نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران

نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران

بررسی مصرف آب در نیروگاه بخار شهید منتظرقائم و ارزیابی فنی-اقتصادی راهکارهای بازچرخانی زیرآب بویلرها

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان
محسن اسماعیل پور
مجید قهرمان افشار
حسین قاسمی نژاد
گروه پژوهشی شیمی و فرآیند، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران
چکیده
امروزه پیشرفت صنایع، بهداشت، انرژی و امنیت غذایی که جزء مؤلفه­ های اصلی توسعه پایدار جوامع به شمار می­ آید بیش از هر چیزی به آب وابسته ­اند و از سوی دیگر کمبود آب به عنوان یک معضل جدی بقای بشر و اکوسیستم طبیعی را تهدید می­ کند. میزان میانگین مصرف آب خام در نیروگاه بخار شهید منتظر قائم m3/day 25000 می­ باشد که با توجه به ظرفیت تولید و وجود برج خنک کننده ­تر در این نیروگاه قابل توجه می ­باشد. از این‌رو ارائه راهکارهای مؤثر با قابلیت اجرا به منظور اصلاح الگوی مصرف و جلوگیری از اتلاف و هدررفت آب در این نیروگاه حائز اهمیت می­باشد. راهکارهای پیشنهادی مؤثر با توجه به بازدید میدانی، دریافت مدارک و مستندات و مشاوره با متخصصان، کارشناسان و بهره برداران در این نیروگاه به منظور اصلاح الگوی مصرف شامل بازچرخانی (زیرآب دیگ­های بخار، شستشوی معکوس فیلترهای شنی، نمونه ­گیرهای قسمت نمونه برداری، تخلیه مرحله نهایی شستشوی فیلترهای رزینی)، تصفیه و بازچرخانی زیرآب برج­ های خنک­ کننده، افزایش درجه تغلیظ و بهینه­ سازی برج­های خنک­ کننده (تعویض قطره­ گیرها، تعویض نازل ­ها، تغییر زاویه لاورها و ...)، استفاده از ازون به­ منظور تصفیه آب برج خنک ­کننده ­تر، ذخیره ­سازی آب در زمان تعمیر تجهیزات بویژه در برج­ های خنک ­کننده، نصب سیستم RO در ورودی آب جبرانی برج خنک ­کن و .... می­ باشد. در نهایت با در نظر گرفتن شرایط فنی-اقتصادی، حجم و کیفیت آب، راهکار با اولویت بالا در این نیروگاه در راستای اصلاح الگوی مصرف و جلوگیری از اتلاف و هدررفت آب پیشنهاد شد.
کلیدواژه‌ها
نیروگاه‌ منتظر قائم
زیرآب دیگ بخار
زیرآب برج خنک کننده
بهینه سازی برج‌های خنک کن
مبدل حرارتی
ارزیابی فنی-اقتصادی

موضوعات

[1]   ناجی طبسی س.، مدیریت آب در صنایع غذایی، هشتمین کنگره ملی مهندسی ماشین­های کشاورزی (بیوسیستم) و مکانیزاسیون ایران، (1392).
[2] Jebel Ameli F., Goodarzi Farahani Y., The Effect of Targeted Subsidy on Demand Rate of Urban Water in Qom City, Econ. Model., 7(22): 101-119 (2013).
[3] Bakker K., Cook C., Water Governance in Canada: Innovation and Fragmentation, J. Water Resour. Dev., 27(02): 275-289 (2011).
[4] Francisco F., Bavar M., Pessoa F., Queiroz E., Asgharnejad H., Sarrafzadeh, M., Developing Water Source Diagram Method for Effective Utilization of Regeneration Unit in Water Networks: Multiple-Contaminant Problems, J. Water Process. Eng., 47: 102758-102763 (2022).
[5] Unesco W.W.A.P., Managing water under uncertainty and risk , Inform. Hum. World., (2012).
[6]   صراف زاده م.، اصغرنژاد ه.، مقایسه مدیریت مصرف آب صنایع در ایران و جهان و نقش آن در توسعه پایدار، ششمین کنفرانس ملی مدیریت منابع آب ایران، (1395).
[7] Wu B., Zeng W., Chen H., Zhao Y., Grey Water Footprint Combined with Ecological Network Analysis for Assessing Regional Water Quality Metabolism, J. Clean. Prod., 112: 3138-3151 (2016).
[8]   مرتضی ت.، ارزش اقتصادی، رویکردی برای مدیریت تقاضای آب در مصارف صنعتی (مطالعه موردی: صنایع تولید مواد شیمیایی)، (1394).
[9]   خزاعلی ح.، مدیریت مصرف آب در صنایع به وسیله جایگزینی سیستم یاز خنک کاری با سیستم بسته: مطالعه موردی: کارخانه ایسکرالتوالکتریک، همایش ملی الگوهای توسعه پایداردر مدیریت آب، (1388).
[10] صرافزاده م.، اصغرنژاد ه.، مطالعه فرآیند استخراج شکر از نیشکر از منظر مصرف آب و ارائه راه‎ کارهایی به‎ منظور کاهش مصرف با استفاده از منابع آب نامتعارف، علوم و مهندسی آب و فاضلاب، 4(3): 50-60 (2019).
[11] Bavar M., Sarrafzadeh M., Asgharnejad H., Norouzi-Firouz H., Water Management Methods in Food Industry: Corn Refinery as a Case Study, J. Food Eng., 2(38): 78-84 (2018).
[12] رضائی م. , صرافزاده ص., بررسی ویژگی ­های آب خاکستری و روش­ های بازیابی آن, فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط زیست، 21(12): 89-108 (2020).
[13] FAO F., Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, URL: http://faostat. fao. org: (2018).
[14] صراف زاده ص.، رویکردهایی جهت کاهش مصرف آب در صنایع فرآیندی با تاکید بر صنعت پالایش نفت, فصلنامه علمی، 12(60): 66-85 (2018).
[15] Panjeshahi M., Ataei A., Gharaie M., Parand R., Optimum Design of Cooling Water Systems for Energy and Water Conservation, Chem. Eng. Res. Des., 87(2): 200-209 (2009).
[16] Mariolakos I., Water Resources Management in the Framework of Sustainable Development, Desalination, 213(1-3): 147-151 (2007).
[17] Schultz T., Water Reuse and Conservation in the CPI, Chem. Eng., 1(9): 15-44 (2008).
[18] Vanrolleghem P., Benedetti L., Meirlaen J., Modelling and Real-Time Control of the Integrated Urban Wastewater System, Environ. Model. Softw., 20(4): 427-442 (2005).
[19] زینی وند ه.، اصل شیرین س.، فلاحی یکتا م.، اسکندری ف.، بررسی سیستم آب خنک کننده پالایشگاه شازند و روش­های کاهش مصرف آب جبرانی، چهارمین کنفرانس بین المللی توسعه فناوری در مهندسی شیمی، (1400).
[20] Mann J., Liu Y., Industrial Water Reuse and Wastewater Minimization, New York: McGraw Hill, (1999).
[21] احمدپور ا.، کلباسی م.، قنواتی ن.ا.، بررسی تصفیه آب برج­های خنک کننده توسط فرآیند ازن زنی، نخستین همایش چیلر و برج خنک کن ایران، (1389).
[22] قاضی میرسعید س.، عطایی آ.، ندافی ی.، امکان سنجی فنی و اقتصادی استفاده از ازن در برج‌های خنک‌کن­تر با هدف کاهش مصرف آب و مواد شیمیایی و انرژی، سومین کنفرانس مدیریت انرژی و محیط زیست، (1392).
[23] فتوحی م.، رضاخانی ن.، روش‌های بهینه‌سازی مصرف آب در برج‌های خنک‌کننده مرطوب، مهندسی شیمی ایران، 16(92): 82-89 (2017).
[24] سعادتی ج.، پاکیزه م.، مروری بر روش‌های تصفیه پساب‌های روغنی با تأکید بر روش‌های غشایی، نشریه علمی فرآیند نو، 10(52): 52-77 (2016).
[25] شریف زاده م.، قربانی م.، مسعودی ر.، شریفی م.، تحلیل برگشتی مبتنی بر جابه جایی مغار نیروگاه تلمبه ذخیره یی سیاه بیشه با استفاده از روش اجزای مجزا، مهندسی علم مواد، 47: 57-49 (1388).
[26] مصطفی نژاد س.، تحقیق در بازیابی درینهای گرم نیروگاه بخاری و سیکل ترکیبی نکا بمنظور استفاده مجدد در نقاط بهینه مصرف، پنجمین کنفرانس نیروگاه­های برق، (1391).
[27] Yuan D., Anthis A., Ghahraman Afshar M., Pankratova N., Cuartero M., Crespo G., Bakker E., All-Solid-State Potentiometric Sensors with a Multiwalled Carbon Nanotube Inner Transducing Layer for Anion Detection in Environmental Samples, Anal. Chem., 87(17): 8640-8645 (2015).
[28] کازرونی و.، کریمی غ.، کاهش آب جبرانی مورد نیاز در برجهای خنک کن پالایشگاه نفت شیراز با استفاده از چیلرهای جذبی و کولرهای هوایی، اولین کنفرانس بین المللی گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع، (1388).
[29] Elberry M., Elsayed E., Teamah M., Abdel-Rahman A., Elsafty A., Performance Improvement of Power Plants Using Absorption Cooling System, Alex. Eng. J., 57(4): 2679-2686 (2018).