راهکارهای کولینگ نیروگاهی و صنعتی

(Power & Industrial Cooling Solutions (PCS

شرکت توسعه یک مپنا با دارا بودن تجربه‌ای گسترده و طولانی در زمینه طراحی، تامین و اجرای سیستم‌های خنک‌کننده نیروگاهی توانایی اجرای طیف وسیعی از انواع سیستم‌های خنک‌کن از جمله سیستم‌های یکبار گذر، برج‌های تر، هواخنک (ACC و HELLER) و تبدیل و اجرای سیستم‌های خنک‌کننده هیبریدی را داراست. راهکارهای ارائه شده توسط شرکت توسعه یک مپنا جهت تبدیل سیستم‌های تر به سیستم‌های خشک و هیبریدی امکان کاهش چشمگیر مصرف منابع آب و افزایش بسیار زیاد بهره‌وری در این حوزه را فراهم می‌کند.

خدمات ما
محصولات ما
پروژه های ما

محصولات و خدمات

advanced divider

راهکارهای کولینگ نیروگاهی و صنعتی راهکارهای کولینگ نیروگاهی و صنعتی

advanced divider

خدمات ما

advanced divider

در بسیاری از صنایع نیاز است حرارت ایجاد شده در فرآیند تولید به شکلی خارج شده و دما به سطوح مورد نظر برسد از این رو سیستم‌های خنک‌کننده بخشی بسیار مهم در کیفیت خروجی فرآیندهای صنعتی هستند. شرکت توسعه یک مپنا با دارا بودن تجربه‌ای گسترده و طولانی در زمینه طراحی، تامین و اجرای سیستم‌های خنک‌کننده نیروگاهی توانایی اجرای طیف وسیعی از انواع سیستم‌های خنک‌کن از جمله سیستم‌های یکبار گذر، هواخنک (ACC و HELLER) و تبدیل و اجرای سیستم‌های خنک‌کننده هیبریدی را داراست. راهکارهای ارائه شده توسط شرکت توسعه یک مپنا جهت تبدیل سیستم‌های تر به سیستم‌های خشک و هیبریدی امکان کاهش چشمگیر مصرف منابع آب و افزایش بسیار زیاد بهره‌وری در این حوزه را فراهم می‌کند.

موارد مورد استفاده :

  • صنایع نیروگاهی و به طور کلی صنایع بزرگ که تولید حرارت دارند نیازمند سیستم‌های خنک‌کننده بوده و مخاطب این محصول شرکت توسعه یک مپنا هستند.
  • در شرایط فعلی با توجه به چالش آبی موجود در کشور، نیروگاه‌هایی که دارای سیستم خنک‌کننده تر هستند به طور ویژه مخاطب محصولات تبدیل سیستم‌های خنک‌کننده به سیستم‌های خشک و هیبرید هستند.

۱- انواع سیستم‌های خنک‌کن اصلی خنک‌کن اصلی

۱-۱- سیستم‌های خنک‌کن یکبارگذر (Once-Through Cooling)

در این نوع سیستم، آب از یک منبع طبیعی همانند رودخانه یا دریا وارد کندانسور سطحی شده و در آنجا پس از تبادل حرارت با بخار خروجی از توربین، گرم شده و به منبع اولیه خود (رودخانه یا دریا) باز می گردد . این نوع سیستم با توجه به پایین بودن دمای منبع آب سرد، بیشترین بازدهی را از نظر ترمودینامیک دارا میباشد، اما در طراحی چنین سیستمهایی بایستی مقدار افزایش دمای آب منبع، فاصله محل ورود و خروج آب خنک کن به منبع و اثرات زیست محیطی مورد بررسی قرار گیرد، چرا که با گرم شدن آب منبع، میزان اکسیژن آن کاهش یافته که این امر موجب مرگ و میر آبزیان و سایر اثرات زیست محیطی می گردد.

۱-۱- سیستم‌های خنک‌کن یکبارگذر (Once-Through Cooling)

۲-۱ سیستم‌های خنک‌کن هواخنک مستقیم (ACC – Air Cooled Condenser)

عملکرد این سیستم به این صورت است که بخار خروجی از بخش فشار پایین توربین بخار مستقیما از طریق داکت بخار و سیستم توزیع بخاربه درون دسته لوله هایی (Tube Bundle) منتقل می شود. این لوله ها که دارای پره هایی در سطح خارجی می باشند در معرض وزش هوای خروجی از فن ها قرار گرفته و بخار تقطیر می گردد. در واقع در این سیستم کندانسور جدا گانه ای وجود ندارد و همین دسته لوله ها، نقش کندانسور را بازی می کنند. هوای خنک کن از روی دسته لوله ها عبور کرده و با گرفتن گرمای نهان بخار باعث تقطیر و تغییر فاز بخار داخل لوله ها می شود. بخار از تیوب باندل هایی که بر روی یک سازه A شکل قرار گرفته، به سمت پایین جریان پیدا کرده و در طول مسیر تقطیر میشود و سیال تقطیر شده نیز در انتهای مسیر جمع آوری شده و به مخزن مربوطه انتقال داده می شود. گازهای تقطیر نشدنی نیز توسط سیستم تخلیه هوا خارج می شوند. سیال جمع آوری شده در مخزن توسط پمپ آب به سیستم تغذیه برگردانده می شود.در این سیستم جریان هوای خنک کن توسط فن های جریان محوری که به صورت افقی نصب میشوند برقرار می گردد. سیستم کنترل فن ها نیز در دو روش متداول استفاده از موتور فن های دو سرعته و یا استفاده از مبدل های فرکانسی VFDها صورت می پذیرد.از مزیتهای این نوع سیستم قابلیت اطمینان بالا در همه شرایط آب و هوایی، نصب سریع و مطمئن میباشد. با این حال راندمان آن نسبت به سیستم یکبارگذر و برج تر کمتر می باشد.

۲-۱ سیستم‌های خنک‌کن هواخنک مستقیم (ACC – Air Cooled Condenser)

۳-۱ سیستم‌های هواخنک غیرمستقیم (Heller System)

در این سیستم ابتدا بخار خروجی از بخشLP توربین در درون کندانسور پاششی با تماس مستقیم آب تقطیر می شود،سپس آب خنک کن که حرارت بخار خروجی را از توربین گرفته و گرم شده است، توسط پمپ های آب خنک کن و لوله های واسط بین سالن توربین تا برج خنک کن، به برج هلر فرستاده می شود تا آب گرم توسط جریان طبیعی هوا در مبدل های حرارتی خنک میشود. این مبدل ها که دارای پره های صفحه ای و آرایش مثلثی شکل می باشند و به طور قائم در پیرامون دایره ای شکل برج قرار می گیرند، به دلتا معروف می باشند. جریان طبیعی هوا که به دلیل اختلاف فشار و دمای هوای بالا و پایین برج ایجاد می گردد از میان دلتا ها گذشته و آب خنک کن موجود در دلتاها را سرد نموده تا با بازگشت به کندانسور، حرارت بخار خروجی از توربین را جذب نماید.

۳-۱ سیستم‌های هواخنک غیرمستقیم (Heller System)

۴-۱ سیستم‌های خنک‌کننده هیبریدی (Hybrid Cooling Systems)

موضوع کاهش منابع آب در اقلیم خشک و نیمه خشک ایران که با کاهش بارندگی در سالیان اخیر شدت بیشتری گرفته است، تاثیر به سزایی بر انتخاب نوع سیستم خنک کن مورد نیاز داشته است.

مناسب ترین سیستم خنک کن از منظر حداقل نمودن وابستگی به منابع آب، سیستم های خنک کن خشک یا هوا خنک می باشند. با این حال، الزامات پروسسی از قبیل حداکثر دمای مجاز ورودی به مصرف کننده ها موجب می شود که در برخی مواقع نتوان از این سیستم به تنهایی در محدوده ای از دمای محیط استفاده نمود.

از طرف دیگر سیستم خنک کن تر که دارای بهترین راندمان خنک کاری بوده و امکان دستیابی به شرایط پروسسی مناسب در تمامی شرایط محیطی را فراهم می نماید، دارای مصرف بالای آب در تمامی اوقات سال بوده که مناسب بسیاری از اقلیم هایی که با کمبود منابع آبی مواجه هستند، نخواهد بود.

در این بین، سیستم خنک کن هیبرید این قابلیت را دارد تا با بهره گیری از نقاط قوت هر دو سیستم، ضمن حداقل نمودن وابستگی به منابع آبی، بتواند شرایط دمایی مناسب برای ورود سیال خنک کن به مصرف کننده ها را فراهم آورد.

در این سیستم امکان تعریف یک نقطه طراحی برای بخش هوا خنک خشک وجود دارد، به نحوی که تا این دما این بخش قابلیت دفع حرارت و فراهم نمودن دمای مورد نیاز برای سیال خنک کن، بدون هیچ گونه مصرف آبی را خواهد داشت. در صورتی که دمای محیط رفته رفته نسبت به دمای طراحی کاهش می یابد، سیستم خنک کن خشک کارائی بالاتری پیدا کرده و می تواند حتی دماهای پائین تری نسبت به نقطه طراحی برای مصرف کننده ها فراهم آورد. در این خصوص می توان با کاهش دمای محیط، ظرفیت سیستم خنک کن خشک را با توجه به قابلیت های کنترلی آن، کاهش داد تا به شرایط مناسب دمایی دست یافت.

از طرفی، با افزایش دمای محیط و عبور آن از دمای طراحی سیستم خنک کن خشک، دمای آب خنک خروجی از این سیستم نیز افزایش می یابد و می بایست بعد از این دما از بخش تر به منظور دستیابی به دمای مناسب برای سیال خنک کن استفاده نمود که این امر با دفع مابقی حرارت از طریق تبخیر آب در این بخش، قابل دستیابی خواهد بود. بدیهی است با افزایش بیشتر دمای محیط نسبت به دمای طراحی بخش خشک، سهم دفع حرارت توسط بخش تر و در نتیجه میزان مصرف آب بیشتر خواهد شد، به نحوی که بسته به شرایط محیط (حداکثر دمای محیط) و دمای پروسسی مورد نیاز، این امکان وجود دارد که در دماهای بالای محیط تمام یا بخش قابل توجهی از حرارت توسط بخش تر دفع گردد.

این محصول شامل پنج زیرمجموعه به شرح زیر می باشد:

  • سیستم خنک کن هیبرید بسته
  • سیستم خنک کن هیبرید باز
  • سیستم خنک کن هیبرید ACC + برج تر
  • سیستم خنک کن هیبرید برج هلر با جابه جایی اجباری + برج تر
۴-۱ سیستم‌های خنک‌کننده هیبریدی (Hybrid Cooling Systems)

۲- انواع سیستم‌های خنک‌کن کمکی خنک‌کن کمکی

سیستم خنک کن کمکی، به واسطه سیال گردشی آب، جهت خنک کردن سیال های خنک کن متعلقات جانبی تجهیزات اصلی نیروگاه از جمله کولرهای روغن توربین، کولرهای هوای ژنراتور، پمپ های آب تغذیه سیکل، کولرهای نمونه گیری و کمپرسورها، استفاده می شود.

در اکثر موارد از مبدل های هوا خنک برای خنک کردن آب سیستم خنک کن کمکی استفاده می شود. در این نوع سیستم ها، آب خنک کن کمکی پس از خنک کردن سیال خنک کننده مصرف کننده های فوق، گرم شده و با وارد شدن به مبدل های هوا خنک، سرد شده و توسط پمپ ها به سمت مصرف کننده ها فرستاده می شود.

بسته به محدودیت های دمایی تجهیزات، بار حرارتی و اقلیم ساختگاه، یکی از سیستم های کمکی زیر در نیروگاه ها استفاده می گردد.

۱-۱- کولینگ کمکی با مبدل های فورگو

در این سیستم خنک کن از مبدل های هوا خنک فورگو که دارای تیوب و فین های آلومنیومی می باشد، به منظور خنک سازی آب در گردش استفاده می شود. جریان هوا توسط فن هایی که در بالای مجموعه تیوب باندل ها که بر یک سازه V شکل نصب شده است، تامین می گردد. آب خنک کن در گردش، آب دمین بوده و در فصول سرد سال و جهت جلوگیری از امکان یخ زدگی، این آب به تانک های ذخیر تخلیه می شود. همچنین در فصول گرم سال، با پاشش آب بر روی مبدل ها (حالت کارکرد دیلوج) امکان دستیابی به دمای مورد نیاز برای خنک کاری تجهیزات فراهم می گردد.

۱-۱- کولینگ کمکی با مبدل های فورگو

۲-۱- کولینگ کمکی با مبدل های فین فن تخت

در این سیستم خنک کن از مبدل های هوا خنک تخت که دارای لوله های کربنی و فین های آلومنیومی می باشد، استفاده می شود. جریان هوا توسط فن های قرار گرفته در پایین مجموعه تیوب باندل ها که به صورت افقی نصب شده اند، تامین می شود. آب خنک کن در گردش، به صورت ترکیب آب دمین و ضد یخ بوده که منجر به از بین رفتن ریسک یخ زدگی در فصول سرد سال بدون نیاز به تخلیه سیال خنک کن خواهد شد. در این سیستم که برای مناطق معتدل و سردسیری کاربرد دارد، از آب دیلوج برای پاشش روی مبدل ها استفاده نمی شود، که این موضوع باعث صرفه جویی در آب مصرفی نیروگاه می گردد.

۲-۱- کولینگ کمکی با مبدل های فین فن تخت

۳-۱- توانمندیها و مزایای شرکت توسعه یک مپنا

  • مطالعات و امکان سنجی در خصوص افزایش بهره‌وری در سیستم های کولینگ
  • طراحی و مهندسی با ابزار بومیMAPACC
  • تأمین، نصب و راه‌اندازی انواع سیستم‌های خنک کن به صورتEPC
  • تبدیل سیستم‌های تر به خشک و هیبریدو در نتیجه کاهش مصرف آب
۳-۱- توانمندیها و مزایای شرکت توسعه یک مپنا
advanced divider

پروژه های ما

advanced divider
راهکارهای

انتقال و توزیع نیرو

توسعه یک مپنا با رویکردی آینده‌نگر، نقش فعالی در پیاده‌سازی پروژه‌های نوین از جمله ریزشبکه‌ها، احداث پست ها ایفا کرده است.
بیشتر بدانید
راهکارهای

تولید نیرو

با رشد تقاضای انرژی و ضرورت ارتقای پایداری شبکه برق، توجه ویژه‌ای به نیروگاه‌های گازی مقیاس کوچک و متوسط معطوف شده است.
بیشتر بدانید
راهکارهای

بهره‌وری انرژی

صنعتی‌سازی شتاب‌ گرفته و رقابت شدید در بازارهای جهانی باعث شده مفهوم «بهره‌وری» در صدر اولویت‌های استراتژیک بنگاه‌های صنعتی قرار گیرد.
بیشتر بدانید
راهکارهای

آب

تصفیه آب به فرایندی اطلاق می‌گردد که در آن آلودگی ها و ناخالصی های موجود در آب خام حذف می‌شود و آن را برای یک مصرف خاص آماده می‌کند.
بیشتر بدانید
پیمانکاری در

معدن

بخش معدن به‌عنوان یکی از پایه‌ای‌ترین حوزه‌های تأمین مواد اولیه، نقشی اساسی در شکل‌گیری و توسعه بسیاری از صنایع کشور دارد.
بیشتر بدانید