مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

صرفه‌جویی در مصرف آب برج خنک‌کن تر نیروگاهی توسط تبدیل به برج دوگانه با دو سیستم کنترل دبی هوا

نویسندگان
1 دانشجوی فارغ التحصل ارشد
2 دانشیار گروه مکانیک دانشگاه اصفهان
چکیده
برج‌های خنک‌کن تر ظرفیت خنک‌کاری بالایی دارند. با این حال استفاده از برج‌های خنک‌کن تر به دلیل مصرف آب بالای آن‌ها، در مناطق خشک و دچار بحران کم‌آبی معضلاتی را ایجاد می‌کند. در این پژوهش تبدیل برج خنک‌کن تر واحد 5 نیروگاه اسلام‌آباد اصفهان به برج دوگانه با چیدمان آب سری- هوا موازی بین دو قسمت تر و خشک، جهت کاهش مصرف آب بررسی گردیده است. برج خنک‌کن دوگانه با چیدمان پیشنهادی حداقل تغییرات را در دیگر اجزای نیروگاه موجب می‌شود و هزینه‌ی ساخت آن اندک است. برای برج‌های تر و دوگانه دو سیستم متفاوت کنترل دبی هوا بررسی شده است. در سیستم اول دبی هوا از طریق تعیین تعداد فن در حال کار و در سیستم دوم دبی هوا به صورت بهینه با استفاده از فن‌هایی با فن‌آوری بالا کنترل می‌شود. نتایج نشان دادند که سیستم کنترل بهینه‌ی دبی هوا به دلیل مصرف آب کمتر، توان مصرفی کمتر فن‌ها و جلوگیری از نوسان‌های ناگهانی دبی هوا و در نتیجه نرخ مصرف آب، نسبت به سیستم دیگر مناسب‌تر است. برای سنجش اعتبار نتایج شبیه‌سازی برج تر و مبدل‌های هوا-خنک، به ترتیب از داده‌های واقعی نیروگاه و نتایج نرم‌افزار HTFS استفاده گردید. با توجه به نتایج، میزان صرفه‌جویی سالانه در مصرف آب توسط تبدیل برج خنک‌کن تر به برج خنک‌کن دوگانه، در صورت استفاده از سیستم تعیین تعداد فن در حال کار و سیستم بهینه‌ی کنترل دبی هوا به ترتیب حدود 343830 و 348718 متر مکعب به دست آمد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Water conservation in power plant wet cooling tower through changing into hybrid tower using two airflow control systems

نویسندگان English

Shahed Taghian Dehaghani 1
Hossein Ahmadi Kia 2
1 Msc. Graduate Student
چکیده English

Wet cooling towers have a high cooling capacity. However, owing to consumption of large water quantities in wet cooling towers, using them in arid regions facing water resource crisis might cause operational problems. In this research, changing the wet cooling tower of unit 5 of Isfahan Islamabad power plant into a hybrid cooling tower, using parallel path wet/dry configuration is studied. The hybrid cooling tower with the recommended configuration causes minimal changes in the other power plant facilities and has a low construction cost. Two different airflow control systems are investigated for the wet and hybrid cooling towers. In the first system, the amount of airflow rate in the cooling tower is adjusted by means of switching tower ID fans on or off. In the second system, an optimum airflow control mechanism with high-tech fans is devised. The results reveal that the optimum airflow control system is more suitable than the other system, due to less water consumption, preventing the sudden fluctuations of airflow and consequently water consumption rates and less fan power consumption. Experimental data and results obtained by the HTFS software are used for validating the simulated results of the wet cooling tower and air-cooled heat exchangers, respectively. The results demonstrate that the annual amount of water conservation due to changing the wet cooling tower into hybrid tower is approximately 343830 and 348718 cubic meters for fan switching and optimum airflow control systems, respectively.

کلیدواژه‌ها English

Wet cooling tower
Hybrid cooling tower
Thermal power plant
Water consumption
Air-cooled heat exchanger