برج خنک کننده نیروگاهی یا برج خنک کننده نیروگاه، جهت خنک سازی بخش‌ها، فعالیت‌ها و فرآیندهای مختلف یک نیروگاه استفاده می‌گردد. با توجه به نیاز گسترده به آب خنک در نیروگاه، معمولاً از نوع کولینگ تاورهای عظیم و بلند مرتبه که سازه بتنی دارند استفاده میشود.
گاهی جریان دبی آب حتی تا پنجاه هزار متر مکعب در ساعت و ارتفاع نیز تا 150 متر می‌رسد. در این نوع کولینگ تاور به جهت حساسیت و الزامات موجود در نیروگاه، باید در تمام طول مدت فعالیت عملکرد مطمئن و پایداری داشته باشد.
در ادامه این مقاله از کارا فناور اطلس پارسی، به بررسی بیشتر درباره این موضوع می‌پردازیم و تعدادی از نیروگاه‌های کشور را نیز معرفی می‌کنیم.
برج خنک کننده نیروگاه برقی حرارتی
بخش عمده انرژی مورد نیاز کشورها از نیروگاه برقی حرارتی تأمین می‌گردد که همه آنها نیاز به خنک سازی نیاز دارند. در نیروگاه‌های برقی حرارتی، آب داغ تأمین شده حاصل از گاز طبیعی، ذغال سنگ، نفت و یا انرژی هسته‌ای توربین‌ها را به حرکت درمی‌آورد.
آب داغ پس از اینکه به بخار اشباع تبدیل شد حال به سمت توربین که به ژنراتور متصل است می‌رود و با استفاده از انرژی جنبشی خود آن را به حرکت در می‌آورد و پس از عبور بخار از توربین وارد کندانسور میشود. در این مرحله کولینگ تاور با کاهش دمای بخار آن را به آب اشباع تبدیل می‌نماید.
“سوخت نیروگاه‌های برقی حرارتی معمولاً گاز طبیعی، ذغال سنگ، نفت و یا فعالیت راکتور اتمی است که بوسیله حرارت آن آب به بخار اشباع تبدیل شده و وارد توربین شده آن را به حرکت درآورده و برق تولید می‌کند. حال این بخار باید در کندانسور شده به وسیله کولینگ تاور خنک شده و سیکل ادامه یابد.”
بخش های مختلف برج خنک کننده نیروگاه
۱. برج خنک کن نیروگاه
۲. پمپ آب سرد
۳. خطوط انتقال سه فاز
۴. ترانسفورماتور افزایش ولتاژ
۵. ژنراتور الکتریکی
۶. توربین بخار کم فشار
۷. پمپ آب بویلر
۸. تقطیر کننده سطحی
۹. توربین بخار فشار متوسط
۱۰. دریچه کنترل بخار
۱۱. توربین بخار فشار بالا
۱۲. دگازور
۱۳. گرم کننده آب
۱۴. حمل‌کننده زغال سنگ
۱۵. قیف زغال سنگ
۱۶. پودرساز زغال سنگ
۱۷. سیلندر دود بویلر
۱۸. قیف خاکستر
۱۹. سوپر هیتر
۲۰. پمپ هوا
۲۱. پس گرم کن
۲۲. سوپاپ هوای احتراق
۲۳. پیش گرم کن مقدماتی
۲۴. پیش گرم کن هوا
۲۵. ته نشین کننده الکترواستاتیکی
۲۶. پمپ هوا
۲۷. دودکش
کولینگ تاور نیروگاه اتمی
در یک نیروگاه اتمی نیز برج خنک کننده جهت خنک کردن کندانسور به کار می‌رود. مطابق تصویر ابتدا در ساختمان اتمی با گرمای حاصل از واکنش هسته‌ای بخار حاصل میشود. بخار تولید شده وارد توربین گردیده و سپس به وسیله ژنراتور برق تولید میشود. در نهایت آب خنک حاصل از کولینگ تاور وارد مبدل شده و کندانسور را خنک می‌کند.
نیروگاه‌های اتمی معمولاً در کنار دریا یا رودخانه ساخته میشود و از این منبع آبی استفاده می‌نماید. در تصویر زیر نیروگاه اتمی بوشهر را ملاحظه می‌فرمایید.
کولینگ تاور نیروگاه شهید رجایی
از جمله نیروگاه‌های برقی حرارتی ایران می‌توان به نیروگاه شهید رجایی قزوین اشاره نمود که اگر از شهر قزوین به سمت تهران حرکت نمایید، به صورت شگفت انگیزی با سازه‌های بلند و زیبا در سمت راست جاده رخ نمایی می‌کند.
برج خنک کننده نیروگاه شهید رجایی ساخت شرکت مهندسی EGI مجارستان است که این شرکت در سال 1992 میلادی توسط شرکت GEA آلمان خریداری شد. این کولینگ تاور از نوع خشک هلر است و دارای سازه اصلی فلزی و نمایی از آلومینیوم است. همچنین ارتفاع این برج 150 متر و آب تغذیه آن از آب چاه تأمین میشود.
از آنجا که این کولینگ تاور از نوع خشک غیر مستقیم است، هیچ نوع مصرف آب در بخش تبخیر نخواهد داشت. این برج خنک کن دارای یک کویل (کندانسور) است که آب در درون آن جریان دارد و همزمان هوا به وسیله مکش طبیعی از روی آن عبور کرده و باعث خنک شدن آن میشود. سپس این آب خنک سیال دیگری را در مبدل حرارتی به صورت غیرمستقیم خنک می‌کند.
کولینگ تاور نیروگاه مفتح
برج خنک کننده نیروگاه مفتح در زمان طراحی از نوع مرطوب ساخته شد. معمولاً این نوع از کولینگ تاور به دلیل مصرف زیاد آب باید در کنار دریا یا رودخانه مورد بهره‌برداری قرار گیرند. حال با گذشت زمان و کمبود شدید منابع آبی در منطقه دچار مشکل گردیده است.
در چند فاز تعدادی از کولینگ تاورهای تر به نوع هلر و هیبریدی تبدیل شده‌اند. با تبدیل کولینگ تاورهای مرطوب به برج خنک کننده هلر و کولینگ تاور هیبریدی تا حدود هشتاد درصد می‌توان در مصرف آب صرفه‌جویی نمود.
- سازه فلزی برج شماره دو نیروگاه همدان از نوع سازه فضایی با المان‌های لوله‌ای است که در نقاط گره با اتصالات پیچی متصل شده‌اند.
- ارتفاع برج 135 متر و به وزن 2000 تن است.
کولینگ تاور نیروگاه رامین
برج خنک کننده نیروگاه رامین در شهر اهواز قرار گرفته و از نوع مرطوب است. بخشی از این نیروگاه به دست شرکت‌های اتحاد جماهیر شوروی سابق و مابقی شرکت روسی ساخته شده است. این کولینگ تاور از بتن ساخته شده و سطوح انتقال حرارت آن از ایرانیت می‌باشد و پنج درجه سانتیگراد دمای آب را کاهش می‌دهد.
در مطلب بالا از شرکت بادران تهویه صنعت سعی کردیم به طور خلاصه عملکرد برج خنک کن نیروگاهی را مورد بررسی قرار داده و تعدادی از آنها را معرفی کنیم؛ لطفاً ما را از نظرات و پیشنهادات سازنده خود بهره‌مند سازید.
