نيروگاه آبي

گزارش كارآموزي در نيروگاه گازي شهرستان دورود

گزارش كارآموزي در نيروگاه گازي شهرستان دورود

خلاصه گزارش

اين گزارش در خصوص بهره برداري از نيروگاه گازي نوع B.B.C تيپ 9 تحت ليسانس كمپاني براوان باوري ساخت مشترك كشورهاي (آلمان – ايتاليا -سوئيس) باقدرت اسمي هر واحد 25 مگاوات كه در حال حاضر در سه سايت دورود – اروميه و زاهدان هر كدام به تعداد دو واحد كه زاهدان يك واحد نصب شده اند ، تهيه و تنظيم گرديده است .

كه شامل شرح اجزا اصلي و كمكي توربين گاز، سيستمهاي فرعي – سيستمهاي حفاظت و كنترل توربين گاز – تجهيزات سخت افزاري – طريقه بهره برداري صحيح – مزايا و معايب توربين گاز و نقش آن در صنعت برق كشور و ساير موارد مي باشد.

مقدمه

• تعريف نيروگاه : نيروگاه مجموعه اي از دستگاهها و وسايلي است كه بر حسب نوع آن انرژي حرارتي – شيميايي – هسته اي – پتانسيل را در توربين به انرژي مكانيكي تبديل نموده و انرژي مكانيكي حاصل شده در توربين با گردش ژنراتور به انرژي الكتريكي تبديل مي گردد .
• نام گذاري نيروگاهها : نيروگاه ها بر حسب سيال عاملي كه توربين را به چرخش در مي آورد نام گذاري مي شوند مثلاً در نيروگاه آبي سيال عامل آب – در نيروگاه بخار سيال عامل بخار و در نيروگاه گازي سيال عامل گاز داغ حاصل از احتراق است .
• انواع نيروگاه :
• نيروگاه حرارتي
• سوخت فسيل
• نيروگاه گازي
• نيروگاه بخاري
• نيروگاه ديزلي
• سوخت اتمي  نيروگاه اتمي
• منابع نوين انرژي
• نيروگاه برج خورشيدي
• نيروگاه ماهواره خورشيدي
• نيروگاه زمين گرمايي
• نيروگاه سلول برق خورشيدي
• ژنراتور MHD

نيروگاه آبي :

• توليد برق از سدها
• توليد برق از جزو مد
• توليد برق از امواج

عمده توليد برق در جهان توسط نيروگاههاي حرارتي و آبي انجام مي پذيرد و علاوه بر انواع ياد شده در مواردي هم از نيروي باد بعنوان توليد برق (نيروگاه بادي ) استفاده ميشود .

نوع ديگري از نيروگاه وجود دارد كه به آن تلمبه ذخيره اي مي گويند كه يك نوع نيروگاه آبي كوچك است كه در صورت نياز شبكه براي توليد برق و در صورت عدم نياز شبكه و بالا بودن ولتاژ بعنوان مصرف كننده برق مورد استفاده قرار مي گيرد لازم به ذكر است كه اين نوع نيروگاهها استفاده بسيار جزئي در شبكه برق سراسري دارند .همچنين از انواع رشد نيروگاه مي تواند نيروگاه سيكل تركيبي را نام برد كه از حرارت خروجي نيروگاه گازي جهت بخار كردن آب در نيروگاه بخار استفاده مي گردد.

خلاصه اي در مورد نيروگاه بخار

سيال عامل  دراين نيروگاه بخار آب مي باشد آب ازطريق لوله هاي بسيار زيادي از درون بويلر عبور داده مي شود اين لوله هاي حاوي آب در  بويلر توسط چندين مشعل در مجاورت حرارت قرار داده شده وآب درون آنها به بخارخشك اشباع تبديل  مي گردد. بخار سوپرهيت حاصل شده بر روي پره هاي توربين فرستاده شده و عمل چرخش توربين را انجام مي دهد . براي اينكه سيال درون يك سيكل بسته حركت نموده و دوباره به مصرف برسد بايد به مايع تبديل شود . چون پمپ ها نمي توانند بخار را مكش نمايند .بخار پس از عمل روي توربين به كندانسور فرستاده مي شود و در كندانسور عمل تقطير انجام شده و بخار به مايع تبديل مي گردد . سپس مايع از چهار هيتر عبور داده شده تا درجه حرارت آن بالا برود و عمل تبديل مايع به بخار در بويلر آسانتر انجام شود . پس از عبور مايع از هيترها ، به اصطلاح «سوپر هيت » شده و در درون بويلر مجدداً به بخار تبديل مي گردد .

در نيروگاههاي بخار با توجه به شرايط آب و هوايي محلي كه در آن نيروگاه نصب ميگردد از دو نوع برج خنك كننده استفاده مي شود . در مناطقي كه آب كم است از برج «خشك» و در مناطقي كه مشكل كم آبي وجود ندارد از برج «تر» استفاده  مي شود . چون عمل تقطير توسط كندانسور انجام مي گردد . آب كندانسور بايد خنك شود كه اين عمل در برج خنك كن امكان پذير است .آب درون كندانسور پس از گرفتن حرارت بخار و انجام عمل تقطير جهت خنك شدن به برج خنك كننده فرستاده شده و پس از خنك شدن دوباره به كندانسور برگردانيده مي شود و اين عمل در يك سيكل بسته انجام مي گردد لازم به يادآوري است كه در برج خشك آب كندانسور توسط هوا و در برج «تر» آب كندانسور توسط آب خنك مي شود .

مزايا و معايب نيروگاه بخار

مزايا :

هزينه جاري نيروگاه بخار نسبت به نيروگاه گازي بسيار كم است . راندمان نيروگاه بخار از نيروگاه گازي بسيار بيشتر است .براي تأمين بار پايه شبكه استفاده مي شود.

معايب :

هزينه نصب و احداث نيروگاه بخار زياد است . احداث و نصب نيروگاه بخار زمان زيادي را سپري مي نمايد .

نيروگاه آبي

سيال عامل در اين نيروگاه آب است . آب در پشت سد جمع شده و با اختلاف پتانسيل به پره هاي توربين برخورد مي نمايد و توربين را به چرخش در مي آورد دور توربين در اين نيروگاه نسبت به نيروگاه و بخار كمتر است كه براي جبران دور و ايجاد فركانس 50HZ از ژنراتور هاي چند جفت قطبي استفاده مي شود .

در نيروگاه آبي از سه نوع توربين استفاده مي شود .

الف –توربين كاپلان

ب- توربين پلتن

ج- توربين فرانسيس

الف ) توربين كاپلان  براي ارتفاع زياد و فشار آب كم

ب) توربين پلتن براي ارتفاع متوسط و فشار متوسط

ج) توربين فرانسيس براي ارتفاع كم و فشار آب زياد استفاده مي گردد .

ارزانترين راه توليد برق و به صرفه ترين آن توليد برق از طريق نيروگاه آبي مي باشد . احداث سد مستلزم صرف زمان و هزينه هاي زياد مي باشد .علاوه بر آن به علت كمبود منابع آب در همه مناطق هم امكان احداث سد و راه اندازي توربين آبي ميسر نمي باشد . ولي پس از احداث و راه اندازي توربينها ، هزينه جاري آن نسبت به ساير نيروگاهها بسيار كم است .از اين جهت مقرون به صرفه مي باشند .

مزايا :

هزينه جاري كم كم و زياد كردن سريع بار ، استفاده هم زمان براي توليد برق و مصارف كشاورزي ، مهار آبها جهت جلوگيري از سيلاب علاوه بر موارد ياد شده مزيت ديگر احداث سد كه شايد بهترين مزيت آن هم باشد نه تنها زيانهاي زيست محيطي ندارد بلكه براي محيط زيست مفيد هم مي باشد .

پيشنهادات در زمينه به حداقل رساندن ضايعات (كنترل ضايعات)

در نيروگاههاي گازي قطعاتي كه در مسير گاز داغ حاصل از احتراق مي باشند زودتر فرسوده شده و از بين مي روند و تعمير و تعويض اين قطعات بر اساس ساعت كاركرد آنها امري اجتناب ناپذير است در حالت عادي در هر 24000 ساعت كاركرد مي بايست نيروگاه اورهال (تعمير اساسي) شده و بسياري از قطعاتي كه در معرض حرارت مي باشند تعمير يا تعويض شوند كه از جمله آنها مي توان اينترنال كسينگ يا قطعه انتقال دهنده گاز داغ پره هاي ثابت و متحرك توربين بخصوص پره هاي رديف اول كه در معرض حرارت بيشتري قرار دارند و اجرهاي نسوز درون اتاق احتراق را نام برد .

محاسبه ساعت كاركرد نيروگاه جهت تعميرات اساسي به صورت زير مي باشند

عمر حرارتي + 20 * تعداد استارت = ساعت كاركرد

با توجه به فرمول فوق تعداد استارت واحد در بالا رفتن ساعت كاركرد كه در به ضايع شدن و فرسودگي قطعات مسير گاز داغ مي گردد بسيار موثر است .استارت و STOP واحد باعث ايجاد تنشهاي حرارتي در اثر زود گرم شدن در هنگام استارت و راه اندازي و زود سرد شدن در هنگام از كار انداختن وتحد بر روي قطعات شده و عمر آنها را به شدت كاهش مي دهد . از طرفي به علت اضطراري بودن واحد هاي گازي براي پيك بار استارت و STOP انها در شبانه روز يك بار امري ضروري است .مي توان جهت بالا بردن عمر قطعات از استارت و STOP بي مورد خودداري نمود و از طريق تست و سرويس دستگاه ها – رله ها و وسايل حفاظتي و انجام مانور هاي صحيح شرايطي را فراهم نمود كه واحد در زير بارتريپ ننمايد . بهره برداري صحيح از واحد هاي گازي و خودداري از بارگيري سريع به جز مواقع اضطراري و كم كردن بار به آهستگي در بالا بردن قطعات بسيار موثر است .علاوه بر تنشهاي حرارتي ايجاد رسوبات شيميايي كه در اثر سوختن گازوئيل بر روي قطعات به وجود مي ايد موجب كاهش عمر اين قطعات مي گردد . استفاده از اين سوخت گازوئيل به علت وجود رسوبات شيميايي و ناخالصي هاي زياد در ان باعث خوردگي قطعات مي شود . ضمن اين كه استفاده همزمان از گازو گازوئيل از حالت اول مضرتر بوده و خوردگي قطعات بيشتر مي شود . در نتيجه اگر نيروگاه گازي دائما با سوخت گاز كار كند مسئله خوردگي در آن كمتر است . پس با استفاده از سوخت گاز هم مي توان مقدار عمر قطعات مسير گاز داغ را افزايش داد .

تركيب الياژي كه در ساخت قطعات به كار برده مي شود و سازگاري آن با شرايط اب و هوايي منطقه در بالا يا پايين آوردن عمر قطعات تاثير زيادي دارد . در اختيار گذاشتن اطلاعاتي در خصوص ذرات معلق در سوخت و شرايط اب و هوايي منطقه به شركت سازنده        در بالا بردن عمر قطعات مي تواند موثر باشد .

يكي ديگر از وسائلي كه در نيروگاه هاي گازي صدمه مي بيند ياتاقانها مي باشد كه در نگهداري آنها مي بايست دقت بيشتري شود . با توجه به سنگيني محور روي ياتاقانها و گرم بودن آنها جلوگيري از اصطكاك محور و ياتاقان و خنك كاري آن اهميت زيادي دارد كه غفلت از هر كدام از موارد ياد شده موجب از بين رفتن ياتاقان مي گردد . خالص بودن روغن روغنكاري در نگهداري ياتاقانها موثر بوده و تصفيه آن در سال يك بار موجب گرفتن رطوبت و همچنين براده ها و ذرات معلق در روغن   مي گردد.

تزريق روغن به وسيله پمپ ها به ياتاقانها علاوه بر عمل خنك كاري فيلمي از روغن را بين ياتاقان و محور به وجود اورده كه ازسائيدگي بابيت ياتاقان در اثر اصطكاك جلوگيري مي نمايد اگر روغن خالص نباشد فيلم روغن بين ياتاقان و محور به درستي ايجاد نشده و باعث سائيدگي و از بين رفتن ياتاقان مي گردد . جلوگيري از بالا رفتن دماي روغن ياتاقانها توسط سيستم خنك كننده روغن و سالم بودن اين سيستم در بالا رفتن عمر آنها بسيار موثر است .روغن مي بايست داراي ويسكوزيته يا لزجت (چسبندگي) كافي باشد چون اگر ويسكوزيته خود را از دست داده باشد براي روغنكاري ياتاقانها مناسب نيست .