اشتباهی بعنوان سیستم خنک‌کاری هوای ورودی نیروگاه‌ها (مدیا)

سرویس صنعت برق نیوز: بدیهی است کشوری که در منطقه گرم و خشک و کم بارش قراردارد و با ابر چالش آب در بسیاری از مناطق کشور نیز مواجه است، نبایستی از طریق سیستم‌های تبخیری، آب را به برق تبدیل نماید. مصرف بالای آب در سیستم‌های تبرید تبخیری، علیه منافع ملی و محیط زیست و توسعه پایدار و متوازن است هر چند می‌تواند منافع سازمان را در کوتاه مدت تامین نماید؛ لذا پیشنهاد می‌شود از اجرای سیستم کولینگ تبخیری در این نیروگاه‌ها جلوگیری بعمل آمده و بررسی سیستم‌های جایگزین در دستور کار قرار گیرد.

متاسفانه در کشور ما با توجه به اقتصاد بیمار و دستوری، در خیلی از موارد، منافع سازمان یا شرکت‌ها با منافع ملی همراستا نیست. چند سالی است که در کشور ما به دلیل کسری تراز تولید برق، از روش‌های افزایش تولید واحد‌های موجود استفاده می‌شود. یکی از معایب توربین‌های گازی، در کنار مزایای زیاد آن‌ها (توربین گازی: توربینی که سیال عامل آن گاز (شکل سوم ماده؛ جامد، مایع و گاز) است) وابستگی شدید توان خروجی آن‌ها به ارتفاع از سطح دریا و دمای محیط است (پارامتر چگالی و دبی جرمی هوای ورودی به کمپرسور و توربین گاز بسیار مهم است).

در فصل گرم که اتفاقا پیک بار شبکه است، با افزایش دما توان خروجی توربین‌های گازی به شدت کاهش می‌باشد (مصرف افزایش پیدا می‌کند و توان تولیدی اکثر توربین‌ها کاهش پیدا می‌کند (دومینوی منفی)). تعداد توربین‌های گازی نصب شده در شبکه ایران بسیار زیاد و بیش از ۳۰۰ توربین گازی است. یکی از راه‌های افزایش توان خروجی آنها، خنک کاری هوای ورودی به توربین است. روش‌های مختلفی وجود دارد.

- سیستم‌های خنک کننده تبخیری (Evaporative Cooling)
- سیستم‌های خنک کننده برودتی (چیلری) (Refrigerated Cooling)
- سیستم‌های ذخیره سازی سرما (Thermal Energy Storage)

محاسبات نشان می‌دهد که به ازای هر ۱.۵ درجه سانتی‌گراد خنک کردن هوای ورودی، قدرت خروجی توربین بین ۰.۷ تا ۱ درصد افزایش می‌یابد. روش خنک کننده تبخیری یا سیستم Media، مانند کولر آبی است. سیستم خنک‌کننده مدیا عملاً با کاهش دمای هوای ورودی باعث افزایش توان توربین می‌گردد - هنگامی که آب می‌خواهد تغییر فاز دهد (تبخیر شود)، از محیط اطرافش گرما می‌گیرد. به عنوان مثال، هنگامیکه یک پوند آب می‌خواهد تبخیر شود حدود ۱۱۶۰BTU انرژی گرمایی لازم دارد- در سیستم‌های تبخیری، آب مورد نیاز جهت خنک کردن هوا، به طرق مختلفی در معرض تماس با هوا قرار گرفته، انرژی مورد نیاز جهت تبخیر را از هوای ورودی توربین می‌گیرد و آنرا خنک می‌سازد.

این سیستم عموماً از یکسری پد‌های سلولزی که به شکل شانه عسل هستند تشکیل‌شده است (جهت افزایش سطح تماس آب‌وهوا). هوای ورودی به کمپرسور براثر پاشش آب بر روی سلول‌های فوق به روش تبخیری خنک می‌شود. برای تولید هر مگاوات برق در این روش مصرف آب حدود ۱ تا ۱.۲ متر مکعب آب Permiat یا آب نرم مورد نیاز است. برای تولید آب نرم باید از سیستم RO استفاده کرد که خود سیستم RO با توجه به TDS آب ورودی دور ریزی معادل ۲۵ تا ۳۵ درصد دارد؛ لذا مصرف آب خام این سیستم برای تولید هر مگاوات ساعت، مصرفی حدود ۱*۱.۳=۱.۳ متر مکعب است.
در توربین‌های V۹۴.۲ و GEF۹ که بیشترین فراوانی در شبکه برق ایران را دارند، این سیستم بصورت متوسط بین ۱۲ تا ۱۷ مگاوات به توان واحد‌ها اضافه می‌کند. اگر این سیستم در حدود ۱۰۰ واحد نیروگاهی نصب شده باشد، یعنی در هر ساعت ۱۰۰*۱۶*۸ متر مکعب در روز آب مصرف می‌شود. ۱۰۰ توربین گاز، ۱۵.۶ مترمکعب برای ۱۲ مگاوات و ۸ ساعت در روز این سیستم در مدار باشد.

نکات مهم در این است که این سیستم در بازه اول خرداد تا ۱۰ شهریور در مدار قرار می‌گیرد که در دوره کم آبی کشور است. در کشوری که در منطقه گرم و خشک قرار دارد و با ابر چالش آب واقع می‌باشدباید جلو این کار که مغایر با منافع ملی است، گرفته شود. می‌توان از دو مدل دیگر یعنی از سیستم‌های چیلر جذبی یا چیلر تراکمی استفاده کرد. هزینه اجرای آن‌ها بالاتر است و با توجه به قیمت پائین برق، توجیه اقتصادی ندارند یعنی بازگشت سرمایه آن‌ها طولانی‌تر است.

گفتنی است پیاده سازی این طرح در کشور با حمایت عبدالرسول پیشاهنگ معاون سابق شرکت مادر تخصصی برق حرارتی و مدیرعامل فعلی این شرکت، اسماعیل نمازی مدیر دفتر فنی تولید برق حرارتی و غلامرضا مهرداد مدیرکل سابق دفتر پشتیبانی فنی ونظارت بر تولید صنعت برق حرارتی آغاز شد و می‌توان گفت با عدم بررسی همه ابعاد آن، عامل بروز مشکلات دیگری گشت.