یکی از اجزای اصلی نیروگاه‌های سیکل ترکیبی، سیستم خنک‌کن سیکل نیروگاه است که با توجه به نیاز سیستم و شرایط طراحی، با مکانیزم‌های متفاوت طراحی و اجرا می‌شود.
با توجه به محدودیت پیش‌رو در استفاده از منابع آب، از جمله سیستم‌های خنک‌کننده‌ای که امروزه بسیار مورد توجه قرارگرفته‌است، سیستم‌های خنک‌کننده‌ی هوایی یا ACC (Air Cooled Condenser) است.
از آن‌جا که بخار منبسط شده در توربین دیگر قادر به انجام کار و تولید توان نیست، می‌بایست حرارت باقیمانده آن تلف شود تا بار دیگر در فاز مایع قرار گیرد که بتوان آن را با استفاده از پمپ به سیکل بازگرداند.
گرمای نهان تبخیر، از طریق جریان هوای خنک‌کننده عبوری از روی مبدل‌های هواخنک از سیال گرفته می‌شود. پس از تکمیل فرایند انتقال حرارت، میعان تولید شده، توسط پمپ‌های CEP به بویلر برای تولید مجدد بخار تحویل داده می‌شود. از این رو، این سیستم‌ها یکی از مهم‌ترین منابع اتلاف انرژی در نیروگاه‌های حرارتی می‌باشند.
این سیستم دارای تجهیزات دوار مختلفی همچون پمپ‌های CEP، پمپ‌های Hotwell Drain و فن‌ها و گیربکس است. بار ناشی از عملکرد این تجهیزات با توجه به عوامل مختلف محیطی که بر شرایط عملکرد سیستم ACC موثرند تغییر می‌کند. همچنین با توجه به تغییرات توان مدنظر خروجی نیروگاه در هر لحظه و شرایط عملکردی مختلف سیکل نیروگاه، عملکرد سیستم ACC تحت تاثیر قرار می‌گیرد. تغییرات توان مصرفی در این سیستم می‌تواند قابل ملاحظه باشد.
سیستم‌های خنک کن خشک مستقیم (Direct ACC) و خشک غیرمستقیم (In-Direct ACC) از جمله تکنولوژی‌های نوین در عرصه نیروگاهی هستند که به علت مقادیر بسیار پایین مصرف آب در سیکل در زمان استفاده از این نوع سیستم‌های خنک کننده بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. دراین سیستم‌ها به‌جای استفاده از آب برای خنک کاری از هوا محیط و فن‌های دمنده هوا بر روی مبدل‌های حرارتی استفاده می‌شود. در روش مستقیم بخار خروجی توریبن از طریق دمیدن هوا بروی مبدل‌هایی که در مسیر آن قرار دارد مایع می‌شود.
در سیستم‌های خنک کن خشک مستقیم (Direct ACC) می‌تواند دارای برج‌ها جابه‌جایی طبیعی و مکانیکی باشد. بهره‌گیری از سیستم‌های ACC می تواند میزان اتلاف آب در نیروگاه‌ها را از ۷۵% تا ۹۵% کاهش دهد.
بهره‌گیری از این فن‌آوری در آمریکا، رشد چشمگیری داشته‌است. از جمله عواملی که هم‌چنان مانعی بر سر راه گسترش این سیستم‌ها به حساب می‌آید، وابستگی زیاد به دمای محیط است.
به‌طوری که با افزایش دمای محیط میزان فشار پایین‌دست (Back pressure) توربین که تاثیر مستقیم در بازدهی سیکل و توان خروجی آن دارد، افزایش می‌رود.
از سوی دیگر به علت استفاده از تعداد زیادی فن برای به گردش درآوردن هوا درون سیستم ACC، توان بالایی در همین سیستم از نیروگاه گرفته می‌شود.
براساس تحقیقات انجام‌شده توان خروجی در یک نیروگاه ۵۰۰ مگاواتی با دو سیستم خنک‌کننده خشک و تر می‌تواند تا ۲% به علت استفاده از سیستم‌های ACC کاهش یابد از همین رو تلاش زیادی در حال انجام است تا بتوان بازدهی این سیستم‌ها را بالا برد تا بر توان رقابتی آن با سیستم‌های تر افزوده شود.
هم‌اکنون نیز تحقیقات گسترده‌ای پیرامون عوامل موثر بر عملکرد این سیستم در داخل و خارج از کشور در حال انجام است. از جمله مواردی که می‌توان برای بهینه سازی عملکرد این سیستم‌ها مورد مطالعه قرار داد را می‌توان به صورت زیر دسته بندی نمود.
۱- بررسی تأثیر دمای محیط بر عملکرد کندانسور
۲- بررسی تأثیر جریان باد بر عملکرد کندانسور
۳- بررسی وضعیت مبدل‌های حرارتی (Tube Bundle) در عملکرد کندانسور
۴- بررسی تأثیر سیستم‌های کنترل فن‌ها در عملکرد کندانسور
۵- بررسی تأثیر سیستم‌های کنترل پمپ‌ها در عملکرد کندانسور
۶- بررسی تأثیر جانمایی تجهیز در عملکرد کندانسور
همان‌گونه که اشاره شد مزیت اصلی نیروگاه‌هایی که در سیکل خنک‌کن خود از سیستم ACC استفاده می‌کنند بر سایر سیستم‌ها، کاهش چشمگیر مصرف آب در داخل نیروگاه است. اما با توجه به محدودیت‌های این سیستم از جمله وابستگی به دمای هوای محیط و تعداد زیاد تجهیزات دوار مصرف انرژی و بازدهی آن تحت تاثیر قرار می‌گیرد.
انرژی و بازدهی آن تحت تاثیر قرار می‌گیرد.
آب مورد استفاده در نیروگاه‌ها از واحدهای آبسازی موجود در آن گرفته می‌شود. لذا تولید این آب هزینه‌بر است و می‌بایست حداکثر صرفه‌جویی در مصرف آن به عمل آید.
هزینه‌بر است و می‌بایست حداکثر صرفه‌جویی در مصرف آن به عمل آید.
انتقال حرارت مناسب در میدل‌های حرارتی ACC می‌تواند نیاز به دورهای بالای فن برای جبران این مهم را کاهش دهد. این امر خود منجر به کاهش هزینه‌های بهره‌برداری و تعمیر نگهداری فن‌ها می‌شود. از طرفی نگهداری مناسب مبدل‌ها علاوه بر افزایش کارایی سیستم عمر این تجهیزات را نیز افزایش می‌دهد.
با کنترل صحیح دور فن‌ها، ضمن حفظ پایداری در عملکرد نیروگاه، میزان مصرف انرژی در این تجهیزات نیز کاهش می‌یابد.
هرچند این مهم نیازمند سرمایه‌گذاری اولیه برای بهینه‌سازی سیستم کنترل این تجهیزات است ولی می‌توان میزان بازگشت هرگونه سرمایه‌گذاری را با محاسبات مالی مشخص نمود.
پمپ‌های این سیستم نیز به نسبت پمپ‌های بزرگی هستند. می توان بررسی‌های مالی و فنی برای تجهیز نمودن این پمپ‌ها به سیستم کنترل دور که با توجه به عملکرد آن‌ها در شرایط مختلف از حمله Design Case، By-pass Case، Minimum load می‌تواند مفید باشد را بررسی نمود.
شرکت بهین نیرو با بهره گیری از متخصصان توانمند فنی و علمی و با در اختیار داشتن ابزار های اندازه گیری دقیق، قادر به ارائه خدمات مختلف در زمینه انجام ممیزی انرژی با آگاهی از جدید ترین و کم هزینه ترین روش های بهینه سازی مصرف انرژی می باشد.
شرکت بهین نیرو یکی از معتبرترین شرکت ها در زمینه ارایه خدمات و پشتیبانی و اجرای پنل خورشیدی در سرتاسر استان بندرعباس و اصفهان، شیراز ، سیستان و بلوچستان و ... می باشد برای دریافت خدمات در شهرهای مختلف با ما در ارتباط باشید.
