سرفصل های مهم این مقاله:
با شروع مشکلات وارنیش آزمایشگاه‌های مختلف برای تشخیص وارنیش روغن دست به کار شدند. به عنوان مثال آزمایشگاه exonmobil با استفاده سانتریفیوژ کردن نمونۀ روغن (Ultra Centrifuge Rating) وضعیت وارنیش را ارزیابی میکند. آزمایشگاه singnum مبتکر QSA(Quantitave Spectrophotometric Analysis) بود که با تلفیقی از روش طیف‌سنجی رنگ و اندازهگیری دانسیته، پتانسیل تشکیل وارنیش در روغن را مشخص میکند. طیف سنجی مادون قرمز (FTIRI) نیز روند افزایش در شدت پیک روغن در عددموج cm-1 1630 و cm-1 1741 را به عنوان زنگ خطری برای وقوع وارنیش اعلام میکند.
اما بدون شک جامع‌ترین، دقیق‌ترین و مقرون به صرفه‌ترین روش تشخیص پتانسیل وارنیش روغن آزمایش Membrane Patch Colorimetric (MPC) می‌باشد.
البته آزمایشگاه‌های مرجع آنالیز روغن در سطح جهانی نظرات متفاوتی در خصوص حدمجاز مقدار وارنیش اعلام نموده‌اند. به عنوان مثال آزمایشگاه TestOil اعلام کرده است: بعضی از سیستم‌ها نتیجه MPC پایینی داشتند اما بازدیدهای انجام‌شده از بخش‌های داخلی سیستم روانکاری، از وقوع رسوبات شدید وارنیش حکایت می‌کرد. این آزمایشگاه کاهش مقدار ΔE را اینطور توضیح میدهد: اگر نرخ رسوب وارنیش با نرخ تولید وارنیش در روغن برابر شود، نتایج ΔE ثابت می‌ماند و درصورتی که نرخ رسوب وا رنیش از نرخ تولید وارنیش بیشتر شود این مقدار روند کاهشی خواهد داشت. بنابراین کاهش مقدار ΔE به عنوان زنگ خطری برای افزایش نرخ رسوب وارنیش است. این سناریو در نواحی داغ مانند بیرینگ‌ها بیشتر اتفاق افتاده است. به عبارت دیگر در یاتاقان رسوب زیادی از وارنیش مشاهده شده اما در بعضی موارد دیده شده که مقدار MPC کمتر از 10 و ثابت باقی مانده است.
شرکت نوریا نیز اعلام میکند: در آزمایش پتانسیل تشکیل وارنیش 7843ASTM D ، تعیین سطحی قابل‌قبول از وارنیش اندازه‌گیری‌شده که بتواند کارکرد بدون مشکل ماشین را تضمین کند، با چالش‌های واقعی روبرو می‌باشد.
لذا باید گفت: تست MPC به طور مستقیم سطح وارنیش سیستم روانکاری را ارزیابی نمی‌کند بلکه این تست فقط نشان‌دهنده پتانسیل و ریسک وقوع وارنیش در روغن است. به عبارت دیگر، پایین بودن مقدار ΔE به نبودن رسوب خطرناک وارنیش دلالت نمی‌کند ولی احتمال وقوع وارنیش را پایین ارزیابی می‌نماید.
[aparat id=’ByYFc’]
Membrane Patch Colorimetric (MPC)
در سال 2012 سازمان ASTM استاندارد D7843را منتشر کرد که پتانسیل ایجاد وارنیش در روغن را از طریق آزمایشMPC (رنگ سنجی) مشخص میکند. مراحل انجام آزمایش به قرار زیر است:1-آماده سازی نمونه روغن
آماده سازی نمونه روغن چهار شبانه روز به طول می‌انجامد. ابتدا نمونه روغن به کمک آون (Oven) به مدت 24 تا 25 ساعت در دمایی بین C60° تا C65° گرم میشود. سپس نمونه به مدت 72 ساعت در محیطی تاریک و در دمای C15° تا C25° (دمای اتاقroom temperature) نگهداری میشود در طول این 72 ساعت مولکول‌های وارنیش محلول در روغن فرصت میابد که به یکدیگر جذب‌شده و توده‌های وارنیش نامحول را تشکیل دهند. اشعه UV در نور خورشید و لامپ فلوئورسنت بر نتایج آزمایش تاثیرگذار است. زیرا اشعه UV سبب‌ساز واکنش فوتو-کاتالیتیک در نمونه روغن است. لذا ضمن رعایت این نکته در آزمایشگاه لازم است از ظروف تیره برای نمونه‌گیری روغن استفاده شود.2- عبور نمونه روغن از فیلتر 0.45 μm
پس از آماده‌سازی نمونه روغن، mL50 روغن با mL50 حلال غیرقطبی ( Non-polar solvent) رقیق میشود به مدت 15 دقیقه مخلوط می‌گردند. این حلال طبق استاندارد ASTM D7843-18 ماده ای به نامPetroleum spirit IP 40/60 می باشد. سپس محلول حاصل به کمک پمپ مکش با ایجاد خلا در محدوده از فیلتری از جنس سلولز نیترات (nitro-cellulose) با مش μm0.45 عبور داده میشود.
تصویر (1)– فیلتر آزمایشMPC
پس از عبور کامل محلول از کاغذ فیلتر، این کاغذ در محیطی تمیز و در مدت حدود سه ساعت کاملا خشک میشود. در نهایت طیف رنگی لکه ایجاد شده روی کاغذ به کمک دستگاه طیف‌سنج نوری (Spectrophotometer) اندازهگیری میشود و نتیجه آن با ΔE یا عدد پتانسیل تشکیل وارنیش در مقیاس CIE LAB گزارش می‌گردد. این عدد نماینده طیف رنگ‌های قرمز، زرد و مشکی روی کاغذ فیلتر است و شاخصی از پتانسیل تشکیل وارنیش روغن می‌باشد.
تصویر (2)– اثر طیف رنگ‌های قرمز، زرد و مشکی در مقدار ΔE
سوالات رایج در خصوص مقدار ΔE در آزمایش ASTM D7843-18
رنگ روغن در مقدار ΔE چه اثری دارد؟
همانطور که در فصول قبل اشاره شد رنگ روغن توربین به مرور زمان تیره‌تر میشود اما این تغییر رنگ روغن در نتایج این تست تاثیری ندارد و روغن‌های تیره در صورتی که حاوی وارنیش نباشند، اثری از خود روی کاغذ باقی نمی‌گذارند. زیرا فقط ذرات وارنیش نامحلول از کاغذ عبور نمی‌کنند، تغییر رنگ کاغذ فیلتر را باعث میشوند. به همین علت، در روغن نو مقدار ΔE معمولا عددی کمتر از دو است. اما ذکر این نکته اهمیت دارد که مطابق با نظر استاندارد ASTM D7843-18 این آزمایش برای روغن‌های توربین حاوی رنگ (Dyes) مناسب نمی‌باشد.محدوده مجاز تغییرات ΔE چقدر است؟
قبل از سال 2020 یکی از مراجع معبر در خصوص حد مجاز نتیجه تست MPC جدول نشان داده شده در تصویر (3) بود
تصویر (3)– Membrane patch colorimetric (MPC)- ASTM D7843
اما وضعیت پتاسیل تولید وارنیش در روغن براساس ویرایش سال 2020 استاندارد 4378 ASTM D در تصویر (4) نشان داده است. در این استاندارد نتیجه تست MPC با مقادیر ΔE بیشتر از 20 را به عنوان نقطه شروع نگرانی کاربران توربین در خصوص وقوع وارنیش اعلام نموده است. شایان ذکر است که این استاندارد مقدار بیشتر از 30 را به عنوان شرایط نیازمند انجام اصلاحی معرفی نموده است.
البته آزمایشگاه‌های مرجع آنالیز روغن در سطح جهانی نظرات متفاوتی در خصوص حدمجاز مقدار وارنیش اعلام نموده‌اند. به عنوان مثال آزمایشگاه TestOil اعلام کرده است: بعضی از سیستم‌ها نتیجه MPC پایینی داشتند اما بازدیدهای انجام‌شده از بخش‌های داخلی سیستم روانکاری، از وقوع رسوبات شدید وارنیش حکایت می‌کرد. این آزمایشگاه کاهش مقدار ΔE را اینطور توضیح میدهد: اگر نرخ رسوب وارنیش با نرخ تولید وارنیش در روغن برابر شود، نتایج ΔE ثابت می‌ماند و درصورتی که نرخ رسوب وا رنیش از نرخ تولید وارنیش بیشتر شود این مقدار روند کاهشی خواهد داشت. بنابراین کاهش مقدار ΔE به عنوان زنگ خطری برای افزایش نرخ رسوب وارنیش است. این سناریو در نواحی داغ مانند بیرینگ‌ها بیشتر اتفاق افتاده است. به عبارت دیگر در یاتاقان رسوب زیادی از وارنیش مشاهده شده اما در بعضی موارد دیده شده که مقدار MPC کمتر از 10 و ثابت باقی مانده است.
شرکت نوریا نیز اعلام میکند: در آزمایش پتانسیل تشکیل وارنیش 7843ASTM D ، تعیین سطحی قابل‌قبول از وارنیش اندازه‌گیری‌شده که بتواند کارکرد بدون مشکل ماشین را تضمین کند، با چالش‌های واقعی روبرو می‌باشد.
لذا باید گفت: تست MPC به طور مستقیم سطح وارنیش سیستم روانکاری را ارزیابی نمی‌کند بلکه این تست فقط نشان‌دهنده پتانسیل و ریسک وقوع وارنیش در روغن است. به عبارت دیگر، پایین بودن مقدار ΔE به نبودن رسوب خطرناک وارنیش دلالت نمی‌کند ولی احتمال وقوع وارنیش را پایین ارزیابی می‌نماید.
تغییرات نوسانی در نتایج ΔE به چه علت است؟
با فرض انجام شدن تمامی مراحل انجام آزمایش در آزمایشگاه به صورت کاملا استاندارد، نوسان مقدار ΔE در نمونه‌های متوالی ارسال شده به همان آزمایشگاه میتواند ناشی از دلایل ذیل باشد:1- افرایش نرخ رسوب‌گذاری
همانطور که گفته شد، با افرایش نرخ رسوب‌گذاری، مقدار وارنیش در نمونه روغن کاهش می‌یابد، در حالی که سطوح تجهیزات شرایط خطرناکی را به لحاظ افزایش رسوب وارنیش تجربه میکنند. لذا کاهش مقدار ΔE تنها به واسطه انجام عملیات وارنیش‌زدایی و یا سرریز حجم زیادی روغن نو به روغن کارکرده امکان‌پذیر می باشد به همین علت باید نسبت به کاهش‌های ناگهانی ΔE بدون انجام اقدام اصلاحی، ابراز نگرانی نمود.2- دمای روغن در زمان نمونه‌گیری
تحقیقات میدانی صورت گرفته در این زمینه نشان میدهد که شدت رسوب‌گذاری وارنیش با کاهش دمای روغن توربین ارتباط مستقیم داشته و به همین علت دمای نمونه‌گیری تاثیر زیادی در نوسان نتایج دارد. شایان ذکر است، استاندارد 4378 ASTM در ویرایش سال 2020، ثبت دمای روغن توربین در زمان نمونه‌گیری را به عنوان یکی از پارامترهای نوشته‌شده بر روی ظرف نمونه‌گیری، اعلام نموده است. این در حالی است که در نسخه های قدیمی‌تر این استاندارد، به ثبت دمای روغن تاکیدی نشده بود. شایان ذکر است که که مطابق با نظر استاندارد ASTM D7843-18 در زمان نمونه‌گیری، روغن توربین باید حداقل یک ساعت در دمای کاری باشد.3- وسایل آزمایش
طبق استاندارد ASTM D7843-18 وسایلی مانند پمپ خلا آزمایشگاه روغن و همچنین فیلتر کاغذی می‌توانند اثر مهمی در نتایج تست داشته باشند.4- به‌روز شدن استاندارد 7843 ASTM و تغییرات جزئی در روش آزمایش
بعضی تغییرات جزئی در روش آزمایش میتواند نتایج آزمایش را تغییر دهید. به عنوان مثال در نسخه جدید استاندارد 7843 ASTM فیلتر سلولزی در زمان بیشتری نسبت به نسخه‌های قبلی شستشو میشود. همین مسئله کاهش مقدار وارنیش روغن در آزمایش‌های جدید را به همراه داشته است. بنابراین با هربار تغییر استاندارد 743 ASTMنتایج قبلی را نمی‌توان با نتایج نسخه جدید آزمایش مقایسه نمود.5- حل شدن وارنیش در حلال
حلال غیرقطبی در تست MBC با هدف رقیق کردن روغن و افزایش سرعت عبور نمونه از فیلتر کاغذی استفاده میشود. اما این حلال میتواند بعضی از مولکول‌های وارنیش را در خود حل کند و در نتیجه این وارنیش‌های حل شده در نتایج تست اثری ندارند و از فیلتر کاغذی عبور میکنند.6- شکارشدن ذرات در عمق فیلتر
بعضی از مولکول‌های وارنیش از سطح فیلتر کاغذی عبور میکنند و در عمق فیلتر شکار میشوند. پرواضح است که دستگاه طیف‌سنج نوری فقط تغییرات رنگ سطح کاغذ را اندازهگیری میکند و به همین علت، ذرات وارنیش که در عمق فیلتر نفوذکرده‌اند، در شدت رنگ اندازهگیری اثری ندارند.سرفصل های مهم این مقاله:
در تمامی نیروگاه‌های حرارتی بخش بخار کشور به جز مواردی که در موقعیت ساحلی دریای خزر و خلیج فارس قرار دارند- جهت
سیستم خنک‌کن سیکل بخار از سیستم‌های خشک مستقیم و غیرمستقیم (ACC & Heller) استفاده میشود که در این خصوص آب
مورد نیاز جهت خنک‌کاری می‌بایست از طریق منابع آب زیرزمینی و خصوصاً چاه‌های عمیق نزدیک محل نیروگاه تامین گردد. بر
اساس آمارگیری سالیانه استفاده از منابع آب زیرزمینی در بخش صنعت کشور، میزان استفاده از سال ۱۳۵۱ الی ۱۳۹۴ به شرح جدول ۱
می‌باشد.
سیستم‌های خنک‌کن نیروگاه‌های حرارتی را می‌توان به دو دسته زیر تقسیم‌بندی نمود:
بر اساس جداول شماره ۳، ۴ و ۵، مشخصات عملکرد و خروجی انرژی سیستم‌های خنک‌کن خشک مستقیم و خشک غیرمستقیم
تحت شرایط مختلف ارائه می‌گردد؛ طی این بررسی مشخص می‌گردد که توان خروجی سیستم خنک‌کن ACC نه تنها در شرایط
مختلف از سیستم Heller کمتر نمی‌باشد بلکه در شرایط پیک (حداکثر) بار نیز دارای عملکرد مناسب و با بهره‌وری بالاتر می‌باشد که
در صورت بالانس مزایا و معایب کلی دو سیستم، انتخاب سیستم خنک‌کن ACC با امتیاز حفظ منابع غیر قابل بازگشت آب زیرزمینی
در کوتاه مدت در نواحی دارای کمبود آب و دارای خشک‌سالی، نسبت به مزایای نسبی سیستم Heller امری مهم و دارای اولویت محسوب می‌گردد.
با توجه به اینکه بر اساس نیاز صنعت برق و انرژی کشور جهت ایجاد پایگاه‌های توزیع برق در سراسر نقاط کشور، احداث نیروگاه در
استان‌های کم آب مرکزی، شرقی و جنوبی کشور متمرکز می‌باشد و نیز با توجه به سیستم‌های خنک‌کن نقاط مذکور که از نوع خشک
مورد استفاده قرار می‌گیرد، می‌توان طبق پیشرفت اخیر و با توجه به جدول شماره ۶ و بر اساس نیروگاه‌های گازی در حال مطالعه
(جمعاً حدود ۱۰ هزار مگاوات) جهت احداث بخش سیکل ترکیبی بخار (با میانگین واحدهای ۱۶۰ مگاواتی رایج)، بیش از ۳۰ واحد بخار
قابل اجرا در این مناطق را پیش‌بینی نمود که در این صورت و با بکارگیری سیستم خنک‌کن نیروگاهی از نوع خشک مستقیم (ACC)،
کاهش میزان مصرف آب خام از منابع زیرزمینی، سالیانه بالغ بر ۸ میلیون مترمکعب خواهد بود که این میزان در چشم‌اندازی سی‌ساله
میتواند از هدر رفت حجمی بیش از ۷۰۰ میلیون مترمکعب از منابع آب زیرزمینی پیشگیری به عمل آورد.
این مورد در حالی است که با بررسی تکمیلی جدول شماره ۶ و در صورتی که نیروگاه‌های احداث شده پیشین دارای سیستم خنک‌کن
Heller با جایگزینی سیستم خنک‌کن ACC (در نواحی کم آب) می‌بود همانند استان‌های یزد، اصفهان، کرمان، تهران، سیستان و
بلوچستان، هرمزگان، خراسان، خوزستان، مرکزی، به میزان ۱۲ میلیون مترمکعب در سال شاهد کاهش مصرف و حفظ منابع آب
زیرزمینی در آن مناطق بودیم.
جدول ۶- نیروگاه‌های حرارتی برق احداث شده، در حال اجرا و در دست مطالعه کشور تا سال ۱۳۹۵
با توجه به کمبود منابع آب زیرزمینی و خشک‌سالی در بخش اعظم نواحی کشور ایران در چشم‌انداز پیش رو و به جهت مصرف بهینه
با بهره‌وری مناسب از منابع آب و حفظ آن، لازم است در صورت نیاز به احداث نیروگاه‌های بخار تولیدکننده انرژی در چنین مناطقی که
فاقد آب‌های سطحی لازم می‌باشد و نیز با توجه به دانش کنونی کشور در حوضه نیروگاهی، سیستم‌های خنک‌کن اصلی نیروگاه‌های
بخار از نوع خشک مستقیم (ACC) انتخاب و در طرح‌ها لحاظ گردد؛ این بهینه‌سازی به گونه‌ای است که کاهش مصرف آب در یک
واحد بخار نیروگاهی در سال (۲۶۰ هزار مترمکعب در سال) میتواند آب شرب مصرفی ۵ لیتر در شبانه‌روز برای هر نفر در شهری ۱۵۰
هزار نفری را در یک سال تامین نماید. این مورد در حالی است که در کشور ایران و با توجه به شرایط اقلیمی کلی کشور، به جهت
تولید انرژی، اقدام مناسب و بهینه استفاده از سیستم‌های تولید انرژی تجدیدپذیر همانند نیروگاه‌های خورشیدی، بادی، زمین‌گرمایی
و یا ترکیب آن با نیروگاه‌های سوخت فسیلی می‌باشد. البته در انتها ذکر این نکته ضروری است که مصرف بهینه از منابع آب زیرزمینی
در بخش صنعت کشور بایستی به موازات بهینه‌سازی در سایر بخش‌های مصرف‌کننده منابع آب کشور خصوصاً بخش اصلی آن یعنی
کشاورزی باشد، که هم اکنون سهمی بالغ بر ۸۵ درصد از حجم آب مصرفی کشور را دارا می‌باشد و بدیهی است که بهینه‌سازی مصرف
منابع آب در بخش صنعت وقتی معنای کاربردی می‌یابد که در سایر بخش‌های مصرف‌کننده آب نیز به ایده‌آل‌های مصرف نزدیک
شویم.
منبع: سعید عابد زحمتکش پسند، عیسی زاهدی “مصرف بهینه منابع آب زیر زمینی از طریق انتخاب مناسب سیستم های خنک کن نیروگاه های حرارتی بخش بخار” سومین کنفرانس بین المللی نوآوری اخیر در مهندسی صنایع و مهندسی مکانیک – تهران -1395
جدول ۱- مقدار مصرف بخش صنعت از آب زیرزمینی در سنوات مختلف
انواع سیستم خنک‌کن نیروگاه‌های حرارتی
سیستم‌های خنک‌کن نیروگاه‌های حرارتی را می‌توان به دو دسته زیر تقسیم‌بندی نمود:
1- سیستم آب تازه (Fresh Water) یا سیستم Once Through
منابع قابل استفاده در این سیستم برای خنک کردن عبارتند از: آب دریا، رودخانه، آب دریاچه و آب دریاچه طبیعی؛ در این روش آب خنک‌کن به طور مستقیم از یک سمت وارد لوله‌های تجهیز کندانسور شده و پس از اینکه بطور غیرمستقیم عمل کندانس بخار خروجی توربین با کاهش ۴۰ درجه سانتی‌گرادی بخار آب به آب مایع را باعث گردید، از سمت دیگر با درجه حرارت ۵ الی ۱۰ درجه سانتی‌گراد بیشتر از آب ورودی، خارج شده و به دریا، رودخانه و یا دریاچه برمی‌گردد (تصویر 1). سیستم فوق در کشور در نیروگاه‌هایی همانند نکا، پره سر مورد استفاده قرار گرفته است.
تصویر 1- سیستم خنک‌کن Once Through با استفاده از آب دریا
2- سیستم چرخشی (Recirculating System)
این سیستم به دو قسمت تقسیم می‌گردد:۲-1 سیستم باز یا فرآیند خنک‌کن تر (Wet Cooling System)
در این سیستم آب سیکل بخار توسط افشانک‌هایی بصورت اسپری پاشش میشود که به جهت برخورد هوای تازه با آب و عمل تبخیری که صورت می‌پذیرد، دمای آب کاهش می‌یابد؛ همانگونه که از عملکرد این سیستم مشخص است، به علت تبخیر آب حین عملیات خنک‌کاری به آب جبرانی و تغذیه پیوسته سیستم نیاز دارد که باعث می‌گردد مصرف آب بسیاری در این سیستم وجود داشته باشد. سیستم فوق در کشور در نیروگاه رامین استفاده قرار گرفته است.۲-2 سیستم بسته یا فرآیند خنک‌کن خشک (Dry Cooling System)
در این نوع برج‌ها هوا با آب در تماس نیست، بلکه با یک سری مبدل‌های حرارتی که حرارت آب یا بخار را به بیرون منتقل میکند در تماس است و به دو قسمت تقسیم می‌گردد۲-۲-1 برج خشک غیرمستقیم، Indirect Dry Cooling Tower
در این روش حجمی از آب سیستم (جدای از آب سیکل اصلی) که بعنوان آب خنک‌کن در کندانسور جهت خنک‌کاری بخار آب سیکل خروجی از توربین مورد استفاده قرار می‌گیرد، پس از عملیات کندانس بخار و خروج از کندانسور گرم شده، به طرف برج خنک‌کن (Heller) هدایت شده و از میان یکسری کویل یا مبدل‌های حرارتی عبور می‌نماید و توسط هوای آزاد یا اجباری (با فن) خنک می‌گردد. آب خنک شده از مبدل‌های حرارتی برج خارج شده و مجدداً بطرف کندانسور می‌رود. از عمده مزایای این سیستم این می‌باشد که بعلت در تماس نبودن هوا و آب، تبخیری وجود ندارد که در نتیجه آب کمتری مصرف می‌گردد (تصویر 2). سیستم فوق در کشور در نیروگاه‌هایی همانند دماوند، سنندج، یزد صدوق و شیروان مورد استفاده قرار گرفته است.
تصویر 2- برج خنک‌کن خشک غیرمستقیم (Heller)
۲-۲-2 برج خشک مستقیم، (Air Condenser) Direct Dry Cooling Tower
در این سیستم بخار مستقیماً از توربین وارد یکسری المان‌های حرارتی می‌گردد که توسط هوا بخار را خنک و کندانس میکند؛ به این علت که در این سیستم کندانسور و برج یکی است بنام کندانسور هوایی نامگذاری شده است تصویر 3). در این خصوص لازم به توضیح است که کارکرد سیستم‌های خنک‌کن خشک به گونه‌ای است که حین تغییر فاز بخار آب خروجی از توربین به آب مایع، کاهش درجه حرارت سیال به میزان حدود ۴۰ درجه سانتی‌گراد و همچنین کاهش میزان آنتالپی سیال از حدود ۲۳۰۰ کیلوژول بر کیلوگرم به حدود ۲۰۰ کیلوژول بر کیلوگرم را شاهد هستیم. در سیستم‌های خنک‌کن اشاره شده هزینه سرمایه‌گذاری سیستم خنک‌کن خشک بیشتر از سیستم تر می‌باشد اما در مکان‌هایی که منابع آب به اندازه کافی در دسترس نباشد و یا تهیه آب بسیار گران باشد استفاده از سیستم‌های خنک‌کن خشک ضروری می‌گردد. سیستم فوق در کشور در نیروگاه‌های همانند زواره، چادرملو، کهنوج، سیرجان و بهبهان مورد استفاده قرار گرفته است.
تصویر 3- برج خنک‌کن خشک مستقیم (ACC)
مقایسه سیستم‌های خنک‌کن خشک مستقیم (ACC) و خشک غیرمستقیم (Heller) در مصرف آب نیروگاه حرارتی بخش بخار
میزان آب مصرفی تامین شده توسط منابع آب زیرزمینی در یک واحد نیروگاه بخار با سیستم‌های خنک‌کن خشک مستقیم و غیرمستقیم بصورت ذیل می‌باشد: 1- یک واحد نیروگاه بخار ۱۶۰ مگاواتی با سیستم خنک‌کن خشک مستقیم (ACC)، دارای مصرف آب حدود ۳ مترمکعب بر ساعت می‌باشد که در بخش‌های زیر مورد استفاده قرار می‌گیرد. Steam cycle make-up Deluging of auxiliary cooling system Closed circuit cooling water system make-up (negligible) Demineralization plant internal usage including Regeneration. Auxiliary boiler Chemical dosing and sampling system HVAC filling and make-up CPP Pre-coating System (negligible) 2- یک واحد نیروگاه بخار ۱۶۰ مگاواتی با سیستم خنک‌کن خشک غیرمستقیم (Heller)، دارای مصرف آب حدود ۶۰ مترمکعب بر ساعت در بخش‌های زیر می‌باشد. Steam cycle make-up Deluging of auxiliary cooling system Main cooling system make-up Closed circuit cooling water system make-up Main cooling deluge water Demineralization plant internal usage including regeneration and chemical laboratory. Auxiliary boiler Chemical dosing and sampling system HVAC filling and make-up CPP regeneration System (negligible) همانگونه که در لیست بخش‌های مصرف‌کننده آب نیروگاه بخار مشاهده می‌گردد، تنها تفاوت موجود در سیستم‌های نیروگاهی مورد نظر، در بخش خنک‌کن اصلی (Main Cooling System) می‌باشد و سایر سیستم‌ها مشابه یکدیگر و یا قابل صرف‌نظر کردن در مبحث مصرف آب می‌باشد؛ لذا تفاوت حجم آب مصرفی به میزان 30 (۳۰-۶۰) مترمکعب بر ساعت می‌باشد که با توجه به کارکرد پیوسته سیستم به منظور تامین آب خام از منبع آب زیرزمینی و تولید آب دمین مورد نیاز سیکل نیروگاه، این مقدار بصورت سالیانه حدود 260000 مترمکعب آب خام خواهد بود (جدول شماره ۲).جدول ۲- میزان مصرف آب سیستم‌های خنک‌کن ACC و Heller در یک واحد بخار ۱۶۰ مگاواتی
مقایسه کارکرد و مشخصات فنی سیستم‌های خنک‌کن ACC و Heller
بر اساس جداول شماره ۳، ۴ و ۵، مشخصات عملکرد و خروجی انرژی سیستم‌های خنک‌کن خشک مستقیم و خشک غیرمستقیم
تحت شرایط مختلف ارائه می‌گردد؛ طی این بررسی مشخص می‌گردد که توان خروجی سیستم خنک‌کن ACC نه تنها در شرایط
مختلف از سیستم Heller کمتر نمی‌باشد بلکه در شرایط پیک (حداکثر) بار نیز دارای عملکرد مناسب و با بهره‌وری بالاتر می‌باشد که
در صورت بالانس مزایا و معایب کلی دو سیستم، انتخاب سیستم خنک‌کن ACC با امتیاز حفظ منابع غیر قابل بازگشت آب زیرزمینی
در کوتاه مدت در نواحی دارای کمبود آب و دارای خشک‌سالی، نسبت به مزایای نسبی سیستم Heller امری مهم و دارای اولویت محسوب می‌گردد.
جدول ۳- مقایسه کیفی سیستم‌های خنک‌کن ACC و Heller
جدول ۴- قدرت خروجی سیستم‌های خنک‌کن ACC و Heller در فصول مختلف
جدول ۵- قدرت خروجی سیستم‌های خنک‌کن ACC و Heller در ساعات پیک بار
