Osnovna ideja projekta bila je izrada matematičkog
modela strujanja vodenih masa u Plominskom zaljevu pod utjecajem
termalnog opterećenja, a u cilju određivanja optimalne lokacije
usisa i ispusta te optimalnog koncepta rashladnog sustava
za novi blok TE Plomin.
U sklopu projekta prikupljeni su geodetski
podaci šireg podrucja TE Plomin 1 i 2. Pri izradi digitalnog
modela terena korištena je pomorska karta Plominskog zaljeva
i SRTM digitalna satelitska topografska karta rezolucije 90
x 90 m. Projiciranjem ortofoto snimaka na digitalni model
terena povećala se realističnost
prikaza u vizualizacijama, te je tako izgrađeni 3D model
omogućio izradu realističnih animacija (MPG film,
12MB), nužnih za prikaz i diskusiju. Izrađeni su digitalni
modeli svih komponenti rashladnog sustava termoelektrane i
pratećih objekata, a objekti
su smješteni na digitalnom modelu terena prema postojećem
katastarskom planu.
Provedena je analiza postojećih studija,
elaborata i prikupljenih podataka o temperaturama
i strujanju u zaljevu, iz čega je zaključeno da se područje
pod utjecajem toplinskog zagađenja ispuštenom rashladnom morskom
vodom proteže do sredine zaljeva. Također, iz mjerenja se
pokazuje da se u Plominskom zaljevu odvija strujanje uobičajeno
za duboke i uske uvale Istočnog Jadrana. Važno je istaknuti
da se zimi i u jesen za vrijeme juga pojavljuje karakteristično
dvoslojno strujanje, gdje se površinski sloj giba u smjeru
vjetra, što se kompenzira suprotnim kretanjem pridnenog sloja.
Dostupni podaci o temperaturama morske vode
Plominskog zaljeva pokazuju da se utjecaj ispuštanja zagrijane
vode u Plominski zaljev očitava isključivo u obliku zagrijanog
površinskog sloja dubine od oko 2-4 m koji se širi na
površini Plominskog zaljeva. Nadalje, utjecaj zagrijavanja
vode u zaljevu zbog rada rashladnog sustava vidljiv je u unutarnjem
dijelu zaljeva do područja iznad mjesta usisa postojećeg rashladnog
sustava, dok u vanjskom dijelu zaljeva utjecaj zagrijavanja
nije uočljiv.
Također, analizirani su pogonski podaci
iz TE Plomin i TE Rijeka za razdoblje od 4. siječnja do zaključno
20. prosinca 2005. godine. Usporedba ulaznih
temperatura vode rashladnog sustava u TE Rijeka sa dubine
-35 m n. m. i ulaznih temperatura vode rashladnog sustava
u TE Plomin 1 i 2 sa dubine -27 m n. m. daje razliku temperatura
u ljetnom periodu koja ukazuje na korisnost veće dubine usisa.
U cilju dobivanja potpunog uvida, provedena
je cjelokupna analiza postojećeg
rashladnog sustava TE Plomin 1 i 2 (MPG film,
21MB), prikupljeni su relevantni podaci, a provedeno je i
mjerenje protoka na gravitacijskom
kanalu. Na temelju svih podataka proračunata je piezometrička
linija duž rashladnog sustava.
Za potrebe kalibracije numeričkih modela,
provedeno je mjerenje površinskog
temperaturnog polja u Plominskom zaljevu. Mjerenje je
vršeno digitalnim termometrom DT IM opremljenim termoparom
NiCr-Ni rezolucije 0,1 °C, a položaj pojedine točke mjerenja
određen je GPS uredajem. Provedeno je više mjerenja tijekom
2006. godine.
U sklopu preliminarnih simulacija strujanja
u zaljevu korišteni su 1D i
2D modeli plitkih voda razvijeni
u vlastitom softveru Stripp12. Provedene su 1D simulacije
propagacije plime i oseke, te procjena utjecaja ispusta TE
Plomin 1 i 2, protoka same Boljunčice te plime i oseke na
polje brzina u Plominskom zaljevu pomoću 2D modela.
Za 3D simulacije strujanja korišteni su
3D matematički modeli strujanja u softverima CORMIX i Fluent.
Nakon što je u softveru Fluent uspješno rekonstruiran uzgonski
efekt na testnim simulacijama, pristupilo se modeliranju strujanja
na izvornoj geometriji Plominskog zaljeva. Za tu potrebu bilo
je nužno izvesti proširenje domene
izvan zaljeva u obliku “strijele”. Simulacije su provedene
na numeričkim mrežama sa oko
6.000.000 elemenata te na manje preciznim mrežama sa oko 300.000
i oko 700.000 elemenata. Validacija
3D modela provedena je na temelju rezultata mjerenja površinskih
temperatura, gdje je prosječno odstupanje za rijetku mrežu
bilo <0,7°C, a za gustu mrežu <0,5°C. To je omogućilo
da se, zbog uštede vremena, najveći broj simulacija provedene
na numeričkim mrežama od oko 300.000 ćelija. Zbog velikog
broja ćelija simulacije su rađene na višeprocesorskim računalima.
Pomoću razvijenog 3D modela strujanja u
zaljevu, provedena je analiza mogućih
lokacija usisa i ispusta rashladnog sustava novog bloka.
Definirane su varijante sa određenim brojem i lokacijama usisa
i ispusta, za koje su izrađene simulacije strujanja, iz čega
je dobiven izgled temperaturnog
polja u zaljevu. Analiziran je doseg
polja povećane temperature, gdje je kao “polje povećane
temperature” definirano polje s povišenjem temperature iznad
0,5 °C. Rezultati su uspoređeni i izdvojena su najpovoljnija
rješenja.
Kao najbolje
rješenje s aspekta funkcije rashladnog sustava predložene
su varijante sa usisom na 45 m dubine i ispustom kroz novu
izlaznu građevinu nedaleko postojeće crpne stanice. Veće dubine
usisa imaju pozitivne efekte na smanjenje ulazne temperature
rashladne morske vode, što rezultira smanjenjem protoka i
temperature na izlazu iz rashladnog sustava.
|
