انواع برج خنک کننده در نیروگاه بخار

برج خنک کننده نیروگاه برقی حرارتی

عمده انرژی مورد نیاز کشور ها از نیروگاه برقی حرارتی تامین می گردد که همه آن ها نیاز به کولینگ تاور مداربسته نیاز دارند. در نیروگاه های برقی حرارتی، آب داغ تامین شده حاصل از گاز طبیعی، ذغال سنگ، نفت و یا انرژی هسته ای توربین ها را به حرکت درمی آورد. آب داغ پس از اینکه به بخار اشباع تبدیل شد حال به سمت توربین که به ژنراتور متصل است می رود و با استفاده از انرژی جنبشی خود آن را به حرکت در می آورد و پس از عبور بخار از توربین وارد کندانسور می شود. در این مرحله کولینگ تاور با کاهش دمای بخار آن را به آب اشباع تبدیل می نماید.

کولینگ تاور نیروگاه

تعمیرات کولینگ تاور: سوخت نیروگاه های برقی حرارتی معمولا گاز طبیعی، ذغال سنگ، نفت و یا فعالیت راکتور اتمی می باشد که بوسیله حرارت آن آب به بخار اشباع تبدیل شده و وارد توربین شده آن را به حرکت درآورده و برق تولید می کند. حال این بخار باید در کندانسور شده به وسیله کولینگ تاور خنک شده و سیکل ادامه یابد.

بخش های مختلف برج خنک کننده نیروگاه

برج خنک کننده نیروگاه

1. برجخنککنندهاستوانهای

2. پمپ آب سرد

3. خطوط انتقال سه فاز

4. ترانسفورماتور افزایش ولتاژ

5. ژنراتور الکتریکی

6. توربین بخار کم فشار

7. پمپ آب بویلر

8. تقطیر کننده سطحی

9. توربین بخار فشار متوسط

10. دریچه کنترل بخار

11. توربین بخار فشار بالا

12. دگازور

13. گرم کننده آب

14. حمل کننده زغال سنگ

15. قیف زغال سنگ

16. پودرساز زغال سنگ

17. سیلندر دود بویلر

18. قیف خاکستر

19. سوپر هیتر

20. پمپ هوا

21. پس گرم کن

22. سوپاپ هوای احتراق

23. پیش گرم کن مقدماتی

24. پیش گرم کن هوا

25. ته نشین کننده الکترواستاتیکی

26. پمپ هوا

27. دودکش

کولینگ تاور نیروگاه اتمی

در یک نیروگاه اتمی نیز جهت خنک کردن کندانسور به کار می رود. مطابق تصویر ابتدا در ساختمان اتمی با گرمای حاصل از واکنش هسته ای بخار حاصل می شود. بخار تولید شده وارد توربین گردیده و سپس به وسیله ژنراتور برق تولید می شود. در نهایت آب خنک حاصل از کولینگ تاور وارد مبدل شده و کندانسور را خنک می کند.

برج خنک کننده نیروگاه اتمی

نیروگاه های اتمی معمولاً در کنار دریا یا رودخانه ساخته می شود و از این منبع آبی استفاده می نماید. در تصویر زیر نیروگاه اتمی بوشهر را ملاحظه می فرمایید.

برج خنک کننده نیروگاه اتمی بوشهر

کولینگ تاور نیروگاه شهید رجایی

از جمله نیروگاه های برقی حرارتی ایران می توان به نیروگاه شهید رجایی قزوین اشاره نمود که اگر از شهر قزوین به سمت تهران حرکت نمایید، به صورت شگفت انگیزی با سازه های بلند و زیبا در سمت راست جاده رخ نمایی می کند.

برج خنک کننده نیروگاه شهید رجایی ساخت شرکت مهندسی EGI مجارستان است که این شرکت در سال 1992 میلادی توسط شرکت GEA آلمان خریداری شد. این کولینگ تاور از نوع خشک هلر است و دارای سازه اصلی فلزی و نمایی از آلومینیوم است. همچنین ارتفاع این برج 150 متر و آب تغذیه آن از آب چاه تامین می شود.

برج خنک کن نیروگاه شهید رجایی

از آنجا که این کولینگ تاور از نوع خشک غیر مستقیم است، هیچ نوع مصرف آب در بخش تبخیر نخواهد داشت. این برج خنک کن دارای یک کویل (کندانسور) می باشد که آب در درون آن جریان دارد و همزمان هوا به وسیله مکش طبیعی از روی آن عبور کرده و باعث خنک شدن آن می شود. سپس این آب خنک سیال دیگری را در مبدل حرارتی به صورت غیرمستقیم خنک می کند.

برج خنک کن هلر

کولینگ تاور نیروگاه مفتح

برج خنک کننده نیروگاه شهید مفتح

برج خنک کننده نیروگاه مفتح در زمان طراحی از نوع مرطوب ساخته شد. معمولاً این نوع از کولینگ تاور به دلیل مصرف زیاد آب باید در کنار دریا یا رودخانه مورد بهره برداری قرار گیرند. حال با گذشت زمان و کمبود شدید منابع آبی در منطقه دچار مشکل گردیده است.

در چند فاز تعدادی از کولینگ تاورهای تر به نوع هلر و هیبریدی تبدیل شده اند. با تبدیل کولینگ تاورهای مرطوب به و کولینگ تاور هیبریدی تا حدود هشتاد درصد می توان در مصرف آب صرفه جویی نمود.

• سازه فلزی برج شماره دو نیروگاه همدان از نوع سازه فضایی با المان های لوله ای است که در نقاط گره با اتصالات پیچی متصل شده اند.
• ارتفاع برج 135 متر و به وزن 2000 تن می باشد.

کولینگ تاور نیروگاه رامین

برج خنک کننده نیروگاه رامین

برج خنک کننده نیروگاه رامین در شهر اهواز قرار گرفته است و از نوع مرطوب می باشد. بخشی از این نیروگاه به دست شرکت های اتحاد جماهیر شوروی سابق و مابقی شرکت روسی ساخته شده است. این کولینگ تاور از بتن ساخته شده و سطوح انتقال حرارت آن از ایرانیت می باشد و پنج درجه سانتیگراد دمای آب را کاهش می دهد.

در مطلب بالا سعی کردیم به طور خلاصه عملکرد را مورد بررسی قرار دهیم و تعدادی از آنها را معرفی کردیم؛ ما را از نظرات و پیشنهادات سازنده خود بهره مند سازید.

 دسته بندی بر اساس جهت حرکت هوا و آب

جریان متقاطع

هوا و آب در این نوع برج به صورت عمود یا «متقاطع» (cross flow) به یکدیگر وارد می شوند. هوا از دیواره های عمودی وارد می گردد و با آب که از بالا در حال اسپری شدن است، تماس پیدا می کند. نیروی گرانش آب را به صورت یکپارچه و عمود بر جهت حرکت هوا به پایین می کشد. هوای متلاطم بعد از گذر از مسیر ریزش آب روی پرکننده ها وارد یک فضای خالی می گردد. حین این تماس دمای آب پایین می آید. هوا در حقیقت توسط فن های نصب شده به بیرون مکیده می شود.

مزایا

1. هزینه ی پایین بهره برداری به دلیل کم بودن هد پمپ مورد نیاز
2. نگهداری ساده
3. مصرف انرژی پایین

معایب

1. بیشترین سهم بازگشت آب به مسیر نامناسب
2. ورود مواد زائد به قسمت پرکننده

کاربرد

1. صنایع گرمابر در پتروشیمی
2. صنایع آلومینیوم و فشرده سازی هوا

جریان ناهم جهت

در این نوع تجهیز، جریان هوا دقیقا در خلاف جهت جریان آب وارد می گردد. هوا از پایین برج نزدیک قسمت پرشده وارد و از بالا خارج می شود. آب از بالا روی پرکننده ها اسپری می شود و در تماس «غیرهم جهت» (counter current) بیشترین سطح و زمان تماس با هوا را تجربه می کند. هوا گرما را از آب می گیرد و توسط فن از بالا به بیرون پرتاب می شود