مطالعۀ برج‌های خنک‌کنندۀ هلر و ارائۀ یک راهکار برای افزایش کارایی آن (مطالعۀ موردی: نیروگاه شهید محمد منتظری اصفهان)

نویسندگان

1 دانشگاه اصفهان

2 دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

یکی از روش‌های افزایش کارایی برج‌های هلر برای شرایطی که دمای محیط زیاد است، استفاده از هواکش برای افزایش انتقال گرماست. در این مقاله با استفاده از کد تجاری فلوئنت، شرایط کارکرد واقعی برج در دمای زیاد با هواکش و بدون هواکش شبیه‌سازی شد. شبیه‌سازی برج در دماهای مختلف محیط و اثر هواکش به‌صورت عددی و افزایش توان توربین و کارایی نیروگاه با استفاده از نرم‌افزار جی‌پرامز بررسی شد. نرخ انتقال گرما، اختلاف دمای آب خروجی و ورودی به رادیاتور و در نتیجه افت فشار در چگالنده افزایش یافته و سبب بهبود کارایی نیروگاه می‌شود. در دمای محیط K 315 ، توان هر واحد از نیروگاه حدودMW 7 و توان کل آن حدودMW 56 نسبت به حالت بدون هواکش افزایش یافت. تحلیل اقتصادی این مقاله سرمایه‌گذاری حداکثرIRR 600 میلیارد با بازگشت سرمایه 2/1 سال تا 5/13 سال را نشان می‌دهد. بر پایۀ‌ خرید قیمت برق تضمینی برابر با IRR8000  به‌ازای هر کیلووات ساعت، قیمت مصوب خرید برق منشأ تجدیدپذیر در سال ۱۳۹۵، برگشت سرمایۀ راهکار ارائه‌شده برابر یک سال و چهار ماه پیش‌بینی می‌شود.

کلیدواژه‌ها


[1] Yang, W. "Spray Cooling of Air-cooled" International Journal of Heat and mass transfer, Vol. 18, No. 2, pp. 311–317, 1975. [2] Wataru, N., Heikichi, K., Shigeki, H. "Heat Ttransfer from Tube Banks to Air/Water Mist Flow" International Journal of Heat and mass transfer, Vol. 31, No. 2, pp. 449–460, 1988. [3] Walczyk, H. "Enhancement of Heat Transfer from Air-Fin Coolers with Water Spray" Chemical Engineering and Processing, Vol. 32, No. 2, pp. 131–138, 1993. [4] Hasan, A., Siren, K. "Performance Investigation of Plain Circular and Oval Tube Evaporatively Cooled Heat Exchangers" Applied Thermal Engineering, Vol. 24, No. 5–6, pp. 777–790, 2004. [5] Chen, R.-H., Chow, L. C., and Navedo, J. E. "Optimal Spray Characteristics in Water Spray Cooling" International Journal of Heat and mass transfer, Vol. 47, No. 23, pp. 5095–5099, 2004. [6] Gholami, E., Ahmadi Kia, H. "Analytical Study Water Spray and Wind on the Efficiency of the Natural Dry Cooling Tower" The First Conference Power Plants, Qazvin, Iran Association of Electrical and Electronics Engineers, International University of Imam Khomeini, 2008. [7] Javadi, M., Golshani, A., Ghasemi, A. M., Anbarsooz, M. and Moghiman, M. "Improving Power Plant Efficiency Using Water Droplet Injection in Air Condensers" World Academy of Science, Engineering and Technology, Vol. 62, pp. 619–623, 2010. [8] Ahmadi Kia, H., Jalilzadeh, H. "Optimization Water to Increase the Efficiency of the Spray Drying Compulsion Fourth Natural Dry Cooling Tower" The Fourth Conference Power Plants, Tehran, Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, 2011. [9] Yuan, A., Jing, F., Ujun, L. L. "Parametric Study on Spray Cooling Systems in Natural Draft Dry Cooling Towers with a New Nozzle Representation Approach" in Proceedings of the 17th IAHR International Conference on Cooling Tower and Heat, Gold Coast, QLD, Australia, pp. 1–12, 2015. [10] Chen, L., Yang, L., Du, X. and Yang, Y. "Performance Improvement of Natural Draft Dry Cooling System by Interior and Exterior Windbreaker Configurations" International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 96, pp. 42–63, 2016. [11] Yazdi, S., Gharehjanloo, S. "Proposition of Obliqueable Ring Installation at Crown of the Hellertype Cooling Tower for Reduction of Throttling Effect in Windy Condition" Modares Mechanical Engineering, Vol. 14, No. 3, pp. 185–193, 2014. [12] Mechanic, A., AhmadiKia, H., Soleimani, d. "The Effect of Variations in Ambient Temperature and Wind on the Performance of Natural Dry Cooling Heller Towers" Sixteenth Annual Conference of Mechanical Engineering, Kerman, Faculty of Engineering, Shahid Bahonar University, 2008. [13] Ghazanfar, A. "Optimization Heller Indirect Dry Cooling System" Third Energy and Environment Conference, Tehran, Kimiya Hamandishan Energy, 2013. [14] Bagheri, S. and Nikkhoo, M. "Investigation of the Optimum Location for Adding Two Extra Helertype Cooling Towers in Shazand Power Plant" in Proceedings of the 17th IAHR International Conference on Cooling Tower and Heat, Australia, pp. 74–83, 2015. [15] Yang, L. J., Chen, L., Du, X. Z., Yang, Y. P. "Effects of Ambient Winds on the Thermo-flow Performances of Indirect Dry Cooling System in a Power Plant" International Journal of Thermal Sciences, Vol. 64, pp. 178–187, 2013. [16] Jahangiri, A., Glnshan, A. "Assessment of Functional Heat Recovery Due to Injected the Exhaust into Heller Tower" The First National Conference Industry Thermal Power Plant, Tehran, Tehran University, 2009. [17] Scott, B. and Andrew, J. "Finance for Managers" pp. 212-213, 2015.