مطالعۀ برج‌هاي خنك‌كنندۀ هلر و ارائۀ يك راهكار براي افزايش كارايي آن (مطالعۀ موردي: نيروگاه شهيد محمد منتظري اصفهان)

A Study of Heller Cooling Towers and Increasing their Efficiency, Case Study: Shahid Mohammad Montazeri Power Plant

يكي از روش‌هاي افزايش كارايي برج‌هاي هلر براي شرايطي كه دماي محيط زياد است، استفاده از هواكش براي افزايش انتقال گرماست. در اين مقاله با استفاده از كد تجاري فلوئنت، شرايط كاركرد واقعي برج در دماي زياد با هواكش و بدون هواكش شبيه‌سازي شد. شبيه‌سازي برج در دماهاي مختلف محيط و اثر هواكش به‌صورت عددي و افزايش توان توربين و كارايي نيروگاه با استفاده از نرم‌افزار جي‌پرامز بررسي شد. نرخ انتقال گرما، اختلاف دماي آب خروجي و ورودي به رادياتور و در نتيجه افت فشار در چگالنده افزايش يافته و سبب بهبود كارايي نيروگاه مي‌شود. در دماي محيط K 315 ، توان هر واحد از نيروگاه حدود MW 7 و توان كل آن حدود MW 56 نسبت به حالت بدون هواكش افزايش يافت. تحليل اقتصادي اين مقاله سرمايه‌گذاري حداكثر IRR 600 ميليارد با بازگشت سرمايه 1/2 سال تا 13/5 سال را نشان مي‌دهد. بر پايۀ‌ خريد قيمت برق تضميني برابر با IRR 8000 به‌ازاي هر كيلووات ساعت، قيمت مصوب خريد برق منشأ تجديدپذير در سال 1395، برگشت سرمايۀ راهكار ارائه‌شده برابر يك سال و چهار ماه پيش‌بيني مي‌شود

Heller cooling towers have a wide range of applications, especially in the regions with water shortage. One possible method to improve the efficiency of these towers, at high ambient temperatures, can be the use of - fans in the towers to increase heat transfer rate. As a case study, the operational data have been used for Shahid Montazeri Power Plant (Isfahan, Iran). Tower simulations with and without suction fans were developed through using CFD commercial code, Fluent. Cooling towers were simulated at different ambient temperatures, and the effects of fan power were studied numerically. A gPROMS code was developed as well to find out the effects of the installation of fans on the performance and parameters of the power plant. The results indicated that, at ambient temperature of 315 K, there was an increase of 7 MW per turbine or a total power increase of 56 MW in power production. An economic analysis of the plant, based on simple payback time method, predicts a total investment of 660,000 MRls and a payback time of 1.2 year up to 13.5 years, depending on the purchased price of the electricity. Based on the purchased price of 8000 Rls/kWh for the year 2017, a payback time of 1.4 years is calculated.