بررسی کارکرد نیورگاه بخار شهید بهشتی

بررسی کارکرد نیورگاه بخار شهید بهشتی

مقدمه

نیروگاه شهید بهشتی لوشان که در کیلومتر 90 جاده رشت به تهران قرار دارد ، این نیروگاه تشکیل شده از چهار واحد که دو واحد آن بخار و دو واحد آن گازی می باشد . تولیدی واحد بخار هر کدام mw120 و در مجموع mw 240 می باشد و تولیدی واحد گازی هر کدام mw 60 که در مجموع mw 120 می باشد. حال توضیحاتی مختصر و مفید راجع به واحد های بخار می پردازیم .

واحد بخار در مجموع تشکیل شده از بویلر ، توربین و الکتریک یا ژنراتور که از ابتدا شرحی در رابطه با بویلر و بعد توربین و بعد ژنراتور می پردازیم.

فصل اول

بویلر

1-وظیفه دیگ بخار

همانطور که در توضیح داده شد در ابتدا وظیفه دیگهای بخار تولید بخار جهت به حرکت درآوردن موتورهای بخار نظیر موتور وات برای انواع کارهای صنعتی بوده است که می توان موتورهای بخار قطارها یا پمپ ها را مثال زد. ولی پس از کشف موتورهای دیزل و همچنین موتورهای الکتریکی موتورهای بخار مورد استفاده ای نداشته و لذا نیروگاهها بکار می روند. بنابراین در عصرل حاضر دیگهای بخار با استفاده از سوخت های فسیلی و یا اتمی وظیفه تامین بخار را برای نیروگاههای برق عهده دارد هستند.

2-اساس کار دیگهای بخار :

در ابتدا آب تغذیه ای وارد مخزن استوانه ای شکل به نام درام شده و پس از طی لوله های پائین آورنده وارد لوله های دیواره ای می شود . در این محوطه درجه حرارت آب دائماً اضافه شده تا حدی که به نقطه جوش می رسد و سپس مقداری بخار در لوله های ایجاد می گردد. در نهایت مخلوط آب و بخار وارد همان مخزن استوانه ای شده و توسط تجهیزات مخصوصی در این مخزن بخار ها جدا شده و آبها مجدداً مسیر فوق الذکر را ادامه می دهد . بخارها پس از خروج از این مخزن وارد لوله ها معمولاً در معرض حرارت ناشی از دود بویلر قرار دارند. بنابراین به درجه حرارت بخار داخل آنها افزوده می شود و در نهایت به صورت بخار خشک این لوله ها را ترک نموده و به طرف توربین هدایت می گردند.

3-اجزاء دیگ بخار

ابتدا به شرح اجراء دیگ بخار که در مسیر آب و بخار قرار دارند می پردازیم :

اکونومیزر ECONOMIZER

اکونومیزر حاوی تعدادی لوله موادی است که در آخرین مراحل دود خروجی از بویلر قرار دارند . داحل این لوله ها آب تغذیه ورودی به بویلر جریان دارد . این آبها مادامی که لوله های اکونومیزر را طی می نمایند . حرارت دود را جذب نموده و سپس به سمت درام هدایت می گردند. اساس کار این اکونومیزر و بطور کلی نامگذاری آن بر این است که در واقع درآن از حرارت دود استفاده می شود که در بویلر های قدیمی این حرارت بوسیله دود و بدون استفاده از دودکش دیگ خارج می گردید. بنابراین راندمان بویلرهای قدیمی کمتر از بویلر های جدید که اکونومیزر در آن بکار رفته است می باشد . بنابراین مهمترین فلسفه وجودی اکونومیزر در داخل دیگهای بخار بالا بردن راندمان دیگ بخار و بطور کلی نیروگاه می باشد .

4-لوله های دیوراه ای و محوطه احتراق

همانطور که از نام محوطه احتراق پیداست ،فضایی است که عمل احتراق در آن صورت می گیرد. اطراف این محوطه عموماً تعداد زیادی لوله های موازی نزدیک به هم که لوله ها دیواره ای موسوم هستند پوشیده شده است . بخشی از حرارت حاصل از احتراق از طریق تشعشعات و جابجایی به این لوله ها منتقل می گیرد. این لوله ها نیز حرارت را بوسیله هدایت ،به آب داخل خود منتقل می نمایند . بنابر این در کوره هر سه نوع انتقال حرارت با یکدیگر انجام می گیرند حاصل این تبادل حرارت جذب حرارت توسط آب داخل لوله ها و تبدیل آن به بخار است به عبارت دیگر کلیه بخار تولیدی دیگ در این لوله های دیواره ای باعث خنک شدن فضای اطراف کوره می شوند و لذا مشکلی از نظر عایقکاری دیواره ای اطراف محفظه احتراق پیش نخواهد آمد به عبارت دیگر لوله ها دیواره ای همانطور که از نامشان پیداست دیواره کوره را تشکیل داده و با حذب حرارت و انجام آن به آب داخل خود دیواره کوره را خنک می نمایند .

در گذشته دیوارهای اتاق احتراق از آجرنسوز ساخته می شدند که بعلت حرارت زیاد در این محوطه به سرعت خراب می شدند.این اشکال در عصرحاضر بوسیله لوله های دیواره ای خنک شونده با آب(لوله های دیواره ای ذکر شده)حل شده است.

قسمتی از محوطه احتراق دیک

در شکل سعی شده است بطور بسیار ساده ای قسمتی از محوطه احتراق نشان داده شود.همانطوریکه ملاحظه می شودبین لوله های دیواره ای یک نوار فلزی که بهfinموسوم است قرار دارد.این فین رابط بین لوله ها بوده وهمچنین از نظرتبادل حرارت نیز نقش مؤثری بعهده دارد.

همواره جریان آب در داخل لوله های دیواره ای از پایین به بالا است.هر چه آب درطول کوره به طرف بالا حرکت می نماید حرارت بیشتری جذب نموده ودر نتیجه بخار بیشتری تولید می گردد.در بویلر های گردش طبیعی این حرکت به صورت طبیعی(بخاطر اختلاف دانسیته آب بین ولوله های پایین آورنده ودیواره ای)انجام می گیرد ولذا در خاتمه لوله های دیواره ای مخلوطی از آب وبخار موجود خواهد بود.که به محض ورود به درام آب وبخار از یکدیگرجدا می شوند.در بریلر های گردش اجباری جریان آب در داخل لوله های دیواره ای به کمک یک پمپ که در مسیرلوله های پایین آورنده نصب است انجام می گیرد ،در این نوع بویلرطراحی مجموعه محوطه احتراق ولوله های دیواره ای به نحوی است که کلیه آبهای موجود در لوله های دیواره ای پس از طی محوطه احتراق به بخار تبدیل شده ومستقیماً به سوپرهیترها هدایت می گردند.ولذا ساختمان درام از این نوع بریلرها قابل حذف خواهد بود.

ضعیف پائین آمده و از طرف دیگر درجه حرارت کندانسه اصلی موجود در مدار افزایش می یابد .

1- هیتر بخارهای خروجی از ایجکتورها (AgH ):

نقش ایجکتورها بعداً توضیح داده خواهد شد در این هیتر نیز به کمک بخارهای خروجی از سیستم ایجکتورها درجه حرارت مندانسه اصلی بالا می رود . بخار تقطیر شده در این قسمت وار کندانسور می گردد .

4-هیترهای A1 تا A3 :

در این هیترها که جزء هیترهای اصلی مدار می باشند ، به کمک بخارهای بیرون کشیده شده از طبقات مختلف توربین درجه حرارت کندانسه اصی بالا می رود . بخار تقطیر شده در هیتر A3 وارد هیتر A2 و بخار تقطیر شده در هیتر A2 وارد هیتر A1 و مجموعه این کندانسه ها ، از طریق هیتر A1 ، از کولر کندانسه که قبلاً توضیح داده شد عبور کرده و نهایتاً به کندانسور می ریزد . لازم به توضیح است که درجه حرارت و فشار این کندانسه با اندازه ای نیست که بتواند مستقیماً وارد کندانسور شود و به علت بالا بودن درجه حرارت آن (نسبت به محیط درون کندانسور ) وارد نمودن آن به کندانسور باعث افزایش درون کندانسور و تریپ کردن واحد می گردد . به این علت در کنار کندانسور از عدد لوله موسوم به Flash pipe استفاده شده که در این لوله ها کندانسه خروجی از هیترها به علت تغییر فشار ناگهانی انبساط می یابد . بخار متصاعد شده از قسمت فوقانی لوله وارد کندانسور شده و مایع موجود در پائین لوله ، هات ول می ریزد. در این لوله ها از مکانیزم پاشش آب جهت خنک نمودن آب و بخار انبساط یافته استفاده شده است.

کندانسه اصلی پس از عبور از هیتر A3 وارد دی ارایتور می شود. در ارایتور مانند یک هیتر : عمل می کند و از طرف دیگر هوا زدایی از آب را بر عهده دارد. بدین ترتیب که آب و بخار با یکدیگر مخلوط شده و درجه حرارت آب بالا می رود. نحوه مخلوط شدن آب و بخار بطریق خاصی صورت می گیرد که بعداً توضیح داده خواهد شد. (بر اثر بالا رفتن درجه حرارت آب ، میزان حلالیت هوا در آب کاهش می یابد و بدین ترتیب براحتی هوای موجود در آب جدا گشته و به اتمسفر می رود). آبی که از این پس آب تغذیه نامیده می شود توسط دو عدد پمپ تغذیه بویلر که هر کدام می توانند 60% دبی را در حالت بار کامل تامین کنند بطرف بویلر فرستاده می شود. در مسیر آب تغذیه بطرف بویلر دو عدد هیتر فشار قوی A5,A6 قرار دارد. در این هیترها توسط بخار خروجی از توربین درجه حرارت آب تغذیه بالا می رود. کندانسه خروجی از هیتر A6 وارد هیتر A5 گشته و سپس به همراه کندانسه هیتر A5 وارد فیدواتر بانک می گردد.

آب تغذیه پس از ترک هیتر A6 وارد بویلر می گردد. در این قسمت بخار مورد نیاز واحد تامین گشته و در قسمت خروجی از بویلر ، بخار با شرایط مورد نظر وارد توربین فشار قوی می گردد که درجه حرارت و فشار بخار را تا مقدار مورد نظر کاهش می دهد و سپس وارد یک هدر بنام هدر بخار کمکی می کند. از بخار این هدر استفاده های گوناگونی می شود که یک انشعاب آن مربوط به بخار مورد نیاز سیستم ایجکتورها است.

پس از توضیحات اجمالی فوق لازم است که عملکرد اجزای سیکل بطور دقیق تر مورد بررسی قرار گیرد . برای این منظور اجزای سیکل بصورت زیر بسته بندی شده اند که هر کدام بطور جداگانه توضیح داده خواهند شد.

1- پمپها 2- هیترها 3-کندانسور بخار های نشتی از توربین

4-ایجکتور هوا 5-کولر کندانسه

فهرست مطالب

فهرست ۱

مقدمه ۲

فصل اول ۳

بویلر ۳

۱-وظیفه دیگ بخار ۳

۲-اساس کار دیگهای بخار : ۴

۳-اجزاء دیگ بخار ۴

اکونومیزر ECONOMIZER 4

4-لوله های دیوراه ای و محوطه احتراق ۵

قسمتی از محوطه احتراق دیک ۶

در شکل سعی شده است بطور بسیار ساده ای قسمتی از محوطه احتراق نشان داده شود.همانطوریکه ملاحظه می شودبین لوله های دیواره ای یک نوار فلزی که بهfinموسوم است قرار دارد.این فین رابط بین لوله ها بوده وهمچنین از نظرتبادل حرارت نیز نقش مؤثری بعهده دارد. ۶

درام ۸

الف:عمل نمودن به عنوان یک مخزن ذخیره ای جهت دیگ بخار ۸

مقطع درام ۱۰

سوپر هیتر ؛ ۱۰

دی سوپر هیتر : Desuper heeter 12

دی سوپر هیتر ۱۳

ری هیتر Reheater 14

5- مسیر آب و بخار در داخل دیگ بخار : ۱۵

۱-فن یا دمنده هوا Forced Draught Fan 17

2-گرم کن بخاری ۱۸

ساختمان ساده یک گرم کن بخاری ۱۹

۳- ژنکستروم یا گرم کن دوار هوا ۱۹

۴- دریچه های کنترل هوا یا دامپرها ۲۰

۵-گردش دهنده مجدد دود ۲۱

۶-فن مکش دود از بویلر ۲۱

۷- دود کش ۲۲

۸-توضیح در خصوص مسیر هوا و دود در داخل دیگ بخار ۲۲

فصل دوم ۲۴

توربین ۲۴

۱-سیکل آب و بخار ۲۴

۱-پمپهای کندانسه اصلی : ۳۴

۲-پمپهای تغذیه بویلر : ۳۴

۲-دیاگرام تاسیساتی پمپها : ۳۵

۳-پمپهای تغذیه بویلر : ۳۸

دیاگرام تاسیساتی پمپهای تغذیه بویلر ۳۸

۲- سیستم روغنکاری ۴۳

۳-هیتر ها : ۴۶

دی اریتور ، فید واتر و انشعابات مربوط ۵۲

۵- ایجکتور ۶۴

مدار مربوط به ایجکتور ۶۶

۶- کولر کندانسه : ۶۷

درجه حرارت آب تغذیه در ورود : ۶۸

۷- هدر بخار کمکی : ۶۸

فصل سوم ۷۲

مقدمه فصل سوم: ۷۲

۱-اصول یک ژنراتور ساده : ۷۴

۲- ساختمان ژنراتور ۷۷

۳- سیستم های خنک کنندگی ژنراتور ۷۹

۴-مشخصات ژنراتور : ۸۱

۵- سیستمهای حفاظتی ژنراتور ۸۲

لزوم وجود سیستمهای حفاظتی ۸۲

نحوه قرار گرفتن سیستم های حفاظتی ۸۴

منابع ۸۹

خرید فایل