برج خنک کننده نیروگاه

برج خنک کننده نیروگاه به منظور کاهش دمای ژنراتور در یک نیروگاه گازی مورد استفاده قرار میگیرد، هدف برج در فرآیند تولید برق خنک  نمودن آبگرم مدار LT  ژنراتور میباشد. موتورها با استفاده از سوخت گاز یا گازوئیل روشن میشوند که با حرکت سوپاپ‌ها و پستون سیلندر ژنراتور مولد شروع به تولید برق نموده و این جریان به سمت ترانس دخیره نیروگاه هدایت میشود. این جریان پس از ورود به ترانس نیروگاه به سمت شبکه هدایت میگردد و در نهایت داخل شبکه توانیر تزریق میشود.حرارت بالایی موتورها از خود تولید میکنند که برای دفع مازاد گرما میبایست از با طراحی و تولید مکانیزم انتقال حرارت مناسب آن را به سیال دیگری مانند آب یا هوای محیط منتقل نمود.برج خنک کننده مدار بسته یکی از بهترین گزینه‌های خنک کاری آب مدار LT,HT ژانراتورهای گازی نیروگاه هستند. البته لازم به ذکر است بدانید این فرایند بدون تبخیر آب بوده و در کل سیستم از کویل مسی با مدار بسته استفاده میشود که از تبخیر بیهوده آب جلوگیری میکند.دکتر علی مرادی طراح و سازنده برج‌های نیروگاهی است و این زمینه دارای رزومه معتبر با قابلیت استعلام از کارخانه‌جات میباشد که در زمینه ساخت  و تولید انواع خنک کن مدار بسته فعالیت دارد. 

 

کاربرد برج خنک کننده نیروگاه

برج‌های خنک کننده دارای کاربرد متفاوتی هستند اما در کارخانه دی ایکس (Company dx) با یکسری تغییرات مکانیزم  در عملکرد برج، داخل سیکل تاسیسات یک نیروگاه مورد استفاده قرار میگیرند. ژنراتورها عموما در ایران با نام‌های یانباخر،کترپیلار،پرکینز و mwm شناخته میشوند. در ظرفیت‌های بالای 300 kva موتور دارای دو مدار LT-HT بوده که هریک وظیفه کاهش دمای بخشی از نیروگاه گازی را برعهده دارند.دمای هرمدار ژنراتور با دیگری متفاوت است و اصلا توصیه نمیشود از یک برج مشترک استفاده کنید. بازه دمایی خنک کننده مدار HT ( سیلندر ) 90 الی 75 درجه سانتیگراد است و مدار LT ( افتر کولر ) 40 الی 28 درجه سانتیگراد میباشد. 

 

انواع برج خنک کننده نیروگاه

درگذشته نه چندان دور شاید دو دهه قبل استفاده برج‌های خنک کننده بتنی با ساختار هذلولی شکل مرسوم بود که در اکثر نیروگاه‌های بزرگ دنیا همچنان دیده میشود.این تیپ خنک کننده به دلیل سطح مقطع عظیمی که دارد از مقدار تبخیر بالایی برای کاهش دمای آب استفاده میکند.به همین دلیل آنها را خشک کننده‌های زمین نامیدند و امروزه در اکثر نقاط جهان درحال تخریب و تعویض آنها با مکانیزم‌های خنک کننده مدار بسته هستند.درواقع هیچ طرح توجیحی برای ادامه روند استفاده از برج بتنی وجود نداشت فلذا از معایب بیشماری هم برخوردار بود.اگر بخواهیم نگاهی دقیق به انواع خنک کننده نیروگاهی بندازیم دستگاه‌های بسیاری وجود دارد اما در بین تمامی آنها میتوان به برج خنک کننده دوجداره کمپانی دی ایکس اشاره نمود.سایر خنک کننده‌های استاندارد نیروگاه شامل:

• • تیبل کولر

• • ایر کولر

• • کندانسور هوایی تخت

• • مبدل صفحه‌ای حرارتی

• • برج خنک کننده هوایی

کارخانه دی ایکس توانسته با ترکیب فایبرگلاس و گالوانیزه یا استیل برجی با قابلیت‌های بیشمار طراحی و تولید نماید که راندمان حرارتی بالایی دارد و در اکثر نیروگاه‌های گازی مقیاس کوچک قابل استفاده میباشد.بدنه دستگاه دوجداره بوده و کاملا  عایق دمایی است ،ضخامت بدنه 25 میلیمتر از دولایه ورق استیل 316 به همراه فوم پلی اتیلن تشکیل میشود که ضخامت بدنه برج  نیروگاهی را به بالای 25 میلیمتر میرساند.تمامی پیچ‌های ساپورت‌های داخلی و کویل خنک کننده از جنس استیل هستند که باعث افزایش دوام در کنار بازدهی بالا شده است.ضمانت کتنی عملکرد و گارانتی تعویض قطعات 36 ماهه از جمله خدمات قابل ارائه بر روی این محصول میباشد.

مزایا برج خنک کننده فایبرگلاس نیروگاهی

• • امکان نصب در ارتفاع

• • ساخت وتولید در ظرفیت های بالا

• • راه اندازی و تعمیرات آسان

• • آنتی یوی

• • بازدهی حرارتی بالا

• • تبخیر بسیار کم

• • امکان نصب کویل مدار بسته با کارکرد هوا خنک

کویل برج خنک کننده نیروگاه

در نیروگاه‌هایی که دارای توربین یا ژنراتور هستند نمیتوان تیپ مدار باز استفاده نمود زیرا مقدار رسوبات و اکسید آهن بسیار بالاست و میبایستی از محلول‌های ضدیخ یا ضدجوش استفاده نمود تا جلوی رشد میکروب‌های بیولوژیکی در مدار بگیرد.با این وجود نصب یک کویل برج خنک کننده با لوله API 179 ، STEEL 316-304 BWG  یا مس سایز 7.8 یا 5.8 اینچ از تبخیر و ایجاد رسوب جلوگیری میکند و بازدهی راندمان خنک کننده را افزایش میدهد .در این نوع کویل از فین استفاده نمیگردد زیرا کویل درتماس مستقیم با سیال آب بوده و بواسته آبسرد درون برج و هوای تازه محیط بیرونی دما و گرمای اضافه سیال درون تیوب مسی یا استیل را جذب نموده و به هوای پیرامون منتقل میکند.در صورت استفاده از فین پلیت یا صفحه‌ای رسوبات آب شیار‌های آن را میبندد و با افت فشار هوا روبرو خواهیم شد که در نهایت منجر به خرابی کویل میگردد و باید تعویض شود.

محاسبات برج خنک کننده نیروگاه گازی 

برای طراحی و محاسبات اولیه تعیین ظرفین یک خنک کننده نیروگاه گازی بایستی از طریق ظرفیت ژنراتور به مدار جریان دبی آب گردشی برحست ساعت، دقیقه یا ثانیه برسید. سپس با بررسی کاتالوگ ژنراتور میتوانید بررسی کنید تا بازه دمایی مدار موتور در چه دمایی بهترین عملکرد خود را دارد. با در نظر گرفتن یک سری پارامترهای دیگر نظیر : 

1. درای دمای محیط 
2. رطوبت هوا 
3. مقدار دبی 
4. دمای ورود و خروج 
5. ارتفاع از سطح دریا
6. لوکیشن نصب 
7. ساعات کار ژنراتور
8. توان ژنراتور 
9. نقشه پایپینگ 
10. ارتفاع بر روی شاسی 

با بررسی موارد بالا میبایستی هر یک از موارد با فرمول مخصوص خود محاسبه گردد که توصیه میگردد این بخش توسط مهندسین ترمودینامیک یا سیالات انجام گردد. عدم راندمان مناسب و یا خرابی موتور نیروگاه از جمله حوادثی است که درصورت عدم طراحی و محاسبه درست خنک کننده برای سیکل رخ میدهد.البته باید گفت خنک کننده به تنهایی در خط قرار نمیگیرد و تجهیزات کنترلی نظیر دما و شیر یکطرفه در پایپینگ قرار میگیرد.

محصولی جدید در تهویه دی ایکس به نام برج خنک کننده هیبریدی را مطالعه کنید.