استحصال آب از بخارهای خروجی برج های خنک کن در واحد بخار نیروگاه برق

عموماً در برج خنک‌کن‌ها، آب گرم توسط لوله‌هایی به بالای برج منتقل شده و در آنجا به‌صورت طبیعی یا توسط آبفشان  هایی به سمت پایین برج به جریان می‌افتد که در طول این مسیر با توجه به نوع برج به شیوه‌های مختلف با جریان هوا برخورد می‌کند. اجزای اصلی برج خنک‌کنِ تر بدین‌صورت است:

    فن‌ها: برای مکش یا به جریان انداختن هوا درون برج بکار گرفته می‌شود.

    پکینگ‌ها: برای افزایش تبادل حرارتی بین جریان آب‌وهوا در داخل برج خنک‌کن، از پکینگ‌ها استفاده می‌شود که با افزایش سطح تماس جریان آب با هوا و همچنین کاهش سرعت جریان آب، در خنک‌سازی جریان آب نقش مؤثری دارند.

    حوضچه یا باسین: در قسمت زیرین برج خنک‌کن قرار دارد و آب خنک شده در آن جمع‌آوری شده و به سمت سیستم‌های سردسازی هدایت می‌شود.

    قطره گیرها: تیغه‌های قطره  گیر برای جلوگیری از پخش ذرات آب و ممانعت از خروج آن‌ها به محیط بیرون از برج خنک‌کن بکار می‌روند.

اتلاف اصلی در برج‌های خنک‌کن به روش  های زیر انجام می  شود:

    تبخیر: فرآیند غالب در کاهش دمای آب ورودی به برج است.

    بلودان: به دلیل تبخیر آب، ذرات ریزی (مانند کلسیم، منگنز، کلرید، سیلیکا و …) در آب گردشی باقی می  مانند که می  توانند باعث خوردگی سطح شوند. کنترل غلظت این ذرات با خارج کردن مقدار مشخصی از آب برج خنک‌کن و جایگزینی آن با آب تازه صورت می  گیرد.

    خروج قطرات ریز آب: مقدار کمی از قطرات آب ممکن است همراه با جریان هوا از برج خارج  شوند که توسط قطره  گیرها تلاش می  شود تا از درصد این اتلاف کاسته گردد. اتلاف این روش نسبت دو روش قبل خیلی کمتر است.

به دلیل تماس آب‌وهوا، میزان رطوبت جریان هوا افزایش یافته و عمل تبخیر آب و انتقال حرارت نهان صورت می‌گیرد و در نتیجه دمای آب کاهش می  یابد. بخشی از کاهش دمای هوا نیز به دلیل انتقال حرارت محسوس است. فرآیند افزایش رطوبت هوا تا زمانی ادامه پیدا می  کند که ظرفیت پذیرش بخار آب در جریان هوا کامل شود و درواقع هوا به حالت اشباع برسد. وجود پکینگ در برج خنک کن، هم مساحت سطح و هم مدت‌زمان تماس بین جریان آب‌وهوا را افزایش می  دهد و باعث تقویت تبادل حرارت بین دو سیال می  گردد. لذا همان‌گونه که مشخص است در برج خنک‌کنِ تر، فرآیند تبخیر، بار اصلی کاهش انرژی و کاهش دمای آب را به عهده دارد، لذا برای کاهش مصرف آب یا باید به نحوی میزان تبخیر آب با لحاظ کردن معیارهای موجود برای عملکرد بهینه برج، کمتر شود (برای مثال نوآوری در طراحی پکینگ  ها و …) یا صرفاً از روشی برای استحصال آّب از بخارهای خارج شده از برج اقدام کرد.

شرح نیاز فناورانه :

آب گردشی سیستم خنک‌کن واحد بخار، پس از جذب گرما وارد برج خنک‌کن از نوع تر می شود تا حرارت جذب شده را به محیط منتقل کند. این انتقال گرما از طریق تبادل حرارتی با هوا صورت می گیرد. با توجه به نوع برج خنک‌کن که تماس مستقیم آب‌وهوا ضروری است، لزوماً مقداری از جریان آب ریزشی در برج، در اثر تبادل حرارتی بخار شده و از خروجی برج خنک‌کن وارد محیط می شود.

با توجه به دبی بالای آب در گردش، مقدار قابل‌ملاحظه‌ای از بخار آب سالیانه وارد محیط می شود که در صورت استحصال آب از این بخار خروجی، نه تنها موجب صرفه‌جویی ارزشمندی در این زمینه خواهد شد بلکه در وضعیت بحران کنونی منابع آبی، پروژه ارزشمندی به لحاظ اقتصاد مقاومتی می باشد.

طبق اعلام مرکز مطالعات استراتژیک، با توجه به میزان منابع آب و سرانه مصرف، ایران ازجمله کشورهایی است که در گروه کشورهای مواجه با کمبود فیزیکی آب قرار دارد. این گروه شامل کشورهایی است که در سال ۲۰۲۵ با کمبود قطعی فیزیکی آب مواجه هستند. این بدان معناست که حتی با باﻻترین راندمان و بهره‌وری ممکن در مصرف آب، برای تأمین نیازهایشان آب کافی در اختیار نخواهند داشت. اقلیم عمدتاً گرم و خشک ایران به همراه مدیریت ناصحیح منابع آبی و عطش توسعه در صنعت و کشاورزی از عوامل اصلی بحران آب در کشورمان است. پرواضح است که برداشتن هر گامی در جهت کاهش مصرف و یا استحصال آب، بسیار ارزشمند است.

با بازیابی و استحصال آب از بخارهای خروجی برج خنک‌کنِ تر در واحدهای نیروگاهی و یا پیشنهاد طرحی برای کاهش نرخ تبخیر آب ریزشی، علاوه بر صرفه‌جویی در مصرف کلی آب نیروگاه و مزایای زیست محیطی، کاهش هزینه ها را نیز می‌توان به همراه داشت، لذا این شرکت بزرگ نیروگاهی در نظر دارد در زمینه استحصال آب از بخارهای خروجی برج‌های خنک‌کن در واحد بخار نیروگاه برق با دارندگان این فناوری تعامل و همکاری نماید.

حوزه های کلیدی موفقیت :

• ویژگی‌ها و خروجی‌هایی که فناوری‌ها و پیشنهاد‌های مطرح‌شده باید داشته باشند:
• قابلیت اجرا روی سازه‌های موجود برج
• عدم خسارت بر روی تجهیزات جانبی برج (ازجمله موتورها و گیربکس و …
• امکان بازدیدها و تعمیرات  روی تجهیزات نصب‌شده
• عدم ایجاد تغییرات عمده و اساسی بر روی تجهیزات فعلی برج (در صورت موفق نبودن طرح، خسارتی به تجهیزات وارد نشود
• عدم ایجاد اثرات نامطلوب زیست‌محیطی
• حفظ یا بهبود اختلاف دمای فعلی آب در برج (عدم اختلال در تبادل حرارت طراحی‌شده)
• عدم اختلال در ایجاد فضای کافی و بدون مانع مزاحم، در اطراف برج به‌منظور جریان یافتن مناسب هوا به درون برج خنک‌کن
• عدم اختلال در تخلیه مناسب هوای گرم خروجی به‌گونه‌ای که امکان بازگشت و گردش مجدد آن به برج وجود نداشته باشد
• عدم اختلال در کیفیت آب برگشتی از برج خنک‌کن به کندانسور از لحاظ ترکیبات شیمیایی به منظور جلوگیری از خوردگی سطوح

کلیه فناوران، شرکت های دانش بنیان، دانشگاه ها، پژوهشگاه ها و سایر شخصیت های حقیقی و حقوقی فعال در این زمینه می توانند پیشنهادهای خود را از طریق سایت(روی لینک پاسخ در انتهای این صفحه کلیک کنید) یا پست الکترونیک Proposal@boomerangtt.com ارسال نمایند.

همچنین به منظور کسب اطلاعات بیشتر با شماره های 02188359612 و 02188359482 تماس حاصل فرمائید.

No tags for this post.