نيروگاه گازي

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 .

گزارش كارآموزي بررسي نيروگاه سيكل تركيبي شهيد رجايي قزوين

بررسي نيروگاه سيكل تركيبي شهيد رجايي قزوين

مقدمه :

مصرف انرژي در دنياي امروز به طور سرسام آوري رو به افزايش است . بشر مترقي امروز ، براي توليد آب آشاميدني ، براي توليد مواد غذايي و براي كليه كارهاي روزمره خود به استفاده از انرژي نياز دارد و بدون آن زندگي او با مشكلات فراواني روبرو خواهد بود .

طبق برآوردهايي كه دانشمندان مي نمايند ، از ابتداي خلقت تا سال 1230 ه .ش ، بشر معادل  كيلووات ساعت و در فاصله 1230 تا 1330 نيز  كيلووات ساعت انرژي مصرف نموده است.

و پيش بيني مي شود كه فاصلۀ 1330 تا 1430 مصرف انرژي  تا  كيلو وات ساعت باشد.

امروزه قسمت اعظم مصرف انرژي به وسيله كشورهاي صنعتي بوده و هر چه كشوري صنعتي تر بوده و از نظر اقتصادي مرفه تر باشد مصرف انرژي سرانه آن نيز بيشتر خواهد بود. به طوري كه رابطه مستقيمي بين مصرف انرژي به خصوص مصرف انرژي الكتريكي و درآمد سرانه هر كشوري وجود دارد. با افزايش روزافزون مصرف انرژي در دنيا بشر همواره در جستجوي منابع جديد و يافتن راههاي اقتصادي استفاده از آنها براي تأمين احتياجات خانگي و صنعتي بوده است و در اين بين، چون انرژي الكتريكي صورتي از انرژي است كه راحت تر به انرژي هاي ديگر ( قابل استفاده بشر) تبديل مي شود و انرژي تميزي از نظر ضايعات مي باشد ، تلاش هاي بشري بيشتر در زمينه توليد انرژي الكتريكي مي باشد . چند نمونه از منابع شناخته شده انرژي كه خداوند در اختيار بشر قرار داده است و بشر مي تواند از آن براي توليد انرژي الكتريكي استفاده كند عبارتند از :

1- انرژي سوخت هاي فسيلي   2- انرژي آب    3- انرژي باد

4- انرژي واكنش هاي هسته اي    5- انرژي  جزر و مد امواج دريا  

6- حرارت زير پوستۀ زمين

كه هر يك از اين انرژيهاي براي اينكه بتواند به انرژي الكتريكي تبديل شود بايد مراحلي را طي كند كه مسائل و مشكلات توليد برق براي بشر امروز نيز در طي همين مراحل است. براي مثال يكي از راه هايي كه بشر از انرژي سوخت براي توليد سوخت استفاده مي كندايجاد نيروگاههاي حرارتي بخار، گازي و يا سيكل تركيبي مي باشد. كه فرايند هاي زيادي را شامل مي شود و تمام اين فرايند ها در مجموع سيكل نيروگاه بخار توليد برق (Power Plant) را تشكيل مي دهد كه موضوع اصلي گزارش ما نيز مي باشد.

انواع نيروگاه ها :

در حال حاظر نيروگاه هايي كه براي توليد برق استفاده مي شوند و متداول هستند را مي توان به 6 دسته طبقه بندي كرد :

• نيروگاه ديزلي
• نيروگاه آبي
• نيروگاه اتمي
• نيروگاه گازي
• نيروگاه بخاري
• نيروگاه تركيبي

از آنجا كه اكثر نيروگاه هاي توليد برق در ايران و همچنين مهمترين منبع توليد برق در كشور نيروگاه هاي گازي، بخاري ، آبي و يا سيكل تركيبي هستند به اختصار در مورد آنها توضيحي داده مي شود :

نيروگاه گازي :

اصول كار نيروگاه گازي بدين صورت است كه هواي آزاد توسط يك كمپرسور فشرده شده و سپس همراه سوخت در اتاق احتراق ، محترق شده و داراي درجه حرارت بالا مي گردد. حال اين گازهاي پر فشار و داغ وارد توربين شده و محور  ژنراتور را مي گرداند و سپس از اگزوز توربين به بيرون رانده مي شود . توان گرفته شده از توربين معمولاً به محور ژنراتور و كمپرسور منتقل مي گردد . حدود يك سوم اين توان در ژنراتور تبديل به انرژي الكتريكي مي گردد و بقيه جهت چرخاندن محور كمپرسورغلبه بر تلافات مصرف مي گردد و بهمين خاطر راندمان توربينهاي گازي پايين و حدود 27 درصد است .

نيروگاه آبي :

اساس كار نيروگاه آبي آنست كه از انرژي پتانسيل آب ذخيره شده در پشت سد براي چرخاندن توربين آبي و در نتيجه چرخاندن ژنراتور استفاده مي شود و برق توليد مي گردد . احداث اين نيروگاهها بستگي به شرايط جغرافيايي و مكاني و وجود آب رودخانه دارد در كشورهايي كه منابع آبي فراوان دارند احداث نيروگاه آبي بسيار مفيد است چرا كه برق توليدي آنها بسيار ارزانتر است و راندمان اين نيروگاهها بسيار بالا ست ( 80 تا 90 درصد ) و راه اندازي آن ساده است و در زمان كوتاهي مي تواند وارد شبكه شود . همچنين از ديگر مزاياي نيروگاههاي آبي كنترل آبهاي سطحي در پشت سد و استفاده در بخش كشاورزي است .

نيروگاه بخار:

اساس كار نيروگاه هاي بخاري بدين منوال است كه بخار توليد شده در ديگ بخار به توربين هدايت پس از به دوران در آوردن محور توربين به كندانسور رفته و توسط آب خنك كن تقطير و بصورت آب در مي آيد . در ژنراتور با گردش روتور آن كه سه محور توربين به آن متصل است الكتريسته توليد مي گردد . نيروگاههاي بخار براي بارهاي اصلي يا پايه ساخته مي شوند و عمر آنها نسبت به نيروگاههاي گازي بيشتر است از محاسن ديگر اين نيروگاهها بالا بودن راندمان ( حدود 45% ) نسبت به نيروگاه هاي گازي مي باشد .

نيروگاه تركيبي ( مختلط ) :

در اينگونه نيروگاهها با استفاده از حرارت خروجي از اگزوز توربين گاز آب را در ديگ بخاري كه معمولاً Heatrecovery boiler  ناميده مي شود گرم كرده و بصورت بخار در مي آيد . سپس اين بخار، توربين بخار را به حركت در مي آورد .

با اين روش چون از حرارت گازهاي اگزوز توربين گاز استفاده شده ديگ بخار گرم مي شود و راندمان كل نيروگاه بالاتر از نيروگاه بخاري گرديده و به 48 درصد هم مي رسد .