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

برای گرم کردن هوای ورودی به بویلر و رساندن آن به نزدیک دمای سوختن در نیروگاه های بخار، از بازیابی انرژی دود خروجی توسط وسیله ای به نام پیش گرم کن گردان یا ژانگستروم استفاده می­ شود. ضعف اصلی ژانگستروم ­ها ناشی از وجود اجزای متحرک و در نتیجه استهلاک بالا و امکان نشتی هوا به دود (بیش از %۲۰) در این سامانه ­ها می ­باشد که منجر به افزایش هوای عبوری از فن ها در بار ثابت بویلر و در نتیجه افزایش مصرف داخلی واحد نیروگاهی و یا کاهش  توان تولیدی نیروگاه  می­ شود. در برابر، لوله گرمایی یک پخش کننده گرمایی بدون هرگونه اجزای متحرک است که نیاز به هیچ گونه کنترل بیرونی ندارد و  همین مسئله استفاده از تبادلگر گرمایی لوله گرمایی به جای ژانگستروم های مرسوم را در عمل پیشنهادی معقول به نظر می رسد. در این پژوهش یک ژانگستروم  فعال در نیروگاه بخار مشهد با ویژگی ­های هندسی (سطح گرمایی برابر ۱۲۰۴۰ مترمربع) و عملیاتی مشخص (ضریب عملکرد گرمایی برابر %۷۱) در نظر گرفته می­ شود و هدف پایانی، طراحی سامانه تبادلگرهای گرمایی 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 آن­ ها از هم  و مقایسه آن­ ها با ژانگستروم توصیف شده از نقطه نظر سطح گرمایی مورد نیاز و حجم اشغالی می­ باشد. در این پژوهش، دو طرح با سیال عامل متفاوت مورد بررسی قرار گرفت که طراحی شماره۲ با ۵۲۲ لوله گرمایی دارای سیال عامل جیوه نسبت به طراحی شماره ۱ با ۹۰۰ لوله گرمایی دارای سیال عامل ترمکس دارای برتری نسبی می ­باشد. کاهش سطح انتقال گرمای مورد نیاز، نبود نشت دود به جریان هوای ورودی به بویلر و حذف مصرف انرژی الکتریکی مربوطه به اجزای دوار ژانگستروم از برتری­ های این طرح می­ باشد.

کلیدواژه ها:

ترموسیفون ، تبادلگر گرمایی ، ژانگستروم ، ضریب عملکرد گرمایی ، سطح انتقال گرما ، حجم اشغال شده