، دمای آب سرد ، دمای محفظه برج خشک ، دمای محفظه برج مرطوب و سرعت باد در هر دقیقه در مکان هایی که در شکل 3 در زیر آمده قرائت می شود.

1. اندازه گیری دمای آب گرم
2. اندازه گیری دمای آب سرد
3. نرخ جریان آب
4- DBT و WBT
5- سرعت باد میانگین مقادیر هر پارامتر برای مدت زمان یک ساعت از این ها بدست می آید.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

تمامی اندازه گیری های این آزمون با استفاده از دستگاه های کالیبره شده انجام شد. بلند جیوه شیشه دما (0.1ºCgraduations)، چرخش رطوبت سنج با طولانی جیوه شیشه دما (0.1ºC) برای اندازه گیری درجه حرارت استفاده می شود. برای اندازه گیری سرعت باد از ضخامت سنج وان با صفحه نمایش دیجیتال استفاده شد.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

مانو متر ، برای اندازه گیری سرعت جریان آب ، به عنوان سر در مانومترها نشان داده شده است. برای اندازه گیری جریان نیز از کنتور اولتراسونیک استفاده شده است.

روش آزمایش برج خنک کننده

دمای آب گرم برج خنک کننده

برای اندازه گیری HWT دو محل مجرای آب گرم داخل برج انتخاب شده است و میانگین قرائت ها برای مدت زمان هر ساعت یک ساعت ، برای هر مکان گرفته می شود. میانگین برای هر دو مکان برای محاسبات در نظر گرفته شده است.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

اندازه گیری آب سرد دو مکان برای اندازه گیری CWT انتخاب شد و از میانگین زمان یک ساعت برای هر مکان ، میانگین نهایی به دست می آید. DBT / WBT در درستی سه مکان های انتخاب شده در مجاورت برج، هر دو DBT و WBT توجه قرار گرفتند.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

مراقبت برای مرطوب فتیله در اطراف لامپ جیوه از مرطوب لامپ دماسنج و رطوبت سنج چرخان هر بار که یک مطلب گرفته شده است، به طور متوسط از قرائت از سه مکان و هر ساعت برای اهداف ارزیابی قرار گرفته است.

سرعت باد برج خنک کننده

بادسنج نوع پرنده جهت روبرو با جهت باد قرار دارد و هر بار که بخوانید ، بالای سطح سر نگه داشته می شود.

اندازه گیری جریان برج خنک کننده

جریان با استفاده از کنتور اولتراسونیک اندازه گیری می شود. مطالعه های بدست آمده از کنتور اولتراسونیک برای ارزیابی بیشتر در نظر گرفته شده است. جریان کل به داخل برج به عنوان جمع دو طغیان اصلی جریان و دو جریان کمکی افزایش می یابد.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

با استفاده از ارزیابی منحنی های عملکرد از میانگین مقادیر پایدار یک ساعت برای HWT و CWT استفاده می شود ، Range R بدست می آید ، و به همین ترتیب RH از مقادیر میانگین DBT و WBT. قرائت دما از آب گرم و آب سرد بین بازه های زمانی 12 تا 13:00 ساعت سازگارتر است. بار علاوه بر مقادیر نسبتاً خوب دامنه ، WBT که به مقادیر طراحی نزدیکتر هستند ، ثابت بود.

محاسبات برای مقایسه عملکرد فعلی CT (با توزیع بهینه آب) با عملکرد قبلی CT (با توزیع یکنواخت آب) انجام می شود. سابقه قبلی CT در دسترس با شرکت به شرح زیر است.

عملکرد قبلی (با توزیع یکنواخت آب) برج خنک کننده

Flow: 33000 cum/hr
WBT: 33 ºC
HWT: 41.3 ºC
RH: 60%
Wind velocity=15 km/h
CWT: 33 ºC
Range = HWT-CWT
= 8.3 °C
Approach = CWT-DBT
=5.8°C
Efficiency = Approach / (Range + Approach) = 58.86%

عملکرد فعلی (با بهینه آب توزیع) برج خنک کننده

Flow: 32000 cum/hr
WBT: 27.8 ºC
HWT: 41.44 ºC
RH: 58%
Wind velocity=15 km/h
CWT=33.15 ºC
Range = HWT-CWT
= 9.29 °C
Approach = CWT-DBT
= 4.35 °C
Efficiency = Approach / (Range + Approach) = 68.10 %

جدول 3 مقایسه عملکرد واقعی و پیش بینی شده CT

 

نمایش گرافیکی از خواندن نتایج آزمایش برج خنک کننده

VI. نتیجه گیری

From the energy analysis made for the unit-4,210MW of the GTPS the following conclusion are drawn:

اندازه گیری میدان های دما و سرعت در یک برج خنک کننده برای پارامترهای نیروگاه داده شده ، ویژگی های ساختاری برج خنک کننده و شرایط سرعت هوای محیط در مجاورت برج خنک کننده انجام شد. دو پارامتر آخر بر همگن بودن انتقال حرارت تأثیر می گذارد ، از این رو می توان ناهنجاری ها را در عملکرد برج های خنک کننده مشاهده کرد.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

یکنواختی در انتقال حرارت نه تنها با ویژگی های ساخت و ساز بدون عیب و نقص بلکه با توزیع مناسب آب در سطح هواپیما برج خنک کننده حاصل می شود. در این مطالعه ، توزیع آب در سطح هواپیما برج خنک کننده را تحلیل کرده ایم. ما مقدار آب را متناسب با شرایط جریان هوا تنظیم کرده ایم که نمی توان با برجهای خنک کننده پیش نویس طبیعی تحت تأثیر قرار گرفت.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

به این ترتیب ، مرطوب کردن بهینه بسته بندی برج خنک کننده تضمین می شود ، که منجر به انتقال حرارت موثرتر می شود. با توزیع بهینه آب ، دمای خروجی آب محلی ثابت به دست می آید ، که باعث کاهش تولید آنتروپی و اگزرژی از دست رفته از برج خنک کننده می شود.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

نتیجه ، پایین آمدن دمای آب خروجی از برج خنک کننده و در نتیجه ، از کندانسور است که منجر به راندمان بیشتر نیروگاه می شود.

Rating: 5.0/5. From 1 vote.
Please wait...

Share this post

Back to مقالات