salam_to_all
عضو جدید
سيستمهاي ذخيره ساز يخ
جهت بالابردن توان حاصل ازتوربين هاي گازخصوصا"درشرايط آب و هوايي گرم ومرطوب مثل تابستان و درشرايط اوج بار، استفاده ازسيستم هاي خنك ساز هواي ورودي به توربين متداول ميباشد. يك نوع ازاين سيستم ها در واحد نيروگاه Rokeby نصب شده است كه بشرح مزاياي آن مي پردازيم. هدف اصلي پروژه استفاده ازسيستم ذخيره سازي يخ جهت افزايش قدرت نيروگاه از 53100kw در شرايط هواي ورودي 37,7 درجه سانتيگراد به 67100kw با كاهش دماي هواي ورودي به 9/4 درجه سانتي گراد مي باشد.14000kw اضافه شده عمده مزيت استفاده از سيستم يخچال مي باشد كه هزينه كاهش يافته نسبت به يك توربين گازي عادي در شرايط پيك حداقل 100 دلار به ازاي هر كيلووات كنتر است.
مزيت دوم اين سيستم بالابردن راندمان حرارتي توربين بميزان حدود 6 % ميباشد كه ميزان مصرف انرژي براي توليد توان را كاهش داده و بخشي از انرژي توليد يخ را جبران مي كند. اين در حاليست كه اين صرفه جويي در اوج مصرف شبكه انجام مي گيرد ولي يخ در ساعات غير اوج مصرف توليد مي شود. با استفاده از اين سيستم بعضي از قطعات توربين با شرايط هواي مشابه در درجه حرارت پايين تركار مي كنند.توان لازم جهت توليد يخ 1.27kw به ازاي هرتن يخ ميباشد. شكل (1) جا نمايي كلي سايت Rokebyرا نشان ميدهد. عمليات خنك سازي با چرخش آب خنك با دماي طراحي 1/1 درجه سانتي گراد در داخل يك مبدل حرارتي كه در دهانه ورودي توربين قرار دارد انجام مي گيرد. آب در برگشت با دماي تقريبي 7/7 درجه سانتيگراد به مخزن ذخيره برودتي برميگردد. مخزن ذخيره برودتي 9 متر ارتفاع و 24 متر قطر داشته كه ظرفيتي معادل 3/4 ميليون ليتر دارد.حدود 6 متر ازمخزن زير زمين ميباشد تا از يخ زدگي در فصل هاي سرد جلوگيري شود و همچنين مانع تجمع قطرات در داخل مخزن حلقوي گردد. از پلي اتيلن فشرده در بالاي مخزن برودتي جهت ممانعت از پخش شدن آب برگشتي به مخزن روي يخ داخل آن استفاده شده است .
جهت توليديخ ازيك سيستم يخساز آمونياكي استفاده شده كه مجهز به يك كمپرسورحلزوني باتوان الكتريكي 522kw ميباشد.گرما ازطريق كندانسوراز نوع تبخيري ازسيستم دفع ميشود.كل سيكل ساخت يخ 9 دقيقه بطول مي انجامد ودر هر بار تخليه يخ از اواپورتيور 907 كيلو يخ وارد مخزن ذخيره برودتي مي گردد.
كل سيستم بوسيله يك كنترل كننده قابل برنامه ريزي رقمي (PLC) كنترل مي شود. از سنسورهاي حرارتي جهت كنترل دماي هواي ورودي به كمپرسور توربين توسط دو شير پروانه اي استفاده شده است و از طرف ديگر يك ميكرو پروسسور كمپرسور يخ ساز و فن ها و پمپ هاي كنداسور اواپور توري را بهمراه شيرها و پمپ هاي يخ ساز كنترل مي كند. مخزن حلقوي دهانه ورودي هواي توربين با مساحتي معادل 125 مترمربع، معادل 203400 ليتر بر ثانيه هوا را با سرعت 1.5 m/s از خود عبور ميدهد. قطرات كندانس شده آب به ميزان 2.5 lit/s دريك مخزن جمع آوري ميشوند.
سايت شكل (1) اولين نيروگاهي است كه به سيستم خنك سازي مذبور مجهز شده است. در حال حاضر نيروگاهي در دست احداث مي باشد كه مشخصات سيستم خنك سازي آن 4.3 ميليون ليتر ظرفيت ذخيره سازي يخ و 37400 تن در ساعت توليد يخ مي باشد. در سال 1999 سيستم ديگر با ظرفيت ذخيره سازي 13 ميليون ليتر و توليد 16500 تن در ساعت يخ در نيروگاه لينكلن نصب شد.
شكل(1) : جانماي سايت Rokeby
سيستمخنك سازي مذكور مي تواند به دو بخش توليد يخ و چرخش آب خنك براي خنك كردن هوايورودي تقسيم شود. اين سيستم براي كاركرد در طول يكهفته طراحي شده است. شكل (2) نمودار سيكل كاركرد اين سيستم را در يك هفته نشان مي دهد. اين سيكل ذخيره برودت 4ساعت در روز و پنج روز در هفته هواي خنك ورودي توربين هاي نيروگاه لينكلن را تأمينمي كند. اين سيستم هوا با دماي خشك 39 درجه سانتي گراد و رطوبت نسبي 34% به ميزان250000 g/s (كهانتالپي معادل96 kj/kg خواهدداشت) را با دماي 4/4 و رطوبت نسبي 100% و انتالپي35 kj/kg واردتوربين ميكندو قادر به تأمين اين شرايط به ميزان 20 ساعت در هفته مي باشد. 148ساعت باقيمانده هفته صرف توليد يخ در حجم تقريبي 550 تن مي شود.
شكل(2)
آب خنك از مخزن ذخيره برودتي به مخزن 24 حلقه اي(سيكل كاري ذخيره برودتي در هفته) دهانه ورودي توربين، توسط 2 پمپ گريز از مركز افقي با دبي 612 lit/s منتقل مي شود. تنها يكي از پمپها قادر به تأمين هواي خنك طراحي با درجه حرارت 7.2 درجه سانتيگراد در طول روز ميباشد و بدين جهت سيستم داراي يك رزرو(redundancy) مي باشدكه افزايش تواني درحدود 1 MW كمتر از توان طراحي خواهد داشت .
سيستم فقط در تابستان مورد استفاده قرار مي گيرد و در طول زمستان تعمير و نگهداري مي شود.
هزينه احداث سيستمي مثل سيستم نيروگاه لينكلن تقريبا" 165دلار به ازاي هركيلووات مي باشد كه احداث آن حدوديك سال طول كشيد.سيكل هاي ساده توربوژنراتورهاي گازي، نظيرنيروگاه مذكور، هزينه سرمايه گذاري اوليه معادل 300 دلار بر هركيلووات دارند. همانطور كه اشاره شد هزينه كاركرد سيستم خنك سازي معادل صرفه جويي در افزايش راندمان نيروگاه مي باشد كه ناچيز است. احداث سيستم خنك سازي با ظرفيت 37400 تن در ساعت براي 4 ساعت در روز و 5 روز در هفته مساحتي معادل 9290 مترمربع نيازدارد. اين سيستم دراصل درحكم يك ذخيره ساز انرژي الكتريكي است كه به جاي ذخيره انرژي الكتريكي انرژي برودتي راذخيره مينمايد.
منبع : ASHRE Journal
آدرس : http://www.ashraejornal.org
جهت بالابردن توان حاصل ازتوربين هاي گازخصوصا"درشرايط آب و هوايي گرم ومرطوب مثل تابستان و درشرايط اوج بار، استفاده ازسيستم هاي خنك ساز هواي ورودي به توربين متداول ميباشد. يك نوع ازاين سيستم ها در واحد نيروگاه Rokeby نصب شده است كه بشرح مزاياي آن مي پردازيم. هدف اصلي پروژه استفاده ازسيستم ذخيره سازي يخ جهت افزايش قدرت نيروگاه از 53100kw در شرايط هواي ورودي 37,7 درجه سانتيگراد به 67100kw با كاهش دماي هواي ورودي به 9/4 درجه سانتي گراد مي باشد.14000kw اضافه شده عمده مزيت استفاده از سيستم يخچال مي باشد كه هزينه كاهش يافته نسبت به يك توربين گازي عادي در شرايط پيك حداقل 100 دلار به ازاي هر كيلووات كنتر است.
مزيت دوم اين سيستم بالابردن راندمان حرارتي توربين بميزان حدود 6 % ميباشد كه ميزان مصرف انرژي براي توليد توان را كاهش داده و بخشي از انرژي توليد يخ را جبران مي كند. اين در حاليست كه اين صرفه جويي در اوج مصرف شبكه انجام مي گيرد ولي يخ در ساعات غير اوج مصرف توليد مي شود. با استفاده از اين سيستم بعضي از قطعات توربين با شرايط هواي مشابه در درجه حرارت پايين تركار مي كنند.توان لازم جهت توليد يخ 1.27kw به ازاي هرتن يخ ميباشد. شكل (1) جا نمايي كلي سايت Rokebyرا نشان ميدهد. عمليات خنك سازي با چرخش آب خنك با دماي طراحي 1/1 درجه سانتي گراد در داخل يك مبدل حرارتي كه در دهانه ورودي توربين قرار دارد انجام مي گيرد. آب در برگشت با دماي تقريبي 7/7 درجه سانتيگراد به مخزن ذخيره برودتي برميگردد. مخزن ذخيره برودتي 9 متر ارتفاع و 24 متر قطر داشته كه ظرفيتي معادل 3/4 ميليون ليتر دارد.حدود 6 متر ازمخزن زير زمين ميباشد تا از يخ زدگي در فصل هاي سرد جلوگيري شود و همچنين مانع تجمع قطرات در داخل مخزن حلقوي گردد. از پلي اتيلن فشرده در بالاي مخزن برودتي جهت ممانعت از پخش شدن آب برگشتي به مخزن روي يخ داخل آن استفاده شده است .
جهت توليديخ ازيك سيستم يخساز آمونياكي استفاده شده كه مجهز به يك كمپرسورحلزوني باتوان الكتريكي 522kw ميباشد.گرما ازطريق كندانسوراز نوع تبخيري ازسيستم دفع ميشود.كل سيكل ساخت يخ 9 دقيقه بطول مي انجامد ودر هر بار تخليه يخ از اواپورتيور 907 كيلو يخ وارد مخزن ذخيره برودتي مي گردد.
كل سيستم بوسيله يك كنترل كننده قابل برنامه ريزي رقمي (PLC) كنترل مي شود. از سنسورهاي حرارتي جهت كنترل دماي هواي ورودي به كمپرسور توربين توسط دو شير پروانه اي استفاده شده است و از طرف ديگر يك ميكرو پروسسور كمپرسور يخ ساز و فن ها و پمپ هاي كنداسور اواپور توري را بهمراه شيرها و پمپ هاي يخ ساز كنترل مي كند. مخزن حلقوي دهانه ورودي هواي توربين با مساحتي معادل 125 مترمربع، معادل 203400 ليتر بر ثانيه هوا را با سرعت 1.5 m/s از خود عبور ميدهد. قطرات كندانس شده آب به ميزان 2.5 lit/s دريك مخزن جمع آوري ميشوند.
سايت شكل (1) اولين نيروگاهي است كه به سيستم خنك سازي مذبور مجهز شده است. در حال حاضر نيروگاهي در دست احداث مي باشد كه مشخصات سيستم خنك سازي آن 4.3 ميليون ليتر ظرفيت ذخيره سازي يخ و 37400 تن در ساعت توليد يخ مي باشد. در سال 1999 سيستم ديگر با ظرفيت ذخيره سازي 13 ميليون ليتر و توليد 16500 تن در ساعت يخ در نيروگاه لينكلن نصب شد.
شكل(1) : جانماي سايت Rokeby
سيستمخنك سازي مذكور مي تواند به دو بخش توليد يخ و چرخش آب خنك براي خنك كردن هوايورودي تقسيم شود. اين سيستم براي كاركرد در طول يكهفته طراحي شده است. شكل (2) نمودار سيكل كاركرد اين سيستم را در يك هفته نشان مي دهد. اين سيكل ذخيره برودت 4ساعت در روز و پنج روز در هفته هواي خنك ورودي توربين هاي نيروگاه لينكلن را تأمينمي كند. اين سيستم هوا با دماي خشك 39 درجه سانتي گراد و رطوبت نسبي 34% به ميزان250000 g/s (كهانتالپي معادل96 kj/kg خواهدداشت) را با دماي 4/4 و رطوبت نسبي 100% و انتالپي35 kj/kg واردتوربين ميكندو قادر به تأمين اين شرايط به ميزان 20 ساعت در هفته مي باشد. 148ساعت باقيمانده هفته صرف توليد يخ در حجم تقريبي 550 تن مي شود.
شكل(2)
آب خنك از مخزن ذخيره برودتي به مخزن 24 حلقه اي(سيكل كاري ذخيره برودتي در هفته) دهانه ورودي توربين، توسط 2 پمپ گريز از مركز افقي با دبي 612 lit/s منتقل مي شود. تنها يكي از پمپها قادر به تأمين هواي خنك طراحي با درجه حرارت 7.2 درجه سانتيگراد در طول روز ميباشد و بدين جهت سيستم داراي يك رزرو(redundancy) مي باشدكه افزايش تواني درحدود 1 MW كمتر از توان طراحي خواهد داشت .
سيستم فقط در تابستان مورد استفاده قرار مي گيرد و در طول زمستان تعمير و نگهداري مي شود.
هزينه احداث سيستمي مثل سيستم نيروگاه لينكلن تقريبا" 165دلار به ازاي هركيلووات مي باشد كه احداث آن حدوديك سال طول كشيد.سيكل هاي ساده توربوژنراتورهاي گازي، نظيرنيروگاه مذكور، هزينه سرمايه گذاري اوليه معادل 300 دلار بر هركيلووات دارند. همانطور كه اشاره شد هزينه كاركرد سيستم خنك سازي معادل صرفه جويي در افزايش راندمان نيروگاه مي باشد كه ناچيز است. احداث سيستم خنك سازي با ظرفيت 37400 تن در ساعت براي 4 ساعت در روز و 5 روز در هفته مساحتي معادل 9290 مترمربع نيازدارد. اين سيستم دراصل درحكم يك ذخيره ساز انرژي الكتريكي است كه به جاي ذخيره انرژي الكتريكي انرژي برودتي راذخيره مينمايد.
منبع : ASHRE Journal
آدرس : http://www.ashraejornal.org
آخرین ویرایش توسط مدیر:
