مرجع: نیروگاه

[spow 44197]

سلام دوستان عزیزمقاله ای تحت عنوان

طراحی کوره نیروگاه زباله سوز

باتوجه به موج استفاده از انرژیهای نو ومنابع تجدیدپذیر مقاله جالبیه

موفق باشید.

 

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[spow 44197]

سلام دوستان عزیز

اشنایی با راه اندازی وتوقف بویلر در نیروگاههای سیکل ترکیبی

قسمت اول

راه اندازي و توقف HRSG

 

هدف اصلي اين قسمت راه اندازي سرد، گرم، و توقف HRSG مي باشد.

--------------------------------------------------------------

الف ) آبگيري بويلر:

 

لازم به ذكر است در سيستم كنترلي DCS براي حالت گرم بويلر، فشاردار بودن دارم HP بيش از 10barتعريف شده است.

در آبگيري گرم بويلر، درام LP از طريق مسير پمپ هاي كندانسيت ( اكستركشن و بوستر پمپ ) آبگيري شده و درامهاي HP&IP از طريق مسير فيدواترمي تواند انجام پذيرد.

آبگيري حال سرد، به دو روش امكان پذير است:

به روش آبگيري حالت گرم بويلر

آبگيري از مسير فيلينگ كه شامل ترانسفر پمپ هاي كنار كندانسور امكان پذير است كه بايستي در اين حالت والوهاي دستي، هر سه درام باز شده وپس از نرمال شدن سطوح، قبل از استارت بويلر، بسته شوند.

تذكر: در آبگيري گرم بعلت فشار دار بودن سيستم، نبايستي ونت والوها باز شوند. اما در حالت آبگيري سرد جهت هواگيري سيستم، كلية ونتهاي دستي و ونتهاي اتوماتيكي و درين والوهاي متصل به هدرها باز خواهند شد.

---------------------------------------------------------

ب) آماده سازي بويلر:

 

شرايط زير، از ضروريات استارت بويلر از طريق سيستم SGC مي باشد:

(1توربين بخار آلارم تريپ نداشته باشد.

(2 مسيرهاي باي پاس HP&IP تريپ، نكرده باشند.

3) سيستم دايورتر دمپر، در سرويس باشد.

(4 حالت هاي مختلف تريپ درHRSG موجود نباشد.( HRSG RESET)

(5 سطح درام HP > s/up sp =-200mm باشد.

6) سطح درام IP > s/up sp =-50mm باشد.

(7 سطح درام LP >500mm باشد.

(8سيستم SEAL AIR فن در سرويس باشد.

(9 پرژر سوئيچ امرجنسي، روغن هيدروليك دايورتر ست نشده باشد. اين آلارم در صورت افت فشار روغن به، كمتر از 170bar به صورت دو از سه ، مانع استارت بويلر مي شود.

10) در صورت داشتن فشار بيش از 10bar درام HP بويلر، به حالت گرم استارت، مي شود.

(11واحد گازي در مدار باشد، و در حالت استارت سرد، دماي گاز داغ خروجي از اگزوز واحد گازي كمتر از 320 درجه سانتيگراد باشد.

GC.FW.PUMPS (12 آماده بهره برداري باشند.

(13 پمپهاي موجود در مسير كندانسيت ( اكستركشن و بوستر پمپ )و كنترل والو مينيم فلو AUTO باشد.

(14 با قسمت شيمي، نيروگاه هماهنگي لازم جهت استارت بويلرانجام گردد.

[spow 44197]

سلام دوستان عزیز

اشنایی با راه اندازی وتوقف بویلر در نیروگاههای سیکل ترکیبی

قسمت دوم

 

 

ج) استارت بويلر در حالت سرد:

 

توسط كندانسيت ترانسفر پمپ، از طريق مسير فيلينگ درامهاي hp&ip&lp را آبگيري مي كنيم. مي توانيم بدون استارت فيدپمپ، با باز كردن موتور والو خروجي پمپ، به سمت ipدرام، اين درام را با توجه به هد درام lp آبگيري كنيم اذا براي اينكار جهت گردش احتمالي پمپ، پمپ روغن فيد واتر پمپ، را استارت مي كنيم. قاعدتا" در اول راه اندازي كه فشاردرامها، پايين است بايستي هر سه درام توسط كندانسيت ترانسفر پمپها، آبگيري شود. براي استارت بويلر ابتدا قيد واتر پمپ را در مدار قرار مي دهيم تا سطوح درامها را نرمال كنيم. سپس سيستم هيدروليك دايورتر دمپر را استارت مي كنيم چراكه بعد از استارت بويلر در طول، طي شدن استپ هاي استارت، سيستم هيدروليك دايورتر دمپر فعال نمي شود لذا منجر به توقف پروسه استارت خواهد شد. در ابتداي راه اندازي سرد بويلر، بار واحد گازي را 5mw انتخاب مي كنيم. ريت افزايش بار واحد گازي بايستي با وارم آپ شدن شدن سطوح حرارتي بويلر، همسان شود.

 

استارت فيد واتر پمپ :

 

(1قبل از استارت پمپ، بايد والوهاي موتوري خروجي پمپ، مسير ip&hp را جهت فشار دار كردن مسير براي مدت كوتاهي باز كرده و سپس مجددا" مي بنديم.

2) والوهاي آب خنكاري كولر سيل بندي، ياتاقانها و كولر سيستم روغنكاري، را باز مي كنيم.

3) ساكشن اصلي پمپ را بازمي كنيم.به ياد داشته باشيم كه قبل از استارت هر پمپ، سانتريفوژي، پوسته و خط مكش بايستي با مايعي كه پمپاژ مي شود كاملا" پر گردد.

4) سيستم روغنكاري را استارت كنيم. قبل از استارت پمپ روغن، از نرمال بودن سطح روغن تانك مطمئن بشويم.

5) الكتروموتور را استارت مي كنيم.

6) والوهاي موتوري خروجي پمپ را به آرامي باز مي كنيم. اين عمل از تغييرات ناگهاني سرعت يا ايجاد ضربه قوچ در خط مكش جلوگيري مي كند.

د )بررسي مراحل راه اندازي بويلر از طريق sgc:

 

تذكر : موارد بررسي ذيل براي استارت بويلر يك، در نظر گرفته شده است.

 

Step1 :

 

.1سيتم سيل اير فن در مدار قرار گيرد.

.2سيستم فيد واتر مربوط به بويلر يك، در حالت auto قرار گيرد.

 

Step2 :

 

1. چك بك، كلوزموتور والو ip drum مربوط به بلودان دريافت گردد.

2. چك بك، كلوزموتور والو ip drum مربوط به بلوآف دريافت گردد.

3. چك بك،كلوزموتور والو ip eco.recirc دريافت گردد.

4. چك بك، كلوز موتور والو پگينگ استيم در يافت گردد.

5. چك بك، كلوز ip-s- stop mv در يافت گردد.

6.بلوك كنترل دماي آب خروجي از اكونومايزر ip حالت اتو انتخاب شود.

 

Step3 :

 

1. چك بك، كلوزموتور والو hp drum مربوط به بلودان دريافت گردد.

2. چك بك، كلوزموتور والو hp drum مربوط به بلوآف دريافت گردد.

3. چك بك،كلوزموتور والو ip eco.recirc دريافت گردد.

4. چك بك، كلوز موتور والو پگينگ استيم در يافت گردد.

5. چك بك، كلوز hp-s- stop mv در يافت گردد.

6. چك بك، كلوزspray water stop mv دريافت گردد.

7. بلوك كنترل دماي آب خروجي از اكونومايزر hp حالت اتو انتخاب شود.

 

Step4 :

 

.1كنترل والو شماره يك مربوط به، لول درام hp حالت auto انتخاب شود.

.2چك بك، كلوز كنترل والو شماره يك مربوط به، لول درام hp دريافت گردد.

.3 چك بك، كلوزموتور والوشمارة يك hp f.w دريافت گردد.

5. چك بك، كلوزموتور والو، hp ديس شارژ فيدواتر پمپ شماره يك دريافت گردد.

6. چك بك، كلوزموتور والو، hp ديس شارژ فيدواتر پمپ شماره دو دريافت گردد.

7. سيستم كنترل والو لولhp شماره دو حالت auto انتخاب گردد.

8. سيستم كنترل والو لولip شماره دو حالت auto انتخاب گردد.

9.چك بك، كلوزموتور والو، ip ديس شارژ فيدواتر پمپ شماره يك دريافت گردد.

10. چك بك، كلوزموتور والو، ip ديس شارژ فيدواتر پمپ شماره دو دريافت گردد.

.11چك بك، كلوز كنترل والو شماره يك مربوط به، لول درام ip دريافت گردد.

.12چك بك، كلوز كنترل والو شماره دو مربوط به، لول درام ip دريافت گردد.

13. سيستم كنترل والو لولlp شماره دو حالت auto انتخاب گردد

.14چك بك، كلوز كنترل والو شماره يك مربوط به، لول درام lp دريافت گردد.

15.چك بك، كلوز كنترل والو شماره دو مربوط به، لول درام lp دريافت گردد.

 

Step5 :

 

.1چك بك open موتور والو ديس شارژفيد واتر شماره دو، hp در يافت گردد.

2. چك بك open موتور والو ديس شارژفيد واتر شماره دو، ip در يافت گردد.

3. چك بك در مدار بودن يكي از دو پمپ فيد واتر دريافت گردد.

4.چك بك open موتور والو ديس شارژفيد واتر شماره يك، hp در يافت گردد.

5. چك بك open موتور والو ديس شارژفيد واتر شماره يك، ip در يافت گردد.

6. پوزشن دايورتر دمپر كمتر از5% و واحد گازي در مدار باشد.

 

Step6 :

 

.1چك بك open موتور والو، بلوآف درام hp دريافت گردد.

.2سيستم كنترلي موتور والو بلوآف درام hp در حالت auto cls قرار گيرد.

.3بويلر يك در سرويس باشد.

 

Step7 :

 

.1چك بك open موتور والو، بلوآف درام ip دريافت گردد.

.2سيستم كنترلي موتور والو بلوآف درام ip در حالت auto cls قرار گيرد.

.3بويلر يك در سرويس باشد.

[spow 44197]

سلام دوستان عزیز

اشنایی با راه اندازی وتوقف بویلر در نیروگاههای سیکل ترکیبی

قسمت سوم

 

step8 :

 

1. سيستم كنترلي،كنترل والو لول شماره يك، درام lp در حالت auto باشد.

2. سيستم كنترلي،كنترل والو لول شماره دو، درام lp در حالت auto باشد.

3. سيستم فلو سنج درام lp قابل بهره برداري باشد.

4. چك بك open موتور والو، بلودان درام ip دريافت گردد.

5. چك بك open موتور والو، بلودان درام hp دريافت گردد.

 

Step9 :

 

.1 فالتي نبودن ديسكرپنسي درام hp-s dsp

.2سيستم كنترلي pcv درام lp فعال شود.

3. فالتي نبودن ديسكرپنسي درام ip-s dsp

 

step10 :

 

1. چك بك در مدار بودن پمپ فيد واتر شماره يك دريافت گردد.

2. چك بك open موتور والو ديس شارژفيد واتر شماره يك، hp در يافت گردد.

3. چك بك open موتور والو ديس شارژفيد واتر شماره يك، ip در يافت گردد

تذكر : سه حالت فوق براي پمپ و موتوروالوهاي شماره دو، وضعيت& دارد.

4. Gc فيدواتر پمپها در حالت auto قرار گيرد.

 

 

Step11 :

 

1. چك بك open موتور والو، بلوآف درام ip دريافت گردد.

2. چك بك open موتور والو، بلواف درام hp دريافت گردد.

3. چك بك كلوز، موتور والو، بلوآف درام ip دريافت گردد.

4. چك بك كلوز، موتور والو، بلواف درام hp دريافت گردد.

 

 

Step12 :

 

1. سيستم كنترلي، سوپر هيتر hp در حالت auto باشد.

.2كنترلر اصلي ، سوپر هيتر hp ريست شده باشد.

.3سيستم كنترل والو لولhp شماره يك حالت auto انتخاب گردد

.4سيستم كنترل والو لولhp شماره دو حالت auto انتخاب گردد

5. سيستم لول سنج درام hp قابل بهره برداري باشد.

.6سيستم كنترل والو لولip شماره يك حالت auto انتخاب گردد

.7سيستم كنترل والو لولip شماره دو حالت auto انتخاب گردد

8. سيستم لول سنج درام ip قابل بهره برداري باشد.

 

 

Step13 :

 

1. چك بك open استاپ موتورايز والوبويلر يك، بخار hp دريافت گردد.

2. چك بك open استاپ موتورايز والوبويلريك، بخار ip دريافت گردد.

 

تذكر: در صورت استارت بويلر دو، استاپ والوهاي hp&ip بويلر دوجايگزين موارد فوق مي شوند

 

 

step14 :

 

1. سيستم كنترل فشارctrlباي پاس بويلر يك hp فيد بك كلوز دريافت نمايد.

2. سيستم كنترل فشارctrlباي پاس بويلر يك ip فيد بك كلوز دريافت نمايد.

 

Step15 :

 

سيگنالي تعريف نشده است.

[spow 44197]

سلام دوستان عزیز

اشنایی با راه اندازی وتوقف بویلر در نیروگاههای سیکل ترکیبی

قسمت چهارم واخر

 

STEP16 :

 

1. چك بك ON شدن سيستم ASA باي پاس HP بويلر يك دريافت گردد.

2. سيستم كنترلي يونيت ست پوينت باي پاس HP بويلر يك ON شود.

3. چك بك ON شدن سيستم كنترلي يونيت ست پوينت باي پاس IP بويلر يك دريافت گردد.

4. دايورتر دمپر پوزشن كمتر از 5% را ترك نمايد. ( شروع به باز شدن كند).

5. فيد بك كلوزدايورتر دمپر دريافت شود.

 

 

STEP17 :

 

.1چك بك OPEN استاپ موتورايز والو بخار IP دريافت گردد.

تذكر : اين عمل با انتخاب وضعيت RELEASEپس از اخذ مجوز ازشيمي نيروگاه امكان پذير است.

2. فيد بك كلوز سيستم كنترلي TCVمربوط به خروجي اكونومايزر IP دريافت گردد.

3. چك بك ست پوينت خارجي TCVمربوط به خروجي اكونومايزر IP دريافت گردد.

4. چك بك ست پوينت خارجي TCVمربوط به خروجي اكونومايزر HPدريافت گردد.

 

STEP18 :

 

.1چك بك OPEN استاپ موتورايز والو بخار HPدريافت گردد.

 

تذكر : اين عمل با انتخاب وضعيت RELEASEپس از اخذ مجوز ازشيمي نيروگاه امكان پذير است.

 

 

STEP19 :

 

.1چك بك OPEN استاپ موتورايز والو بخار HPدريافت گردد.

 

 

STEP20 :

 

 

سيگنالي تعريف نشده است.

 

 

------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

د) بررسي مراحل استوپ بويلر ازطريق SGC

 

STEP51 :

 

1.فيد بك كلوز كنترلي قشار باي پاس HP بويلر يك دريافت كردد.

2.فيد بك كلوز كنترلي قشار باي پاس IP بويلر يك دريافت كردد.

 

STEP52 :

 

1. دايورتر دمپر در مد CMD SEL باشد.

2. پوزشن دايورتور دمپر كمتر از 60% شود. ( شروع به بستن كند).

 

 

STEP53 :

 

1. چك بك كلوز، استاپ موتورايز والو بخار IP بويلريك دريافت گردد.

2. چك بك كلوز، استاپ موتورايز والو بخار HP بويلريك دريافت گردد.

تذكر : مورد فوق در صورت استوپ بويلر دو شماره والوها مربوط به بويلر دو خواهد بود.

 

STEP54 :

 

1. پوزشن دايورتور دمپر 0% شود.

 

STEP55 :

 

1.چك بكMAN كنترلي قشار باي پاس HP بويلر يك دريافت كردد.

2.چك بك MAN كنترلي قشار باي پاس IP بويلر يك دريافت كردد.

 

 

STEP56 :

 

.1چك بك MAN سيستم كنترلي TCV بخارسوپر هيتر HP دريافت گردد.

2. چك بك كلوز سيستم كنترلي TCV بخارسوپر هيتر HP دريافت گردد.

3. چك بك MAN سيستم كنترلي TCV اكونومايزر خروجي IP دريافت گردد.

4. چك بك كلوز سيستم كنترلي TCV اكونومايزر خروجي IP دريافت گردد.

5. چك بك MAN سيستم كنترلي TCV اكونومايزر خروجي HP دريافت گردد.

6. چك بك كلوز سيستم كنترلي TCV اكونومايزر خروجي HP دريافت گردد.

 

STEP57 :

 

1. پوزشن كنترل والو باي پاس شماره يك، HP صفر درصد شود.

2. پوزشن كنترل والو باي پاس شماره يك، IP صفر درصد شود.

 

STEP58 :

 

1. GC فيد واتر پمپها در وضعيت STIL قرار گيرند.

 

STEP59 :

 

1.چك بك كلوز موتور والو درام LP دريافت شود.

2. چك بك كلوز موتور والو، پگينگ استيم دريافت شود.

 

STEP60 :

 

1. چك بك، كلوزموتور والو IP DRUM مربوط به بلودان دريافت گردد.

2. چك بك، كلوزموتور والو IP DRUM مربوط به بلوآف دريافت گردد.

3. چك بك،كلوزموتور والو IP ECO.RECIRC دريافت گردد.

4. چك بك، كلوز IP-S- STOP MV در يافت گردد.

.5چك بك، كلوز كنترل والو شماره يك مربوط به، لول درام IP دريافت گردد.

.6چك بك، كلوز كنترل والو شماره دو مربوط به، لول درام IP دريافت گردد.

.7 چك بك كلوزسيستم كنترلي PCV درام IP در يافت شود.

 

STEP61 :

 

1. چك بك، كلوزموتور والو، HP DRUM مربوط به بلودان دريافت گردد.

2. چك بك، كلوزموتور والو، HP DRUM مربوط به بلوآف دريافت گردد.

3. چك بك،كلوزموتور والو، HP ECO.RECIRC دريافت گردد.

4. چك بك،كلوزاستاپ والو، اسپري آب دريافت گردد.

5. چك بك، كلوز HP-S- STOP MV در يافت گردد.

.6چك بك، كلوز كنترل والو شماره يك مربوط به، لول درام HP دريافت گردد.

.7چك بك، كلوز كنترل والو شماره دو مربوط به، لول درام HP دريافت گردد.

.8 چك بك كلوزسيستم كنترلي PCV درام HP در يافت شود.

 

STEP62 :

 

.1چك بك MAN سيستم كنترلي TCV، بخار سوپر هيتر HP دريافت شود.

.2چك بك كلوز سيستم كنترلي TCV، بخار سوپر هيتر HP دريافت شود.

 

3. چك بك MAN سيستم كنترلي TCV اكونومايزر خروجي HP دريافت گردد.

4. چك بك كلوز سيستم كنترلي TCV اكونومايزر خروجي HP دريافت گردد.

.5چك بك، كلوز كنترل والو شماره يك مربوط به، لول درام LP دريافت گردد.

.6چك بك، كلوز كنترل والو شماره دو مربوط به، لول درام LPدريافت گردد.

.7 چك بك كلوزسيستم كنترلي PCV درام LP در يافت شود.

 

STEP63 :

 

سيگنالي تعريف نشده است.

 

 

مراجع:

1) OPERATION AND MAINTENANCE INSTRUCTION BOOK FOR TWO HEAT RECOVERY BOILERS BY FOSTER WHEELER ENERGIA S.A

[spow 44197]

افزايش طول عمر نيروگاههاي موجود از طريق نوسازي و بازسازي

 

 

در اين‌ گزارش‌ نمونه‌اي‌ از اين‌ طرح‌ بازسازي‌ و نوسازي‌ كه‌ توسط كمپاني‌ abbبراي‌دو نيروگاه‌ سيكل‌ تركيبي‌ ابوظبي‌ به‌ اجرا در آمده‌ معرفي‌ مي‌شود. در اين‌ طرح‌ سيستم‌كنترل‌ گاورنر با يك‌ سيستم‌ كنترل‌ جديد، تعويض‌ شده‌ و روتور توربينهاي‌ گازي‌ نيزنوسازي‌ شد. شركت‌ abb با اجراي‌ اين‌ طرح‌ عمر نيروگاهها را تا 15 سال‌ ديگر تضمين‌ كرده‌ است‌.

منطقه‌ ام‌النهار در ابوظبي‌مركز فعاليتهاي‌ صنعتي‌ متعدد است‌. در اين‌منطقه‌ 14 نيروگاه‌ با ظرفيت‌ توليد 1200مگاوات‌ و 16 واحد آب‌ شيرين‌كن‌ با ظرفيت‌توليد 200 ميليون‌ ليتر در روز در حال‌ كار است‌.

شركت‌ abb در فاصله‌ سالهاي‌ 1976 تا1980 يك‌ نيروگاه‌ سيكل‌ تركيبي‌

140 مگاواتي‌ را براي‌ سازمان‌ آب‌ و برق‌ساخته‌ است‌. اين‌ نيروگاه‌ داراي‌ دو توربين‌گازي‌ 13 gt، دو ديگ‌ بخار بازياب‌ گرما وچهار واحد آب‌ شيرين‌كن‌ است‌. آب‌شيرين‌كنها در پايين‌ دست‌ نيروگاه‌، واقع‌ شده‌و روزانه‌ 80 ميليون‌ ليتر آب‌ شرب‌ توليدمي‌كنند. شركت‌ abb همچنين‌ مسووليت‌تامين‌ سيستمهاي‌ الكتريكي‌ و كنترل‌ يك‌نيروگاه‌ 160 مگاواتي‌ واقع‌ در غرب‌ ام‌النهار رانيز بر عهده‌ گرفته‌ است‌.

 

نيازهاي‌ آب‌ و انرژي‌ ‌

نياز ابوظبي‌ به‌ برق‌ در فاصله‌ ماههاي‌ژوئن‌ و سپتامبر، حداكثر است‌. در ساير ماههاي‌ سال‌، مصرف‌ انرژي‌ بين‌ 30 تا 40 درصد اين‌ قله‌ بار فصلي‌ است‌. نياز آب‌ابوظبي‌ در طول‌ سال‌ تقريبا ثابت‌ است‌ درنتيجه‌ بخار توليد شده‌ نيروگاهها بايد ثابت‌باشد. بنابراين‌ ضريب‌ بار توربينها بايد باتوجه‌ به‌ اين‌ موضوع‌ تنظيم‌ شود.

توسعه‌ ساختار اجتماعي‌ - اقتصادي‌و نياز به‌ بهينه‌ سازي‌ منابع‌

همزمان‌ با توسعه‌ ساختار اجتماعي‌ -اقتصادي‌ ابوظبي‌، نياز آن‌ به‌ انرژي‌ الكتريكي‌نيز افزايش‌ مي‌يابد. براي‌ تامين‌ اين‌ نياز، نه‌تنها نيروگاههاي‌ جديدي‌ بايد ساخته‌ شودبلكه‌ از ظرفيت‌ توليد توان‌ موجود بايد به‌ طوركامل‌ استفاده‌ كرد. عمر بيشتر نيروگاههاي‌موجود بين‌ 15 تا 20 سال‌ است‌ و سيستمهاي‌بكار گرفته‌ شده‌ در آنها قديمي‌ است‌. زمانهاي‌ توقف‌ آنها نسبتا طولاني‌ و قابليت‌اطمينان‌ توليد برق‌ آنها كم‌ شده‌ است‌. علاوه‌بر آن‌ تهيه‌ قطعات‌ يدكي‌ نيروگاهها نيزمشكل‌ است‌. سازمان‌ آب‌ و برق‌ از سياست‌نوسازي‌ و بازسازي‌ مداوم‌ نيروگاهها در ام‌النهار پيروي‌ مي‌كند.

 

برنامه‌ و روش‌ اجراي‌ بازسازي‌ ونوسازي‌

اعمال‌ سياست‌ بازرسي‌ و تعميرات‌درازمدت‌ نيروگاهها توسط سازمان‌ آب‌ و برق‌،سبب‌ شده‌ كه‌ اين‌ نيروگاهها در شرايط عالي‌باشند. اين‌ امر باعث‌ شده‌ است‌ تا با انجام‌نوسازي‌ و بازسازي‌، بتوان‌ عمر نيروگاهها را15 تا 20 سال‌ ديگر افزايش‌ داد. طرح‌بازسازي‌ و نوسازي‌ به‌ صورت‌ پروژهايي‌ توسط سازمان‌ آب‌ و برق‌ در نظر گرفته‌ شده‌است‌ كه‌ براي‌ تهيه‌ پيشنهاد مناقصه‌ ازمهندسان‌ مشاور استفاده‌ شد. روشها و شرايط فعلي‌ انجام‌ مناقصه‌ در ابوظبي‌ به‌ گونه‌ اي‌است‌ كه‌ بررسي‌ اين‌ پروژه‌ها و عقد قرارداد، دوتا سه‌ سال‌ وقت‌ لازم‌ دارد. بديهي‌ است‌ با اين ‌زمان‌ طولاني‌ نمي‌توان‌ انتظار داشت‌ كه‌اجراي‌ پروژه‌ سريعا شروع‌ شود.

شركت‌ abb با همكاري‌ نزديك‌سازمان‌ آب‌ و برق‌ ابوظبي‌ برنامه‌ انعطاف‌پذيري‌ براي‌ سرويس‌، بهره‌برداري‌ و نوسازي‌ (sor)نيروگاهها تدارك‌ ديده‌ است‌. در اين‌برنامه‌ پروژه‌هاي‌ بازسازي‌ و نوسازي‌ به‌ دو بخش‌ تقسيم‌ شده‌ است‌. در بخش‌ نخست‌تمام‌ سخت‌ افزارهاي‌ مورد نياز به‌ همراه‌ اسنادو مدارك‌ مهندسي‌ مربوط، تهيه‌ شده‌ و بخش‌دوم‌ شامل‌ نصب‌ و راه‌ اندازي‌ اين‌سخت‌افزارهاست‌. بخش‌ نخست‌ به‌ روش‌متداول‌ سفارش‌ و خريد قطعات‌ يدكي‌ توسطخود نيروگاه‌ انجام‌ شده‌ است‌ ولي‌ بخش‌ دوم‌در قالب‌ قراردادهاي‌ تعميرات‌ كه‌ هر دو سال ‌يك‌ بار تكرار مي‌شود انجام‌ شده‌ است‌.

شيوه‌ فوق‌ نياز به‌ تعيين‌ دقيق‌ مشخصات‌تجهيزات‌ و برنامه‌ زماني‌ تحويل‌ آنها دارد.سازمان‌ آب‌ و برق‌، بستري‌ فراهم‌ آورده‌ كه‌ در آن‌ سفارش‌ خريد و اعلام‌ مناقصه‌ براي‌ عقدقرارداد تعميرات‌ به‌ طور همزمان‌ انجام‌مي‌شود. اهداف‌ اصلي‌ برنامه‌ و بازسازي‌ ونوسازي‌ به‌ اين‌ شرح‌ است‌:

-بهينه‌ سازي‌ نيروگاه‌ و اجزاي‌ آن‌

-افزايش‌ عمر نيروگاه‌ و تجهيزات‌ مربوط به‌آن‌

-كاهش‌ هزينه‌ بازرسي‌ و تعميرات‌

-كاهش‌ زمان‌ نصب‌ و راه‌ اندازي‌

برنامه‌ زماني‌ و كنترل‌ دقيق‌ پروژه‌ به‌ نحوي‌كه‌ عمليات‌ نصب‌ و تعميرات‌ در همان‌دوره‌هاي‌ بازرسي‌ عادي‌ و تعميرات‌پيشگيري‌كننده‌ انجام‌ و از وقفه‌هاي‌ اضافي‌در توليد برق‌، اجتناب‌ شود.

در تمام‌ قراردادهاي‌ بازسازي‌، مدت‌ يك‌سال‌ گارانتي‌ پيش‌ بيني‌ شده‌ است‌ كه‌ پس‌ ازراه‌اندازي‌ به‌ اجرا در مي‌آيد.

 

راه‌ اندازي‌ استاتيكي‌ تجهيزات‌ باكمترين‌ زمان‌ توقف‌

تجهيزات‌ راه‌اندازي‌ استاتيكي‌ جديد(شكل‌1) مبتني‌ بر فن‌ آوري‌procontrolp شركت‌ abb بوده‌ ووظايفي‌ را انجام‌ مي‌دهد كه‌ عبارتند از:

-راه‌اندازي‌ و گردش‌ روتور

-قابليت‌ تعمير توربين‌ گازي‌، شامل‌اندازه‌گيريهاي‌ لازم‌ و تجزيه‌ و تحليل‌ نتايج‌

-تست‌ عملكرد سيستم‌ كنترل‌، شامل‌ برنامه‌كنترل‌ توربين‌ گازي‌، محركهاي‌ خودكار وسيستم‌ ايمني‌ توربين‌

-ارتباط با اتاقهاي‌ كنترل‌ گرمايي‌ والكتريكي‌

-عملكرد هشدار دهنده‌ها و قفلهاي‌ حفاظتي‌.

اين‌ مرحله‌ شامل‌ نصب‌ يك‌ترانسفورماتور جديد راه‌اندازي‌ و اصلاح‌ نقطه ‌خنثي‌ ژنراتور نيز بوده‌ است‌. نصب‌ سيستم‌راه‌اندازي‌ استاتيكي‌ 6 هفته‌ به‌ طول‌ انجاميدو مدت‌ توقف‌ توليد، دو هفته‌ بوده‌ است‌.

 

تعويض‌ سيستم‌ كنترل‌ توربينهاي‌گازي‌

در توربين‌gt13 نيروگاه‌ ام‌النهار شرقي‌كه‌ قبلا به‌ وسيله‌ سيستم‌ گاورنر مكانيكي‌كنترل‌ مي‌شده‌ است‌، بسياري‌ از قطعات‌، دچار فرسودگي‌ شده‌ و نياز به‌ تعميرات‌ مكرر داشت‌ (شكل‌ 2). براي‌ بهبود عملكرد و قابليت‌اطمينان‌ سيستم‌، اين‌ گاورنرها با سيستمهاي‌كنترل‌ egatrol جايگزين‌ شده‌ است‌.

Egatrol در سال‌ 1983 به‌ عنوان‌سيستم‌ كنترل‌ استاندارد توربينهاي‌ گازي‌gt13 توسط abb بكار گرفته‌ شد. اين‌سيستم‌ الكتروهيدروليكي‌ از دو بخش‌تشكيل‌ مي‌شود، واحد كنترل‌الكتروهيدروليكي‌ و سيستمهاي‌ الكترونيكي‌مربوط و كنترل‌ و مراقبت‌ تمام‌ عوامل‌ كارتوربين‌ گازي‌.

با تغيير سيستم‌ كنترل‌ به‌ egatrol،تعداد قطعات‌ مكانيكي‌ به‌ شدت‌ كاهش‌يافت‌ و قطعات‌ در معرض‌ ساييدگي‌ كلا حذف‌شد. برتري‌ ديگر سيستم‌ egatrolنيازبه‌ تعداد موتورهاي‌ الكتريكي‌ كمتر است‌. دراين‌ سيستم‌، دسترسي‌ به‌ داده‌هاي‌ فرايندي‌ وتعويض‌ قطعات‌ معيوب‌ و فرسوده‌، ساده‌تراست‌.

Egatrol براساس‌ سيستم‌procontrolp كار مي‌كند و از ويژگيهايي‌ برخوردار است‌ كه‌ عبارتند از:

-فن‌آوري‌ استاندارد كه‌ تعويض‌ سيستمهاي‌فرسوده‌ اندازه‌گيري‌ و كنترل‌ آن‌ ساده‌ است‌.

-كاهش‌ ارتباط بين‌ اجزا

-انعطاف‌ پذيري‌ بالا و امكان‌ تنظيم‌ برنامه‌هنگام‌ كار

-نياز به‌ فضاي‌ كم‌

-استفاده‌ از دستگاههاي‌ فرايندهاي‌ موجود

-بهينه‌ سازي‌ با استفاده‌ از سيستم‌ كنترل‌رايانه‌اي‌

-مقادير كنترل‌ دقيق‌ و تكرار پذير

براي‌ تغيير سيستم‌ كنترل‌ به‌ اگاترول‌ تنهاتغييرات‌ جزيي‌ در سيستم‌ موجود، لازم‌ است‌.در سيستم‌ كنترل‌ اگاترول‌ نيز تغييراتي‌ داده‌شده‌ تا با سيستم‌ موجود در نيروگاه‌ هماهنگ‌شود. اين‌ تغييرات‌ در كارخانه‌ سازنده‌ انجام‌ ومورد آزمايش‌ قرار گرفته‌ است‌. تعدادي‌ حس‌كننده‌ دما و فشار هم‌ در محل‌ نيروگاه‌ نصب‌شده‌ تا دماي‌ محيط و ورودي‌ به‌ توربين‌ و فشارهاي‌ ورودي‌ و خروجي‌ كمپرسور رااندازه‌گيري‌ كند. دو سيستم‌ اگاترول‌ در اواخرسال‌ 1997 و اويل‌ سال‌ 1998 نصب‌ شده‌است‌.

 

نوسازي‌ روتور براي‌ افزايش‌ عمر

ماشينهاي‌ پيچيده‌ همواره‌ شامل‌ قطعاتي‌است‌ كه‌ زودتر از ساير قطعات‌، ساييده‌مي‌شوند. هدف‌ از نوسازي‌، افزايش‌ طول‌عمرتوربين‌ گازي‌ يا نيروگاه‌ از طريق‌ تعويض‌قطعات‌ فرسوده‌تر و حفظ سرمايه‌ اوليه‌ است‌. اگر اين‌ قطعات‌ به‌ موقع‌ عوض‌ شوند عمرماشين‌ 20 تا 30 درصد قابل‌ افزايش‌ است‌.

مهندسان‌ شركت‌ abb با همكاري‌كاركنان‌ نيروگاه‌ توانسته‌اند با انجام‌ يك‌تجزيه‌ و تحليل‌ روي‌ طول‌ عمر باقي‌مانده‌قطعات‌، زمان‌ مناسب‌ و بهينه‌ تعويض‌ قطعات‌فرسوده‌ را تخمين‌ بزنند.با در نظر گرفتن‌پيچيدگي‌ نيروگاه‌ و تعداد زياد قطعات‌ بكار رفته‌،تخمين‌ آنها معقول‌ بوده‌ است‌.

 

چگونه‌ مي‌توان‌ طول‌ عمر باقي‌مانده‌را پيش‌ بيني‌ كرد؟

در روش‌ سنتي‌ براي‌ پيش‌ بيني‌ عمرقطعات‌ از تنشهاي‌ چرخه‌اي‌ مواد با تواتر بالااستفاده‌ مي‌شود. در اين‌ روش‌، خستگي‌ ناشي‌از تنش‌هاي‌ چرخه‌اي‌ و دوام‌ تركها از عواملي‌است‌ كه‌ بايد ثبت‌ شود. عوامل‌ ديگر وابسته‌ به‌زمان‌ عبارتند از نحوه‌ تغييرات‌ بار توربين‌ وتعداد ساعتهاي‌ كاركرد و رفتار ديناميكي‌نيروگاه‌.

شركت‌ abb براي‌ پيش‌ بيني‌ عمرباقي‌مانده‌ قطعات‌ از نتايج‌ روش‌ تستي‌ وروشهاي‌ محاسباتي‌ جديد استفاده‌ كرد. دريكي‌ از اين‌ روشها از فرمول‌ eoh(ساعت‌كار معادل‌) استفاده‌ مي‌شود كه‌ به‌وسيله‌ آن‌ مي‌توان‌ كاهش‌ در عمر پره‌هاي‌توربين‌ و قطعات‌ ديگري‌ كه‌ در معرض‌ گازهاي‌ داغ‌ قرار دارند را پيش‌بيني‌ كرد. دراين‌ فرمول‌ حدود دماي‌ كاركرد، راه‌اندازيهاي‌سريع‌ و عددي‌ و شرايط گذرا مورد استفاده‌ قرار مي‌گيرد.

شركت‌ فوق‌، نرم‌افزاري‌ نيز براي‌ محاسبه‌عمر باقي‌مانده‌ روتور توربين‌ تهيه‌ كرده‌ است‌.در اين‌ برنامه‌ از بار گرمايي‌ و خستگي‌ روتوراستفاده‌ مي‌شود. طول‌ عمر سپري‌ شده‌ روتوراز خستگي‌ ناشي‌ از تعداد راه‌اندازيهاي‌ سريع‌،راه‌اندازي‌ گرم‌ و تعداد تريپ‌ها به‌ دست‌مي‌آيد. تفاضل‌ اين‌ زمان‌ با زمان‌ مجاز كل‌خستگي‌، عمر باقي‌مانده‌ را مي‌دهد.

براساس‌ اين‌ تجزيه‌ و تحليل‌ پيشنهادي‌براي‌ بازسازي‌ توربينهاي‌ گازي‌ نيروگاه ‌ام‌النهار شرقي‌ ارايه‌ شده‌ كه‌ عبارت‌ است‌ از:تعويض‌ روتور هر دو توربين‌ و تعويض‌ پره‌ثابت‌ توربين‌ دو.

پس‌ از خريداري‌ اين‌ قطعات‌، عمليات‌تعويض‌ در خلال‌ بازرسي‌، تابستان‌ 1997انجام‌ شد.

 

استفاده‌ از روتور فرسوده‌

روتور توربين‌ گازي‌ بيشتر در قسمت‌توربين‌، آسيب‌ ديده‌ است‌ و به‌ جاي‌ به‌ دور انداختن‌ كل‌ روتور، شركت‌ abb قسمت‌كمپرسور روتور را بريده‌ و به‌ قسمت‌ توربين‌يك‌ روتور سالم‌ جوش‌ داده‌ است‌. روتور دو تكه‌ حاصل‌، مي‌تواند حدود 100 هزارساعت‌ ديگر كار كند. البته‌ سطح‌ روتور معيوب‌در قسمت‌ كمپرسور بايد بازرسي‌ چشمي‌ شودو معمولا تعميرات‌ مورد نياز، جزيي‌ است‌.

 

آموزش‌ كاركنان‌ بهره‌برداري‌

هنگامي‌ مي‌توان‌ بيشترين‌ بهره‌ را ازسيستمهاي‌ جديد نصب‌ شده‌ برد كه‌ كاركنان ‌بهره‌برداري‌ در تمام‌ مراحل‌ پروژه‌، همكاري‌داشته‌ باشند. در پروژه‌ بازسازي‌ و نوسازي‌ اين‌نيروگاه‌ سعي‌ شده‌ است‌ مهندسان‌ به‌ ويژه‌ درمراحل‌ اوليه‌ پروژه‌ و تعيين‌ مشخصات‌ فني‌تجهيزات‌، مشاركت‌ داشته‌ باشند. بر اين‌اساس‌ تست‌ پذيرش‌ تجهيزات‌ سفارش‌ داده‌شده‌ توسط مهندسان‌ نيروگاه‌ انجام‌ و دوره‌آموزش‌ اين‌ تستها نيز در مراكز آموزشي ‌شركت‌ abb برگزار شد. اين‌ دوره‌ها با بازديدمهندسان‌ نيروگاه‌ از نيروگاههاي‌ بازسازي‌شده‌ ديگر همراه‌ بوده‌ است‌ . بازديدي‌ نيز از امكانات‌ تحقيقاتي‌ و توليدي‌ شركت‌ abbانجام‌ شد.

گام‌ بعدي‌، انجام‌ آزمايشهاي‌ دقيق‌بسته‌هاي‌ سخت‌ افزاري‌ و نرم‌افزاري‌ تحويل‌شده‌ در محل‌ كارخانه‌ بود. در مرحله‌ بعد روش‌درست‌ نگهداري‌ مواد و تجهيزات‌ تا زمان‌ مونتاژ و راه‌اندازي‌، آموزش‌ داده‌ شد.

مهندسان‌ نيروگاه‌ در مرحله‌ نصب‌ وراه‌اندازي‌ نيز در كنار كارشناسان‌ شركت‌ abbحضور داشته‌اند. اين‌ امر، انتقال‌ كامل‌فن‌آوري‌ را در پي‌ دارد. در آخرين‌ مرحله‌، دوره‌آموزشي‌ براي‌ كاركنان‌ بهره‌برداري‌ و تعميرات ‌نيروگاه‌ برگزار شد.

علاوه‌ بر دوره‌هاي‌ فوق‌، سمينارهاي‌سالانه‌اي‌ هم‌ براي‌ به‌ هنگام‌ كردن‌ كاركنان‌بهره‌برداري‌ شركت‌ آب‌ و برق‌ ابوظبي‌ برگزارمي‌شود. مشتري‌ مي‌تواند موضوعات‌ موردنظر خود را در برنامه‌ سمينار بگنجاند اين ‌سمينارها دو روز به‌ طول‌ مي‌انجامد تا فرصت‌كافي‌ براي‌ تبادل‌ نظر و طرح‌ سوالات‌ توسطشركت‌ كنندگان‌ باشد.

 

نوسازي‌ نيروگاه‌ - يك‌ وظيفه‌ مستمرمديريت‌

در نيروگاه‌ ام‌النهار شرقي‌ هنوز قابليتهاي‌زيادي‌ براي‌ بهسازي‌ و نوسازي‌ وجود دارد.كارهايي‌ كه‌ تاكنون‌ انجام‌ شده‌ امكان‌بازسازيهاي‌ ديگر را فراهم‌ مي‌آورد.

مديريت‌ نيروگاه‌ برنامه‌اي‌ براي‌ نوسازي‌ گام‌ به‌ گام‌ در دست‌ دارد. بخشي‌ از اين‌ برنامه‌، تعويض‌ بقيه‌ دستگاههاي‌ اندازه‌گيري‌ وكنترل‌ و تعمير كلي‌ سيستمهاي‌ تغذيه‌ dcدرآينده‌ است‌.

سيستمهاي‌ رايانه‌اي‌ فرايندها درواحدهاي‌ (7 و 8) ام‌النهار غربي‌ نيز بايد باسيستمهاي‌ جديد شركت‌ abb جايگزين‌شود تا تمام‌ واحدهاي‌ ام‌النهار به‌ يك‌ شبكه‌واحد متصل‌ شوند.

[spow 44197]

در توربین گاز جهت کنترل درجه حرارت در اتاق احتراق ضروری است که احتراق با هوای بسیار زیاد صورت پذیرد .دود خروجی از اگزوز توربین گاز ، علاوه بر اینکه دارای درجه حرارت بالایی است ، اکسیژن کافی نیز جهت احتراق دارد ولی در نیروگاههای سیکل ترکیبی از انرژی گاز خروجی از اگزوز به روش های مختلفی جهت تولید بخار استفاده می شود.

شکل زیر شمای عمومی نیروگاههای سیکل ترکیبی را نشان می دهد :

بر اساس نحوه استفاده از گاز خروجی ، نیروگاههای سیکل ترکیبی به سه دسته تقسیم بندی می شوند .

 

1- نیروگاههای سیکل ترکیبی بدون مشعل

در این نوع ، دود خروجی از اگزوز توربین گاز که حجم بالا و دمای زیادی ( دمای گاز خروجی در بار اسمی در حدود 500 درجه سانتی گراد است ) دارد به بویلری هدایت می شود و به جای مشعل و سوخت در واحدهای بخاری ، جهت تولید حرارت به کار می رود. بخار تولید شده نیز توربین بخار را به چرخش در می آورد. این امر باعث بالا رفتن راندمان مجموعه نیروگاهی می گردد ، ضمن آنکه هزینه های سرمایه گذاری به ازای هر کیلو وات تا حد قابل ملاحظه ای کاهش پیدا می کند . این مجموعه برای تولید برق پایه استفاده می شود و کارآیی آن در صورتی که فقط برای تولید برق به کار رود تا 50 درصد هم بالا می رود .

در مناطق سردسیر با بکارگیری توربین بخار با فشار خروجی زیاد (Back pressure) به جای کندانسور و برج خنک کن در تامین آب گرم و بخار مصرفی گرمایش مناطق شهری و صنعتی نیز استفاده می شود که در این صورت راندمان تا 80 درصد هم افزایش می یابد.

در شکل زیر شمای حرارتی نیروگاههای سیکل ترکیبی بدون مشعل آورده شده است :

2- نیروگاههای سیکل ترکیبی با سوخت اضافی ( مشعل )

در نیروگاههای سیلک ترکیبی بدون مشعل ، وابستگی کامل به کارکرد توربین گاز دارد . در مواردی که نیاز به کارکرد دائمی بخش بخار وجود دارد با تعبیه مشعل در بویلر ، به گونه ای که در صورت توقف بخش گاز کارکرد قسمت بخار با اشکال مواجه نگردد ، عملکرد مستقل این دو بخش تامین می شود و بدین ترتیب ، این نوع نیروگاههای سیکل ترکیبی شکل گرفته اند .

این نوع سیکل ترکیبی عموماٌ به منظور بالا بردن قدرت و جلوگیری از نوسانات قدرت توربین بخار با تغییر بار توربین گاز به کار گرفته می شود . امکان کارکرد واحد بخار در نقطه کار مناسب تر با تعبیه مشعل ساده ، به کارگیری سوخت مناسب و استفاده از گاز داغ خروجی توربین گاز به عنوان هوای دم عملی است . قدرت واحد گاز و واحد بخار در حداکثر بار سیستم مساوی است . راندمان این نوع سیکل ترکیبی از واحد بخاری ساده بیشتر و از سیکل ترکیبی بدون مشعل کمتر می باشد . این نوع واحد ها غالباً در مواردی که علاوه بر تامین انرژی الکتریکی ، تامین آب مصرفی و یا بخار مورد نیاز واحدهای صنعتی نیز مد نظر باشد ، به کار می رود .

شکل زیر شمای حرارتی عمومی نیروگاههای سیکل ترکیبی با مشعل را نمایش می دهد :

3- نیروگاههای سیکل ترکیبی جهت تامین هوای دم کوره بویلر

این نوع سیکل ترکیبی مشابهت زیادی با توربین بخار معمولی دارد با این تفاوت که در نیروگاه بخاری ساده از سیستم پیش گرم کن هوا و فن تامین کننده هوای دم که خود مصرف کننده انرژی است استفاده می گردد . لیکن در این گونه سیکل ترکیبی،سیستم گرمایش و فن دمنده هوای احتراق کوره را توربین گاز بر عهده گرفته است . بدین ترتیب راندمان واحد بخاری ساده با جانشین کردن سیستم تامین هوای دم با توربین گاز ، بطور نسبس بهبود می یابد .

معمولاٍ این نوع سیکل ترکیبی در نیروگاههای بخاری بزرگ که سوخت آن ذغال سنگ و یا مازوت می باشد ، به کار می رود . قدرت تولیدی توربین گاز در این نوع سیکل حداکثر 20 درصد قدرت تولید کل نیروگاه است .

 

 

 

بررسی بیشتر نیروگاههای سیکل ترکیبی

کاربرد گونه های مختلف سیکل های ترکیبی متفاوت می باشد ولی از آنجایی که سیکل های ترکیبی بدون مشعل در ارتباط با تولید بار پایه و میانی از اولویت بیشتری برخوردار است ( هزینه سرمایه گذاری کمتر، مدت زمان نصب و راه اندازی کمتر ، راندمان بالاتر و قابلیت انعطاف بیشتر )، ذیلاً به تشریح این نوع چرخه ها می پردازیم :

سیکل های ترکیبی بدون مشعل

هدف اصلی در این نوع سیکل های ترکیبی ، استفاده مجدد از حرارت تلف شده اگزوز توربین گاز به منظور بالا بردن بهره وری سوخت می باشد .

جهت حصول به هدف فوق و به حداقل رساندن هزینه ها ، سه رویه اجرایی در ابتدا مد نظر قرار گرفت و بر اساس آن سازندگان مختلف و تولید کنند گان انرژی الکتریکی نسبت به نصب هر سه گونه سیکل اقدام نمودند که ذیلاٌ معرفی و تشریح می شوند :

 

1- چند توربین گاز ، چند بویلر و یک توربین بخار

این دسته خود به دو زیر دسته به صورت زیر تقسیم می گردد:

 

2- یک توربین گاز ، یک بویلر و یک توربین بخار

آرایش این گونه سیکل های ترکیبی بر پایه تقلیل هزینه سرمایه گذاری اولیه می باشد و حاصل تجارب اولیه در زمینه کاربرد چند توربین گاز با یک ژنراتور می باشد .

در این روش محور توربین گاز و محور توربین بخار و محور ژنراتور مشترک بوده و بصورت مجموعه واحد عمل می کند .

طرز کار کلی سیستم به این صورت است که گاز حاصل از احتراق توربین گاز ، قسمتی از انرژی مکانیکی خود را جهت به چرخش در آوردن توربین گاز مصرف می کند . گاز داغ خروجی از توربین گاز ، ضمن عبور از بویلر و تولید بخار وارد اتمسفر می گردد. بخار تولیدی در بویلر ، در توربین بخار منبسط شده و قسمتی دیگر از نیروی مکانیکی لازم جهت تولید انرژی الکتریکی در ژنراتور را تامین می کند .

طرح کلی این سیستم در شمای زیر منعکس می باشد :

در این روش به سبب اینکه غالباٌ ضریب قابلیت بهره برداری توربین گاز از بویلر و توربین بخار کمتر می باشد ، اگزوز کمکی برای توربین گاز بکار نمی رود و قابلیت بهره برداری کل مجموعه معادل توربین گاز خواهد بود و انجام بازدیدها و تعمیرات بویلر و توربین بخار منطبق با برنامه تعمیرات توربین گاز می باشد . به سبب عدم کاربرد اگزوز کمکی ونیز استفاده از ژنراتور مشترک ، هزینه سرمایه گذاری پایین است . ضمناٌ در مواردی که تامین آب گرم مصرفی و یا گرمایش شهر ی مورد نظر باشد معمولاٌ ژنراتور مستقل برای واحد بخار ملحوظ می شود.

بطور کلی محاسن و معایب این گونه سیستم ها به صورت زیر است :

الف – محاسن :

 

1- هزینه سرمایه گذاری کمتر

 

2- سادگی زیاد و معالاٌ تجهیزات بهره برداری کمتر

 

3- هزینه تعمیرات و بهره برداری کمتر

 

4- تلفات کمتر

 

5- زمان نصب سریعتر

ب – معایب :

 

1- عدم امکان بهره برداری از توربین گاز در صورت وجود عیب بر روی تجهیزات بخار ( عدم قابلیت انعطاف)

 

2- وجود تلفات زیاد انرژی در نیم بار

بدین ترتیب معمولاٌٍ این گونه آرایش در سیکل ترکیبی به کار می رود که هدف از احداث آن تولید و تامین بار پایه باشد .

 

3- دو یا چند توربین گاز ، دو یا چند بویلر و یک توربین بخار

بجز حالات استثنا ، متداول ترین گونه در این نحوه آرایش ، دو توربین گاز با بویلر های مربوطه و یک توربین بخار می باشند .

 

نحوه آرایش این نوع واحدها به شکل زیر است :

در این روش معمولاً 3/1 از انرژی الکتریکی را به توربین بخار و 3/2 آن را توربین گاز تولید می نماید .

گاز داغ خروجی از هر توربین گاز وارد مستقیماً وارد بویلر مخصوص به خود می گردد. بخار خروجی از بویلر نیز وارد هدر (Header) مشترک شده و توربین بخار را تغذیه می نماید .

از آنجایی که قابلیت بهره برداری بویلر و توربین بخار بیش از توربین گاز می باشد در این آرایش این امکان وجود دارد که در صورت توقف یک واحد گازی ، واحدهای گازی دیگر بتوانند به همراه توربین بخار کار کنند .

قدرت ژنراتور واحدهای گازی و واحد بخار دو توربین گاز مشابه می باشد . متناسب با سلیقه بهره برداری می توان با تعبیه اگزوز کمکی در حد فاصل توربین گاز و بویلر ، کارکرد مستقل توربین گاز را ( در صورت توقف توربین بخار یا بویلر ) فراهم نمود .

در این روش ایجاد امکان تعمیرات بر روی بویلر ضروری می باشد که مستلزم تعبیه دمپرهای مناسب است . ( دمپر وسیله ای است که در محل خروج گاز داغ از توربین گاز قرار می گیرد و با ایستادن در وضعیت های مختلف ، امکان انتقال گاز داغ را به اگزوز و یا بویلر فراهم می آورد .) البته وجود دمپر مستلزم انجام تعمیرات خاص و بازدیدهای ویژه می باشد که این امر به نوبه خود باعث کاهش قابلیت بهره برداری می گردد. همچنین وجود دمپر پس از مدتی بهره برداری باعث تلفات گاز داغ می گردد که نهایتاً کاهش راندمان را در پی خواهد داشت .

برخی سازندگان و تولید کنندگان انرژی الکتریکی جهت ایجاد امکان بهره برداری غیر هم زمان توربین گاز و بخار ، به جای اگزوز کمکی کندانسور کمکی را توصیه می نماید . حسن این روش در این است که ضمن ایجاد امکان بهره گیری از توربین گاز در مواقع توقف توربین بخار و جلوگیری از تلفات گاز داغ از طریق اگزوز کمکی ، راه اندازی سریع بویلر و توربین بخار را باعث می گردد . این روش بیشتر در مواردی که فروش بخار و یا آب گرم مصرف شهری و صنعتی نیز مد نظر باشد مورد استفاده قرار می گیرد .

محاسن و معایب سیستم دو یا چند توربین گاز ، دو یا چند بویلر و یک توربین بخار در قیاس با واحد بخاری ساده به صورت زیر است :

 

الف – محاسن :

 

1- هزینه سرمایه گذاری کمتر

 

2- امکان اجرای مرحله ای طرح

 

3- زمان نصب کوتاه تر

 

4- قابلیت انعطاف بیشتر و امکان بهره برداری جزء به جزء

 

5- راندمان بیشتر در حالت نیم بار

 

ب – معایب :

1- نیاز به سوخت مرغوب تر

 

2- عوامل کنترل بیشتر

این گونه آرایش در مواردی که هدف تامین بار پایه و میانی است به کار می رود.

 

3- چند توربین گاز ، یک بویلر و یک توربین بخار

علت اصلی مطالعه بر روی این چنین آرایشی تحلیل هزینه سرمایه گذاری به حداقل ممکن می باشد در ابتدای امر به سبب عدم تقارن نوع سه توربین گاز و یک بویلر و عدم امکان توزیع یکنواخت گاز داغ به داخل بویلر ، خوردگی و فرسودگی های ایجاد شده ناشی از آن باعث شد مطالعه بر روی این نوع آرایش ها مردود شناخته شود.در صورت موفقیت در بهر ه گیری از این نوع آرایش ، در واقع ضریب آمادگی سیستم وابستگی کامل به بویلر پیدا می کرد .

در عمل به علت اینکه امکان کارکرد همزمان توربین های گازی ، بویلر و توربین بخار کم است و نیز گاز داغ را نمی توان در حالات مختلف به طور یکنواخت در بویلر توزیع نمود ، این روش تولیدی با اقبال مواجه نگردید .

 

4- یک توربین گاز ، یک بویلر و چند توربین بخار

قدمت زیاد واحدهای بخاری و امکان باز سازی مجدد آنها و شرایط کار این گونه واحدها باعث شد که غالب تولیدکنندگان انرژی الکتریسیته به فکر بازسازی این گونه واحدها با استفاده از واحدهای گازی بیفتند. در این روش ضمن ایجاد امکان به کار گیری مجدد از سرمایه گذاری انجام شده ، می توان نسبت به افزایش راندمان واحدهای قدیمی تر نیز اقدام کرد .

این روش بازسازی و نوسازی تنها برای واحدهای گازسوز و یا با سوخت مایع امکان پذیر است . این روش بدان جهت قوت گرفت که غالباٌ قسمت حساس واحدهای بخاری یعنی بویلر آنها ، معمولاً پس از مدتی کارکرد نیاز به بازسازی کامل دارد در صورتی که توربین و سایر متعلقات آن با انجام تعمیرات جزیی قابل استفاده مجدد می باشند. بدین ترتیب با تلفیق تکنولوژی قدیمی ( توربین بخار ) که دارای شرایط کار قابل انطباق با شرایط تکنولوژی جدید توربین گاز می باشد ، شرایظ بهره برداری مناسبی از توربین گاز جدید و توربین بخار قدیمی فراهم می آید. به عنوان مثال در صورتی که هدف بازسازی سه واحد بخار 20 مگاواتی باشد ، می توان به جای نوسازی سه بویلر، با نصب یک واحد توربین گاز 120 مگاواتی و یک بویلر بدون مشعل ، ضمن افزایش قدرت مجموعه به 180 مگاوات ، با جزئی سرمایه گذاری بیشتر راندمان مجموعه را از 30 درصد ، که در صورت کارکرد مستقل هر کدام حاصل می شود ، به بیش از 40 درصد افزایش داد که البته این افزایش 10 درصدی در راندمان هزینه های سوخت را به میزان 3/1 کاهش خواهد داد .

مدل مربوط به این طرح در شکل زیر آورده شده است :

 

 

[Ariyayi-eng 1648]

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[Ariyayi-eng 1648]

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[Ariyayi-eng 1648]

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[Ariyayi-eng 1648]

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[Ariyayi-eng 1648]

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[Ariyayi-eng 1648]

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[Ariyayi-eng 1648]

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[amirreza_kn 358]

	برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام

[spow 44197]

نیروگاه های بخار :

 

قدرت بخار اولین بار در لوکوموتیوهای ساخته شده توسط جیمز وات مورد استفاده قرار گرفت . از آن پس ، (قدرت) بخار برای چرخاندن محرک چرخاندن محرک ژنراتور الکتریکی مورد استفاده گرفت و به عنوان نیروگاه بخار شناخته شد . در این فرآیند ، انرژی گرمایی به انرژی مکانیکی و سپس به انرژی الکتریکی تبدیل می شود . همچنین نیروگاهه ای بخار نیروگاه های حرارتی نامیده می شوند .

 

انتخاب محل نیروگاه بخار :

 

در انتخاب محل نیروگاه حرارتی و نصب تجهیزات آن ، عوامل زیر مورد بررسی قرار می گیرند :

 

* دسترسی به زمین ارزان قیمت برای نصب تاسیسات و توسعه آتی

* دستیابی به مقادیر آب کافی و مناسب برای تغذیه دیگ بخار و آب خنک در کندانسورها

* دسترسی به سوخت و هزینه ارسال آن به کوره های دیگ بخار

* نیاز احتمالی به توسعه آتی نیروگاه

* دستیابی به دیگر سرویس های برق

* دوری از ناحیه شهری به دلیل آلودگی و غیره

* هزینه اولیه نیروگاه

* بزرگی و ماهیت بار مورد استفاده

این نیروگاه ها می تواند در نزدیکی معادن زغال سنگ یا مراکز بار ساخته شوند . انتخاب این فاکتور بر اساس هزینه انتقال زغال سنگ به مراکز بار بالا خواهد بود از این رو نیروگاههای برق در نزدیکی گودال های زغال سنگ نصب می شوند .

 

ضریب حرارتی یک نیروگاه بخار را می توان به روش های زیر افزایش داد :

 

* افزایش فشار بخار اولیه

* افزایش دمای بخار اولیه

* افزایش خلأ کندانسور

* تولید مجدد گرمای آب تغذیه

* به وسیله گرما سازی مجدد

* به وسیله صرفه جویی

 

نیروگاه اصلی بخارمی تواند به چندین واحد کوچک تقسیم شود :

 

* پیش گرم کن فشار قوی

* پیش گرم کن فشار ضعیف

* گرم کن هوا

* فن مکش هوا

 

چرخش های جریان اصلی :

 

گردش جریان نیروگاه حرارتی می تواند به چهار گردش جریان اصلی تقسیم شود :گردش سوخت و خاکستر – گردش هوا و گاز - گردش آب تغذیه و بخار – گردش آب سرد

 

1- گردش سوخت و خاکستر :

 

در نیروگاه بخار ، به انواع مختلف سوخت نیاز است و آن ها در انبار ذخیره می شوند . بخار می تواند از زغال سنگ ، گاز یا سوخت هسته ای ، به عنوان سوخت اصای تولید شود . در این جا فرض می کنیم که زغال سنگ به عنوان سوخت اصلی تولید شود و برای عملکرد نیروگاه بخار است . سوخت در انبار ذخیره می شود و از طریق تسمه نقاله به دیگ بخار منتقل می شود . از آن جا که زغال سنگ در اشکال و اندازه های مختلف موجود است ، لازم است که زغال سنگ در یک اندازه خاص فراهم شود تا فرآیند سوختن کامل امکان پذیر شود و کل انرژی بتواند بر حسب گرما آزاد شود .

 

همچنین نیاز به کنترل انرژی گرمایی دارد . از این رو ، قبل از اینکه درون دیگ بخار تغذیه شود . زغال سنگ از میان دستگاه فشارنده ، اندازه گیری و خشک کننده عبور می کند . در طول سوختن در دیگ بخار ، احتمال دارد که زغال سنگ نسوزد و از این رو به سوخت های مایع نیاز دارد .

 

2- گردش هوا و گاز :

 

برای احتراق کامل سوخت به هوا نیاز است که از طریق فن های جریان اجباری هوا (FD) و فن های جریان القایی هوا (ID) تامین می شود در همه ی نیروگاه های بزرگ حرارتی هر دو فن مورد استفاده قرار می گیرند و برای میزان کردن شرایط دیگ بخار در کنار یکدیگر قرار می گیرند هوا به منظور تغذیه دیگ بخار مورد استفاده قرار می گیرد . برای تولید انرژی از گازهای سوختی ، هوا از میان دستگاه گرم کننده می گذرد و بعد از سوختن زغال سنگ از دیگ بخار خارج می شود همچنینی هوا به سوختن بهتر زغال سنگ کمک می کند . گازهای سوخته شده ترکیبی از چندین گاز و خاکستر هستند که از میان دستگاه تسریع کننده (یا دستگاه جمع کننده گرد و خاک) عبور می کند و سپس از طریق کوره وارد جو می شود .

 

3- گردش آب تغذیه و بخار :

 

اکثر نیروگاه های بخار از نوع متراکم هستند ، بخار به وسیله کندانسور به آب تبدیل می شود . به علت اطمینان از توربین ، آب مورد استفاده نمک زدایی می شود و از این رو آب دارای کاربرد اقتصادی بهتری برای نیروگاه است . مقداری از آب و بخار در حین عبور از بخش های مختلف سیستم به دلیل پراکندگی از بین می روند . با اضافه کردن آب اضافی به سیستم آب تغذیه این کمبود جبران می شود . پمپ تغذیه دیگ بخار آب را به درون دیگ بخار هدایت می کند تا به شکل بخار گرم شود . سپس بخار موجود در دیگ بخار دوباره در دستگاه تولید کننده گرمای بیش از حدگرم می شود .

 

بخار بیش از حد گرم شده برای به کار انداختن توربین استفاده می شود بسته به اندازه واحد نیروگاه ، مراحل مختلفی از نیروی محرک وجود دارند نظیر توربین با فشار بالا (HP) ، توربین با فشار متوسط (IP) و توربین با فشار کم (LP) بخار بعد از منتشر شدن در توربین HP برای دوباره گرم شدن به منظور افزایش دما و فشار به توربین برگردانده می شود . بعد از بیرون آمدن از توربین LP ، بخار از مین کندانسور عبور می کند و سرانجام به وسیله پمپ تغذیه وارد دیگ بخار می شود .

 

4- گردش آب سرد :

 

برای تغلیظ بخار در کندانسور و حفظ فشار کم در آن ، به مقدار زیادی آب سرد نیاز است که از رودخانه یا دریاچه تامین می شود . بعد از عبور آن از میان کندانسور ، آب به رودخانه یا دریاچه برگردانده می شود . هنگامی که آب کافی وجود نداشته باشد ، از استخرهای آب خنک استفاده می شود .

 

بخش های اصلی نیروگاه بخار :

 

o دیگ بخار :

 

دیگ بخار بعد از کوره دومین بخش بلند نیروگاه برق است برای تولید بخار و گرم کردن مجدد آب مورد استفاده قرار می گیرد . دو نوع دیگ بخار وجود دارد :

 

1- دیگ های بخار دارای مجرای آب 2- دیگ های بخار دارای مجرای سوخت

 

به طور کلی دیگ های بخاری که دارای مجرای آب هستند برای تولید برق الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند . در دیگ های بخار دارای مجرای آب ، آب در مجراها جریان پیدا می کنند و در بیرون می سوزد در حالی که در دیگ های بخار دارای مجرای سوخت این فرآیند برعکس است .

 

مزایای دیگ های بخار دارای مجرای سوخت :

 

1- این دیگ ها ارزان ترند. 2- دارای وزن کمتری هستند 3- در اکثر دیگ های بخار دارای مجرای آب ، گردش آب به دلیل تفاوت دما طبیعی است .

 

معایب دیگ های بخار دارای مجرای سوخت :

 

1- بیش تر در معرض انفجار هستند 2- از حجم آب بیشتری استفاده می شود 3- کنترل تولید بخار مشکل است

 

o کارخانه های زغال سنگ :

 

وظایف کارخانه های پودر زغال سنگ ، خشک کردن زغال سنگ – خرد کردن زغال سنگ – جدا کردن ذرات از اندازه مطلوب – و کنترل می باشد .

 

دو سیستمی که که زغال سنگ پودر شده را آماده می سوزانند عبارتند از :

 

* سیستم مرکزی یا ذخیره : جایی که یک دستگاه مستقل آماده و به همه واحدها منتقل می شود .

 

* واحد یا دستگاه سوزاندن مستقیم که یک یا بیشتر واحدها به آن متصل هستند .

 

در ابتدا سوخت به یک اندازه خاص خرد می شود (تقریبا 1 سانتی متر) ، سپس از میان دستگاه جداساز مغناطیسی عبور می کند . این زغال سنگ خرد شده وارد دستگاه خرد کننده می شود و سپس مستقیما وارد کوره می شود دستگاه های خرد کننده بر اساس روش کاهش اندازه سوخت به چهار نوع تقسیم می شوند که عبارتند از : گلوله ای – آسیاب کاسه ای – آسیاب ضربه ای – و آسیاب گلوله ای .

 

مزایای سوخت خرد شده احتراق کامل : استفاده آسان تر از خاکستر ، عدم وجود دود و استفاده از سوخت ارزان ، سازگار بودن با سایر سوخت ها (نفت و گاز) ، کنترل آسان سوخت و تامین هوا است .

 

معایب سوخت خرد شده احتراق کامل : سرمایه زیاد ، هزینه زیاد برای تامین سوخت ، استهلاک کوره و احتمال آزاد شدن خاکستر از طریق دود کش است .

 

o شبکه و دستگاههای سوخت کوره :

 

شبکه ، یک ساختار متالیکی است که جهت حفاظت از سوخت درون کوره طراحی شده و به مجرای احتراق اجازه می دهد تا هوا برای سوختن از میان مجراها عبور کند .

 

دستگاه سوخت کوره ، یک مکانیزم تغذیه از سوخت است و برای تامین سوخت جامد مورد نیاز کوره مورد استفاده قرار می گیرد و به هوا اجازه می دهد تا با احتراق مناسب بسوزد .

 

o پمپ تغذیه دیگ بخار :

 

ظرفیت بالای بالای موتور برای تغذیه آب مورد نیاز دیگ بخار استفاده می شود . پمپ تغذیه دیگ بخار بزرگترین مصرف کننده برق در نیروگاه های بخار است .

 

o دستگاه گرم کننده هوا :

 

دستگاه گرم کننده هوا یا احتراق هوا برای تولید گرما از گازهای سوختی مورد استفاده قرار می گیرد . مزایای دستگاه های گرم کننده هوا احتراق خوب ، سوختن مناسب سوخت وافزایش ضریب نیرو گاه است .

 

o سیستم جریان هوا :

 

هدف اصلی از سیستم جریان هوا تامین هوای مورد نیاز کوره و گرفتن گازهای سوختی ازدیگ بخار از طریق دود کش است . مقاومت در برابر جریان هوا و گازهای سوختی ، استفاده از سیستم جریان هوا ضروری می سازد .

 

o پیش گرم کن آب تغذیه :

 

پیش گرم کن آب تغذیه برای تولید گرما از گازهای سوختی به منظور گرم کردن آب تغذیه مورد استفاده قرار می گیرد . این دستگاه مقداری از انرژی گازهای سوختی را که در معرض هوا هستند افزایش می دهد . این دستگاه مقداری از انرژی گازهای سوختی را که در معرض هوا هستند افزایش می دهد . مکان جایگزینی آن ها از میان دیگ بخار یا لوله محافظ میان دیگ بخار یا دودکش عبور می کند . پیش گرم کن آب تغذیه مقاومت جریان گازهای سوختی را افزایش می دهد و دمایشان را کاهش می دهد .

 

o دستگاه های گرم کننده بیش از حد :

 

بخاری که در دمای تبخیر وجود دارد مطابق با فشار کاملش است که به عنوان بخار اشباع شده شناخته می شود ، حال ممکن است مقداری آب درون بخار وجود داشته باشد . دما و مجموع بخار اشباع شده در هر فشار می تواند با استعمال گرمای اضافی افزایش یابد .

 

مزایای گرم شدن بیش از حد بخار عبارتند از :

 

1- گرمای اضافی وارد بخار می شود و گاز را کامل می کند .

 

2- از غلیظ شدن گاز جلوگیری می کند .

 

3- باعث از بین رفتن رطوبت می شود .

 

o توربین ها :

 

توربین ها که برای چرخاندن ژنراتور سنکرون مورد استفاده قرار می گیرد دستگاهی است که انرژی بخار به انرژی جنبشی چرخشی تبدیل می کند توربین ها می توانند بر اساس جهت جریان بخار ، فرآیند بسط ، تعداد مراحل ، سرعت و غیره طبقه بندی شوند . توربین های تجاری از نوع ضربه ای و واکنشی است ، زیرا بخار می تواند با استفاده از تیغه های ضربه ای و واکنشی موجود بر روی همان شفت به صورت موثرتر مورد استفاده قرار گیرد . در واحدهای بخار بزرگ ، همه توربین های HP، IP و LP مورد استفاده قرار می گیرند .

 

o کندانسور :

 

کندانسور دستگاهی است که در آن بخار خارج شده از موتورها و توربین ها متراکم می شود و هوا و سایر گازهای نامتراکم در یک فرآیند مداوم از بین می روند مزیت عمده کندانسور عبارتند از :

 

1- افزایش ضریب نیروگاه

 

2- بهبود تقطیر برای استفاده مجدد از همان آب دیگ بخار

 

دو نوع کندانسور وجود دارد : مسطح و جتی . خنک کردن سطح کندانسور به وسیله عبور دادن هوا در طول سطحش مناسب نیست و آب به عنوان یک ماده خنک کننده استفاده می شود . برای انجام این کار به مقدار زیادی آب نیاز است که از رودخانه و غیره گرفته می شود . آب گرم به رودخانه برگردانده می شود . هنگامی که تامین آب زیاد از منبع طبیعی امکان پذیر نیست از دستگاه هایی جهت خنک کردن آب گردشی استفاده می شود . قدیمی ترین روش خنک کردن و ذخیره آب تخلیه آب گرم درون استخری است که دارای دهانه هایی است ، که با یک سرعت سریع تر فرآیند خنک کردن آب را افزایش می دهد .

 

o برج خنک کننده :

 

آب گردشی یا سیستم خنک کننده آب ، بخش اصلی سیستم تقطیر را تشکیل می دهد و بزرگترین مصرف کننده برق تولید شده توسط دستگاه است . در سیستم بسته خنک کننده که شامل تاور خنک کننده می شود ، آب از میان تاور خنک کننده یک سیکل کامل را ادامه می دهد . به دلیل تبخیر قطره ها ، فقدان آب وجود دارد . تاورهای خنک کننده یا از نوع طبیعی هستند یا از نوع جریان هوای معمولی .

 

o مولدها :

 

در نیروگاه های بخار ، چندین واحد تولید به منظور افزایش مجموع ظرفیت نیروگاه استفاده می شوند . برای تولید برق ، مولد های سنکرون (همزمان) پر سرعت به این دلیل مورد استفاده قرار می گیرند تا ضریب توربین های بخار با سرعت زیاد افزایش یابد .

 

روش های خنک کردن ژنراتور (مولد) :

 

1- روش مدار باز ؛ هوا از طریق فن ها به بیرون کشیده می شود و در جو تخلیه می شود .

 

2- روش مدار بسته ؛ حجم ثابت هوا یا هیدروژن در یک سیکل بسته به گردش در می آید .

 

خنک سازی مدار بسته عمدتا در مولدهایی مورد استفاده قرار می گیرد که از هیدروژنی که از میان روتور و استاتور عبور می کند به عنوان ماده خنک کننده استفاده می کنند .

 

سیستم تحریک کننده :

 

کنترل ورودی توربین ، مدار کنترل فرکانس نامیده می شود . همچنین به عنوان کنترل فرکانس بار (LFC) یا کنترل اتوماتیک فرکانس بار (ALFC) یا کنترل اتوماتیک نیرو (AGC) نامیده می شود . دومین مدار کنترل ، مدار کنترل ولتاژ MVAR یا تحریک کننده مدار کنترل است . عملکرد اصلی سیستم تحریک کننده فراهم کردن جریان مستقیم به سیم پیچ روتور ماشین سنکرون است که با کنترل و عملکردهای حفاظتی به منظور عملکرد بهتر سیستم همراه است .

 

سیستم تحریک کننده ، ولتاژ ترمینال ژنراتور و نیروی برق واکنشی را کنترل می کند همچنین نسبت به اختلالات سیستم ، واکنش نشان می دهد .

 

سیستم تحریک کننده می تواند بر اساس منبع تحریک کننده نیرو همانند سیستم های تحریک DC ، AC طبقه بندی شود . سیستم تحریک کننده AC به عنوان منابع اصلی نیروی تحریک کننده ژنراتور با یکسو کننده ها مورد استفاده قرار می گیرد . دو نوع سیستم یکسو کننده وجود دارد : یکسو کننده ساکن ، یکسو کننده چرخشی

 

سیستم کنترل کننده :

 

سیستم های کنترل کننده ، جریان بخار موجود در میان توربین را که به واسطه عملکردهای زیر حاصل می شود کنترل می کند :

 

1- حفظ سرعت ثابت شفت در همه بارها

 

2- حفظ جریان ثابت بخار در میان توربین

 

3- حفظ فشار ثابت بخار در همه جریان ها

 

4- محدود کردن نیروی تولید شده

 

چندین روش برای کنترل سریع وجود دارد :

 

1- سیستم کنترل کننده تروتل

 

2- سیستم کنترل کننده نوزل

 

3- سیستم کنترل کننده کوتاه گذر

 

4- سیستم کنترل کننده فلاتی با سرعت توپی

 

سیستم کنترل کننده دارای چهار بخش اصلی است : کنترل کننده سرعت ، تقویت کننده ، تغییر دهنده سرعت ، و مکانیزم اتصال .

 

بازده نیروگاه های حرارتی :

 

در نیروگاه های حرارتی سه دستگاه بسیار مهم وجود دارند ؛ ژنراتور ، توربین و دیگ بخار و بر اساس کارآیی آن ها ، بازده نیروگاه می تواند به دست آید . ژنراتور یک دستگاه الکتریکی است که در مقایسه با دستگاه های مکانیکی نظیر توربین و دیگ بخار ، کارآیی بالایی دارد . بازده ژنراتور سنکرون بسته به اندازه ماشین از 96 تا 99 درصد متغیر است . بازده حرارتی توربین بخار از 24 تا 32 درصد متفاوت است که به عوملی نظیر دما و فشار بخار ، تعداد انشعاب ها ، تخلیه فشار بخار و دما بستگی دارد . بازده دیگ بخار با پیش گرم کن آب تغذیه و دستگاه از بیش گرم کننده هوا از 37 تا 90 درصد است بنابراین کل بازده نیروگاه بخار از 18 تا 24 درصد است .

 

هدف از روغنکاری جلوگیری از مستهلک شدن به واسطه اصطکاک است و ضایعات اصطکاکی را به حداقل می رساند . انواع مختلف مواد روغنکاری شامل روغن ها ، گریس ها و روغن های جامد نظیر گرافیت هستند .

[spow 44197]

 

نيروگاه هاي سيکل ترکيبي

 

در توربين گاز جهت کنترل درجه حرارت در اتاق احتراق ضروري است که احتراق با هواي بسيار زياد صورت پذيرد .دود خروجي از اگزوز توربين گاز ، علاوه بر اينکه داراي درجه حرارت بالايي است ، اکسيژن کافي نيز جهت احتراق دارد ولي در نيروگاههاي سيکل ترکيبي از انرژي گاز خروجي از اگزوز به روش هاي مختلفي جهت توليد بخار استفاده مي شود که در بخش هاي آتي به آن اشاره خواهيم کرد .

 

بر اساس نحوه استفاده از گاز خروجي ، نيروگاههاي سيکل ترکيبي به سه دسته

 

تقسيم بندي مي شوند :

 

1- نيروگاههاي سيکل ترکيبي بدون مشعل

 

در اين نوع ، دود خروجي از اگزوز توربين گاز که حجم بالا و دماي زيادي ( دماي گاز خروجي در بار اسمي در حدود 500 درجه سانتي گراد است ) دارد به بويلري هدايت مي شود و به جاي مشعل و سوخت در واحدهاي بخاري ، جهت توليد حرارت به کار مي رود. بخار توليد شده نيز توربين بخار را به چرخش در مي آورد. اين امر باعث بالا رفتن راندمان مجموعه نيروگاهي مي گردد ، ضمن آنکه هزينه هاي سرمايه گذاري به ازاي هر کيلو وات تا حد قابل ملاحظه اي کاهش پيدا مي کند . اين مجموعه براي توليد برق پايه استفاده مي شود و کارآيي آن در صورتي که فقط براي توليد برق به کار رود تا 50 درصد هم بالا مي رود .

در مناطق سردسير با بکارگيري توربين بخار با فشارخروجي زياد به جاي کندانسور و برج خنک کن در تامين آب گرم و بخار مصرفي گرمايش مناطق شهري و صنعتي نيز استفاده مي شود که در اين صورت راندمان تا 80 درصد هم افزايش مي يابد.

 

2- نيروگاههاي سيکل ترکيبي با سوخت اضافي ( مشعل )در نيروگاههاي سيلک ترکيبي بدون مشعل ، کارکرد بخش بخار وابستگي کامل به کارکرد توربين گاز دارد . در مواردي که نياز به کارکرد دائمي بخش بخار وجود دارد با تعبيه مشعل در بويلر ، به گونه اي که در صورت توقف بخش گاز کارکرد قسمت بخار با اشکال مواجه نگردد ، عملکرد مستقل اين دو بخش تامين مي شود و بدين ترتيب ، اين نوع نيروگاههاي سيکل ترکيبي شکل گرفته اند .

اين نوع سيکل ترکيبي عموماٌ به منظور بالا بردن قدرت و جلوگيري از نوسانات قدرت توربين بخار با تغيير بار توربين گاز به کار گرفته مي شود . امکان کارکرد واحد بخار در نقطه کار مناسب تر با تعبيه مشعل ساده ، به کارگيري سوخت مناسب و استفاده از گاز داغ خروجي توربين گاز به عنوان هواي دم عملي است . قدرت واحد گاز و واحد بخار در حداکثر بار سيستم مساوي است . راندمان اين نوع سيکل ترکيبي از واحد بخاري ساده بيشتر و از سيکل ترکيبي بدون مشعل کمتر مي باشد . اين نوع واحد ها غالباً در مواردي که علاوه بر تامين انرژي الکتريکي ، تامين آب مصرفي و يا بخار مورد نياز واحدهاي صنعتي نيز مد نظر باشد ، به کار مي رود .

 

3- نيروگاههاي سيکل ترکيبي جهت تامين هواي دم کوره بويلر اين نوع سيکل ترکيبي مشابهت زيادي با توربين بخار معمولي دارد با اين تفاوت که در نيروگاه بخاري ساده از سيستم پيش گرم کن هوا و فن تامين کننده هواي دم که خود مصرف کننده انرژي است استفاده مي گردد . ليکن در اين گونه سيکل ترکيبي،سيستم گرمايش و فن دمنده هواي احتراق کوره را توربين گاز بر عهده گرفته است . بدين ترتيب راندمان واحد بخاري ساده با جانشين کردن سيستم تامين هواي دم با توربين گاز ، بطور نسبی بهبود مي يابد .

معمولاٍ اين نوع سيکل ترکيبي در نيروگاههاي بخاري بزرگ که سوخت آن ذغال سنگ و يا مازوت مي باشد ، به کار مي رود . قدرت توليدي توربين گاز در اين نوع سيکل حداکثر 20 درصد قدرت توليد کل نيروگاه است .

[royan aria 2423]

وای که من ازین مبحثا خوشم میاد

[spow 44197]

بررسي بيشتر نيروگاههاي سيکل ترکيبي

 

کاربرد گونه هاي مختلف سيکل هاي ترکيبي متفاوت مي باشد ولي از آنجايي که سيکل هاي ترکيبي بدون مشعل در ارتباط با توليد بار پايه و مياني از اولويت بيشتري برخوردار است. ( هزينه سرمايه گذاري کمتر، مدت زمان نصب و راه اندازي کمتر ، راندمان بالاتر و قابليت انعطاف بيشتر )، ذيلاً به تشريح اين نوع چرخه ها مي پردازيم :

 

 

 

سيکل هاي ترکيبي بدون مشعل

 

هدف اصلي در اين نوع سيکل هاي ترکيبي ، استفاده مجدد از حرارت تلف شده اگزوز توربين گاز به منظور بالا بردن بهره وري سوخت مي باشد .

 

جهت حصول به هدف فوق و به حداقل رساندن هزينه ها ، سه رويه اجرايي در ابتدا مد نظر قرار گرفت و بر اساس آن سازندگان مختلف و توليد کنند گان انرژي الکتريکي نسبت به نصب هر سه گونه سيکل اقدام نمودند که ذيلاٌ معرفي و تشريح مي شوند :

 

1- چند توربين گاز ، چند بويلر و يک توربين بخار

 

اين دسته خود به دو زير دسته به صورت زير تقسيم مي گردد:

 

2- يک توربين گاز ، يک بويلر و يک توربين بخار آرايش اين گونه سيکل هاي ترکيبي بر پايه تقليل هزينه سرمايه گذاري اوليه مي باشد و حاصل تجارب اوليه در زمينه کاربرد چند توربين گاز با يک ژنراتور مي باشد .

 

در اين روش محور توربين گاز و محور توربين بخار و محور ژنراتور مشترک بوده و بصورت مجموعه واحد عمل مي کند .

 

طرز کار کلي سيستم به اين صورت است که گاز حاصل از احتراق توربين گاز ، قسمتي از انرژي مکانيکي خود را جهت به چرخش در آوردن توربين گاز مصرف مي کند . گاز داغ خروجي از توربين گاز ، ضمن عبور از بويلر و توليد بخار وارد اتمسفر مي گردد. بخار توليدي در بويلر ، در توربين بخار منبسط شده و قسمتي ديگر از نيروي مکانيکي لازم جهت توليد انرژي الکتريکي در ژنراتور را تامين مي کند .

 

در اين روش به سبب اينکه غالباٌ ضريب قابليت بهره برداري توربين گاز از بويلر و توربين بخار کمتر مي باشد ، اگزوز کمکي براي توربين گاز بکار نمي رود و قابليت بهره برداري کل مجموعه معادل توربين گاز خواهد بود و انجام بازديدها و تعميرات بويلر و توربين بخار منطبق با برنامه تعميرات توربين گاز مي باشد . به سبب عدم کاربرد اگزوز کمکي ونيز استفاده از ژنراتور مشترک ، هزينه سرمايه گذاري پايين است . ضمناٌ در مواردي که تامين آب گرم مصرفي و يا گرمايش شهر ي مورد نظر باشد معمولاٌ ژنراتور مستقل براي واحد بخار ملحوظ مي شود.

بطور کلي محاسن و معايب اين گونه سيستم ها به صورت زير است :

 

 

 

الف – محاسن :

 

1- هزينه سرمايه گذاري کمتر

 

2- سادگي زياد و معالاٌ تجهيزات بهره برداري کمتر

 

3- هزينه تعميرات و بهره برداري کمتر

 

4- تلفات کمتر

 

5- زمان نصب سريعتر

 

 

 

ب – معايب :

 

1- عدم امکان بهره برداري از توربين گاز در صورت وجود عيب بر روي تجهيزات بخار ( عدم قابليت انعطاف)

 

2- وجود تلفات زياد انرژي در نيم بار بدين ترتيب معمولاٌٍ اين گونه آرايش در سيکل ترکيبي به کار مي رود که هدف از احداث آن توليد و تامين بار پايه باشد .

 

3- دو يا چند توربين گاز ، دو يا چند بويلر و يک توربين بخار بجز حالات استثنا ، متداول ترين گونه در اين نحوه آرايش ، دو توربين گاز با بويلر هاي مربوطه و يک توربين بخار مي باشند .

 

 

 

 

در اين روش معمولاً 3/1 از انرژي الکتريکي را به توربين بخار و 3/2 آن را توربين گاز توليد مي نمايد .

 

گاز داغ خروجي از هر توربين گاز وارد مستقيماً وارد بويلر مخصوص به خود مي گردد. بخار خروجي از بويلر نيز وارد هدرمشترک شده و توربين بخار را تغذيه مي نمايد .

 

از آنجايي که قابليت بهره برداري بويلر و توربين بخار بيش از توربين گاز مي باشد در اين آرايش اين امکان وجود دارد که در صورت توقف يک واحد گازي ، واحدهاي گازي ديگر بتوانند به همراه توربين بخار کار کنند .

 

قدرت ژنراتور واحدهاي گازي و واحد بخار دو توربين گاز مشابه مي باشد . متناسب با سليقه بهره برداري مي توان با تعبيه اگزوز کمکي در حد فاصل توربين گاز و بويلر ، کارکرد مستقل توربين گاز را ( در صورت توقف توربين بخار يا بويلر ) فراهم نمود .

در اين روش ايجاد امکان تعميرات بر روي بويلر ضروري مي باشد که مستلزم تعبيه دمپرهاي مناسب است . ( دمپر وسيله اي است که در محل خروج گاز داغ از توربين گاز قرار مي گيرد و با ايستادن در وضعيت هاي مختلف ، امکان انتقال گاز داغ را به اگزوز و يا بويلر فراهم مي آورد .) البته وجود دمپر مستلزم انجام تعميرات خاص و بازديدهاي ويژه مي باشد که اين امر به نوبه خود باعث کاهش قابليت بهره برداري مي گردد. همچنين وجود دمپر پس از مدتي بهره برداري باعث تلفات گاز داغ مي گردد که نهايتاً کاهش راندمان را در پي خواهد داشت .

برخي سازندگان و توليد کنندگان انرژي الکتريکي جهت ايجاد امکان بهره برداري غير هم زمان توربين گاز و بخار ، به جاي اگزوز کمکي کندانسور کمکي را توصيه مي نمايد . حسن اين روش در اين است که ضمن ايجاد امکان بهره گيري از توربين گاز در مواقع توقف توربين بخار و جلوگيري از تلفات گاز داغ از طريق اگزوز کمکي ، راه اندازي سريع بويلر و توربين بخار را باعث مي گردد . اين روش بيشتر در مواردي که فروش بخار و يا آب گرم مصرف شهري و صنعتي نيز مد نظر باشد مورد استفاده قرار مي گيرد .

 

 

 

محاسن و معايب سيستم دو يا چند توربين گاز ، دو يا چند بويلر و يک توربين بخار در قياس با واحد بخاري ساده به صورت زير است :

 

 

 

الف – محاسن :

 

1- هزينه سرمايه گذاري کمتر

 

2- امکان اجراي مرحله اي طرح

 

3- زمان نصب کوتاه تر

 

4- قابليت انعطاف بيشتر و امکان بهره برداري جزء به جزء

 

5- راندمان بيشتر در حالت نيم بار

 

 

 

ب – معايب

 

1- نياز به سوخت مرغوب تر

 

2- عوامل کنترل بيشتر

 

اين گونه آرايش در مواردي که هدف تامين بار پايه و مياني است به کار مي رود.

3- چند توربين گاز ، يک بويلر و يک توربين بخار علت اصلي مطالعه بر روي اين چنين آرايشي تحليل هزينه سرمايه گذاري به حداقل ممکن مي باشد در ابتداي امر به سبب عدم تقارن نوع سه توربين گاز و يک بويلر و عدم امکان توزيع يکنواخت گاز داغ به داخل بويلر ، خوردگي و فرسودگي هاي ايجاد شده ناشي از آن باعث شد مطالعه بر روي اين نوع آرايش ها مردود شناخته شود.در صورت موفقيت در بهر ه گيري از اين نوع آرايش ، در واقع ضريب آمادگي سيستم وابستگي کامل به بويلر پيدا مي کرد .

 

در عمل به علت اينکه امکان کارکرد همزمان توربين هاي گازي ، بويلر و توربين بخار کم است و نيز گاز داغ را نمي توان در حالات مختلف به طور يکنواخت در بويلر توزيع نمود ، اين روش توليدي با اقبال مواجه نگرديد .

4- يک توربين گاز ، يک بويلر و چند توربين بخار قدمت زياد واحدهاي بخاري و امکان باز سازي مجدد آنها و شرايط کار اين گونه واحدها باعث شد که غالب توليدکنندگان انرژي الکتريسيته به فکر بازسازي اين گونه واحدها با استفاده از واحدهاي گازي بيفتند. در اين روش ضمن ايجاد امکان به کار گيري مجدد از سرمايه گذاري انجام شده ، مي توان نسبت به افزايش راندمان واحدهاي قديمي تر نيز اقدام کرد .

 

اين روش بازسازي و نوسازي تنها براي واحدهاي گازسوز و يا با سوخت مايع امکان پذير است . اين روش بدان جهت قوت گرفت که غالباٌ قسمت حساس واحدهاي بخاري يعني بويلر آنها ، معمولاً پس از مدتي کارکرد نياز به بازسازي کامل دارد در صورتي که توربين و ساير متعلقات آن با انجام تعميرات جزيي قابل استفاده مجدد مي باشند. بدين ترتيب با تلفيق تکنولوژي قديمي ( توربين بخار ) که داراي شرايط کار قابل انطباق با شرايط تکنولوژي جديد توربين گاز مي باشد ، شرايظ بهره برداري مناسبي از توربين گاز جديد و توربين بخار قديمي فراهم مي آيد. به عنوان مثال در صورتي که هدف بازسازي سه واحد بخار 20 مگاواتي باشد ، مي توان به جاي نوسازي سه بويلر، با نصب يک واحد توربين گاز 120 مگاواتي و يک بويلر بدون مشعل ، ضمن افزايش قدرت مجموعه به 180 مگاوات ، با جزئي سرمايه گذاري بيشتر راندمان مجموعه را از 30 درصد ، که در صورت کارکرد مستقل هر کدام حاصل مي شود، به بيش از 40 درصد افزايش داد که البته اين افزايش 10 درصدي در راندمان هزينه هاي سوخت را به

 

ميزان 3/1 کاهش خواهد داد .

[saeed-mech 11]

با سلام

 

كسي در مورد نيروگاه هاي با كندانسور يكبارگذر مثل نيروگاه نكا يا آبادان مطلب داره؟ دنبال pid يا pfd اش ميگردم. قسمت كندانسورش برام مهمه.

اگر كسي حوصله بحث كردن در مورد افزايش راندمان كندانسور يكبار گذر داره خوشحال ميشم كه كمك كنه.