ارزیابی حرارتی استفاده از تبادلگرهای حرارتی ترموسیفونی به جای ژانگستروم در بویلر نیروگاه بخار مشهد

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی، دانشکده مهندسی شیمی و مواد، دانشگاه صنعتی شاهرود

2 دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود ، ایران

3 دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران

چکیده

برای گرم کردن هوای ورودی به بویلر و رساندن آن به نزدیک دمای احتراق در نیروگاه های بخار، از بازیابی انرژی دود خروجی توسط وسیله ای به نام پیش گرم کن گردان یا ژانگستروم استفاده میشود. ضعف اصلی ژانگستروم ها ناشی از وجود اجزاء متحرک و در نتیجه استهلاک بالا و امکان نشتی هوا به دود (بیش از %20) در این سیستم ها میباشد که منجر به افزایش هوای عبوری از فن هـا در بار ثابت بویلر و در نتیجه افزایش مصرف داخلی واحد نیروگاهی و یا کاهش توان تولیدی نیروگاه میگردد. در مقابل، لوله گرمایی یک پخش کننده حرارتی بدون هرگونه اجزاء متحرک بوده که نیاز به هیچ گونه کنترل بیرونی ندارد و همین مسئله استفاده از تبادلگر حرارتی لوله گرمایی به جای ژانگستروم های مرسوم را در عمل پیشنهادی معقول نشان میدهد. در این پژوهش یک ژانگستروم فعال در نیروگاه بخار مشهد با مشخصات هندسی ( سطح حرارتی برابر 12040 مترمربع) و عملیاتی مشخص (ضریب عملکرد حرارتی برابر %71) در نظر گرفته میشود و هدف نهایی طراحی سیستم تبادلگرهای حرارتی لوله گرمایی بدون فتیله (ترموسیفون) با ساختارهای هندسی متفاوت از نقطه نظر اندازه و جنس لوله ها، نوع سیال عامل، تعداد لوله ها و فاصله های عرضی و طولی آنها از هم و مقایسه آنها با ژانگستروم موصوف از نقطه نظر سطوح حرارتی مورد نیاز و حجم اشغالی میباشد. در این پژوهش دو طرح با سیال عامل متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است که طراحی شماره۲ با ۵۲۲ لوله گرمایی حاوی سیال عامل جیوه نسبت به طراحی شماره ۱ با ۹۰۰ لوله گرمایی حاوی سیال عامل ترمکس دارای مزیت نسبی میباشد. کاهش سطح انتقال حرارت مورد نیاز، عدم نشت دود به جریان هوای ورودی به بویلر و حذف مصرف انرژی الکتریکی مربوطه به اجزای دوار ژانگستروم از مزایای این طرح میباشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات