واژههاي کلیدي : کندانسور ، برج خنک کن و خلاء

چکیده

آب مهم ترین ماده حیات و آبادانی است. این ماده سرآغاز حیات و جزء اصلی تمام موجودات زنده است. در قرآن کریم پنجاه و شش آیه در مورد پیدایش و اهمیت آب و وابستگی حیات به این ماده ارزشمند آورده شده است. به دلیل موقعیت خاص جغرافیایی کشور، کاهش ریزشهاي جوي و محدودیت هاي منابع آب سهم ایران از کل منابع تجدید شونده در جهان تنها ۰/۳۴ درصد می باشد و با توجه به ساکن بودن یک درصد از کل جمعیت جهان در کشور، ایران فقیرترین کشور از لحاظ منابع آبی سرانه در قاره آسیا است.

دفتر فنی نظارت بر تولید شرکت برق منطقهاي تهران براي دستیابی به راهکارهاي اصلاح و تعیین نقشه راه مدیریت استفاده از آب در نیروگاههاي حرارتی تحت پوشش، اقدام به تشکیل کمیتهاي تحت عنوان کمیته آب که متشکل از مدیران امور شیمی نیروگاههاي مورد اشاره بود، نمود. مقاله حاضر که نتیجه بررسیهاي کمیته مذکور میباشد، ضمن بررسی وضعیت مصرف آب در نیروگاههاي منطقه تهران که از مصرفکنندگان عمده آب شیرین در منطقه میباشند، راهکارهاي اصلاح الگو مصرف را با مد نظر قراردادن حفظ کارآیی و قابلیت نیروگاهها ارائه مینماید.

-۱ مقدمه

با توجه به قرار گرفتن ایران در نواحی خشک و نیمه خشک میزان بارندگی و حجم آبهاي شیرین ایران به اندازه کافی نیست و ریزش هاي جوي در همه جا یکسان نمی باشد. جدول((۱ میزان بارندگی و تبخیر سالیانه در نواحی مختلف کره زمین را با ایران مقایسه می کند.

کشور ایران با این که ۱/۱ درصد از مساحت کل خشکی جهان را به خود اختصاص داده است، فقط ۰/۳۴ درصد از آبهاي موجود در کل خشکی جهان را در اختیار دارد. مجموع بارندگی سالیانه در ایران حدود ۴۰۰ میلیارد متر مکعب است که ۲۸۴ میلیارد متر

مکعب آن به طور مستقیم تبخیر میشود و تنها بخش کمی از آن به صورت آبهاي سطحی و آب هاي زیر زمینی تأمینکننده منابع آبی کشور است. در حال حاضر مجموع کل آب در دسترس کشور ۹۰ میلیارد متر مکعب میباشد.

جدول: ۱ بارندگی و تبخیر سالیانه در نواحی مختلف جهان بر حسب میلی متر

نام قاره بارندگی سالیانه تبخیر واقعی سالیانه
اروپا ۴٧٣ ۵١۴
آسیا ۶٧٢ ٣٣۴
آفریقا ۶٨۶ ٧۴۵
آمریکا ٩۵١١ ۴٧٢
استرالیا ۴٧٣ ١٠۵
میانگین کل ٨٠٠ ۵٨۴
ایران ۵۵٢ ١٨٠

بررسیهاي آماري نشان میدهد که میانگین مصرف آشکار در کشورهاي پیشرفته براي هر نفر در روز ۳۰۰ لیتر است در حالی که مصرف نهان آب براي هر نفر در روز حدود ۶۰۰۰ لیتر می باشد و به شرح جدول (۲) برآورد گردیده است.

جدول ۲: موارد مصرف نهان سرانه آب

مورد مصرف میزان مصرف
(لیتر)

آبیاري کشت زارها و تهیه و ۲۶۰۰
تولید مواد غذایی

تأمین انرژي (برق، سوخت و ….) ۲۴۰۰
صنایع و معادن ۷۰۰
امور بازرگانی و خدمات ۳۴

میزان بارندگی در ایران حتی از یک سوم میانگین بارندگی در جهان کمتر می باشد. پیشبینی گردیده است که در سال ۱۴۰۰ کشور ایران با کمبود شدید آب مواجه میشود و با کاهش موجودي سرانه آب در سال به کمتر از ۱۰۰۰ متر مکعب، کشور با بحران جدي کم آبی رو به رو میگردد. با توجه به این موارد لازم است از هم اکنون برنامهریزيهاي مناسب انجام پذیرد.
-۲ نقش آب در نیروگاهها بخاري

همانگونه که میدانیم آب همانند مایه حیات در بدن انسان در نیروگاههاي حرارتی به عنوان مایه و یا عامل انتقال انرژي در دو جنبه نقش آفرینی مینماید.

الف) در سیکل بخار بعنوان مایه انتقال انرژي ، حرارت را از سوخت مصرفی در بویلرها و یا منابع حرارتی دیگر گرفته و با انتقال آن به پرههاي توربین بخار ، تبدیل به انرژي جنبشی و در نهایت از طریق ژنراتور تبدیل به انرژي الکتریکی مینماید .

ب) در سیستمهاي خنککن و یا کندانسورها، به عنوان سیالی که انرژي حرارتی را جذب نموده و به کمک تجهیزات تعادلی همچون رادیاتورها ، فنها و … به محیط انتقال میدهد .

با توجه به دو جنبه کاربردي آب در نیروگاههاي بخاري ، بررسی آب مصرفی در سه تیپ از نیروگاهها موجود در منطقه تهران با مشخصات مندرج در جدول((۳ انجام پذیرفت .

جدول شماره:۳ نیروگاههاي بخار تحت پوشش

نام نیروگاه تعداد ظرفیت هر نوع
واحد واحد (MW) برج

طرشت ۴ ۱۰۰ تر
شهیدرجایی (بخار) ۴ ۲۵۰ هلر
منتظرقائم (بخار) ۴ ۱۴۰ تر
شهیدرجایی ۳ ۱۰۰ هلر
(سیکل)

منتظرقائم (سیکل) ۳ ۱۰۰ هلر

سیکل ترکیبی قم ۲ ۱۰۰ ACC
سیکلترکیبی ۶ ۱۶۰ هلر
دماوند

بعثت ۳ ۷۵ تر

با تشکیل کمیته آب مقرر شد ضمن تشریح وضعیت کنونی روند تأمین و مصرف آب در نیروگاهها ، نقاط ضعف و قوت هر یک از نیروگاهها مشخص و راهکارهاي اصلاحی تعیین و مورد ارزیابی قرار گرفته تا در صورت تأیید به عنوان طرح بهینه مورد اجرا قرار گیرد.
-۳ منابع آب در نیروگاههاي مورد مطالعه

به منظور بررسی شرایط عملکردي نیروگاهها در بخش آب ، ابتدا منابع تأمین آب نیروگاهها که عمداً چاههاي عمیق حفر شده در محدوده نیروگاه بوده مورد ارزیابی قرار گرفت که براساس گزارشات دریافتی منابع آب در نیروگاه به شرح

جدول((۴ است .جدول شماره:۴ منابع آب

نام نیروگاه تعداد چاه میزان آب خام برداشتی
(حلقه) (مترمکعب در روز)

شهیدرجایی ۷ ۸۵۰۰
منتظرقائم ۰ ۳۶۰۰۰
بعثت ۶ ۱۴۰۰۰
قم ۳ ۳۰۰
طرشت ۵ ۱۷۰۰
دماوند ۸ ۳۱۰

-۴ مصارف آب در نیروگاهها

مصارف آب در نیروگاه به گونههاي مختلف میباشد که با توجه به نوع برج خنک کن و همچنین نوع رژیم شیمی سیکل آب و بخار متفاوت میباشد ، مصارف عمده آب در نیروگاهها را میتوان به شرح ذیل دستهبندي نمود :

الف) آب و رودي به تصفیهخانه براي تأمین آب دمین ب) آب مصرفی در سرویس ج) مصرف شرب ه) فضاي سبز