ارزیابی شیمی آب در سیستم خنک کن هیبریدی نیروگاه حرارتی با استفاده از آنالیز ICP-MS و مقایسه با دستورالعمل های EPRI

سیستم های خنک کن نیروگاه های حرارتی نقش تعیین کننده ای در حفظ راندمان سیکل بخار، افزایش قابلیت اطمینان تجهیزات و کاهش هزینه های تعمیرات دارند. کیفیت شیمیایی آب در این سیستم ها یکی از مهم ترین عوامل موثر بر نرخ خوردگی، تشکیل رسوب و کاهش انتقال حرارت است. در پژوهش حاضر وضعیت شیمی آب و رفتار خوردگی در سیستم خنک کن هیبریدی (خشک تر) نیروگاه حرارتی نمونه مورد بررسی قرار گرفت. این نیروگاه با ظرفیت اسمی ۱۰۰۰ مگاوات بخش عمده آب مصرفی خود را از پساب تصفیه شده شهری تامین می کند و به منظور کاهش مصرف آب از برج های خنک کن خشک و تر به صورت ترکیبی بهره می برد. نمونه برداری از آب دمین، آب در گردش برج خشک، آب ورودی مبدل های حرارتی، آب برج تر و آب میکاپ انجام شد و پارامترهای عمومی شامل pH، هدایت الکتریکی، TDS، دما و شوری اندازه گیری گردید. علاوه بر آن غلظت عناصر فلزی با استفاده از روش ICP-MS تعیین شد. نتایج نشان داد که آب دمین دارای خلوص بسیار بالا بوده و تقریبا فاقد یون های فلزی است، در حالی که در سیکل خشک افزایش قابل توجه غلظت آلومینیوم تا حدود ۲۶۰ مشاهده شد که بیانگر وقوع خوردگی فعال در رادیاتورهای آلومینیومی برج خشک است. در مقابل در برج تر غلظت عناصر کلسیم، سدیم، پتاسیم، سیلیس، مس و روی به طور چشمگیری افزایش یافت که ناشی از تبخیر، تغلیظ املاح و استفاده از پساب به عنوان آب جبرانی است. مقایسه نتایج با دستورالعمل های موسسه EPRI نشان داد که اگرچه مقادیر آهن و مس در محدوده قابل قبول قرار دارند، اما افزایش غلظت آلومینیوم می تواند به عنوان شاخص اصلی تخریب تجهیزات انتقال حرارت مطرح شود. بر این اساس اصلاح برنامه کنترل شیمی آب، پایش پیوسته آلومینیوم محلول و بازنگری در شرایط بهره برداری برج خشک به عنوان مهم ترین راهکارهای مدیریتی پیشنهاد می شود. نتایج این پژوهش می تواند مبنایی برای توسعه برنامه های پایش هوشمند خوردگی در نیروگاه های دارای سیستم خنک کن هیبریدی باشد.

کلیدواژه ها:

نیروگاه حرارتی ، برج خنک کن خشک ، خوردگی ، آلومینیوم ، ICP-MS ، شیمی آب ، پایش خوردگی