421) پست و توزیع
1- انتقال انرژی الکتریکی :
1-1-1- انتقال الکتریسیته انرژی الکتریکی را می توان بطور اقتصادی به فاصله های دور انتقال داد. برق از نیروگاه تا مراکز بار به وسیله خطوط انتقال فشار قوی انتقال می یابد. یک خط انتقال را می توان به یک لوله آب تشبیه کرد که هر چه فشار آب بیشتر و لوله بزرگتر باشد آب بیشتری در لوله جریان خواهد یافت. به همین طریق هر چه ولتاژ بیشتر باشد و قطر سیم بزرگتر باشد انرژی الکتریکی بیشتری از خط انتقال عبور خواهد کرد. هر چه ولتاژ بیشتر باشد تولید و انتقال ارزانترتمام می شود زیرا از رابطه p=vicosθ افزایش ولتاژ موجب کاهش جریان برای مقدار معین توان می شود. هر چه جریان کمتر باشد اندازه کابل ها و سوئیچ گیرهای حفاظتی کوچکتر و تلفات توان خط ( P=RI٢ ) نیز کنترل و کمتر می شود. 2-1-1-ساختمان یک خط انتقال نمونه اکثر خطوط انتقال، هوایی می باشند زیرا خطوط زمینی برای انتقال به فواصل زیاد بسیار گران تمام می شوند. هادیهای خطوط هوایی به وسیله برج های مشبک فولادی (دکل) یا پایه های چوبی، جهت عایق نمودن هادیها از زمین در هر نوع شرایط جوی و جلوگیری از تماس اتفاقی نگه داشته می شوند. استفاده از پایه های بلند این امکان را می دهد تا از اسپان های بلند و در نتیجه تعداد پایه های کمتری استفاده کرد. اندازه یا طول مقره بستگی به ولتاژ خط دارد. هرچه ولتاژ قویتر باشد بایستی طول زنجیره مقره بلندتر باشد. هادی ها معمولا از آلومینیوم رشته ای با هسته فولادی است. آلومینیوم هادی خوبی برای الکتریسیته است، و هسته فولادی موجب مقاوم شدن هادی می شود. یک هادی مقاوم وسبک را می توان با فلش (شکم) کمتر در اسپان های بلند استفاده نمود. 3-1-1- ولتاژ خط انتقال انرژی الکتریکی در نیروگاه ها با ولتاژ 13800 ولت تا 24000 ولت تولید می شود. یک ایستگاه ترانسفورماتور افزاینده بعد از نیروگاه ولتاژ را تقویت می کند تا با بازده بالا انتقال یابد. ولتاژهای تولیدی در نیروگاه تا ولتاژهای معمول خط انتقال یعنی 123000 ولت، 230000 ولت، 400000 ولت، 500000 ولت و 765000 ولت افزایش می یابد. به عنوان یک قاعدﮤ کلی، اگر ولتاژ 2 برابر گردد انرژیی که میتوان انتقال داد بدون افزایش تلفات خط، چهار برابر می شود. در خطوط فشار قوی ( EHV ) مانند مدارهای 500 کیلو ولت از هادی های باندل که 2، 3 یا 4 هادی به وسیله اسپیسر دمپر به یک دیگر متصل می گردند استفاده می شود. باندل نمودن هادی ها باعث جلوگیری از مشکلات ولتاژ فشار قوی می گردد. در هر صورت ظرفیت افزایش یافته هادی، علاوه بر ولتاژ فشار قوی اجازه می دهد یک خط 500 کیلو ولت تک مداره تا معادل 8 مدار 230 کیلو ولت انرژی حمل نماید. 4-1-1- پست های سیستم انتقال پایانه های خطوط انتقال در پست ها و سوئیچ ها یاردها (محوطﮥ کلیدها) قرار دارند. پست های برق، ایستگاه های تغییر ولتاژ هستند. ترانسفورماتورها می توانند به منظور انتقال مؤثر ولتاژ فشار قوی، ولتاژ را افزایش و یا برای توزیع نیرو در جاده ها و خیابان ها، ولتاژ را کاهش دهند. تجهیزات به گونه ای طراحی شده که ایستگاه بتواند در صورت خارج شدن قسمتی از مدار، خط فوق توزیع مربوطه را تغذیه نماید. 5-1-1- سوئیچ یارد (محوطه کلیدها) سوئیچ یاردها در پایانه های خطوط انتقال قرار دارند. یک سوئیچ یارد شامل کلیدهای قطع کننده (سکسیونرها)، مدارشکن ها ( دیژنگتورها)، رله ها و سیستم های ارتباطی برای محافظت مدار می باشد. سوئیچ یارد این امکان را ایجاد می کند که برق از مدارهای مختلف عبور کند و اطمینان حاصل شود که حتی وقتی بعضی از قسمتهای یک سیستم قدرت خراب می شود مشتریان به طور مستمر سرویس دریافت دارند. مدار های متعددی که به داخل یک سوئیچ یارد وارد می شود به وسیله یک مدار مشترک به نام باس یا شینه به یکدیگر ارتباط می یابند. اصطلاح باس از کلمه اومنی باس به معنی مجموعه ای از اشیاء متعدد یا در این حالت یک مجموعه ای از مدارهای متعدد است. باس بایستی بتواند جریان خطی زیادی را حمل نماید بنابراین معمولا شامل هادیهای خیلی بزرگ یا لوله مسی یا آلومینیومی بزرگ و سخت می باشد. سوئیچ یارد معمولا در داخل همان محوطه محصور شدة ترانسفورماتور قرار دارد و قسمتی از پست را تشکیل می دهد. کلیدهای فشار قوی: 1- سکسیونرها: یکی از کلیدهای فشار قوی بوده که به دو صورت قابل قطع زیر بار و غیر قابل قطع زیر بار می باشد که به صورت دستی کنترل شده و عمل قطع و وصل را انجام می دهد. 2- اتوریکلوزرها: این کلید برای محافظت مدار و یا شبکه های فشار متوسط و قوی استفاده می شود که بصورت اتوماتیک عمل می کند. عملکرد این کلید به این صورت است که چنانچه در شبکه ما اتصال کوتاهی رخ دهد این کلید بصورت اتوماتیک 3 یا 4 مرتبه عمل قطع و وصل را انجام می دهد و چنانچه مشکل شبکه (اتصال کوتاه) برطرف شده باشد به حالت وصل می ماند و اگر برطرف نشده باشد در قطع و وصل چهارمی دیگر وصل نمی شود. 3- دیژنگتورها: این کلید به صورت قطع و وصل خودکار می باشد و بیشتر برای محافظت تجهیزات فشار قوی استفاده می شود. 4- سکشن لایزرها: این کلید عملکردش تقریبا همانند ریکلوزر می باشد که در شبکه های شعاعی و بعضاً هم حلقوی از این نوع کلید استفاده می شود و وظیفه آن کنترل یک قسمت مخصوص است. 6-1-1- ارتباط بین پستها اپراتور باید وسایل اندازه گیری و آلارمها (هشداردهنده ها) که شرایط ایستگاهها و خطوط منطقه تحت کنترل را نشان می دهد در اتاق کنترل بازبینی کند. اپراتور می تواند خارج از نیروگاه و ایستگاه، کلید ها را به طریق کنترل از راه دور باز و بسته نماید. این کنترل عالیه سیستم بستگی به سیستمهای ارتباطی بین ایستگاهها (مرکز دیسپاچینگ) دارد. برای انتقال اطلاعات و علائم از ایستگاهی به ایستگاه دیگر از خطوط تلفن، کابل نوری، سیستمهای PLC، سیستمهای ماکروویو یا ماهواره ای استفاده می شود. چون وجود ارتباط مداوم بسیار حیاتی می باشد، معمولا بیش از یک سیستم ارتباطی در محل وجود دارد تا در صورت خرابی یک سیستم، بتوان از سیستم دیگری استفاده نمود. خطوط تلفن یک ارتباط عادی بین ایستگاه ها است. استفاده از کابل نوری در شیلدوایرها بر روی خطوط انتقال، یک حالت ارتباطی معمول می باشد. در سیستم plc از هادیهای خط قدرت برای انتقال اطلاعات استفاده می شود. علائم ارتباطی به وسیله دستگاهی که شبیه به ترانسفورماتور ولتاژ است ولی در اصل یک ترانسفورماتور کوپلینگ ولتاژ خازنی (ccvt) می باشد، به هادیهای قدرت ارسال یا از آن دریافت می شود. به منظور نگهداری علائم انتقالی در قسمتهای مورد نظر خط قدرت، تله های موج نصب می گردد. تله موج که شبیه به یک سیم پیچ استوانه ای بزرگ می باشد از پیشروی علائم در خط جلوگیری می نماید. ارتباطات ماکروویو بین ایستگاه ها نیاز به برج (دکل) همراه با آنتن در هر ایستگاه دارد. آنتن های فرستنده و گیرنده ماکروویو نیاز به یک دید مستقیم و بدون وجود هیچ مانعی در بین آنها دارد. بایستی برج های ماکروویو در صورت امکان بر روی تپه ها به فاصله 60 تا 100 کیلومتر (35 تا 60 مایل) نصب گردند تا علائم بین برجها مخابره شود. 7-1-1- استخرهای قدرت الکتریکی نیروگاه به وسیله خطوط انتقال در استخرهای بزرگ منطقه ای یا شبکه هایی که از مرز های شرکت های برق می گذرد به یکدیگر مرتبط می شوند. قدرت الکتریکی توسط این شبکه ها به هر جایی که نیاز باشد ارسال می گردد. بدین ترتیب این انرژی می تواند مثلا در فصل گرما برای تغذیه اوج بارهای حرارتی به شمال کشور ارسال شود. لوازم اندازه گیری در پایانه های خطوط یا پست های تبدیل، مقدار انرژی که از مرزهای سرویس دهی شرکت ها عبور می کند وهمچنین مبالغی که باید بابت آنها پرداخت یا به حساب منظور شود را تعیین می کنند. بعضی اوقات یک شرکت برق فقط انرژی را از یک همسایه تولید کننده برق به همسایه دیگر انتقال می دهد و هزینه این انتقال (ترانزیت) را دریافت می دارد. 8-1-1- خاموشی و ضعف ولت خاموشی بزرگ در شمال شرقی ایالات متحده آمریکا و کانادا در نهم نوامبر 1965 میلادی بوجود آمد. اشکال یک عنصر در استخر قدرت (شبکه) موجب شروع یک زنجیره واکنشی شد که منجر به از دست رفتن بیشتر آن شبکه گردید. از آن زمان پیشرفت طرح های حفاظتی آغاز و نصب تجهیزات حفاظتی خوب برای جدا نمودن نقاط معیوب صورت گرفت. شرکتهای برق همواره با بهبود طرح های حفاظتی، دارای فرایندهایی هستند که در صورتی که تقاضا (دیماند) مشترکین بیش از مقدار انرژی تولید شده سیستم باشد، عملا ولتاژ شبکه را کاهش می دهند و یا بار را از سیستم کم می کنند. وقتی تقاضای مشتریان از استخر قدرت بیشتر از مقدار تولید شده یا تامین شده توسط خطوط انتقال باشد، انداختن بار، آخرین مرحله تصمیم گیری خواهد بود. قبل از قطع بار، بایستی ولتاژ شبکه را پایین آورد تا کل انرژی تحویل شده به مشترکین کاهش یابد. ممکن است مشترکین (مشتریان برق) مشاهده کنند که روشنایی آنها قدری کم نور شده و موتورهای روشن، گرمتر میشوند. بعضی از شرکت های برق خارج از کشور هر دو سال یکبار به وسیله کاهش ولتاژ سیستم آزمایشاتی را انجام می دهند. ضعف ولت معمولا تنها توسط مشترکینی ملاحظه می شود که تقریبا کمتر از ولتاژ نرمال در مواقع معمول دریافت می دارند. اگر بعد از اینکه عملا ولتاژ سیستم کاهش یافت هنوز نتوان به اندازه کافی تقاضای مشترکین را تامین کرد، بایستی ابتدا بعضی از صنایع بزرگ را از مدار خارج کرد. معمولا این صنایع قراردادی با شرکت برق دارند که اجازه میدهد بارشان در مقابل نرخ بهتر یا فروش کمتر برق، کاهش یابد. در زمستان سرد غیر عادی سال میلادی 1994 – 1993، تامین برق مورد تقاضای مشترکین در واشنگتن D.C بسیار مشکل شد و به جای اجرای خاموشی گردشی (دوره ای)، مقدار تقاضا یا مصرف مشترکین به وسیله بستن ساختمانهای دولتی در سردترین روزها کاهش داده شد. وقتی همه روشهای دیگر برای کاهش بار با شکست مواجه می شود بایستی بار الکتریکی عموم مردم به طور گردشی بر اساس زمان بندی واعلام قبلی کاهش یابد. کاهش بار به طور گردشی (نوبتی) باعث اعمال خاموشی در یک منطقه جغرافیایی معینی برای یک دوره زمانی مشخص معمولا 30 تا 60 دقیقه می شود. 2-1- توزیع انرژی الکتریکی: 1-2-1- اصول توزیع سیستم انتقال، انرژی الکتریکی را تا نزدیکی مراکز بار انتقال می دهد و سپس ولتاژ به ولتاژ فوق توزیع و یا مستقیما به ولتاژ توزیع تبدیل می شود. سیستم توزیع شامل خطوط فوق توزیع است که پست های توزیع را تغذیه می نماید تا ولتاژ را تا سطح ولتاژ فیدر توزیع کاهش دهد. فیدرهای توزیع انرژی را به یک ترانسفورماتور (20/0.4 kV) در محل مصرف عمومی و یا در مستغلات مشتری (مصرف اختصاصی) تحویل می دهد و ولتاژ را به سطح ولتاژ مصرف تبدیل می کند. شش قسمت اصلی یک سیستم توزیع: 1- مدارهای فوق توزیع: مدارهای فوق توزیع، نیرو را از پستهای بزرگ انتقال به پستهای فوق توزیع منتقل می کنند. ولتاژهای فوق توزیع برای مثال عبارتند از kv 63. پایه ها و عایقبندی در این ولتاژها به اندازه کافی کوچک هستند که بتوان خطوط را در کنار جاده ها احداث نمود. بعضی از شرکت ها خطوط فوق توزیع را قسمتی از سیستم انتقال می دانند. 2- پست فوق توزیع: ترانسفورماتور پست فوق توزیع، ولتاژ فوق توزیع را به ولتاژ توزیع کاهش می دهد. پست شامل : - سوئیچگیر مدار فوق توزیع - ترانسفورماتور - دستگاه تنظیم کننده ولتاژ (رگولاتور ولتاژ) - باس یا شین ولتاژ توزیع - چندین فیدر متصل به باس - سوئیچ گیر برای فیدر توزیع می باشد. بسیاری از پست های فوق توزیع از یک اتاق کنترل مرکزی (دیسپاچینگ توزیع) از راه دور کنترل می شوند. اتاق کنترل مرکزی به داده های پست نظیر ولتاژ فیدر و مقدار بار دسترسی دارد و می تواند سوئیچ گیر پست را قطع و وصل نماید. نظارت عالیه و تحصیل داده ها (scada) یک فن ارتباطات است که به منظور کنترل ازراه دور یک پست استفاده می شود. ٣- فیدرهای اولیه (پرایمری) : فیدرهای اولیه (فشارمتوسط) سه فاز که از پست خارج می شوند می توانند زمینی یا هوایی باشند. یک فیدر توزیع می تواند شعاعی باشد و به صورت شاخه ای در یک خیابان یا جاده کشیده شود. فیدر توزیع می تواند به صورت شبکه رینگ (حلقوی) نیز از دو جهت تغذیه شود و معمولا از یک کلید (سکسیونر) در نقطه باز حلقه بین فیدرها استفاده می شود تا آنها را از یکدیگرمجزا کند و یا می توان بوسیله سوئیچ گیر خودکار آنرا بسته یا رینگ نمود. ۴- ترانسفورماتور توزیع: ترانسفورماتور توزیع که مشترکین را تغذیه می نماید, ولتاژ فیدر اولیه (پرایمری) را به ولتاژ مصرف کاهش می دهد. این ترانسفورماتور می تواند با توجه به نوع سیستم توزیع، بصورت هوایی بر روی یک کرسی فلزی یا سکوی بتونی یا در یک قسمت سقفدار (مانند اتاق یا کیوسک) نصب شود. ۵- سیستمهای ثانویه: یک سیستم ثانویه می تواند شامل یک سرویس تکفاز باشد که به وسیله یک ترانسفورماتور تغذیه می شود تا یک شبکه باس ثانویه که دارای چند فیدر است. ۶- اتصالات مشترکین : کابل سرویس مشترکین می تواند به صورت هوایی یا زمینی تکفاز یا سه فاز مستقیما از ترانسفورماتور یا باس ثانویه تغذیه شود. مسئولیت شرکت برق یا توزیع برای سرویس مشترکین معمولا تا کنتور مشترک است. توضیح: منظور از سوئیچ گیر، لوازم اتصال خط مانند کلمپ خط گرم و لوازم حفاظتی و مجزاکننده مانند انواع کلیدها، فیوزها و سکسیونرهای فشار متوسط و فشار قوی می باشد. 2-2-1- طرح های سیستم توزیع: یک سیستم توزیع را میتوان به گونه ای طراحی کرد که درجات مختلفی از تداوم سرویس دهی را داشته باشد. سیستمی که دارای درجه بالایی از تداوم سرویس دهی است گرانتر تمام می شود و معمولا در شهرها و در نقاطی که تراکم مشتریان زیاد است احداث می گردد. 3-2-1- سیستم شعاعی (رادیال): طرح یک سیستم شعاعی بسیار شبیه به یک درخت است. شاخه های تک فاز یا سه فاز یا انشعابات جانبی مشترکی را در طول مدار تغذیه می نماید. هادی شاخه اصلی بیشترین بار را حمل می کند و هر چه شا خه ها از شاخه اصلی پیشتر میروند کوچکتر میگردند. معمولا طول یک فیدر به وسیله ولتاژ و بار متصل شده محدود می گردد. 4-2-1- مدار اولیه (پرایمری) حلقوی: یک مدار حلقوی یا رینگ از پست توزیع شروع و در منطقه ای که بایستی سرویس دهد یک حلقه می سازد، یعنی منطقه را دور میزند و به پست بر می گردد. این حلقه شبیه به 2 مدار شعاعی است که انتهای آنها به یکدیگر بسته شده است. وقتی اشکالی در خط پیش می آید، مدار اولیه حلقوی، بیشتر مشترکین را به طور خودکار یا دستی تغذیه می کند. مدار شکن ها در حلقه باعث میشوند تا قسمت معیوب حلقه به طور خودکار به وسیله باز شدن هر کدام از 2 مدار شکن از حلقه مجزا شود. رله ها، وضعیت اضافه بار را حس می کنند و موجب قطع مدارشکن ها در هر طرف محل خطا می گردد و آن تکه را جدا می نمایند. انشعابات جانبی حلقه یا رینگ معمولا شعاعی هستند. عموما انشعاب زمینی به صورت حلقوی است ولی یک کلید سکسیونر یا جمپر باز در حلقه وجود دارد که موجب می شود2 طرف حلقه به صورت شعاعی تغذیه می شود. 5-2-1- شبکه اولیه (پرایمری) شبکه اولیه در مرکز شهر که دارای بار سنگینی می باشند استفاده می شود. شکل اولیه شبیه به مدار اولیه حلقوی می باشد به استثنای این که آن حلقه از یک پست و یا یک فیدر از هر پست تغذیه می شود. 6-2-1- سیستم های هوائی و زمینی یک سیستم توزیع، هوائی یا زمینی و یا ترکیبی از هر دو است. سیستم های زمینی بیشتر در مراکز شهری و سیستم های هوائی در روستاها استفاده می گردد. مزایای سیستم هوائی عبارتند از: - هادی سوئیچ گیر و ترانسفورماتورهای مربوط هزینه کمتری دارد. - عیب یابی و تعمیرات سیستم ساده و سریع تر است. - هزینه بسیار کمتری برای ارتقاء سیستم هوائی موجود نیاز است زیرا نیاز کمتری به حفاری خیابانها، فضای سبز، سنگ، جدول و غیره دارد. مزایای سیستم زمینی نیرو عبارتند از: - در معرض طوفان، درختان، حوادث اتومبیل، شکست مقره ها و آلودگی مقره ها نیست. - از نظر زیبایی بیشتر مورد قبول مردم است. - در مناطق حساس و پر ترافیک مانند اطراف فرودگاه ها ضرورت دارد. - از کابل های زیردریایی برای عبور در آب ها استفاده می شود. - مردم کمتر در معرض شوک الکتریکی قرار می گیرند. (ایمنی بیشتری دارد) - معمولا دوام و عمر بیشتری دارد. 7-2-1- دو نوع سیستم زمینی معمولا دو نوع سیستم زمینی سیستم کانال و سوراخ تعمیرات (سوراخ آدم رو) و دیگری سیستم دفن مستقیم وجود دارد. از سیستم کانال و سوراخ یا دریچه تعمیرات در شهرها استفاده می گردد، زیرا کندن بتن، آسفالت و سنگ فرش خیابان ها در مواقع حفاری به منظور تعمیر یا ارتقاء سیستم زمینی بسیار گران تمام می شود. در این سیستم کابل های زمینی در کانال های بتونی و لوازم شبکه از قبیل ترانسفورماتورها و کلیدهای قطع و وصل در پایین تر از سطح زمین در پست قرار دارد. سیستم دفن مستقیم بیشتر در بخش های کوچک مسکونی که کابل در زیر چمن یا خاک دفن شده استفاده می گردد. معمولا از ماسه در اطراف کابل برای جلوگیری از وارد آمدن فشار بر روی آن استفاده می شود، زیرا نقاط تحت فشار اغلب منبع خرابی کابل هستند. در سیستم دفن مستقیم نیز به هنگام عبور از عرض خیابان ها و جاده ها از کانال های مناسب نیز استفاده می گردد و ترانسفورماتور و سوئیچ گیرها اغلب بر روی سکوهای بتونی یا فلزی در سطح زمین نصب می شوند. برگرفته از وبلاگ: مهندسی برق/شبکه های انتقال و توزیع mohammadrezapasandideh.persianblog.ir/post/19 نظرات ( document.write(get_cc(5591075)) 4) 420) استاندارد توزیع نویسنده : حمید آشوری - ساعت ۱۱:۱۳ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٩/٦/٢۸ استاندارد توزیع شامل: استاندارد صنعت برق ایران-مشخصات و خصوصیات انرژی الکتریکی (کیفیت برق) کلیات حدود مجاز هارمونیک ها فلش و قطعی ولتاژ تغییرات ولتاژ و فرکانس پایداری و پدیده های گذرا زمین کردن کیفیت برق تحویلی به انواع مشترکین مشخصات فنی وسایل اندازه گیری و معیارهای انتخاب آنها دستورالعمل اندازه گیری کیفیت برق، بازرسی و اطمینان از کیفیت آن گزارش فنی مشخصات و خصوصیات انرژی الکتریکی (کیفیت برق) مفاهیم و تعاریف کیفیت برق منابع و مراجع استانداردهای کیفیت برق تجزیه و تحلیل نتایج وضعیت موجود کیفیت برق استاندارد اجرایی پست های توزیع زمینی 11 کیلو ولت راهنمای کاربرد استاندارد اجرایی پست های توزیع زمینی 20 کیلو ولت مشخصات و دستورالعمل ها نقشه ها راهنمای کاربرد استاندارد اجرایی پست های توزیع زمینی 33 کیلو ولت استاندارد راکتورهای مورد استفاده در شبکه های توزیع استاندارد کات اوت فیوزهای 11 ، 20 ، 33 کیلو ولت استاندارد برق گیرهای اکسید فلزی برای سیستم های با ولتاژ 20 و 33 کیلو ولت استاندارد تابلوهای مورد استفاده در شبکه توزیع مبانی استاندارد تابلوهای فشار متوسط و ضعیف مشخصات فنی تابلوهای فشار متوسط و ضعیف نصب و نگهداری تابلوهای فشار متوسط و ضعیف توزیع استاندارد مشخصات فنی ترانسفورماتورهای روغنی توزی اسناد مناقصه راهنمای تکمیل جداول مشخصات فنی استاندارد سیستم زمین شبکه های توزیع استاندارد روشنایی معابر مبانی محاسبات استاندارد تجهیزات استاندارد طراحی طرح های نمونه استاندارد ترانسفورماتورهای ولتاژ خازنی استاندارد ترانسفورماتورهای جریان نوع روغنی استاندارد کابل های مورد استفاده در شبکه توزیع استاندارد کابل های فشارمتوسط توزیع استاندارد کابل های فشار ضعیف توزیع مشخصات فنی کابل های فشار متوسط و ضعیف راهنمای نصب و تعمیر کابل راهنمای انتخاب کابل استاندارد تجهیزات بانک های خازنی20 و 33 کیلو ولت مطالعات پایه ، اصول و معیارها مشخصات فنی استاندارد و آئین نامه سیم کشی ساختمان های مسکونی، تجاری، صنعتی استاندارد ترانسفورماتورهای ولتاژ 20 و 33 کیلو ولت برای نصب در سلول های تمام بسته فلزی استاندارد ترانسفورماتورهای جریان 20 و 33 کیلو ولت برای نصب در سلول های تمام بسته فلزی استاندارد خطوط هوایی توزیع مبانی طراحی و جداول کاربردی استاندارد تیرهای بتنی مسلح و پیش تنیده تیرهای چوبی و مشخصات کراس آرم های چوبی به کار رفته در شبکه توزیع مقره های به کار رفته در شبکه توزیع هادی ها و مفتول های خطوط هوایی توزیع کراس آرم ها و آرایش پایه های بکار رفته در شبکه توزیع رنگ و پوشش تجهیزات صنعت برق شناخت مهندسی رنگ آمیزی و پوشش تجهیزات صنعت برق جداول منحنی های دوام و طول عمر رنگ ظاهری مشخصات فنی جهت سفارش خرید رنگ و پوشش مبانی و معیارهای مهندسی نحوه انتخاب رنگ و پوشش مبانی، معیارها و عوامل مؤثر در انتخاب روش آماده سازی عوامل مؤثر در انتخاب بنگ و پوشش اندازه گیری سطوح و برآورد هزینه دستورالعمل انجام آزمایشات بر روی رنگ و پوشش سفارشی دستورالعمل انجام آزمایشات بر روی رنگ و پوشش اعمال شده دستورالعملهای آزمایش و کنترل کیفی در تعمیرات و ترمیم دوره ای دستورالعمل آماده سازی سطوح دستورالعمل رنگ آمیزی و پوشش دهی دستورالعمل نگهداری اصلاح و ترمیم دستورالعمل های ایمنی در رنگ آمیزی و پوشش تجهیزات دستورالعمل نگهداری و انبارداری مواد رنگ و پوشش دستورالعمل استفاده از رنگ های اخباری و هشدار دهنده را می توانید از صفحه زیر (شرکت برق منطقه ای خراسان) دانلود کنید. http://www.krec.ir/standardtozi.aspx نظرات ( document.write(get_cc(5591022)) 0) 419) ضوابط فنی شبکه های توزیع نویسنده : حمید آشوری - ساعت ٩:٥٧ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٩/٦/٢۸ ضوابط فنی شبکه های توزیع شامل: استاندارد طراحی و مهندسی خطوط هوایی استاندارد تابلوهای فشار ضعیف و متوسط پستهای هوایی توزیع مقررات عمومی و خصوصی انشعابات برق مشترکین مشخصات فنی هادی های خطوط هوایی توزیع پستهای توزیع 20 و 33 کیلو ولت زمینی کنتورهای اکتیو ضوابط و معیارهای فنی یراق آلات شبکه توزیع فشار متوسط و ضعیف تاسیسات پستهای توزیع 20 و 33 کیلو ولت زمینی کنتورهای راکتیو استاندارد حریم خطوط هوایی معماری و ساختمان پستهای توزیع زمینی کنتورهای استاتیکی مشخصات کراس آرم های شبکه های توزیع سیستم زمین پستهای توزیع فیوزهای فشار ضعیف استانداردها مقررات و ضوابط طراحی و اجرای تیرهای چوبی، بتنی ، پیش تنیده و فلزی ترانسفورماتورهای توزیع کلیدهای اتوماتیک استانداردهای مقره های توزیع کلیدهای قدرت 20و30 کیلو ولت کنتاکتورهای نوع ضعیف سکسیونرهای 20و33 کیلو ولت کلیدهای قابل قطع زیر بار کابلهای فشار متوسط و ضعیف ترانسفورماتورهای ولتاژ 20و33 کیلوو ولت کات اوت های فشار متوسط تراسفورماتورهای جریان 20و30 کیلو ولت برقگیرهای فشار متوسط یراق آلات کابلهای شبکه های توزیع گزارشات مربوط به پروژه بررسی تحقیق و تهیه ضوابط و معیارهای فنی را می توانید از صفحه زیر (شرکت توزیع نیروی برق استان کردستان) دانلود کنید: http://www.kurdelectric.ir/Default.aspx?tabId=199 نظرات ( document.write(get_cc(5590749)) 0) 418) مزایای طرح به کارگیری هادی های هوایی روکش دار در شبکه توزیع سیستم های توزیع برق با استفاده از کابلهای زمینی و خطوط هوایی انرژی الکتریکی موردنیاز مصرف کنندگان را تامین می کنند. شبکه های توزیع هوایی نسبت به شبکه های زمینی دارای مزایای به شرح زیر هستند 1- قیمت کمتر، 2- اجرای سریع تر و آسان تر، 3- سهولت بهرهبرداری و تعمیرات، 4- انشعاب گیری سریع تر، آسان تر و ارزان تر. معایب عمده شبکه های هوایی معایب عمده شبکه های هوایی با هادی های لخت شامل موارد زیر است: 1- قطعی های برق بیشتر ناشی از عوامل جوی، اجتماعی و سوانح. 2- آسیب بیشتر به محیط زیست ناشی از شاخه زنی و قطع درختان، مرگ ومیر پرندگان، ایجاد آتش سوزی در مراتع و جنگها. 3- افزایش نشتی برق و برق دزدی. 4- صدمه به زیبایی محیط و شهرها. 5- خاصیت خازنی کمتر و اندوکتانس سلفی بیشتر. 6- نیازبه رعایت حریم های قانونی. 7- آسیب پذیری در مقابل شرایط جوی. 8- خطرات برق گرفتگی ناشی از تماس مستقیم و غیر مستقیم افراد. باوجود موارد بالا اکثر طول شبکه های توزیع فشار متوسط و فشار ضعیف را در کشورهای مختلف شبکه های هوایی به خود اختصاص می دهند. به عنوان مثال طول شبکه فشار متوسط ایران ( بر اساس آمار سال 1384 ) معادل 303800 کیلومتر است که 11500 کیلو متراز آن را شبکه زمینی 292 هزار و 300 کیلو متر را ( بیش از 26 برابر) شبکه هوایی تشکیل می دهد. آمار مزبور در مورد شبکه های فشار ضعیف کشور که 249 هزار و 200 کیلو مترهستند شامل 29 هزار و 400 کیلو متر شبکه زمینی و 219800 کیلومتر( بیش از 8 برابر ) شبکه های هوایی است. مقایسه اعداد مذکور نشان می دهد که سهم شبکه های زمینی در شبکه های فشار ضعیف نسبت به شبکه های هوایی کمتر از سهم آنها در شبکه های فشارمتوسط است. به نظرمی رسد دلایل عمده این موضوع عبارت است ازقیمت مناسب تر شبکه های زمینی درولتاژ های کمتر و کاهش قطعیهای ناخواسته بوده و درنهایت افزایش ایمنی در مقابل برق گرفتگی شبکه های فشار ضعیف را شامل باشد که درنزدیکی مصرف کننده ها است. مشکلات هادیهای هوایی بدون روکش شبکه های توزیع مشکلاتی که در شبکه های فشار ضعیف وجود دارد به علت گستردگی این شبکه ها و در دسترس همگان بودن آنها، شاید خطرآفرین و با احتمال بروز حادثه بوده، از نظرآمار نیز خسارت بیشتری را به خود اختصاص می دهند. نزدیک بودن سیمهای لخت شبکه های عمومی به پنجره های منازل با پشت بامها و بطور کلی عدم رعایت فاصله استاندارد، کج شدن پایه ها، پارگی سیمهای برقداردربرابرعوامل مختلف و عبور سیمهای شبکه های هوایی از میان شاخه های درختان واحتمال نزدیکی کارگران درهنگام کاردرمجاورت آنها، بستن داربست در زیر یا کنار خطوط و برداشتهای غیر مجاز از سیمهای لخت از جمله رایج ترین حوادث مربوط به شبکه های فشار ضعیف است که با روکش دار کردن آنها به دلیل ولتاژکم سیستم کاملا قابل رفع هستند. لذا از جمله روشهای اولیه و ابتدایی که برای حفاظت در تماس مستقیم مورد استفاده است، می توان به عایق بندی قسمتهای برقدار اشاره کرد. استفاده از پوششهایی نظیر وارنیش، لاک، کاورهای لاستیکی، شیلنگ اندازیی، روکشهای حرارتی MVLC است. لایه روکش XLPE با ترکیبات کربن سیاه رنگ، استقامت کافی در برابر اشعه فرابنفش خورشید و عوامل جوی را در مدت عمر مفید بهره برداری (30 ساله ) دارا بوده و نوع ضخیم آنها (CCT ) حتی در شبکه های فشار متوسط دارای پایداری و دوام بیشتری هستند. هاد یهای بکار رفته نیز از نوع آلومینیوم آلیاژی یا آلومینیم فولاد است. گر چه بیش ازچند دهه ازنصب هادیهای هوایی کشورهای پیشرفته جهان نمی گذرد اما مزایای فنی، اقتصادی و کاهش حوادث این نوع خطوط موجب استفاده های روز افزون ازآنها در شبکه های برق اکثر کشورها شده است. مزایای هادیهای هوایی روکش دار استفاده از خطوط هوایی روکش داردارای مزایای متعددی است که اهم موارد آن عبارتند از: کاهش قطعیهای ناخواسته انرژی الکتریکی و کاهش میزان انرژی های توزیع نشده است، کاهش باند حریم خط و هزینه های آزاد سازی آن، کاهش ابعاد کراس آرم خطوط و کمپکت سازی خطوط و کاهش نشتی برق و برق دزدی از دیگر امتیازات آن است. جلوگیری ازخوردگی وفرسایش سیم ها در مناطق خاص، افزایش قابلیت اطمینان شبکه، افزایش ظرفیت جریان دهی هادی های روکش شده، کاهش هزینه های تعمیرات ونگهداری خط، افزایش ایمنی شبکه برای مصرف کنندگان وکارگران صنعت برق وافراد جامعه، استفاده از تجهیزات از دیگر مزایای آن به شمار می رود. یراق آلات وپایه های خطوط فعلی دراین طرح، استفاده ازهادی های روکش دارهوایی ضمن افزایش ایمنی برای مناطق پردرخت و جنگلی از نظر جلوگیری ازآتش سوزی می تواند ایمنی لازم را نیز برای مناطق پرنده خیز افزایش دهد. از طرف دیگر کاهش باند آزاد سازی خطوط فشار ضعیف و فشار متوسط ناشی از بکار گیری هادی های هوایی روکش دار به دلیل کاهش ابعاد کراس آرمها و کمپکت سازی خطوط و برخورداری از تخفیف 60 سانتی متری آن است از دیگر مزایای آن است. با بکار گیری هادی های روکش شده شبکه های برق فشار متوسط، فشار ضعیف و روشنایی معابر عملا می توان دیگر تاسیسات خدمات شهری از جمله تلویزیون کابلی، شبکه های مخابراتی فیبر نوری و ... را بر روی پایه های مشترک احداث کرد. این موضوع عملا در دیگر کشورها به صورت فراگیر درحال اجرا است. بررسی های اقتصادی هادیهای هوایی روکش دار میزان سرمایه گذاری اولیه هرکیلومتر خطوط هوایی توزیع سه فاز فشارمتوسط به سطح مقطع (70 x 3 ) میلیمتر مربع با هادی آلومینیومی درجدول آمده است. باید توجه داشت که قیمت های مندرج درجدول مذکور صرفا سرمایه گذاری اولیه مورد نیاز نبوده ومواردی همچون آزاد سازی حریم، هزینه های تعمیرات ونگهداری، خسارت خاموشیها، هزینه های پرسنلی و غیره را شامل می شود، بدیهی است لحاظ کردن عوامل مذکوراعداد این جدول را تحت تاثیر قرار می دهد. به عنوان نمونه با در نظر گرفتن موارد فوق هزینه تمام شده خطوط هوایی با هادیهای روکش دار درایران و با قیمت های سال 84 حدود 85 در صد خطوط هوایی رایج با هادیهای لخت خواهد بود. بررسی ها نشان می دهد که هزینه سالیانه خسارات خاموشی درخطوط روکش دار 10 درصد هادی لخت می گردد. همچنین نسبت ارزش حال هزینه های بهره برداری وتعمیرات سالانه خط هوایی فشارمتوسط با هادی روکش دار به ازای هر کیلومتر تقریبا معادل نصف هزینه های خط با هادی لخت است. به منظور مقایسه اقتصادی ارزش حال احداث یک کیلومتر خطوط با هادیهای لخت و خطوط با هادیهای روکش دار، مجموع ارزش حال " سرمایه گذاری احداث"، " آزاد سازی حریم"، " خسارت خاموشی" و " بهره برداری و نگهداری" را به عنوان ملاک مقایسه اقتصادی دو طرح مذکور معرفی کرده است. مجموع این چهار هزینه به صورت ارزش فعلی آنها برای 30 سال دوره بهره برداری تبدیل شده است. مشاهده می شود صرفه جوئی ناشی از خسارت خاموشیها بیشترین نقش را دراقتصادی بودن خطوط با هادیهای روکش دار نسبت به خطوط با هادیهای لخت دارد. با این وجود صرفه جوئی های دیگر مانند هزینه های آزاد سازی حریم و همچنین هزینه های تعمیرات و نگهداری نیز در این مورد مهم می باشند. بررسیهای اقتصادی صورت گرفته حاکی از آن است که نسبت مجموع ارزش کنونی احداث یک کیلومتر خطوط با هادیهای روکش دار به خطوط با هادیهای لخت 87 درصد است. این موضوع نشان می دهد که به رغم سرمایه گذاری اولیه بیشتر در مورد احداث خطوط با هادیهای روکش دار نسبت به خطوط رایج، خطوط روکش دار در طی مدت بهره برداری از نظر اقتصادی شرایط بسیار بهتری را نسبت به خطوط رایج دارند. منبع : روابط عمومی شرکت توزیع نیروی برق آذربایجان شرقی http://knol.google.com/k/reza-nikpayam/%D9%85%D8%B2%D8%A7%DB%8C%D8%A7%DB%8C-%D8%B7%D8%B1%D8%AD-%D8%A8%D9%87-%DA%A9%D8%A7%D8%B1%DA%AF%DB%8C%D8%B1%DB%8C-%D9%87%D8%A7%D8%AF%DB%8C-%D9%87%D8%A7%DB%8C-%D9%87%D9%88%D8%A7%DB%8C%DB%8C/7xrtku18vmr8/15# document.write(get_cc(5590708)) 417) استانداردهای بخش برق - زمینه توزیع استانداردهای بخش برق - زمینه توزیع شامل: ردیف عنوان استاندارد فایل مشخصات استاندارد فایل متن استاندارد 1 تابلوهای مورد استفاده در شبکه توزیع ـ قسمت اول: مبانی تابلوهای فشار متوسط و ضعیف 744KB 2 مشخصات فنی ترانسفورماتورهای ولتاژ 20 و 33 کیلوولت 210KB 3 مشخصات فنی ترانسفورماتورهای جریان 20 و 33 کیلوولت 1.24MB 4 گاز هگزافلورید گوگرد (SF6) مورد مصرف در تجهیزات الکتریکی ـ قسمت اول: ویژگی ها 195KB 5 گاز هگزافلورید گوگرد (SF6) مورد مصرف در تجهیزات الکتریکی ـ قسمت دوم: روش های آزمون 221KB 6 گاز هگزافلورید گوگرد (SF6) مورد مصرف در تجهیزات الکتریکی ـ قسمت سوم: مقررات و وایمنی 246KB 7 کات اوت فیوزهای 11، 20 و 33 کیلوولت ـ مشخصات فنی 605KB 8 مشخصات فنی ترانسفورماتورهای ولتاژ خازنی 233KB 9 کلیدهای 20 و 33 کیلوولت برای کلیدخانه های تمام بسته فلزی 452KB 10 ترانسفورماتورهای روغنی توزیع ـ مشخصات فنی 363KB 11 ترانسفورماتورهای جریان نوع روغنی ـ مشخصات فنی 176KB 12 مشخصات فنی عمومی و اجرایی روشنایی راه های شهری 2.04MB 13 برقگیرهای اکسید فلزی برای سیستم های با ولتاژ 20 و 33 کیلوولت 869KB 14 راکتورهای مورد استفاده در شبکه های توزیع 1.77MB 15 اجرایی پست های توزیع زمینی 20 کیلوولت 16 اجرایی پست های توزیع زمینی 11 کیلوولت- راهنمای کاربرد 148KB 17 خازن های مورد استفاده در شبکه های توزیع 1.54MB 18 اجرایی پست های توزیع زمینی 33 کیلوولت 19 سیستم اتصال زمین شبکه های توزیع 2.07MB 20 تابلوهای مورد استفاده در شبکه توزیع ـ قسمت دوم: مشخصات فنی تابلوهای فشار متوسط و ضعیف 21 تابلوهای مورد استفاده در شبکه توزیع ـ جلد سوم: نصب و نگهداری تابلوهای فشار متوسط و ضعیف توزیع 902KB 22 کابل های مورد استفاده در شبکه توزیع ـ جلد اول: کابل‎ های فشار متوسط توزیع 1.82MB 23 کابل های مورد استفاده در شبکه توزیع ـ جلد سوم: مشخصات فنی کابل های فشار متوسط و ضعیف 574KB 24 کابل های مورد استفاده در شبکه توزیع ـ جلد چهارم: راهنمای نصب و تعمیر کابل 1.48MB 25 کابل های مورد استفاده در شبکه توزیع ـ جلد پنجم: راهنمای انتخاب کابل 914KB 26 کابل های مورد استفاده در شبکه توزیع ـ جلد دوم: کابل های فشار ضعیف توزیع 1.50MB 27 ترانسفورماتورهای زمین نوع روغنی 1.82MB 28 تجهیزات بانک‎ های خازنی 20 و 33 کیلوولت ـ جلد اول: مطالعات پایه، اصول و معیارها 2.27MB 29 تجهیزات بانک‎ های خازنی 20 و 33 کیلوولت ـ جلد دوم: مشخصات فنی 2.20MB 30 خطوط هوایی توزیع ـ جلد سوم: تیرهای چوبی و مشخصات کراس ‎آرم‎ های چوبی به کار رفته در شبکه توزیع 1.45MB 31 خطوط هوایی توزیع ـ جلد دوم: تیرهای بتنی مسلح و پیش تنیده 1.67MB 32 انشعابات شبکه ‎های توزیع ـ جلد اول: مبانی و جدول های کاربردی انشعابات 2.31MB 33 انشعابات شبکه ‎های توزیع ـ جلد دوم: مشخصات فنی لوازم به کار رفته در انشعابات الکتریکی 3.45MB 34 خطوط هوایی توزیع ـ جلد پنجم: هادی‎ ها و مفتول‎ های خطوط هوایی توزیع 1.09MB 35 تیرهای بتنی 36 نحوه محاسبه تخفیف حریم درجه یک خطوط انتقال و توزیع نیروی برق را می توانید از صفحه زیر (دبیرخانه شورای استاندارد وزارت نیرو) دانلود کنید: http://www.moe.org.ir/HomePage.aspx?TabID=6863&Site=standard.moe.org&Lang=fa-IR نظرات ( document.write(get_cc(5590358)) 0) 416) مقایسه خطوط انتقال هوایی و زمینی نویسنده : حمید آشوری - ساعت ٧:٤٧ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٩/٦/٢۸ یکی از با اهمیت ترین صنایع در جهان امروز صنعت برق است که تمامی صنایع دیگر بدون شک به آن وابسته هستند .شبکه های توزیع و خطوط انتقال برق به مانند شاهرگ های این صنعت حیاتی میباشند که به دو گروه زمینی و هوایی تقسیم می شوند ، متاسفانه در کشور ما تا کنون تحلیلی علمی ، فنی ، اقتصادی و مقایسه همه جانبه ای درباره این دو نوع خطوط انتقال انرژی الکتریکی انجام نگرفته و همین امر موجب اعمال زیان های فراوانی به سرمایه ملی شده است ۰ در این مقاله به بررسی خطوط انتقال هوایی،زمینی و معایب و مزایای آنها خواهیم پرداخت : خطوط انتقال هوایی : این خطوط که بیش از ۹۷ درصد خطوط انتقال کشور را شامل می شوند از جنس آلومینیوم یا آلیاژی از آلومینیوم می باشند . علت استفاده از این فلزسبک و ارزان بودنش نسبت به هادی هایی چون مس است ، البته به علت قابلیت هدایت الکتریکی کمتر آلومینیوم ضخامت آنها را با قرار دادن رشته های موازی همجنس و گاه فولادی در مرکز آن بالا می برند تا از هدایت الکتریکی بیشتری برخوردار گردد . خطوط انتقال هوایی به سهولت قابل نصب و انشعابگیری هستند و به همین جهت دارای هزینه راه اندازی اندکی می باشند . هم چنین دسترسی به این خطوط برای تعمیر و ایجاد تغییرات در آن بسیار ساده می باشد . این نوع خطوط به علت استفاده از سازه های سیمانی و دیگر سازه های ناخوشایند از لحاظ زیبایی برای مناطق شهری مناسب نیستند . نیز خطراتی چون طوفان ها و رعدوبرق ها همواره برای این خطوط وجود دارند و کلا خطوط هوایی دارای خاموشی بسیار بیشتری به نسبت خطوط زمینی هستند . هم چنین این خطوط از ایمنی کمی به علت لخت بودن سیم ها در اکثر آنها برخوردارند و حفظ نکردن حریم این خطوط به علل مختلف یا برخورد پرندگان با آنها همواره مشکلاتی چون برق گرفتگی یا آتش سوزی را به دنبال داشته است . از نقطه نظر علمی این خطوط دارای راکتانس بالایی بوده و مناسب برای چگالی های بار کم می باشند . خطوط انتقال زمینی : اولین خطوط انتقال برق(که در نیروگاه پرل استریت نیویورک به کار گرفته شدند) خطوط زمینی بودند ، اما کم کم جای خود را به خطوط هوایی دادند .راه اندازی خطوط زمینی انتقال برق به علت هزینه های فراوان حفاری و ایجاد کانال های زمینی و زیر زمینی بسیار گران تر از راه اندازی خطوط هوایی است و گرفتن انشعاب از این خطوط مستلزم وجود ایستگاه های توزیع ، جعبه های انشعاب و تابلو های برق می باشد . نیزعیب یابی این خطوط به علت در دسترس نبودن احتیاج به وسائل مخصوص و گران قیمتی دارد که هزینه های آن را افزایش می دهد . در عوض در خطوط زمینی به ندرت اشکالی به وجود می آید و خاموشی آن به مراتب از خطوط هوایی کمتر است . این خطوط به زیبایی محیط آسیب نمی زنند و چون در دسترس نمی باشند دارای خطرات بسیار کمتری نسبت به خطوط هوایی خواهند بود و چون حریمی برای آنها تعریف نمی شود در اماکن کم عرض و مسکونی بسیار مفید می باشند . از نظر علمی این خطوط دارای راکتانس سری پایین و مناسب برای چگالی های بار زیاد هستند . نتیجه آن که خطوط انتقال هوایی به سبب هزینه ها ، درنظر گرفتن راکتانس بالا ، مناسب بودن با چگالی بار کم و آسیب به زیبایی محیط اطراف بایستی در مناطق کم جمعیت ، دور افتاده و بین شهری و خطوط انتقال زمینی به سبب راکتانس پایین ، مناسب بودن برای چگالی های بالای بار ، زیبایی و دیگر مزیت های ذکر شده در مناطق پر ازدحام و شهری به کار گرفته شوند . به نظر می رسد در سال های آتی به علت ازدیاد و تراکم جمعیت ، رشد خطوط انتقال زمینی بسیار بالاتر از رشد خطوط هوایی باشد .با توجه به این مسئله جا دارد مسئولان از هم اکنون راهکارهایی برای دستیابی به فناوری های نوین این صنعت در جهت استفاده اقتصادی تر در خطوط داخلی و نیز صادرات این نوع محصولات اتخاذ کنند ... مرجع: وبلاگ "مقاله و تازه های علمی برق و کامپیوتر" http://inventive.blogsky.com/1385/07/28/post-144/ نظرات ( document.write(get_cc(5590304)) 0) 415) کاهش تلفات برق با تحقق اعتبار هزار و 300 میلیارد تومانی نویسنده : حمید آشوری - ساعت ٧:۱٦ ‎ق.ظ روز ۱۳۸٩/٦/٢٤ کاهش تلفات برق با تحقق اعتبار هزار و 300 میلیارد تومانی مدیر کل دفتر فنی توزیع توانیر گفت: در صورت تحقق اعتبار 1300 میلیارد تومانی مورد نیاز امسال، برنامه های تدوین شده برای کاهش تلفات یک درصدی در سال جاری به ثمر خواهد نشست. به گزارش سایت خبری توانیر، مهندس اکبر یاورطلب با بیان این که در بخش تلفات تنها کاهش آن مطرح نیست، خاطرنشان ساخت: کاهش تلفات یکی از اهدافی است که باید نسبت به تحقق آن همت گمارد اما باید برنامه ریزی دقیقی برای حفظ استاندارد کسب شده، تدوین و برای اجرای آن برنامه ریزی کرد.وی وجود مقداری تلفات را در بخش های مختلف تولید تا مصرف برق طبیعی دانست و تصریح کرد: با این حال تلفات استاندارد و بهینه برای هر منطقه ای متفاوت است و نمی توان به صورت دقیق عددی را به عنوان استاندارد جهانی تلفات برق عنوان کرد زیرا اقلیم هر منطقه بر میزان تلفات تاثیرگذار است.وی میانگین تلفات برق در کشور برزیل را 15.7 درصد ، چین 7.2 درصد و روسیه را 12 درصد عنوان کرد و افزود: این میزان در آلمان حدود 4 تا 8 درصد، آمریکا 5.9، فرانسه 6.7 و ژاپن 4.5 درصد است . وی با بیان این که تلفات برق در کشور حدود 18 درصد است خاطرنشان ساخت: براساس برنامه تدوین شده، باید سالی یک درصد از این تلفات کاهش یابد که البته برای سال جاری در حدود 1.5 درصد در نظرگرفته شده است، ولی تحقق این امر نیازمند اعتباری بالغ بر یکهزار و 300 میلیارد تومان است.�مدیر کل دفتر فنی توزیع توانیر میانگین تلفات برق در دنیا را حدود 10 درصد اعلام کرد و افزود: رسیدن به چنین رقمی در کشور نیازمند اختصاص اعتبار مورد نیاز و برنامه ریزی و استمرار فعالیت هاست.یاور طلب میانگین اعتبار مورد نیاز برای کاهش یک درصدی تلفات برق را در هر سال یکهزار میلیارد تومان عنوان و اظهار امیدواری کرد که با تخصیص به موقع اعتبارها و ادامه روند مطلوب کنونی، تا سال 1404 بتوان تلفات را در شبکه به حدود 10 درصد کاهش داد.وی تصریح کرد: درحالی که قیمت خدمات ارائه شده از سوی شرکت توانیر به مردم در چهار سال گذشته تغییری نداشته است ولی مجبوریم تجهیزات مورد نیاز را با قیمت روز خریداری کنیم. بنابراین در تامین اعتبار کاهش تلفات برق با مشکل مواجه می شویم.یاور طلب تلفات برق را دارای سه بخش اصلی دانست و گفت: در مرحله نخست از طریق مطالعات بنیادین شبکه که شامل گردآوری اطلاعات جامع تا طرح می شود، باید نسبت به یافتن گلوگاه های تلفات، مکان هایی که باید هزینه شود و ...، دید کلی پیدا کرد.وی اضافه کرد: در مرحله دوم باید ازتجهیزات استاندارد در شبکه توزیع و تکنولوژی های نوین بهره گرفت.یاورطلب سومین رکن تلفات برق را نظارت فنی بر اجرای پروژه ها اعلام کرد و افزود: این موضوع نیز از اهمیت بالایی برخوردار است، چرا که اگر پروژه ها براساس استاندارد اجرا شود،تلفات شبکه کاهش می یابد. �مدیرکل دفتر فنی توزیع شرکت توانیر در پاسخ به این سوال که در ازای کاهش یک درصد از تلفات برق چقدر صرفه جویی می شود، گفت: براساس آخرین آمار، مصرف انرژی برق در کل کشور 160 میلیارد کیلووات ساعت بوده که یک درصد آن 1.6 میلیارد کیلووات ساعت می شود که رقم بسیار بزرگی است. از این رو سرمایه گذاری به منظور کاهش تلفات توجیه اقتصادی لازم را دارد. یاورطلب ورود تجهیزات غیر استاندارد و پرمصرف و استفاده از آنها را نیز جزئی از موضوع تلفات دانست و خاطرنشان کرد: استاندارد سازی تجهیزات مورد استفاده در منازل و بهره گیری از وسایل با راندمان بالا خواهد توانست در کاهش تلفات برق موثر واقع شود.مدیرکل دفتر فنی توزیع توانیر همچنین تلاش برای بهینه سازی فعالیت ها را کاری رقابتی عنوان کرد و گفت: هیچکس نمی تواند ادعا کند در بهینه سازی، کارها به نقطه آخر رسیده و دیگر برای بهتر شدن فعالیتها کاری نمی توان کرد.یاورطلب متخصصان ایرانی را به لحاظ فنی بسیار توانا دانست و گفت: برای کاهش تلفات برق تمام تلاش خود را به کار می بندیم و از بهترین تکنولوژی های روز دنیا استفاده خواهیم کرد.وی کاهش طول شعاع تغذیه و بهره گیری از هادی هایی با ظرفیت بالا را برای انتقال از جمله راهکارهای کاهش تلفات عنوان کرد و افزود: کاهش تلفات در درصد های بالاتر آسانتر است و هرچه تلفات کمتر می شود، کار برای کمتر شدن آن سخت تر می شود. 414) تلفات شبکه برق‌ 1.5 درصد کاهش می‌یابد نویسنده : حمید آشوری - ساعت ۸:٤٥ ‎ق.ظ روز ۱۳۸٩/٦/٢۱ معاون وزیر نیرو خبر داد: تلفات شبکه برق‌ 1.5 درصد کاهش می‌یابد ‌ معاون وزیر نیرو با بیان اینکه میزان تلفات برق کشور در شبکه انتقال و توزیع در حال حاضر معادل 17.6 درصد است، تصریح کرد که این رقم تا پایان برنامه پنجم توسعه به 14 درصد خواهد رسید. ‌ محمد بهزاد در گفت‌وگو با ایسنا درباره برنامه‌های وزارت نیرو برای کاهش تلفات شبکه برق کشور گفت: تلفات برق در سال 1386 معادل 18.9 درصد بود که در سال 1387 به 18.3 رسید و اکنون به 17.6 کاهش یافته است و طبق برنامه باید سالا‌نه یک درصد از افت شبکه کاهش پیدا کند. ‌ وی همچنین افزود: براساس برنامه‌ریزی‌های صورت گرفته، مقرر شده است که میزان کاهش تلفات در شبکه انتقال و توزیع برق در سال‌جاری معادل 1.5 درصد باشد. ‌ معاون وزیر نیرو سهم انشعابات غیرمجاز از تلفات برق شبکه در کشور را به طور میانگین حدود 1.6 درصد اعلا‌م کرد و افزود: البته این رقم به طور میانگین محاسبه شده و در شهری مانند اهواز در یک‌سال گذشته 7.5 درصد از افت شبکه کاهش یافته که از این مقدار شش درصد مربوط به انشعابات غیرمجاز بوده است. ‌ معاون وزیر نیرو با اشاره به اینکه اگر روند کاهش تلفات را مشاهده کنیم، می‌بینیم که در سه سال گذشته روند قابل قبولی در این زمینه پیموده شده است، افزود: با تمام توان در این راستا حرکت می‌کنیم و بر این اعتقادیم هرچقدر میزان تلفات را کاهش دهیم معادل 1.5 برابر آن نیروگاه ساخته‌ایم که احتیاجی به سوخت ندارد.

نوشته شده در سه شنبه سوم آبان 1390| ساعت 17:51| توسط حامد دهقانیان| |

۩ ۩

نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌

2-1- مقدمه

نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌ يكي‌ از مهمترين‌ نيروگاه‌هاي‌ حرارتي‌ مي‌باشند كه‌ در اكثر كشورها، از جمله‌ ايران‌ سهم‌ بسيار زيادي‌ را در تولي‌ انرژي‌ الكتريكي‌ بر عهده‌ دارند، به‌ طوري‌ كه‌ سهم‌ توليد اين‌ نوع‌ نيروگاه‌ها حدود 3/47% كل‌ توليد انرژي‌ كشورمان‌ مي‌باشد. از مهمترين‌ اين‌ نيروگاه‌ها در كشورمان‌ مي‌توان‌ به‌ نيروگاه‌هاي‌ شهيد سليمي‌نكا، شهيد رجايي‌ قزوين‌، شهيد محمد منتظري‌ اصفهان‌، رامين‌اهواز، اسلام‌ آباد اصفهان‌، طوس‌ مشهد، بعثت‌ تهران‌، شهيد منتظرقائم‌ كرج‌، تبريز، بيستون‌ كرمانشاه‌، مفتح‌(غرب‌) همدان‌، و بندرعباس‌ اشاره‌ نمود. مشخصات‌ اين‌ نيروگاه‌ها به‌ همراه‌ ديگر نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌ كشورمان‌ در سال‌ 1381، را مي‌توان‌ در جدول (2-1) مشاهده‌ نمود.

در اين‌ نيروگاه‌ها، از منابع‌ انرژي‌ فسيلي‌ از قبيل‌ نفت‌، گاز طبيعي‌، مازوت‌ و غيره‌ استفاده‌ مي‌شود؛ به‌ اين‌ ترتيب‌ كه‌ از اين‌ سوخت‌ها جهت‌ تبديل‌ به‌ انرژي‌ حرارتي‌ استفاده‌ شده‌، سپس‌ اين‌ انرژي‌ به‌ انرژي‌ مكانيكي‌، و در مرحله‌ بعد به‌ انرژي‌ الكتريكي‌ تبديل‌ مي‌گردد. به‌ عبارت‌ ديگر در اين‌ نيروگاه‌ سه‌ نوع‌ تبديل‌ انرژي‌ صورت‌ مي‌گيرد. اولين‌ نوع‌، تبديل‌ انرژي‌ شيميايي‌ (انرژي‌ نهفته‌ در سوخت‌) به‌ انرژي‌ حرارتي‌ است‌ كه‌ اين‌ تحول‌ در وسيله‌اي‌ به‌ نام‌ ديگ‌ بخار صورت‌ مي‌پذيرد. اين‌ تبديل‌ انرژي‌ باعث‌ مي‌شود كه‌ آب‌ ورودي‌ به‌ ديگ‌ بخار تبديل‌ به‌ بخار با دماي‌ زياد شود. دومين‌ نوع‌، تبديل‌ انرژي‌ حرارتي‌ به‌ انرژي‌ مكانيكي‌ است‌ كه‌ اين‌ تحول‌ در توربين‌ نيروگاه‌ صورت‌ مي‌گيرد وانرژي‌ حرارتي‌ نهفته‌ در بخار ورودي‌ به‌ توربين‌، تبديل‌ انرژي‌ حرارتي‌ نهفته‌ در بخار ورودي‌ به‌ توربين‌، تبديل‌ به‌ انرژي‌ مكانيكي‌ چرخشي‌ محور توربين‌ مي‌شود. سومين‌ و آخرين‌ نوع‌ از تبديل‌ انرژي‌ در نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌، تبديل‌ انرژي‌ مكانيكي‌ روتور به‌ انرژي‌ الكتريكي‌ مي‌باشد كه‌ اين‌ تحول‌ در ژنراتور نيروگاه‌ها صورت‌ مي‌گيرد. در نهايت‌، انرژي‌ الكتريكي‌ توسط‌ خطوط‌ انتقال‌ به‌ مصرف‌كنندگان‌ منتقل‌ مي‌شود.

جدول (2-1): مشخصات‌ نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌ ايران‌ (در سال‌ 1381)

نيروگاه‌	محل ‌جغرافيايي‌	زمان‌ بهره‌برداري‌	تعداد واحدها	قدرت‌ نامي‌ هر واحد MW	مجموع‌ توليد MW
رامين‌	اهواز	78- 1358	6	315	1890
شهيدسليمي‌	نكا	60-1358	4	440	1760
شهيدمنتظري‌	اصفهان‌	78-1363	8	200	1600
شازند	اراك‌	80-1379	4	325	1300
بندرعباس‌	بندرعباس‌	64-1359	4	320	1280
شهيدرجايي‌	قزوين‌	1371	4	250	1000
مفتح‌ غرب‌	همدان‌	1373	4	250	1000
اسلام‌ آباد	اصفهان‌	67-1348	5	3202 1201 5/37*2	835
بيستون‌	كرمانشاه‌	1373	2	320	640
شهيدمنتظرقائم‌	كرج‌	52-1350	4	25/156	625
طوس‌	مشهد	1365	4	150	600
شهيدمدحج‌	اهواز	1354	2	145	290
بعثت‌	تهران‌	47-1346	3	5/82	5/247
شهيدبهشتي‌ ‌	لوشان	1352	2	120	240
ايرانشهر	ايرانشهر	81-76-75	3	64	192
مشهد	مشهد	1353	3	60*2	120
زرند	کرمان	1352	2	30	60
‌‌ شهيدفيروزي	تهران	1338	4	5/12	50

در اين‌ فصل‌ برآنيم‌ تا تجهيزات‌ اين‌ نوع‌ نيروگاه‌ها را تشريح‌ كنيم‌. بدين‌ منظور ابتدا سيكل‌ ترموديناميكي‌ بخاري‌ بيان‌ مي‌گردد و نحوه‌ افزايش‌ بازده‌ اين‌ سيكل‌ها و بهبود عملكرد آنها ارائه‌ مي‌گردد. پس‌ از آشنايي‌ مقدماتي‌ با تجهيزات‌ اصلي‌ يك‌ نيروگاه‌ از قبيل‌ توربين‌، ديگ‌بخار، كندانسور، و پمپ‌ تغذيه‌، به‌ طور مجزا، تجهيزات‌ اصلي‌ و جانبي‌ اين‌ نيروگاه‌ها مطرح‌ مي‌شود. در مطالب‌ اين‌ فصل‌ سعي‌ شده‌ است‌ تا پس‌ از مطالعه‌ آن‌، ديد كلي‌ و تقريباً كاملي‌ از تجهيزات‌ واحدهاي‌ بخاري‌، خصوصيات‌ و مشخصات‌ آنها، وظايف‌ و انواع‌ آنها، و ديگر تكميلي‌ حاصل‌ گردد.

2-2- سيکل ترموديناميکي نيروگاه بخاري

2-2-1- مقدمه

تقريباً تمام‌ سيستم‌هايي‌ كه‌ انرژي‌ ذخيره‌ شده‌ در سوخت‌ را به‌ انرژي‌ مكانيكي‌ تبديل‌ مي‌كنند، داراي‌ يك‌ سيال‌ در گردش‌ سيلك‌ هستند. اين‌ سيستم‌ها را مي‌توان‌ بر اساس‌ نوع‌ سيال‌ در گردش‌ به‌ صورت‌ زير دسته‌بندي‌ نمود:

الف‌) سيكل‌هاي‌ قدرت‌ گازي‌: سيستم‌هاي‌ قدرتي‌ هستند كه‌ در آنها، سيال‌ در گردش‌ به‌ صورت‌ گاز است‌ و تغيير فازي‌ در سيكل‌ صورت‌ نمي‌گيرد. از مهمترين‌ اين‌ سيستم‌ها مي‌توان‌ به‌ توربين‌هاي‌ گازي‌، موتورهاي‌ ديزلي‌ و... اشاره‌ نمود. در اين‌ نوع‌ سيكل‌ها معمولاً هوا و مواد سوختي‌ در شرايط‌ محيط‌ و با نسبت‌ معيني‌ وارد سيستم‌ مي‌شود و پس‌ از طي‌ يك‌ رشته‌ تحول‌ به‌ صورت‌ محصول‌هاي‌ احتراق از سيستم‌ خارج‌ مي‌شوند. بدين‌ ترتيب‌ اگر چه‌ اين‌ سيستم‌ها، يك‌ سيكل‌ مكانيكي‌ را طي‌ مي‌كنند، ولي‌ داراي‌ يك‌ سيكل‌ ترموديناميكي‌ نيستند و اصطلاحاً از نظر ترموديناميكي‌ به‌ سيستم‌هاي‌ باز مشهور هستند.

ب‌) سيكل‌هاي‌ قدرت‌ بخاريي‌ سيستم‌هاي‌ قدرتي‌ هستند كه‌ در آنها، سيال‌ در گردش‌ ضمن‌ طي‌ كردن‌ سيكل‌، تغيير فاز مي‌دهد و برخلاف‌ سيكل‌هاي‌ قدرت‌ گازي‌، يك‌ سيكل‌ ترموديناميكي‌ را طي‌ مي‌كنند. اين‌ سيكل‌ها از نظر ترموديناميكي‌ يك‌ سيكل‌ بسته‌ را تشكيل‌ مي‌دهند كه‌ سيال‌ در گردش‌، همواره‌ در سيستم‌، جريان‌ دارد. سيالي‌ كه‌ معمولاً مورد استفاده‌ قرار مي‌گيرد، آب‌ است‌ كه‌ به‌ صورت‌ دوفاز مايع‌ و بخار در سيكل‌، جريان‌ مي‌يابد. سيكل‌ قدرت‌ بخاري‌ كه‌ در نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌ استفاده‌ مي‌شود، سيكل‌ رانكين‌ است‌. قبل‌ از تشريح‌ سيكل‌ رانكين‌ نيروگاه‌ بخاري‌، بايد سيكل‌ ايده‌ال‌ كارنو و دلايل‌ عدم‌ استفاده‌ از آن‌ را در اين‌ نيروگاه‌ها بيان‌ نماييم‌.

2-2-2- سيکل رانکين

يک نمونه از سيکل ساده رانکين با سيال بخار آب به همراه نمودار (T-S) را مطابق شکل(2-1) در نظر بگيريد.

در اين سيکل ابتداآب با فشار کم توسط پمپ تغذيه (BFP) به آب با فشار زياد تبديل مي‌شود(تحول 2-1) و آب با فشار زياد به سمت ديگ بخار منتقل مي‌شود. در ديگ بخار بوسيله انتقال حرارت از منبع گرم به سيال آب دماي آب ورودي افزايش مي‌يابد. اين انتقال حرارت به حدي است که سيال آب ورودي به ديگ بخار تبديل به بخار اشباع مي‌شود(تحول 3-2). اين تحول بصورت يک تحول با فشار ثابت است. بخار اشباع خارج شده از ديگ بخار پس از عبور از پره هاي توربين منبسط مي‌شود که اين انبساط باعث ايجاد کار در طول محور توربين مي‌گردد(تحول4-3). اين تحول يک تحول آدياباتيک است که باعث مي‌شود تا سيال خروجي از توربين بصورت بخار مرطوب(بخار همراه مايع) درآيد.حرارت موجود در اين بخار مرطوب در وسيله اي بنام کندانسور جذب مي‌شود(تحول1-4). نهايتاً سيال خروجي از کندانسور بصورت مايع اشباع وارد پمپ تغذيه مي‌گردد.

در اين سيکل مقدار گرماي داده شده به سيال در ديگ بخار معادل با سطح (5-6-3-2-5)و مقدار کار انجام شده توسط توربين معادل با سطح (1-4-3-2-1) در شکل (2-1ب) است در نتيجه مي‌توان گفت که مقدار حرارت تلف شده در کندانسور برابر با سطح (5-6-4-1-5) مي‌باشد. با توجه به سطح فوق مي‌توان بازده سيکل مذکور را بصورت زير بدست آورد:

(2-1)

بازده سيکل رانکين در عملکرد بين دو دماي حداکثر و حداقل مشابه با سيکل کارنو کمتر از بازده سيکل کارنو است. زيرا دماي متوسط در ديگ بخار سيکل رانکين کمتر از دماي سيال در ديگ بخار سيکل کارنو است. از مشکلات سيکل مذکور کاهش بازده آن نسبت به سيکل کارنو ووجود مايع در سيال بخار خروجي از توربين مي‌باشد. در سيکل هاي عملي نيروگاه هاي بخاري به منظور افزايش بازده سيکل رانکين و رفع مشکلات مربوطه تمهيداتي صورت مي‌گيرد که عبارتند از:

1- افزايش دماي بخار ورودي به توربين به وسيله پس تافتن بخار ؛

2- افزايش فشار سيال ورودي به توربين ؛

3- کاهش فشار خروجي از توربين ؛

در ادامه به بيان اين روش هاي افزايش بازده سيکل رانکين مي‌پردازيم.

2-2-3- سيکل رانکين با افزايش دماي سيال ورودي به توربين

اولين توسعه عملي در سيکل رانکين ساده بالا بردن درجه حرارت بخار ورودي به توربين مي‌باشد همانگونه که در شکل (2-2) مشخص است قبل از اينکه بخار اشباع خارج شده از مخزن آب ديگ بخار (Drum) وارد توربين مي‌شود. از وسيله اي بنام سوپرهيتر عبور مي‌کند تا اين بخار با دريافت حرارت بيشتري (در يک تحول فشار ثابت) و افزايش درجه حرارت آن به بخار پس تافته تبديل شود. با اين کار درجه حرارت بخار ورودي به توربين از نقطه (3) به (′3) افزايش مي‌يابد. در اين حالت مقدار کار اضافه شده به سيکل به اندازه سطح (′4-4-′3-3) است و حرارت انتقال يافته به بخار به اندازه سطح (b--b′′3-3-b) افزايش مي‌يابد. از آنجايي که در عمل نسبت اين دو سطح بيشتر از نسبت کار خالص به حرارت دريافتي براي بقيه سيکل است لذا مي‌توان نتيجه گرفت که پس تافتن بخار ورودي به توربين بازده سيکل افزايش ني يابد به عبارت ديگر مي‌توان نوشت:

(2-2)

همچنين عمل پس تافتن بخار آب سبب مي‌گردد تا رطوبت بخار خروجي از توربين کم گردد که اين موضوع موجب کاهش خوردگي پره هاي دهانه خروجي توربين مي‌شود.

2-2-4- سيکل رانکين با افزايش دما و فشار سيال ورودي به توربين

يکي ديگر از راه هاي افزايش بازده سيکل رانکين افزايش فشار بخار ورودي به توربين است. اگر فشار بخار ورودي به توربين با ثابت نگه داشتن فشار بخار خروجي از توربين و درجه حرارت ماکزيمم بخار ورودي به توربين همراه باشد، سيکل رانکين (1-′4-′3-′2-1) مطابق با شکل (2-3) را خواهيم داشت. در اين حالت حرارت تلفاتي خارج شده از سيکل به اندازه سطح (b′-b-4-′4-b′) کم مي‌شود. کار خالص سيکل هم به اندازه سطح هاشور خورده C زياد و به اندازه سطح هاشور خورده C′ کم مي‌شود. در سيکل هاي واقعي مساحت اين دو سطح تقريباً با هم برابر است؛ ولي چون حرارت تلفاتي خارج شده از سيکل کاهش مي‌يابد، لذا مي‌توان نتيجه گرفت که بازده سيکل افزايش مي‌يابد. اما در اين حالت ميزان رطوبت موجود در بخار خروجي از توربين افزايش مي‌يابد (نقطه ′4 در مقايسه با نقطه 4) پس بطور خلاصه مي‌توان گفت که با افزايش فشار بخار ورودي به توربين بازده سيکل زياد مي‌شود؛

ولي ميزان رطوبت موجود در سيال خروجي از توربين افزايش مي‌يابد که اين موضوع باعث خوردگي پره هاي توربين مي‌شود. در قسمتهاي بعدي روش رفع اين مشکل بيان مي‌شود.

2-2-5- سيکل رانکين با کاهش فشار سيال خروجي از توربين

اثر کاهش فشار بخار خروجي از توربين در نمودار (T-S) سيکل رانکين در شکل (2-4) نشان داده شده است.

اگر فشار خروجي از توربين ₄P به ′₄P کاهش مي‌يابد (که در نتيجه درجه حرارت آن نيز کاهش مي‌يابد) کار خالص سيکل نسبت به حالت قبلي به مقدار سطح ( 1-2-′2-′1-′4-4-1) افزايش پيدا مي‌کند.

حرارت منتقل شده به سيکل نيز به اندازه سطح (a′-a-2-′2-a′ ) افزايش مي‌يابد. با توجه به اينکه در سيکل هاي عملي مقدار اين دو سطح (سطح کار اضافه شده و سطح حرارت اضافه شده به سيکل ) تقريباً با هم برابر هستند، لذا بازده سيکل در اثر کاهش فشار سيال خروجي از توربين افزايش مي‌يابد. البته اين کاهش فشار، باعث افزايش ميزان رطوبت موجود در سيال بخار خروجي از توربين مي‌شود. اگر اين رطوبت از حدود 10% بيشتر شود، باعث خوردگي پره هاي توربين مي‌گردد که بايد از آن جلوگيري نمود. همچنين با کاهش فشار سيال خروجي از توربين، عملکرد کندانسور با بازده بيشتري صورت مي‌گيرد که در مبحث مربوط به کندانسور به اين موضوع اشاره خواهد شد.

2-2-6- سيكل‌ رانكين‌ با سوپرهيتر و ري‌هيتر

همان‌گونه‌ كه‌ در قسمت‌هاي‌ قبل‌ ديديم‌، افزايش‌ فشار سيال‌ ورودي‌ به‌ توربين‌ و گاهش‌ فشارسيال‌ خروجي‌ از توربين‌ باعث‌ افزايش‌ بازده‌ سيكل‌ رانكين‌ مي‌شد، ولي‌ مشكل‌ افزايش‌ رطوبت‌ موجود در بخار خروجي‌ از توربين‌ ايجاد مي‌گرديد. يكي‌ از راه‌هاي‌ اساسي‌ براي‌ رفع‌ اين‌ مشكل‌، آن‌ است‌ كه‌ بخار پس‌تافته‌ خارج‌ شده‌ از سوپرهيتر پس‌ از انبساط‌ در توربين‌ فشار قوي‌ (روند 5-4) در وسيله‌اي‌ به‌ نام‌ ري‌هيتر تحت‌ فشار ثابت‌ دوباره‌ گرم‌ شود (روند 6-5) و سپس‌ آن‌ را جهت‌ بقيه‌ انبساط‌ خود تا فشار كندانسور، به‌ توربين‌ فشار ضعيف‌ برگشت‌ دهيم‌. اين‌ سيكل‌ به‌ همراه‌ منحني‌ (T-S) در شکل (2-5) نشان‌ داده‌ شده‌ است‌. نقطه‌ (7) در روي‌ شكل‌، بيانگر سيال‌ خروجي‌ از توربين‌ با وجود ري‌هيتر است‌ كه‌ ميزان‌ رطوبت‌ موجود در سيال‌ بخار، بسيار كمتر از رطوبت‌ در حالت‌ بدون‌ وجود ري‌هيتر مي‌باشد. البته‌ ازدياد بازده‌ حرارتي‌ سيكل‌ رانكين‌ با اضافه‌ كردن‌ ري‌هيتر چندان‌ قابل‌ ملاحظه‌ نيست‌ و تنها مزيت‌ آن‌، كاهش‌ رطوبت‌ موجود در بخار خروجي‌ از توربين‌ است‌.

2-2-7- سيكل‌ عملي‌ قدرت‌ در نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌

نماي‌ كلي‌ سيكل‌ ترموديناميكي‌ يك‌ نيروگاه‌ بخاري‌ به‌ همراه‌ تجهيزات‌ اساسي‌ آن‌ در شکل (2-6) نشان‌ داده‌ شده‌ است‌. اين‌ شكل‌، يك‌ روند كلي‌ را نسبت‌ به‌ سيكل‌ و تجهيزات‌ نيروگاه‌ به‌ ما نشان‌ مي‌دهد. در اين‌ قسمت‌، روند تغييرات‌ سيال‌ سيكل‌ را با عبور از تجهيزات‌ مورد نظر به‌ طور خيلي‌ خلاصه‌ بررسي‌ مي‌كنيم‌ و در بخش‌هاي‌ بعدي‌، هر قسمت‌ را به‌ طور مفصل‌ بيان‌ خواهيم‌ كرد. مسير سيال‌ سيكل‌ را از خروجي‌ توربين‌ فشار ضعيف‌ آغاز مي‌كنيم‌. بخار خارج‌ شده‌ از توربين‌ پس‌ از عبور از كندانسور تبديل‌ به‌ مايع‌ مي‌گردد كه‌ توسط‌ پمپ‌ تخليه به‌ سمت‌ پمپ‌ تغذيه‌ نيروگاه‌ هدايت‌

مي‌شود. با استفاده‌ از بخارهاي‌ زيركشي‌ شده‌ از توربين‌ در دوپيش‌ گرمكن‌ فشار ضعيف‌ و فشار قوي‌، عملكرد بازياب‌ سيكل‌ انجام‌ مي‌شود. با افزايش‌ فشار سيال‌ مايع‌ توسط‌ پمپ‌ تغذيه‌، سيال‌ وارد ديگ‌بخار نيروگاه‌ مي‌گردد. به‌ منظور استفاده‌ بهينه‌ از حرارت‌ موجود در ديگ‌بخار در انتهاي‌ آن‌، لوله‌هايي‌ به‌ نام‌ اكونومايزر قرار مي‌دهند تا سيال‌ مايع‌ پس‌ از ورود به‌ ديگ‌بخار از اين‌ لوله‌ها عبور كند و سپس‌ وارد مخزن‌ درام‌ گردد. در اين‌ مخزن‌، سيال‌ آب‌ به‌ طرف‌ لوله‌هاي‌ اواپراتور كه‌ در جداره‌ اصلي‌ ديگ‌بخار تعبيه‌ شده‌اند، حركت‌ مي‌كند و پس‌ از جذب‌ حرارت‌ از مشعل‌هاي‌ كوره‌ به‌ صورت‌ بخار، دوباره‌ وارد درام‌ مي‌كند و پس‌ از جذب‌ حرارت‌ از مشعل‌هاي‌ كوره‌ به‌ صورت‌ بخار، دوباره‌ وارد درام‌ مي‌شود. در اين‌ مخزن‌، بخار از مايع‌ جدا مي‌شود. بخار خارج‌ شده‌ از درام‌ به‌ منظور پس‌ تافته‌ شدن‌، از سوپرهيتر اوليه‌ و ثانويه‌ عبور داده‌ مي‌شود. علت‌ تقسيم‌ سوپرهيتر به‌ دو قسمت‌ در بخش‌هاي‌ بعدي‌ بيان‌ مي‌شود. بخار پس‌ تافته‌ در سوپرهيتر به‌ دو قسمت‌ در بخش‌هاي‌ بعدي‌ بيان‌ مي‌شود. بخار پس‌ تافته‌ در سوپرهيترها، بخار با فشارزياد و دماي‌ زيادي‌ مي‌باشد كه‌ داراي‌ انرژي‌ حرارتي‌ بسيار فراواني‌ است‌ كه‌ براي‌ انجام‌ كار به‌ توربين‌ فشار قوي‌ منتقل‌ مي‌شود. پس‌ از انبساط‌ بخار در توربين‌ فشار قوي‌، فشار ودماي‌ سيال‌ كاهش‌ مي‌يابد. براي‌ افزايش‌ حرارت‌ موجود در سيال‌، بخار شده‌ از توربين‌ فشار قوي‌، دوباره‌ وارد ديگ‌بخار مي‌شود و در ري‌هيتر تحت‌ فشار ثابت‌ حرارت‌ مطلوبي‌ را دريافت‌ مي‌كند. در نهايت‌، بخار خارج‌ شده‌ از ري‌هيتر وارد توربين‌ فشار متوسط‌ و ضعيف‌ مي‌شود و پس‌ از انجام‌ باقي‌مانده‌ كار در توربين‌، براي‌ خنك‌ شدن‌ سيال‌ و تبديل‌ بخار به‌ مايع‌، سيال‌ وارد كندانسور مي‌گردد. با انجام‌ كار در توربين‌هاي‌ فشارقوي‌، متوسط‌ و ضعيف‌، محور ژنراتور كه‌ متصل‌ به‌ محور توربين‌ است‌، شروع‌ به‌ چرخش‌ مي‌كند كه‌ با چرخش‌ آن‌، انرژي‌ الكتريكي‌ در استاتور ژنراتور ايجاد مي‌شود.

لازم‌ به‌ ذكر است‌ كه‌ حرارت‌ ايجاد شده‌ در كوره‌ (كه‌ توسط‌ مشعل‌ها ايجاد مي‌شود) پس‌ از انتقال‌ حرارت‌ با اواپراتور، سوپرهيتر ثانويه‌ و اوليه‌، ري‌هيتر و اكونومايزر از ديگ‌بخار خارج‌ مي‌شود و توسط‌ فن‌ مكش‌ گاز به‌ سمت‌ دودكش‌ نيروگاه‌ هدايت‌ مي‌گردد. با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ در مشعل‌هاي‌ كوره‌، بايد سوخت‌ و هوا با دماي‌ مناسب‌ با هم‌ تركيب‌ شوند تا حرارت‌ مورد نياز را تويد كنند، بدين‌ منظور بايد توسط‌ فن‌ مكش‌ هوا، هواي‌ مورد نياز مكش‌ شود. براي‌ رساندن‌ دماي‌ هوا به‌ دماي‌ مناسب‌ براي‌ احتراق كامل‌، در وسيله‌اي‌ به‌ نام‌ گرمكن‌ هوا، انتقال‌ حرارتي‌ بين‌ دودهاي‌ خارج‌ شده‌ از ديگ‌بخار و هواي‌ مورد نظر صورت‌ مي‌گيرد تا هوا با دماي‌ مناسب‌ به‌ سمت‌ مشعل‌هاي‌ كوره‌ هدايت‌ و در آنجا با سوخت‌ تركيب‌ شده‌ و حرارت‌ مطلوب‌ را در كوره‌ ايجاد نمايد. اين‌ يك‌ مرور بسيار سريع‌ بر روي‌ سيكل‌ كامل‌ ترموديناميكي‌ نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌ است‌. در بخش‌هاي‌ بعدي‌ به‌ بيان‌ مطالب‌ بيشتري‌ در مورد هر يك‌ از تجهيزات‌ نيروگاه‌ و سيستم‌هاي‌ كنترلي‌ آنان‌ خواهيم‌ پرداخت‌.

2-3- ديگ‌بخار و تجهيزات‌ جانبي‌ آن‌

2-3-1-مقدمه

يكي‌ از مهمترين‌ تجهيزات‌ در نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌، ديگ‌بخار مي‌باشد كه‌ در آن‌، آب‌ تغذيه‌ شده‌ توسط‌ پمپ‌ تغذيه‌ با جذب‌ حرارت‌، به‌ بخار پس‌تافته‌ تبديل‌ مي‌گردد. ديگ‌بخار نيروگاه‌ها از نظر چگونگي‌ گرم‌ كردن‌ آب‌ ورودي‌ به‌ دو نوع‌ تقسيم‌ مي‌شود:

الف‌) ديگ‌بخار درام‌دار: در اين‌ نوع‌ ديگ‌بخار، آب‌ ورودي‌ به‌ آن‌ پس‌ از عبور از لوله‌هاي‌ اكونومايزر (كه‌ در انتهاي‌ مسير دود و گازهاي‌ داغ‌ حاصل‌ از احتراق نصب‌ شده‌اند) وارد مخزن‌ درام‌ مي‌شود. آب‌ موجود در درام‌ از طريق‌ لوله‌هايي‌ به‌ پايين‌ ديگ‌بخار منتقل‌ مي‌گردد و سپس‌ توسط‌ لوله‌هاي‌ ديواره‌اي‌ به‌ نام‌ اواپراتور به‌ سمت‌ بالا انتقال‌ مي‌يابد. اين‌ لوله‌ها در معرض‌ شعله‌هاي‌ حاصل‌ از احتراق در كوره‌ها هستند. بدين‌ ترتيب‌، آب‌ داخل‌ لوله‌هاي‌ اواپراتور به‌ بخار تبديل‌ شده‌ و مجدداً به‌ درام‌ برمي‌گردد. در اين‌ درام‌، قطرات‌ آب‌ از بخار خروجي‌ اواپراتور جدا شده‌ و بخار اشباع‌ به‌ سمت‌ لوله‌هايي‌ به‌ نام‌ سوپرهيتر هدايت‌ مي‌شود تا در آنجا به‌ بخار پس‌ تافته‌ تبديل‌ شود. اين‌ نوع‌ ديگ‌هاي‌ بخار، از نظر سيركولاسيون‌ آب‌ و بخار در اواپراتور به‌ دوصورت‌ سيركولاسيون‌ طبيعي‌ و اجباري‌ طراحي‌ و ساخته‌ مي‌شوند. شكل‌هاي‌ (2-7- الف‌ و ب‌) طرحواره‌ ديگ‌هاي‌ بخار درام‌دار با گردش‌ طبيعي‌ و اجباري‌ را نشان‌ مي‌دهد. اكثر نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌ موجود در كشور، از ديگ‌هاي‌ بخار درام‌دار استفاده‌ مي‌كنند كه‌ نمونه‌هايي‌ از اين‌ نوع‌ ديگ‌هاي‌ بخاري‌ را مي‌توان‌ در نيروگاه‌هاي‌ اسلام‌آباد، شهيد محمد منتظري‌، بندرعباس‌، تبريز و طوس‌ مشاهده‌ نمود. البته‌ در نيروگاه‌ تبريز، ديگ‌بخار آن‌ از نوع‌ سيركولاسيون‌ اجباري‌ مي‌باشد.

در ديگ‌هاي‌ بخار درام‌دار با گردش‌ اجباري‌، پمپ‌ چرخش‌ اجباري‌ آب‌ (BCP) موجب‌ گردش‌ اجباري‌ آب‌ اشباع‌ در لوله‌هاي‌ اواپراتور مي‌شود. نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌ با قدرت‌ زياد و فشار بالا (نزديك‌بحراني‌) از اين‌ نوع‌ ديگ‌بخار استفاده‌ مي‌كنند.

ب‌) ديگ‌هاي‌ بخار يكبار گذر: در اين‌ نوع‌ ديگ‌هاي‌ بخار، آب‌ ورودي‌ به‌ آن‌، با يك‌ بار عبور از داخل‌ لوله‌هاي‌ اواپراتور به‌ بخار اشباع‌ تبديل‌ مي‌شود. سپس‌ بخار اشباع‌ با عبور از سوپرهيتر به‌ صورت‌ بخار پس‌تافته‌ در مي‌آيد. اين‌ نوع‌ ديگ‌هاي‌ بخار از نظر نوع‌ سيركولاسيون‌، اجباري‌ هستند. در نتيجه‌، در اين‌ نوع‌ ديگ‌هاي‌ بخار ديگر نيازي‌ به‌ استفاده‌ از درام‌ نمي‌باشد. البته‌ به‌ جاي‌ درام‌ مي‌توان‌ از يك‌ جداكننده‌ استفاده‌ نمود. طرح‌ كلي‌ اين‌ ديگ‌هاي‌ بخار در شكل‌هاي‌ (2-7- ج‌ و د) آورده‌ شده‌ است‌.

در اين‌ نوع‌ ديگ‌ها، مجموعه‌ محفظه‌ احتراق (كوره‌) و لوله‌هاي‌ اواپراتور به‌ نحوي‌ طراحي‌ مي‌شوند كه‌ كليه‌ آب‌هاي‌ موجود در لوله‌هاي‌ اواپراتور پس‌ از طي‌ محفظه‌ احتراق، به‌ بخار تبديل‌ شده‌، مستقيماً به‌ سوپرهيترها هدايت‌ شوند. اين‌ نوع‌ ديگ‌بخار را مي‌توان‌ در نيروگاه‌ نكا مشاهده‌ نمود. در اين‌ نيروگاه‌، آب‌ تغذيه‌ كننده‌ ديگ‌بخار، پس‌ از عبور اكونومايزر، وارد لوله‌هاي‌ اواپراتور مي‌شود و پس‌ از آن‌ به‌ منظور جدا كردن‌ قطرات‌ مايع‌ موجود در بخار (در شرايطي‌ كه‌ بار توليدي‌ واحد، كمتر از 35% بار نامي‌باشد) وارد يك‌ جداكننده‌ مي‌شود. در نهايت‌ بخار خارج‌ شده‌ از جداكننده‌ پس‌ از عبور از سوپرهيترها به‌ سمت‌ توربين‌ هدايت‌ مي‌گردد. البته‌ در هنگامي‌كه‌ بار واحد از 35% تجاوز كند، خروجي‌ اواپراتور تماماً بخار اشباع‌ است‌ كه‌ در اين‌ حالت‌، ديگ‌بخار به‌ صورت‌ يكبار گذربنسون‌ عمل‌ مي‌كند؛ به‌ عبارت‌ ديگر هر چه‌ آب‌ وارد آن‌ مي‌شود، تماماً به‌ بخار تبديل‌ مي‌گردد. لازم‌ به‌ ذكر است‌ كه‌ در نيروگاه‌هايي‌ كه‌ سيال‌ بخار با فشار فوِ بحراني‌ به‌ كار مي‌رود، بايد از اين‌ نوع‌ ديگ‌هاي‌ يكبار گذر استفاده‌ شود؛ زيرا در صورتي‌ كه‌ ديگ‌بخار در فشار فوِ بحراني‌ كار كند، سيال‌ مايع‌ به‌ طور مستقيم‌ به‌ بخار تبديل‌ مي‌شود و حالت‌ اشباع‌ مايع‌ - بخار وجود نخواهد داشت‌. نمونه‌اي‌ از اين‌ نوع‌ ديگ‌هاي‌ بخار را مي‌توان‌ در واحدهاي‌ بخاري‌ نيروگاه‌ رامين‌ مشاهده‌ نمود. با اين‌ مقدمه‌ تجهيزات‌ موجود در ديگ‌هاي‌ بخار را به‌ طور جداگانه‌ مورد بررسي‌ قرار مي‌دهيم‌.

2-3-2- اكونومايزر

اكونومايزر از تعدادي‌ لوله‌هاي‌ سري‌ تشكيل‌ شده‌ است‌ كه‌ در مراحل‌ آخرين‌ مسير گازهاي‌ حاصل‌ از احتراق در كوره‌ قرار مي‌گيرد. در شکل (2-8) لوله‌هاي‌ جوش‌ داده‌ شده‌ اكونومايزر نشان‌ داده‌ شده‌ است‌ كه‌ گازهاي‌ داغ‌ كوره‌ با برخورد به‌ صفحات‌ اكونومايزر، حرارت‌ خود را به‌ آب‌ داخل‌ لوله‌ها منتقل‌ مي‌كنند. آب‌ تغذيه‌ در ابتدايي‌ وارد درام‌ مي‌شود.

به‌ عبارت‌ ديگر، اكونومايزر را مي‌توان‌ به‌ عنوان‌ گرم‌ كننده‌ آب‌ تغذيه‌ (با استفاده‌ از حرارت‌ موجود در گازهاي‌ خروجي‌ از ديگ‌بخار) نام‌ برد. ميزان‌ افزايش‌ درجه‌ حرارت‌ آب‌ ورودي‌ به‌ اكونومايزر بستگي‌ به‌ طراحي‌ ديگ‌بخار و حرارت‌ موجود در گازهاي‌ خروجي‌ از ديگ‌بخار دارد. به‌ عنوان‌ مثال‌ در نيروگاه‌ طوس‌، دماي‌ آب‌ ورودي‌ به‌ اكونومايزر C ْ242 و دماي‌ خروجي‌ C ْ294 مي‌باشد و اين‌ در حالي‌ است‌ كه‌ در نيروگاه‌ شهيد محمدمنتظري‌، دماي‌ آب‌ ورودي‌ C ْ244 و دماي‌ آب‌ خروجي‌ از آن‌، C ْ366 (با سوخت‌ گاز در مشعل‌ها) مي‌باشد. جايگاه‌ اين‌ لوله‌هاي‌ پس‌ از لوله‌هاي‌ ري‌هيتر و سوپرهيتر در انتهاي‌ ديگ‌بخار است‌ تا از گازهاي‌ گرم‌ خارج‌ شده‌ از ديگ‌بخار نهايت‌ استفاده‌ صورت‌ گيرد. بايد توجه‌ داشت‌ كه‌ توزيع‌ آب‌ در اين‌ لوله‌ها بايد يكنواخت‌ باشد تا در قسمت‌هايي‌ از لوله‌ها مايع‌ گرم‌، تبديل‌ به‌ بخار نشود كه‌ در اين‌ صورت‌ لوله‌ها صدمه‌ خواهند ديد.

2-3-3- درام‌

درام‌ به‌ عنوان‌ مخزن‌ در ديگ‌بخار عمل‌ مي‌كند كه‌ داراي‌ وظايف‌ زير مي‌باشد:

الف‌) جداكردن‌ قطرات‌ آب‌ از بخار: آب‌ و بخار ايجاد شده‌ در لوله‌هاي‌ اواپراتور وارد درام‌ مي‌شود كه‌ بايد قطرات‌ آب‌ از آب‌ از آن‌ جدا شود و بخار اشباع‌ از بالاي‌ درام‌ به‌ سمت‌ سوپرهيترها جاري‌ شود. بنابراين‌، توسط‌ درام‌ امكان‌ عبور بخار بدون‌ ذرات‌ آب‌ به‌ طرف‌ لوله‌هاي‌ سوپرهيتر فراهم‌ مي‌شود. اساس‌ كار جداسازي‌ به‌ اين‌ صورت‌ است‌ كه‌ محلوط‌ آب‌ و بخار، داخل‌ جداكننده‌هاي‌ سيكلون‌ مي‌شود و با حركت‌ چرخش‌ كه‌ در سيكلون‌ به‌ سيال‌ داده‌ مي‌شود و نيروي‌ گريز از مركزي‌ كه‌ ايجاد مي‌گردد، قطرات‌ آب‌ (به‌ علت‌ سنگيني‌) از بخار جدا مي‌شوند. البته‌ بخارهاي‌ خروجي‌ از سيكلون‌ کاملاً عاري‌ از قطرات‌ آب‌ نيستند و بايد از صفحاتي‌ لايه‌ لايه‌ عبور كنند كه‌ در اين‌ لايه‌ها آخرين‌ قطرات‌ آب‌ از بخار جدا شده‌ و بخار اشباع‌ خالص‌ به‌ سمت‌ سوپرهيتر مي‌رود. طرح‌ كلي‌ درام‌ در شکل (2-9) نشان‌ داده‌ شده‌ است‌.

با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ سيال‌ موجود در درام‌، داراي‌ فشاري‌ تقريباً معادل‌ با فشار سيال‌ خروجي‌ از پمپ‌ تغذيه‌ است‌، پس‌ بايد درام‌، تحمل‌ فشار بالاي‌ سيال‌ عبوري‌ را داشته‌ باشد. به‌ عنوان‌ نمونه‌، فشار درام‌ در ديگهاي‌ بخار نيروگاه‌هاي‌ شهيدرجايي‌؛ طوس‌، شهيد محمدمنتظري‌ و نكا، به‌ ترتيب‌ برابر 8/169، 45/148، 158،210، اتمسفر مي‌باشد. البته‌ به‌ خاطر افت‌ فشار در لوله‌هاي‌ اكونومايزر، اواپراتور و لوله‌هاي‌ ارتباطي‌، فشار درام‌ مقداري‌ از فشار سيال‌ خروجي‌ از پمپ‌ تغذيه‌ كمتر مي‌باشد.

ب‌) عمل‌ نمودن‌ به‌ عنوان‌ مخزن‌ ذخيره‌ آب‌: با آب‌ و بخار ذخيره‌ شده‌ در درام‌، مي‌توان‌ در شرايط‌ بحراني‌، بهره‌برداري‌ مطلوبي‌ را از ديگ‌بخار انتظار داشت‌ تا نيازهاي‌ ضروري‌ آب‌ و بخار را تأمين‌ نمايد.

ج‌) با استفاده‌ از سطح‌ آب‌ درام‌ مي‌توان‌ مقدار آب‌ تغذيه‌ به‌ سيكل‌ را كنترل‌ نمود. اين‌ موضوع‌ را در قسمت‌ كنترل‌ آب‌ تغذيه‌ بهتر توضيح‌ خواهيم‌ داد.

2-3-4- لوله‌هاي‌ ديواره‌هاي‌ محفظه‌ احتراق يا اواپراتور

اطراف‌ محفظه‌ احتراق ديگ‌هاي‌ بخار، از تعداد زيادي‌ لوله‌هاي‌ موازي‌ نزديك‌ به‌ هم‌ كه‌ به‌ لوله‌هاي‌ اواپراتور موسوم‌ هستند، پوشيده‌ شده‌ است‌. وظيفه‌ اين‌ لوله‌ها از يك‌ طرف‌ آن‌ است‌ كه‌ بخشي‌ از حرارت‌ حاصل‌ از احتراق را از طريق‌ تشعشعي‌ و جابجايي‌ جذب‌ نمايد و از طرف‌ ديگر، حرارت‌ جذب‌ شده‌ را به‌ وسيله‌ هدايت‌ به‌ آب‌ داخل‌ خود منتقل‌ كند. بنابراين‌ در كوره‌، هر سه‌ نوع‌ انتقال‌ حرارت‌ با يكديگر انجام‌ مي‌گيرند. حاصل‌ اين‌ تبادل‌ حرارت‌، جذب‌ حرارت‌ توسط‌ آب‌ داخل‌ لوله‌ها و تبديل‌ آن‌ به‌ بخار است‌. به‌ عبارت‌ ديگر كليه‌ بخار توليدي‌ ديگ‌بخار، در اين‌ لوله‌ها ايجاد مي‌شود. از طرف‌ ديگر، جذب‌ حرارت‌ توسط‌ لوله‌هاي‌ ديواره‌اي‌، باعث‌ خنك‌ شدن‌ فضاي‌ اطراف‌ كوره‌ مي‌گردد، و لذا مشكلي‌ از نظر عايق‌ كاري‌ ديواره‌هاي‌ اطراف‌ محفظه‌ احتراق پيش‌ نخواهد آمد. به‌ عبارت‌ ديگر، لوله‌هاي‌ ديواره‌اي‌ با جذب‌ حرارت‌ و انتقال‌ آن‌ به‌ آب‌ داخل‌ خود، ديواره‌ كوره‌ را خنك‌ مي‌نمايند. لازم‌ به‌ ذكر است‌ كه‌ جريان‌ آب‌ در داخل‌ لوله‌هاي‌ ديواره‌اي‌ از پايين‌ به‌ بالا است‌. هر چه‌ آب‌ در طول‌ كوره‌ به‌ طرف‌ بالا حركت‌ نمايد، حرارت‌ بيشتري‌ جذب‌ مي‌نمايد و در نتيجه‌، بخار بيشتري‌ توليد مي‌گردد.

2-3-5- سوپرهيتر

براي‌ استفاده‌ بيشتر از انرژي‌ و حرارت‌ بخار در نيروگاه‌ها، بخار اشباع‌ شده‌ را مجدداً توسط‌ گازهاي‌ گرم‌ كوره‌ و در وسيله‌اي‌ به‌ نام‌ سوپرهيتر حرارت‌ مي‌دهند تا بخار به‌ صورت‌ پس‌ تافته‌ (خشك‌ يا داغ‌) تبديل‌ شود. سوپرهيترها از مجموعه‌ لوله‌هاي‌ موازي‌ تشكيل‌ شده‌اند كه‌ در تماس‌ با حرارت‌ گازهاي‌ كوره‌ هستند و حرارت‌ اين‌ گازها را به‌ سيال‌ بخار عبوري‌ از درون‌ خود منتقل‌ مي‌كنند تا بخار عبوري‌ از آن‌ به‌ صورت‌ بخار پس‌ تافته‌ با دماي‌ بسيار بالا در آيد. معمولاً دماي‌ بخار خروجي‌ از سوپرهيترها بيش‌ از 500 درجه‌ سانتيگراد مي‌باشد. به‌ عنوان‌ نمونه‌، اين‌ دما در نيروگاه‌هاي‌ شهيد رجايي‌، تبريز، طوس‌، شهيد محمدمنتظري‌، نكا، بندرعباس‌، و ايرانشهر به‌ ترتيب‌ در حدود 46،538،540،545،530،540، و 540 درجه‌ سانتيگراد مي‌باشد. البته‌ براي‌ اين‌ نيروگاه‌ها، دماي‌ سيال‌ خروجي‌ از سوپرهيتر ثانويه‌، با فشارهاي‌ زياد و به‌ ترتيب‌ برابر 145،5/178، 133،140،190،169، و 67/137 كيلوگرم‌ بر سانتيمتر مربع‌ مي‌باشد.

با توجه‌ به‌ حجم‌زياد ديگ‌ بخار، و به‌ منظور: الف‌) استفاده‌ هر چه‌ بيشتر از گرماي‌ خروجي‌ از ديگ‌بخار، و ب‌) كنترل‌ درجه‌ حرارت‌ بخار در سوپرهيتر، سوپرهيترها را به‌ صورت‌ يكپارچه‌ نمي‌سازند. سوپرهيترها براساس‌ تعداد زياد لوله‌ها و محل‌ هدرها به‌ سه‌ دسته‌ تقسيم‌ مي‌شوند:

الف‌) سوپرهيترهاي‌ آويزان‌: در اين‌ نوع‌ سوپرهيترها، لوله‌ها از هدرها آويزان‌ مي‌شوند و توسط‌ آنها نگهداري‌ مي‌شوند.

ب‌ و ج‌) سوپرهيترهاي‌ افقي‌ و L شكل‌: در اين‌ نوع‌ سوپرهيترها تخليه‌ بار به‌ صورت‌ طبيعي‌ انجام‌ مي‌شود. در شکل (2-10) طرح‌ كلي‌ سوپرهيترهاي‌ آويزان‌ و افقي‌ نشان‌ داده‌ شده‌ است‌.

نوع‌ ديگر تفسيم‌بندي‌ سوپرهيترها براساس‌ نوع‌ جذب‌ حرارت‌ مي‌باشد كه‌ عبارتند از:

الف‌) سوپرهيتر تشعشعي‌ يا ثانويه‌(Radiant or Secodary Superheater)

در صورتي‌ كه‌ لوله‌هاي‌ سوپرهيتر مستقيماً در بالاي‌ محفظه‌ احتراق قرار گرفته‌ باشند، قسمت‌ اعظم‌ حرارت‌ اين‌ محوطه‌ به‌ صورت‌ تشعشعي‌ (و درصدي‌ هم‌ به‌ صورت‌ جابجايي‌) به‌ سيال‌ درون‌ لوله‌ها منتقل‌ مي‌شود. به‌ اين‌ نوع‌، سوپرهيتر تشعشعي‌ يا سوپرهيتر ثانويه‌ گويند.

ب‌) سوپرهيتر جابجايي‌ يا اوليه(Convection or primary Superheater)‌

اين‌ نوع‌ سوپرهيترها معمولاً در خارج‌ از محفظه‌ احتراق و در مسير گازهاي‌ خروجي‌ از كوره‌ قرار مي‌گيرند كه‌ قسمت‌ اعظم‌ حرارت‌ خود را از طريق‌ جابجايي‌ گازهاي‌ سوخته‌ شده‌ دريافت‌ مي‌كنند. در بسياري‌ از ديگ‌هاي‌ بخار، سوپرهيترها داراي‌ چند مرحله‌ هستند؛ به‌ اين‌ ترتيب‌ كه‌ ابتدا بخار وارد سوپرهيتر اوليه‌ شده‌ و پس‌ از خروج‌ از آن‌ در دي‌سوپرهيتر از نظر درجه‌حرارت‌ كنترل‌ گرديده‌ و سپس‌ وارد سوپرهيتر ثانويه‌ مي‌شود. در نهايت‌، پس‌ از خروج‌ از آن‌ به‌ سمت‌ توربين‌ هدايت‌ مي‌گردد. در ديگ‌هاي‌ بخار با ظرفيت‌ بالا، تعداد مراحل‌ سوپرهيتر به‌ 4 و يا 5 هم‌ مي‌رسد. به‌ عنوان‌ مثال‌ در نيروگاه‌ شهيد رجايي‌، سه‌ سوپرهيتر مورد استفاده‌ قرار مي‌گيرد كه‌ سوپرهيتر اول‌، بخار با دماي‌ ورودي‌ C ْ348 را به‌ C ْ405 تبديل‌ مي‌كند و سوپرهيتر دوم‌، بخار C ْ410 را به‌ C ْ495، و سوپرهيتر سوم‌، بخار C ْ495 را به‌ C ْ546 مبدل‌ مي‌كند. البته‌ فشار بخار ورودي‌ به‌ سوپرهيتر اول‌، kg/cm 159 و فشار بخار خروجي‌ از سوپرهيترسوم‌، kg/cm 145 مي‌باشد كه‌ اين‌ تفاوت‌ فشار به‌ خاطر افت‌ فشار در لوله‌هاي‌ سوپرهيتراست‌.

2-3-6- دي‌ سوپرهيتر يا اتمپراتور(Attemporator or Desuperheater)

وظيفه‌ دي‌ سوپرهيتر، كنترل‌ درجه‌حرارت‌ بخار است‌. بخار خروجي‌ از ديگ‌بخار بايد داراي‌ درجه‌حرارت‌ مشخصي‌ باشد كه‌ در غير اين‌ صورت‌، مشكلاتي‌ را از قبيل‌ آسيب‌ رسيدن‌ به‌ پره‌هاي‌ توربين‌، كاهش‌ بازده‌ سيكل‌ و... را به‌ همراه‌ خواهد داشت‌. بدين‌ منظور بين‌ دو سوپرهيتر اوليه‌ و ثانويه‌ از وسيله‌اي‌ به‌ نام‌ دي‌سوپرهيتر استفاده‌ مي‌شود كه‌ عموماً وظيفه‌ آن‌، كاهش‌ دماي‌ بخار موجود در سوپرهيترها مي‌باشد.

دي‌ سوپرهيترها به‌ دو نوع‌ زير ساخته‌ مي‌شوند:

الف‌) دي‌سوپرهيتر غيرتماسي‌: اين‌ نوع‌ دي‌سوپرهيتر، شبيه‌ يك‌ مبدل‌ حرارتي‌ است‌ كه‌ آب‌ تغذيه‌ (که‌ متصل‌ به‌ آب‌ موجود در مخزن‌ درام‌ است‌) در دور بدنه‌ آن‌ جريان‌ پيدا مي‌كند و بخاري‌ را كه‌ از لوله‌هاي‌ تعبيه‌ شده‌ عبور مي‌کند، خنك‌ مي‌سازد. شيرهاي‌ كنترل‌ موتوري‌، مقدار جريان‌ بخار به‌ دي‌سوپرهيتر را طوري‌ تنظيم‌ مي‌كند كه‌ درجه‌ حرارت‌ در خروجي‌ سوپرهيتر ثانويه‌ مطابق‌ دلخواه‌ باشد. با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ اين‌ انتقال‌ حرارت‌ با آب‌ موجود در درام‌ صورت‌ مي‌گيرد، در نتيجه‌ اتلاف‌ حرارتي‌ در دي‌سوپرهيتر صورت‌ نمي‌گيرد. شکل (2-11-الف) اين‌ نوع‌ دي‌سوپرهيتر را نشان‌ مي‌دهد.

ب‌) دي‌ سوپرهيتر تماسي‌ يا پاششي‌: در دي‌سوپرهيتر تماسي‌، آب‌ تغذيه‌ مستقيماً به‌ داخل‌ بخار موجود (بخار خارج‌ شده‌ از سوپرهيتر اوليه‌) پاشيده‌ مي‌شود و درجه‌ حرارت‌ بخار را به‌ مقدار مطلوب‌ كم‌ مي‌كند. همچنين‌ شير كنترل‌ موتوري‌ در مسير آب‌ وجود دارد كه‌ مي‌تواند مقدار آب‌ تزريقي‌ را بسته‌ به‌ درجه‌ حرارت‌، تنظيم‌ كند. با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ اين‌ سوپرهيتر، قبل‌ از سوپرهيتر ثانويه‌ است‌، در نتيجه‌ كليه‌ قطرات‌ آبي‌ كه‌ در داخل‌ بخار پاشيده‌ مي‌شود، در ضمن‌ گذشتن‌ از سوپرهيتر ثانويه‌، فرصت‌ بخار شدن‌ را خواهد داشت‌. شکل‌ (2-11- ب‌) اين‌ نوع‌ دي‌ سوپرهيتر را نشان‌ مي‌دهد.

لازم‌ به‌ ذكر است‌ كه‌ آب‌ ورودي‌ به‌ اين‌ نوع‌ دي‌سوپرهيتر بايد كاملاً خالص‌ باشد تا هيچ‌گونه‌ مشكلي‌ را براي‌ توربين‌ ايجاد نكند. در نيروگاه‌ شهيد محمد منتظر قائم‌ كرج‌ و شهيد سليمي‌نكا از اين‌ نوع‌ دي‌سوپرهيتر براي‌ كنترل‌ دماي‌ بخار پس‌ تافته‌ استفاده‌ مي‌شود.

2-3-7- ري‌ هيترها

متوسط‌ هدايت‌ مي‌كنند. اين‌ عمل‌ هم‌ مي‌تواند بين‌ توربين‌هاي‌ فشار متوسط‌ و ضعيف‌ صورت‌ گيرد. ساختمان‌ و طرز قرار گرفتن‌ آنها شبيه‌ سوپرهيترها است‌ و مشابه‌ آنها به‌ دوبخش‌ ري‌هيتر اوليه‌ و ثانويه‌، و در بعضي‌ موارد به‌ چندين‌ بخشس‌ تقسيم‌ مي‌شوند.

البته‌ وجود ري‌هيتر در كليه‌ نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌ الزامي‌نيست‌، و معمولاً در ديگ‌هاي‌ بخار با ظرفيت‌ پايين‌ استفاده‌ نمي‌شود. اما در ديگ‌هاي‌ بخار با ظرفيت‌ بالا، استفاده‌ از آنها اجتناب‌ناپذير مي‌گردد؛ زيرا بازده‌ سيكل‌ را افزايش‌ و مقدار رطوبت‌ سيال‌ خروجي‌ از توربين‌ را به‌ مقدار قابل‌ توجهي‌ كاهش‌ مي‌دهد. به‌ عنوان‌ نمونه‌ در نيروگاه‌ بعث‌ به‌ خاطر كوچك‌ بودن‌ واحدهاي‌ بخاري‌ آن‌ (سه‌ واحد 5/82) مگاواتي‌) و به‌ علت‌ منفرد بودن‌ توربين‌، نيازي‌ به‌ ري‌هيتر نمي‌باشد؛ (اين‌ موضوع‌ را مي‌توان‌ در نيروگاه‌ زرگان‌ اهواز هم‌ مشاهده‌ نمود) ولي‌ در نيروگاه‌ شهيد رجايي‌، هر واحد داراي‌ دو ري‌هيتر است‌. در ري‌هيتر اول‌، دماي‌ بخار ورودي‌ و خروجي‌ آن‌، C ْ356 و C ْ375 مي‌باشد و در ري‌هيتر، دوم‌، درجه‌ حرارت‌ بخار ورودي‌، C ْ375 و درجه‌ حرارت‌ بخار خروجي‌، C ْ541 است‌ كه‌ اين‌ بخار، مناسب‌ براي‌ توربين‌ واحد مي‌باشد. البته‌ فشار بخار ورودي‌ به‌ ري‌هيتر اول‌، kg/cm 8/38 و فشار بخار خروجي‌ از ري‌هيتر دوم‌ kg/cm 1/37 است‌ كه‌ اين‌ كاهش‌ فشار، ناشي‌ از افت‌ فشار در لوله‌هاي‌ دو ري‌هيتر مي‌باشد. همچنين‌ در نيروگاه‌ شهيد محمدمنتظري‌ و طوس‌ مشهد هم‌ دو ري‌هيتر وجود دارد كه‌ دماهاي‌ بخار ورودي‌ به‌ ري‌هيتر اول‌ و بخار خروجي‌ از ري‌هيتر دوم‌ در اين‌ نيروگاها تقريباً مشابه‌ نيروگاه‌ شهيدرجايي‌ مي‌باشد.

شکل (2-12) مكان‌ تجهيزات‌ اساسي‌ موجود در ديگ‌بخار يك‌ نيروگاه‌ بخاري‌ را به‌ طور كلي‌ نشان‌ مي‌دهد.

2-4- گرمكن‌هاي‌ آب‌ تغذيه‌ و دي‌اريتور

2-4-1- گرمكن‌هاي‌ آب‌ تغذيه

همان‌ گونه‌ كه‌ در سيكل‌ بازياب‌ بيان‌ نموديم‌، به‌ منظور افزايش‌ بازده‌ نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌ بايد آب‌ ورودي‌ به‌ ديگ‌ بخار گرم‌ شود تا به‌ صورت‌ مايع‌ اشباع‌ وارد ديگ‌بخار شود اين‌ كار، توسط‌ مبدل‌هاي‌ حرارتي‌ يا گرمكن‌هاي‌ آب‌ تغذيه‌ انجام‌ مي‌شود. روش‌ گرم‌ كردن‌ آب‌، از طريق‌ زيركشي‌هاي‌ بخار گرفته‌ شده‌ از توربين‌ مي‌باشد.

‌

اين‌ گرمكن‌ها به‌ دو نوع‌ فشار ضعيف‌ و فشار قوي‌ تقسيم‌ مي‌شوند كه‌ نوع‌ فشار ضعيف‌ آن‌، قبل‌ از پمپ‌ تغذيه‌ و نوع‌ فشار قوي‌ آن‌، پس‌ از پمپ‌ تغذيه‌ و نوع‌ فشار قوي‌ آن‌، پس‌ از پمپ‌ تغذيه‌ قرار مي‌گيرد. تعداد گرمكن‌هاي‌ آب‌ تغذيه‌ و تقسيم‌بندي‌ فشار ضعيف‌ و قوي‌ آن‌، بستگي‌ به‌ ظرفيت‌ توليد نيروگاه‌ و مشخصات‌ ترموديناميكي‌ سيكل‌ دارد. به‌ عنوان‌ مثال‌ در نيروگاه‌ طوس‌، 2 گرمكن‌ فشار ضعيف‌ و 2 گرمكن‌ فشار قوي‌ وجود دارد كه‌ اين‌ موضوع‌ در مورد نيروگاه‌ شهيد محمد منتظري‌ به‌ صورت‌ 3 گرمكن‌ فشار ضعيف‌ و 3 گرمكن‌ فشار قوي‌ و در نيروگاه‌ شهيد رجايي‌ به‌ صورت‌ 3 گرمكن‌ فشار ضعيف‌ و 2 گرمكن‌ فشار قوي‌ مي‌باشد. اين‌ نوع‌ گرمكن‌ها از نوع‌ مبدل‌هاي‌ حرارتي‌ بسته‌ هستند (قبلاً انواع‌ مبدل‌ها در بحث‌ سيكل‌ بازياب‌ بيان‌ شده‌ است‌). طرح‌ كلي‌ يك‌ نوع‌ گرمكن‌ افقي‌ فشار قوي‌ (HP) در شکل (2-13) مشاهده‌ مي‌شود.

نوع‌ ديگر گرمكن‌ها از نوع‌ مبدل‌هاي‌ حرارتي‌ باز است‌ كه‌ در وسيله‌اي‌ به‌ نام‌ دي‌اريتور به‌ كار مي‌روند. اين‌ وسيله‌، قبل‌ از پمپ‌ تغذيه‌ و پس‌ از گرمكن‌هاي‌ فشار ضعيف‌ قرار مي‌گيرد و عموماً در تمام‌ نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌ هم‌ به‌ عنوان‌ مبدل‌ حرارتي‌ باز و هم‌ به‌ صورت‌ يك‌ خالص‌ كننده‌ آب‌ سيكل‌ استفاده‌ مي‌شود كه‌ در دامه‌ بيان‌ مي‌گردد. به‌ عنوان‌ نمونه‌ در نيروگاه‌هاي‌ طوس‌، شهيدمحمدمنتظري‌ و شهيدرجايي‌، يك‌ گرمكن‌ به‌ صورت‌ دي‌اريتور وجود دارد. در جدول (2-2) مشخصات‌ گرمكن‌هاي‌ آب‌ تغذيه‌ و دي‌اريتور نيروگاه‌ شهيدرجايي‌ ارائه‌ شده‌ است‌.

جدول (2-2): مشخصات‌ گرمكن‌هاي‌ آب‌ تغذيه‌ و دي‌اريتور نيروگاه‌ بخار شهيد رجايي‌ در اين‌ جدول‌، دما بر حسب‌ C ْ، فشار برخسب‌ kg/cm، و ميزان‌ حداكثر مجاز اكسيژن‌ برحسب‌ cm/lit است‌.

دي‌اريتور

فشاربخار وارد بر سطح‌	4/7
ميزان‌ حداكثر مجاز اكسيژن‌	0035/0
دماي‌ بخار ورودي‌ زيركشي‌	7/317
ظرفيت‌ دي‌اريتور	840
دماي‌ آب‌ ورودي‌ به‌ دي‌اريتور	125
دماي‌ آب‌ خروجي‌ از دي‌اريتور	3/164

گرمكن‌ شماره‌ 1

دماي‌ بخارورودي‌ زيركشي‌	84/88
فشاربخارورودي‌ زيركشي‌	64/0
دماي‌ آب‌ خروجي‌ زيركشي‌	21/71
فشار آب‌ ورودي‌ به‌ گرمكن‌	37
دماي‌ آب‌ ورودي‌ به‌ گرمكن‌	61/65
دماي‌ آب‌ خروجي‌ از گرمكن‌	71/84

گرمكن‌ شماره‌ 2

دماي‌ بخار ورودي‌ زيركشي‌	3/169
فشار بخار ورودي‌ زيركشي‌	5/1
دماي‌ آب‌ خروجي‌ زيركشي‌	31/90
دماي‌ آب‌ ورودي‌ به‌ گرمكن‌	71/84
دماي‌ آب‌ خروجي‌ از گرمكن‌	0/108

گرمكن‌ شماره‌ 5

دماي‌ بخار ورودي‌ زيركشي‌	8/333
فشار بخار ورودي‌ زيركشي‌	7/17
دماي‌ آب‌ خروجي‌ زيركشي‌	- -
دماي‌ آب‌ ورودي‌ به‌ گرمكن‌	9/170
دماي‌ آب‌ خروجي‌ از گرمكن‌	4/207

گرمكن‌ شماره‌ 3

دماي‌ بخار ورودي‌ زيركشي‌	6/208
فشار بخار ورودي‌ زيركشي‌	8/2
دماي‌ آب‌ خروجي‌ زيركشي‌	6/112
فشار آب‌ خروجي‌ از گرمكن‌	37
دماي‌ آب‌ ورودي‌ به‌ گرمكن‌	0/108
دماي‌ آب‌ خروجي‌ از گرمكن‌	8/127

گرمكن‌ شماره‌ 6

دماي‌ بخار ورودي‌ زيركشي‌	8/353
فشاربخار ورودي‌ زيركشي‌	4/38
دماي‌ آب‌ خروجي‌ زيركشي‌	0/213
فشار آب‌ ورودي‌ به‌ گرمكن‌	232
دماي‌ آب‌ ورودي‌ به‌ گرمكن‌	4/207
دماي‌ آب‌ خروجي‌ از گرمكن‌	7/247

2-4-2- دي‌اريتور

آب‌ تغذيه‌ ديگ‌هاي‌ بخار بايد داراي‌ مشخصات‌ بخصوصي‌ باشد تا اثرات‌ نامطلوبي‌ بر روي‌ ديگ‌بخار نداشته‌ باشد. به‌ عبارت‌ ديگر آب‌ تغديه‌ بايد به‌ دور از نمك‌هاي‌ خورنده‌ و گازهاي‌ محلول‌ در آن‌ باشد؛ زيرا گازهاي‌ دي‌اكسيدكربن‌ (₂co) و بخصوص‌ گاز اكسيژن‌ ) (₂o) باعث‌ ايجاد خوردگي‌ روي‌ سطوح‌ داخلي‌ لوله‌هاي‌ ديگ‌بخار و درام‌ مي‌شود. گاززدايي‌ از آب‌ تغذيه‌ را مي‌توان‌ به‌ دوصورت‌ روش‌ حرارتي‌ و روش‌ شيميايي‌ انجام‌ داد. روش‌ متداول‌ در نيروگاه‌ها، روش‌ حرارتي‌ است‌ كه‌ در وسيله‌اي‌ به‌ نام‌ دي‌اريتور صورت‌ مي‌گيرد. روش‌ كار بر اين‌ اصل‌ پايدار است‌ كه‌ حلاليت‌ گازها در آب‌ با افزايش‌ درجه‌ حرارت‌ كاهش‌ مي‌يابد. بدين‌ طريق‌ كه‌ اگر آب‌ به‌ مدت‌ كافي‌ در درجه‌ حرارت‌ جوش‌ قرار گيرد، تمام‌ گازهاي‌ محلول‌ در آن‌ از آب‌، خارج‌ شده‌ و به‌ اتمسفر مي‌رود. دي‌اريتور بايد قادر باشد تا علاوه‌ بر آن‌ كه‌ آب‌ را تا درجه‌ حرارت‌ جوشش‌ گرم‌ كند، آن‌ را به‌ قطرات‌ بسيارريز تبديل‌ نمايد. پس‌ مي‌بينيم‌ كه‌ دي‌اريتور علاوه‌ بر جداسازي‌ گازهاي‌ ناخالص‌ از آب‌ (به‌ خاطر سبكتر بودن‌ اكسيژن‌ موجود در آب‌)، با پاشش‌ مستقيم‌ بخار زيركشي‌ شده‌ به‌ آب‌ عبوري‌ از گرمكن‌هاي‌ فشار ضعيف‌، دماي‌ آب‌ سيكل‌ را تا حد مطلوب‌ افزايش‌ مي‌دهد. در طريقه‌ گاز دايي‌ به‌ روش‌ شيميايي‌، با استفاده‌ از ماده‌ هيدرازين‌
( ₄H₂N )، اكسيژن‌ موجود در آب‌ جذب‌ مي‌شود. در شکل (2-14) ساختمان‌ يك‌ دي‌اريتور نشان‌ داده‌ شده‌ است‌.

2-5- كوره‌ يا محفظه‌ احتراق

كوره‌ يا محفظه‌ احتراق فضايي‌ است‌ كه‌ احتراق در آن‌ صورت‌ مي‌گيرد. لذا براي‌ احتراق كامل‌، ضمن‌ اين‌ كه‌ هوا و سوخت‌ بايد در تماس‌ نزديك‌ با هم‌ باشند، نسبت‌ هوا به‌ سوخت‌ نيز بايد به‌ مقدار مشخصي‌ باشد. براي‌ رسيدن‌ به‌ اين‌ منظور سه‌ شرط‌ زير در كوره‌ لازم‌ است‌:

الف‌) زمان‌ كافي‌ جهت‌ انجام‌ فعل‌ و انفعالات‌ شيميايي‌؛

ب‌) تلاطم‌ كافي‌ براي‌ حصول‌ اطمينان‌ از مخلوط‌ شدن‌ كامل‌ سوخت‌ و هوا؛

ج‌) درجه‌ حرارت‌ كافي‌ براي‌ آتش‌ گرفتن‌ سوخت‌ و پايداري‌ شعله‌؛

2-5-1- مشخصات‌ سوخت‌ مايع‌ مصرفي‌ در كوره‌

در بين‌ تمام‌ مشخصات‌ سوخت‌هاي‌ مايع‌، چهار ويژگي‌ آن‌ بيشتر مورد توجه‌ است‌ كه‌ عبارتنداز:

الف‌) ويسكوزيته‌: كه‌ مشخص‌ كننده‌ روان‌ بودن‌ سوخت‌ است‌ و بستگي‌ زيادي‌ به‌ درجه‌ حرارت‌ آن‌ دارد.

ب‌) نقطه‌ اشتعال‌: درجه‌ حرارتي‌ است‌ كه‌ در آن‌، هواي‌ بالاي‌ سوخت‌ كه‌ داراي‌ مقدار كافي‌ بخار سوخت‌ است‌، به‌ وسيله‌ يك‌ شعله‌ مشتعل‌ مي‌شود.

ج‌) درصد گوگرد: گوگرد موجود در سوخت‌ بعد از احتراق به‌ صورت‌ ₂SO و ₃SO در مي‌آيد كه‌ خاصيت‌ خورندگي‌ شيميايي‌ دارد. لذا مقدار آن‌ از اهميت‌ خاصي‌ برخوردار است‌.

د) نقطه‌ جاري‌ شدن‌: درجه‌ حرارتي‌ است‌ كه‌ در آن‌، سوخت‌ بر اثر وزن‌ خود جريان‌ طبيعي‌ پيدا مي‌كند. در نيروگاه‌ها جهت‌ ارسال‌ سوخت‌ از مخازن‌ به‌ سر مشعل‌ها، دماي‌ سوخت‌ را بالاتر از نقطه‌ جاري‌ شدن‌ مي‌رسانند تا عمل‌ پمپ‌ كردن‌ آن‌، راحت‌تر صورت‌پذيرد.

2-5-2- ساختمان‌ مشعل‌ها و روش‌هاي‌ پودر كردن‌ سوخت‌ در آنها

تعداد مشعل‌هاي‌ موجود در هر واحد بخاري‌ بستگي‌ به‌ قدرت‌ نيروگاه‌ و دبي‌ بخار توليد شده‌ دارد. همچنين‌ طريقه‌ نصب‌ اين‌ مشعل‌ها در محفظه‌ احتراق در بين‌ واحدهاي‌ بخاري‌ متفاوت‌ مي‌باشد. در بعضي‌ نيروگاه‌ها در يك‌ طرف‌ محفظه‌ و در بعضي‌ ديگر در هر چهار طرف‌ نصب‌ مي‌شوند. به‌ عنوان‌ مثال‌ در نيروگاه‌ تبريز براي‌ هر ديگ‌ بخار، 16 عدد مشعل‌ با سوخت‌ مايع‌ وجود دارد كه‌ در دو طبقه‌ و در چهارگوش‌ محفظه‌ احتراق نصب‌ مي‌شوند؛ ولي‌ در نيروگاه‌ شهيد محمد منتظري‌، 12 عدد مشعل‌ در دو طبقه‌ (رديف‌) و در يك‌ طرف‌ محفظه‌ به‌ كار مي‌رود. در نيروگاه‌ رامين‌، تعداد مشعل‌ها 16 عدد مي‌باشد كه‌ در دو رديف‌ 4تايي‌ در جلو و عقب‌ كوره‌ نصب‌ شده‌اند. البته‌ در نيروگاه‌ شهيد رجايي‌، تعداد مشعل‌ها براي‌ هر ديگ‌بخار به‌ 20 عدد و در نيروگاه‌ نكا به‌ 14 عدد مي‌رسد.

مشعل‌هاي‌ سوخت‌ مايع‌ در كوره‌ از دوقسمت‌ زير تشكيل‌ شده‌ است‌:

الف‌) اتومايزر: در اين‌ قسمت‌، سوخت‌ وارد شده‌ توسط‌ بخار يا هوا و يا فشار خود سوخت‌ به‌ شكل‌ پودر در مي‌آيد.

ب‌) رجيستر هوا: در اين‌ قسمت‌، هواي‌ لازم‌ جهت‌ احتراق سوخت‌ تأمين‌ مي‌شود. رجيستر هوا، در دور تا دور اتومايزر واقع‌ شده‌ است‌ و داراي‌ دمپرهايي‌ است‌ كه‌ ميزان‌ ورود هوا را تنظيم‌ مي‌كند. سوخت‌ به‌ وسيله‌ پمپ‌هايي‌ به‌ سرمشعل‌ها جاري‌ شده‌ و در آنجا به‌ صورت‌ پودر در مي‌آيد.

پودر كردن‌ سوخت‌ توسط‌ اتومايزر به‌ روش‌هاي‌ زير صورت‌ مي‌گيرد:

1) اتومايزر با تزريق‌ فشار: در اين‌ روش‌، سوخت‌ در سر مشعل‌ها به‌ علت‌ عبور از نازل‌هاي‌ خاص‌ و در اثر فشار خود سوخت‌ به‌ شكل‌ پودر در مي‌آيد. در نيروگاه‌ شهيد منتظر قائم‌ و در شرايط‌ استفاده‌ از سوخت‌ مازوت‌، پودر كردن‌ سوخت‌ به‌ وسيله‌ شكل‌ خاص‌ سر مشعل‌ها (به‌ صورت‌ نازل‌) و فشار خود سوخت‌ انجام‌ مي‌شود. اين‌ روش‌ را مي‌توان‌ در واحد چهارم‌ 320 مگاواتي‌ نيروگاه‌ اسلام‌آباد اصفهان‌ هم‌ مشاهده‌ نمود.

2) اتومايزر با مسيربرگشتي‌: اين‌ روش‌، مشعل‌ها از لوله‌ دوجداره‌ ساخته‌ شده‌اند كه‌ از مسير بيروني‌، سوخت‌ و از مسير مركزي‌، بخار با فشاري‌ بيشتر از فشار سوخت‌ جريان‌ مي‌يابند تا اين‌ كه‌ به‌ سر مشعل‌ها مي‌رسند. در سر مشعل‌ها، بخار با فشار زياد وارد سوخت‌ مي‌شود و پس‌ از پودر كردن‌ آن‌، از نازل‌هاي‌ سرمشعل‌ به‌ طرف‌ كوره‌ فرستاده‌ مي‌شود. به‌ عنوان‌ نمونه‌، در نيروگاه‌ نكا و در واحد پنجم‌ 320 مگاواتي‌ نيروگاه‌ اسلام‌آباد اصفهان‌، از اين‌ نوع‌ اتومايزر استفاده‌ مي‌شود.

3) اتومايزر با بخار: در اين روش، مشعل‌ها از لوله دوجداره ساخته شده‌اند كه از مسير بيروني، سوخت و از مسير مركزي، بخار با فشاري بيشتر از فشار سوخت جريان مي‌يابند تا اين كه به سر مشعل‌ها مي‌رسند. در سر مشعل‌ها، بخار با فشار زياد وارد سوخت مي‌شود و پس از پودر كردن آن، از نازل‌هاي سر مشعل به طرف كوره فرستاده مي‌شود. به عنوان نمونه، در نيروگاه نكا و در واحد پنجم 320 مگاواتي نيروگاه اسلام‌آباد اصفهان، از اين نوع اتومايزر استفاده مي‌شود.

4) اتومايزر با هوا: اين‌ روش‌، مانند روش‌ سوم‌ است‌؛ ولي‌ به‌ جاي‌ بخار از هوا (جهت‌ پودر كردن‌ سوخت‌) استفاده‌ مي‌شود. به‌ عنوان‌ مثال‌ در نيروگاه‌ شهيد محمد منتظرقائم‌، سوخت‌ سبك‌ آن‌ (مثل‌ گازوئيل‌ به‌ وسيله‌ هوا اتومايزه‌ مي‌شود.

2-6- تجهيزات‌ جانبي‌ ديگ‌بخار

2-6-1- گرمكن‌ هوا

معمولاً گرمكن‌ هوا بعد از اكونومايزر و در مسير گازهاي‌ داغ‌ حاصل‌ از احتراقي‌ كه‌ در حال‌ خارج‌ شدن‌ از ديگ‌ بخار هستند، قرار مي‌گيرد.

اين‌ گرمكن‌ هوا، قسمتي‌ از حرارت‌ باقيمانده‌ در گازها را جذب‌ كرده‌ و به‌ هواي‌ مورد نياز كوره‌ منتقل‌ مي‌كند. اين‌ گرمكن‌ها را مي‌توان‌ از نظر چگونگي‌ طراحي‌ در سيستم‌ انتقال‌ حرارت‌ به‌ دودسته‌ تقسيم‌ كرد:

1) گرمكن‌هاي‌ برگرداننده‌: در اين‌ طرح‌، گازهاي‌ گرم‌ از يك‌ طرف‌ صفحه‌ يا لوله‌، و هواي‌ تغديه‌ كوره‌ از طرف‌ ديگر عبور مي‌كند. به‌ عبارت‌ ديگر، واسطه‌ انتقال‌ حرارت‌، لوله‌ يا صفحه‌ مي‌باشد. اين‌ نوع‌ گرمكن‌ها داراي‌ ساختمان‌ ثابت‌ هستند. گرمكن‌ها در شکل (2-15) قابل‌ مشاهده‌ است‌.

2) گرمكن‌هاي‌ باز توليدكننده‌: در اين‌ طرح‌ از گرمكن‌ها، گازهاي‌ گرم‌ از ميان‌ يك‌ شبكه‌ فلزي‌ مي‌گذرد و باعث‌ گرم‌ شدن‌ شبكه‌ مي‌گردد. سپس‌ هوا از ميان‌ همين‌ شبكه‌ مي‌گذرد و گرما را از شبكه‌ دريافت‌ مي‌كند و در نتيجه‌ باعث‌ گرم‌ شدن‌ هوا مي‌شود. گرمكن‌هاي‌ دوراني‌ معروف‌ به‌ گرمكن‌هاي‌

ژانگستروم‌ از اين‌ نوع‌ مي‌باشند كه‌ در شکل (2-16) نشان‌ داده‌ شده‌ است‌. از اين‌ نوع‌ گرمكن‌ها در نيروگاه‌هاي‌ شهيد محمدمنتظر قائم‌ و بعثت‌ كرج‌ به‌ كار رفته‌ است‌.

2-6-2- دريچه‌هاي‌ كنترل‌ هوا يا دمپرها

براي‌ كنترل‌ مقدار هواي‌ ورودي‌ به‌ كوره‌ (و به‌ منظور تنظيم‌ حرارت‌ مشعل‌ها) از دريچه‌هاي‌ كنترل‌ هوا استفاده‌ مي‌شود. اين‌ دريچه‌ها در ورودي‌ فن‌ مكش‌ هوا و يا خروجي‌ آن‌، و همچنين‌ در محل‌ هواي‌ ورودي‌ به‌ هر مشعل‌ نصب‌ مي‌گردند. غالباً اين‌ دريچه‌ها به‌ صورت‌ اتوماتيك‌ كنترل‌ مي‌شوند، ولي‌ با دست‌ هم‌ قابل‌ كنترل‌ هستند.

2-6-3- دودكش‌

آخرين‌ جزء در مسير دود، دودكش‌ است‌ كه‌ گازهاي‌ خروجي‌ از ديگ‌بخار (دود) را به‌ محيط‌ بيرون‌ هدايت‌ مي‌كند. ارتفاع‌ دودكش‌ بستگي‌ به‌ مقدار فشار گازهاي‌ موجود در ديگ‌بخار و همچنين‌ شرايط‌ زيست‌ محيط‌ دارد. طبيعي‌ است‌ كه‌ ارتفاع‌ بيشتر دودكش‌، نقش‌ تعيين‌ كننده‌اي‌ در هدايت‌ دود و بالطبع‌ كاهش‌ آلودگي‌ محيط‌ دارد. به‌ عنوان‌ مثال‌، ارتفاع‌ دودكش‌ در نيروگاه‌هاي‌ شهيد محمد منتظري‌ و رامين‌ اهواز، 200 متر و در نيروگاه‌ شهيد رجايي‌، 220 متر مي‌باشد و اين‌ در حالي‌ است‌ كه‌ در واحدهاي‌ 320 مگاواتي‌ نيروگاه‌هاي‌ اسلام‌آباد و بندرعباس‌، 80 متر مي‌باشد. البته‌ هميشه‌ به‌ ازاء هر واحد توليدي‌ يك‌ دودكش‌ نصب‌ نمي‌گردد. مثلاً در نيروگاه‌ شهيد محمدمنتظري‌، هر دودكش‌ مربوط‌ به‌ 4 واحد توليدي‌ مي‌باشد؛ ولي‌ در نيروگاه‌ بندرعباس‌ به‌ ازاء هر واحد، يك‌ دودكش‌ وجود دارد.

شکل (2-17) مسير طي‌ شده‌ توسط‌ گازهاي‌ حاصل‌ از احتراق را از مشعل‌ها تا دودكش‌ نشان‌ مي‌دهد. همچنين‌ در شکل (2-18) مسير گازهاي‌ حاصل‌ از احتراق در ديگ‌بخار و مسير سيال‌ آب‌ و بخار در قسمت‌ ديگ‌بخار به‌ صورت‌ شماتيك‌ (طرحواره‌اي‌) نشان‌ داده‌ شده‌ است‌.

2-7- فن‌هاي‌ نيروگاه‌

از فن‌ها در ديگ‌بخار نيروگاه‌ براي‌ حمل‌ هوار مورد نياز مشعل‌ها يا گازهاي‌ گرم‌ كوره‌ استفاده‌ مي‌شود. اين‌ فن‌ها از نظر ساختماني‌ خود به‌ دو دسته‌ تقسيم‌ مي‌شوند.

الف‌) فن‌ با جريان‌ محوري‌: در اين‌ نوع‌، هوا از يك‌ طرف‌ در امتداد محور به‌ پره‌ها مي‌رسد و در همان‌ امتداد به‌ طرف‌ ديگر دميده‌ مي‌شود. مزيت‌ اين‌ فن‌ها، كوچكي‌ و ارزان‌ بودن‌ آن‌ نسبت‌ به‌ نوع‌ دوم‌ آن‌ است‌.

ب‌) فن‌ با جريان‌ شعاعي‌: در اين‌ نوع‌ فن‌ها، هوا از يك‌ طرف‌ و يا از دو طرف‌ در امتداد محور به‌ پره‌ها مي‌رسد و سپس‌ در جهت‌ شعاعي‌ جريان‌ پيدا مي‌كند. البته‌ در بيشتر نيروگاه‌ها از اين‌ نوع‌ فن‌ استفاده‌ مي‌شود؛ ولي‌ در هر حال‌ نوع‌ فن‌ها با نظر طراح‌ ديگ‌بخار، طريقه‌ بهره‌برداري‌، و ملاحظات‌ اقتصادي‌ تعيين‌ مي‌گردد.

هركدام‌ از فن‌هاي‌ مذكور كه‌ استفاده‌ شوند، از نظر محل‌ قرارگيري‌ به‌ دودسته‌ تقسيم‌بندي‌هستند:

1) فن‌ دمنده‌ هوا: وظيفه‌ اصلي‌ اين‌ فن‌، تأمين‌ هواي‌ مورد نياز احتراق است‌. اين‌ فن‌ با توجه‌ به‌ مكشي‌ كه‌ ايجاد مي‌كند، هواي‌ محيط‌ را مكش‌ نموده‌ و در كانال‌هايي‌ كه‌ نهايتاً به‌ محفظه‌ احتراق ختم‌ مي‌شود، به‌ جريان‌ مي‌اندازد. در نيروگاه‌ها فن‌هاي‌ دمنده‌ هوا از هر دونوع‌ جريان‌ محوري‌ و جريان‌ شعاعي‌ مورد استفاده‌ قرار مي‌گيرند. همچنين‌ با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ اين‌ نوع‌ فن‌ها در محيط‌ تميزي‌ كار مي‌كنند؛ در نتيجه‌ از بيشترين‌ بازده‌ در بين‌ فن‌هاي‌ نيروگاه‌ برخوردار مي‌باشند. بعلاوه‌ با توجه‌ به‌ ارتباط‌ اين‌ فن‌ها با هواي‌ خنك‌ و تميز، طول‌ عمر آنها زياد بوده‌ و سرويس‌ و نگهداري‌ آنها راحتتر صورت‌ مي‌گيرد. از اين‌ نوع‌ فن‌، در تمام‌ واحدهاي‌ بخاري‌ استفاده‌ مي‌شود. البته‌ به‌ خاطر اهميت‌ اين‌ فن‌ها و به‌ خاطر افزايش‌ ضريب‌ اطمينان‌ عملكرد آنها، عموماً از دو فن‌ استفاده‌ مي‌شود. همچنين‌ سرعت‌ اين‌ فن‌ها وابسته‌ به‌ ميزان‌ دبي‌ هواي‌ مورد نياز مي‌باشد. به‌ عنوان‌ مثال‌ سرعت‌ اين‌ فن‌ در نيروگاه‌هاي‌ شهيد رجايي‌، بندرعباس‌، شهيد محمد منتظري‌، و نكا به‌ ترتيب‌ برابر 985،980،985،1480 دور بر دقيقه‌ مي‌باشد. همچنين‌ دبي‌ هواي‌ مكش‌ شده‌ توسط‌ اين‌ فن‌ها در نيروگاه‌ شهيدرجايي‌ به‌ مقدار /h³m 511830 براي‌ هر فن‌ مي‌باشد و قدرت‌ اسمي‌موتور اين‌ فن‌ها kW 2670 است‌. لازم‌ به‌ ذكر است‌ كه‌ به‌ خاطر سرعت‌ بالاي‌ فن‌هاي‌ مذكور و براي‌ كاهش‌ صداي‌ آنها، اين‌ فن‌ها را در محفظه‌هاي‌ مناسبي‌ قرار مي‌دهند.

بعلاوه‌ در دهانه‌ ورودي‌ اين‌ فن‌ها به‌ منظور جلوگيري‌ از ورود كاغذ و اشياء اضافي‌، از صفحه‌هاي‌ محافظ‌ استفاده‌ مي‌كنند.

2) فن‌ مكش‌ گاز (مكش‌ دود از ديگ‌بخار): وظيفه‌ اين‌ فن‌، مكش‌ دود از ديگ‌بخار و هدايت‌ آن‌ به‌ سمت‌ دودكش‌ مي‌باشد. البته‌ انتخاب‌ اين‌ فن‌، وابسته‌ به‌ ارتفاع‌ دودكش‌ و فشار گازهاي‌ حاصل‌ از احتراق است‌. مثلاً در نيروگاه‌ شهيد محمدمنتظري‌ به‌ خاطر ارتفاع‌ زياد دودكش‌ (200 متر)، دوفن‌ مكش‌ دود با قدرت‌ هر كدام‌ kW 1307 به‌ كار رفته‌ است‌؛ ولي‌ در واحدهاي‌ 320 مگاواتي‌ نيروگاه‌ اسلام‌آباد و بندرعباس‌ و نيروگاه‌ طوس‌، اين‌ فن‌ به‌ كار نرفته‌ است‌.

3) فن‌ گردش‌ دهنده‌ مجددگاز: اين‌ فن‌، مقداري‌ از گازهاي‌ خروجي‌ از ديگ‌بخار را (پس‌ از اكونومايزر) گرفته‌ و مجدداً در قسمت‌ مشعل‌هاي‌ كوره‌ به‌ جريان‌ مي‌اندازد. معمولاً اين‌ كار جهت‌ كنترل‌ مقدار تبادل‌ حرارتي‌ در كوره‌ (در فضاي‌ بالاي‌ آن‌) و همچنين‌ براي‌ كنترل‌ درجه‌ حرارت‌ ري‌هيتر انجام‌ مي‌شود. از اين‌ نوع‌ فن‌ها در ديگ‌هاي‌ بخار با ظرفيت‌ بالا و به‌ تعداد 2 عدد، استفاده‌ مي‌شود كه‌ از آن‌ جمله‌ مي‌توان‌ به‌ كاربرد آنها در نيروگاه‌هاي‌ شهيد رجايي‌، شهيد منتظر قائم‌، بندرعباس‌، تبريز، طوس‌ و اسلام‌آباد اشاره‌ نمود. با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ گازهاي‌ مكش‌ شده‌ توسط‌ اين‌ فن‌ها، از آلودگي‌ بسيار زيادي‌ برخوردار هستند، بايد گازهاي‌ خارج‌ شده‌ از دهانه‌ خروجي‌ ديگ‌بخار، از ميان‌ فيلتر هوا عبور كنند تا ناخالصي‌هاي‌ موجود در اين‌ گازها به‌ حداقل‌ خود كاهش‌ يابد.

4) فن‌ هواي‌ اوليه‌: در نيروگاه‌هايي‌ كه‌ از زغال‌ سنگ‌ به‌ عنوان‌ سوخت‌ اصلي‌ استفاده‌ مي‌شود، لازم‌ است‌ تا زغال‌ سنگ‌ با هواي‌ فشار بالا، خشك‌ شود. بدين‌ منظور از فن‌هايي‌ به‌ عنوان‌ فن‌هاي‌ هواي‌ اوليه‌ با فشار بالا استفاده‌ مي‌شود تا پس‌ از خشك‌ شدن‌ زغال‌سنگ‌، بتوان‌ سوخت‌ را از قسمت‌هاي‌ آسياب‌ زغال‌سنگ‌ به‌ كوره‌ (محفظه‌ احتراق) يا به‌ مخزن‌هاي‌ ذخيره‌ سوخت‌ منتقل‌ نمود. اين‌ فن‌ها، عموماً قبل‌ يا بعد از تجهيزات‌ انتقال‌ سوخت‌ مورد استفاده‌ قرار مي‌گيرند. معمولاً تعداد اين‌ فن‌ها در نيروگاه‌هاي‌ با نوع‌ سوخت‌ زغالي‌، دو عدد مي‌باشد كه‌ مشابه‌ فن‌هاي‌ مكش‌ هوا، در محفظه‌هايي‌ براي‌ جلوگيري‌ از انتقال‌ صدا جاسازي‌ مي‌شوند.

در شکل (2-19) مكان‌ فن‌هاي‌ مكش‌ هوا، مكش‌ دود از ديگ‌بخار، هواي‌ اوليه‌ براي‌ خشك‌ كردن‌ سوخت‌ جامد، به‌ همراه‌ موقعيت‌ گرمكن‌ هوا و تصفيه‌ كننده‌ گازهاي‌ خروجي‌ از ديگ‌بخار در يك‌ نيروگاه‌ بخاري‌ نمونه‌ با سوخت‌ زغال‌ سنگ‌ نشان‌ داده‌ شده‌ است‌. همچنين‌ در اين‌ شكل‌، دماي‌ تقريبي‌ هوا و گازهاي‌ حاصل‌ از احتراق در نقاط‌ مختلف‌ مسير آنها تعيين‌ شده‌ است‌. دماي‌ هواي‌ محيط‌ c ْ30 فرض‌ شده‌ است‌ كه‌ پس‌ از عبور از گرمكن‌ هوا به‌ C ْ280 رسيده‌ است‌. پس‌ از تركيب‌ اين‌ هوا با سوخت‌ با دماي‌ تقريبي‌ 70 تا 80 درجه‌ سانتيگراد، حرارتي‌ در مشعل‌ها ايجاد مي‌شود كه‌ دماي‌ آن‌ در حدود 1650تا 1750 درجه‌ سانتيگراد است‌. پس‌ از اين‌ كه‌ حرارت‌ ايجاد شده‌ در تجهيزات‌ اواپراتور، سوپرهيترها، ري‌هيترها و اكونرمايزر جذب‌ شد، دماي‌ گازهاي‌ حاصل‌ از احتراق خروجي‌ از ديگ‌بخار

به‌ 300 تا 400 درجه‌سانتيگراد مي‌رسد. در نهايت‌، دماي‌ گاز ورودي‌ به‌ دودكش‌ تقريباً C ْ120 و يا كمي‌بيشتر مي‌باشد. به‌ عنوان‌ مثال‌ در نيروگاه‌ نكا كه‌ از سوخت‌ مازوت‌ يا گاز در مشعل‌ها استفاده‌ مي‌شود، دماي‌ گازهاي‌ خروجي‌ از دودكش‌ به‌ مقدار C ْ120 (در حالت‌ گازسوز) و به‌ مقدار C ْ160 (در حالت‌ مازوت‌ سوز) مي‌باشد و در حالي‌ كه‌ دماي‌ گازهاي‌ حاصل‌ از احتراق قبل‌ از عبور از گرمكن‌ هوا به‌ مقدار C ْ300 است‌.

به‌ عبارت‌ ديگر اين‌ گاز با دماي‌ زياد، با عبور از گرمكن‌، هواي‌ مكش‌ شده‌ از محيط‌ را گرم‌ مي‌كند تا هواي‌ مورد نياز مشعل‌ها تهيه‌ شود. اين‌ هوا (كه‌ به‌ وسيله‌ دمپرهايي‌ بر سرمشعل‌ها تنظيم‌ مي‌شود) به‌ همراه‌ سوخت‌ گرم‌ با فشار زياد بر سر مشعل‌ها تزريق‌ مي‌شود. در سر هر مشعل‌، سيستم‌ جرقه‌زني‌ وجود دارد كه‌ در حضور عوامل‌ ذكر شده‌، موجب‌ تشكيل‌ شعله‌ و روشن‌ شدن‌ مشعل‌ مي‌شود. زمان‌ جرقه‌زني‌ حداكثر 20 ثانيه‌ مي‌باشد.

نوشته شده در دوشنبه یکم آذر 1389| ساعت 12:3| توسط حامد دهقانیان| |

۩ ۩

2-8- والوها

انواع‌ والوهاي‌ مورد استفاده‌ در هر نيروگاهي‌ عبارتنداز:

الف‌) والوهاي‌ اطمينان‌: اين‌ والوها، هنگامي‌كه‌ هيچ‌ جريان‌ بخاري‌ به‌ طرف‌ توربين‌ نباشد و ديگ‌بخار با تمام‌ مشعل‌ها تولي‌ بخار كند، تمام‌ بخار را به‌ بيرون‌ مي‌فرستد و موجب‌ مي‌شود كه‌ فشار ديگ‌بخار از حد معيني‌ تجاوز نكند.

ب‌) والو اصلي‌ قطع‌ بخار: اين‌ والو به‌ منظور قطع‌ جريان‌ بخار ارسال‌ شده‌ از ديگ‌بخار به‌ طرف‌ توربين‌ است‌ كه‌ در خروجي‌ سوپرهيتر نصب‌ مي‌شود. معمولاً براي‌ والو اصلي‌، يك‌ مسير باي پس‌ با يك‌ والو كوچك‌ در نظر گرفته‌ مي‌شود تا در موقع‌ باز كردن‌ والو اصلي‌، ابتدا از طريق‌ اين‌ مسير، فشار دوطرف‌ والو متعادل‌ شود و سپس‌ والو اصلي‌ باز گردد.

ج‌) والوهاي‌ تخليه‌: اين‌ نوع‌ والوها در درام‌ ديگ‌بخار، هدرهاي‌ زيرين‌ و نقاط‌ مورد نياز (به‌ منظور خالي‌ كردن‌ مقداري‌ آب‌ كه‌ براثر تزريق‌ مداوم‌ موادشيميايي‌ غليظ‌ شده‌ است‌) نصب‌ مي‌شوند. همچنين‌ براي‌ تخليه‌ كامل‌ آب‌ از قسمت‌هاي‌ مختلف‌ ديگ‌بخار از قبيل‌ واتر وال‌، سوپرهيتر، ري‌هيتر،واكونومايزر از والوهاي‌ درين‌ استفاده‌ مي‌شود.

د) والوهاي‌ هواگير يا ونتها: در مواقعي‌ كه‌ ديگ‌بخار جهت‌ تعمير از مدار خارج‌ مي‌شود، مقدار زيادي‌ هوا در لوله‌ها و درام‌ وجود دارد كه‌ در شروع‌ راه‌اندازي‌ توسط‌ يك‌ سري‌ از والوهاي‌ هواگير، به‌ بيرون‌ رانده‌ مي‌شود.

2-9- سيستم‌هاي‌ كنترلي‌ مرتبط‌ با ديگ‌بخار

2-9-1- مقدمه

در نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌ به‌ منظور كنترل‌ فرآيندها و فراهم‌ كردن‌ يك‌ سيستم‌ منطقي‌ و براي‌ كنترل‌ و ارتباط‌ محرك‌هاي‌ اصلي‌ و كمكي‌، از سيستم‌هاي‌ كنترل‌ مختلفي‌ استفاده‌ مي‌شود كه‌ در ادامه‌، به‌ اساسي‌ترين‌ حلقه‌هاي‌ كنترلي‌ مي‌پردازيم‌.

2-9-2- سيستم‌ كنترل‌ آب‌ تغذيه‌

سيستم‌ تك‌ عنصري‌: در سيستم‌ كنترل‌ تك‌ عنصري‌، از سطح‌ آب‌ موجود در درام‌ نمونه‌گيري‌ مي‌شود كه‌ با توجه‌ به‌ اين‌ سطح‌، ميزان‌ آب‌ تغذيه‌ سيكل‌ كنترل‌ مي‌شود. در صورتي‌ كه‌ تغيير نسبتاً آرامي‌در بار توربين‌ ايجاد شود، ميزان‌ بخار مورد نياز و بالطبع‌، سطح‌ آب‌ درام‌ تغيير مي‌كند كه‌ با حس‌ كردن‌ اين‌ سطح‌، مي‌توان‌ ميزان‌ آب‌ ورودي‌ به‌ ديگ‌بخار را تغيير داد. با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ عامل‌ كنترل‌ كننده‌ فقط‌ سطح‌ آب‌ درام‌ است‌؛ در نتيجه‌ به‌ آن‌ سيستم‌ كنترل‌ تك‌ عنصري‌ مي‌گويند. اين‌ نوع‌ سيستم‌ كنترلي‌ بنا به‌ دلايل‌ زير براي‌ ديگ‌هاي‌ بخار جديد مناسب‌ نمي‌باشد:

الف‌) موقعي‌ كه‌ بار توربين‌ افزايش‌ ناگهاني‌ مي‌يابد، ابتدا فشار ديگ‌بخار افت‌ مي‌كند. افت‌ فشار، باعث‌ جوشيدن‌ اضافي‌ آب‌ درام‌ (قبل‌ از آن‌ كه‌ ميزان‌ اشتعال‌ جديد برقرار گردد) مي‌شود؛ زيرا آب‌ درام‌ هنوز در حرارت‌ اشباع‌، مطابق‌ با فشار اوليه‌ است‌. آب‌ در اين‌ حالت‌، ميل‌ به‌ تبخير ناگهاني‌ (يا تبديل‌ لحظه‌اي‌ به‌ بخار) دارد. افزايش‌ جوشش‌ آب‌ باعث‌ مي‌شود تا بخار بيشتري‌ در لوله‌هاي‌ آب‌ محبوس‌ بماند كه‌ اين‌ مسأله‌ باعث‌ افزايش‌ كاذب‌ سطح‌ آب‌ درام‌ مي‌شود. در نتيجه‌ سيستم‌ كنترل‌، سوپاپ‌ آب‌ تغذيه‌ را مي‌بندد، در حالي‌ كه‌ بايد آن‌ را باز كند.

ب‌) موقعي‌ كه‌ يك‌ كاهش‌ ناگهاني‌ در مقدار بار رخ‌ مي‌دهد، حباب‌هاي‌ كمتري‌ تولي‌ مي‌شود و سطح‌ آب‌، پايين‌ مي‌آيد كه‌ در اين‌ حالت‌، عكس‌ حالت‌ (الف‌) اتفاِ مي‌افتد. براي‌ رفع‌ مشكلات‌ فوِ بايد از سيستم‌ دوعنصري‌ استفاده‌ نمود. در شکل (2-6) سيستم‌ تك‌ عنصري‌ نشان‌ داده‌ شده‌ است‌ كه‌ سيگنال‌ خروجي‌ بلوك‌ كنترلي‌ به‌ تنظيم‌ كنندة‌ سرعت‌ پمپ‌ آب‌ تغذيه‌ ارسال‌ گرديده‌ است‌. همچنين‌ در شکل (2-20) سيستم‌ كنترل‌ تك‌ عنصري‌ به‌ سه‌ روش‌ مختلف‌ نشان‌ داده‌ شده‌ است‌. در طرح‌ (الف‌)، كنترل‌ براساس‌ يك‌ سطح‌ شناور مي‌باشد ولي‌ در طرح‌ (ب‌)، تنظيم‌ آب‌ تغذيه‌ براساس‌ خواص‌ ترموديناميكي‌ انبساط‌ و انقباض‌ سيالات‌ مي‌باشد. همچنين‌ در طرح‌ (ج‌)، كنترل‌ آب‌ تغذيه‌ به‌ وسيله‌ انبساط‌ و انقباض‌ يك‌ تيوپ‌ لاستيكي‌ مخصوص‌ انجام‌ مي‌شود.

سيستم‌ دوعنصري‌: در اين‌ سيستم‌، علاوه‌ بر عنصر سطح‌ آب‌ درام‌، از عنصر ثانوي‌ كنترلي‌ ديگري‌ كه‌ براساس‌ جريان‌ بخار ديگ‌ است‌، استفاده‌ مي‌شود. شکل (2-21) اين‌ نوع‌ سيستم‌ كنترل‌ دوعنصري‌ را كه‌ به‌ نام‌ فلوماتيك‌ كوپيس‌ است‌، نشان‌ مي‌دهد.

عنصر سطح‌ آب‌ درام‌ شامل‌ يك‌ لوله‌ شيب‌دار است‌ كه‌ انتهاي‌ فوقاني‌ آن‌ به‌ قسمت‌ بالاي‌ درام‌، و انتهاي‌ تحتاني‌ آن‌ به‌ قسمت‌ تحتاني‌ درام‌ متصل‌ مي‌شود (مانند لوله‌ شيشه‌اي‌). لذا آب‌ در لوله‌ به‌ پيروي‌ از سطح‌ آب‌ درام‌ بالا و پايين‌ خواهد رفت‌. موقعي‌ كه‌ سطح‌ آب‌ در لوله‌ به‌ پيروي‌ از سطح‌ آب‌ درام‌ بالا و پايين‌ خواهد رفت‌. موقعي‌ كه‌ سطح‌ آب‌ در لوله‌ پايين‌ مي‌آيد، مقدار بخار، زيادتر از آب‌ شده‌ و باعث‌ مي‌شود كه‌ لوله‌ به‌ علت‌ حرارت‌ زياد، منبسط‌ شود. موقعي‌ كه‌ سطح‌ آب‌ در لوله‌ بالا مي‌رود، اثر خنك‌ كنندگي‌ آن‌ باعث‌ انقباض‌ لوله‌ مي‌شود. حركات‌ اين‌ لوله‌ به‌ وسيله‌ يك‌ اهرم‌ و ميله‌ به‌ سوپاپ‌ كنترل‌ آب‌ تغذيه‌ منتقل‌ مي‌شود كه‌ براساس‌ اين‌ حركات‌، سوپاپ‌ فوِ باز و بسته‌ مي‌شود. لازم‌ به‌ ذكراست‌ كه‌ لوله‌ مايل‌ و اجزاء ارتباط‌ با آن‌، بايد در معرض‌ هواي‌ اتمسفر باشد تا هواي‌ محيط‌ آب‌، لوله‌ را تا زير درجه‌ حرارت‌ اشباع‌، خنك‌ كند.

عنصر دوم‌ كنترل‌، طوري‌ طرح‌ شده‌ است‌ كه‌ سوپاپ‌ كنترل‌ آب‌ تغذيه‌ را براساس‌ بار ديگ‌بخار تنظيم‌ مي‌كند. لوله‌ها به‌ هدرهاي‌ ورودي‌ و خروجي‌ سوپرهيتر متصل‌ شده‌اند و اختلاف‌ فشار دو سوپرهيتر بر يك‌ ديافراگم‌ وارد مي‌شود كه‌ اين‌ فشار به‌ نوبه‌ خود از ديافراگم‌ به‌ يك‌ فنر اعمال‌ مي‌شود. كار اين‌ ديافراگم‌، كنترل‌ بار ديگ‌بخار است‌. اختلاف‌ فشار دوسوپرهيتر را (چنانچه‌ بار افزايش‌ يا كاهش‌ يابد) مي‌توان‌ به‌ وسيله‌ يك‌ اهرم‌ و ميله‌، بالا و پايين‌ برد. حركت‌ ديافراگم‌ تمايل‌ به‌ بستن‌ يا باز كردن‌ سوپاپ‌ كنترل‌ دارد و اين‌ حركت‌ وابسته‌ به‌ افزايش‌ يا كاهش‌ بار ديگ‌بخار است‌. بازوي‌ سوپاپ‌ تغذيه‌ از طرف‌ يك‌ زنجير و يك‌ چرخك‌ هرزگرد به‌ ميله‌هاي‌ دو عنصر كنترل‌ مرتبط‌ است‌. لذا موقعيت‌ سوپاپ‌ كنترل‌ آب‌ تغذيه‌، منتجه‌ حركات‌ دو عنصر كنترل‌ مي‌باشد.

شکل (2-20): سيستم کنترل تک عنصري، الف)بر اساس يک سطح شناور؛ ب) بر اساس خواص ترموديناميکي سيالات؛ ج) بر اساس خواص ترموديناميکي تيوپ لاستيکي

سيستم‌ كنترل‌ سه‌ عنصري‌: در اين‌ نوع‌، علاوه‌ بر دو عنصر كنترلي‌ قبلي‌، جريان‌ آب‌ تغذيه‌ به‌ ديگ‌ بخار نيز به‌ عنوان‌ عنصر سوم‌ در نظر گرفته‌ مي‌شود. شکل (2-22) طرح‌ سيستم‌ كنترل‌ سه‌ عنصري‌ را نشان‌ مي‌دهدجريان‌ بخار، براساس‌ اختلاف‌ فشار دوطرف‌ يك‌ روزنه ( Orifice)‌و به‌ وسيله‌ يك‌ جريان‌ سنج‌ بخار اندازه‌ گرفته‌ مي‌شود. به‌ طور مشابه‌، جريان‌ آب‌ نيز براساس‌ اختلاف‌ فشار دوطرف‌ يك‌ روزنه‌ اندازه‌ گرفته‌ مي‌شود و سطح‌ آب‌ به‌ وسيله‌ يك‌ ثبات‌ سطح‌ آب‌، كنترل‌ مي‌گردد. سپس‌ از طريق‌ يك‌ سيستم‌ هواي‌ فشرده‌، فرمان‌هاي‌ حاصل‌ از سه‌ عنصر كنترل‌ فوِ به‌ وسيله‌ يك‌ رله‌ استاندارد كننده‌، جمع‌ مي‌شود تا منتجة‌ حركات‌ به‌ سوپاپ‌ كنترل‌ آب‌ تغذيه‌ داده‌ شود. اين‌ نوع‌ تنظيم‌ كننده‌ در عمل‌، خيلي‌ سريع‌ و حساس‌ است‌ و معمولاً بر روي‌ ديگ‌هاي‌ بخار با ظرفيت‌ بالا نصب‌ مي‌شود.

2-9-3- سيستم‌ كنترل‌ درجه‌ حرارت‌ بخار

درجه‌ حرارت‌ بخاري‌ كه‌ امروزه‌ در ديگ‌بخار نيروگاه‌ها به‌ كار برده‌ مي‌شود، نزديك‌ به‌ درجه‌ حرارت‌ ذوب‌ فلزات‌ لوله‌هاي‌ سوپرهيتر، هدرها، لوله‌هاي‌ اصلي‌ بخار و پره‌هاي‌ توربين‌ فشار قوي‌ است‌. افزايش‌ بسيار زياد درجه‌حرارت‌ بخار بالاي‌ مقدار مطلوب‌، مي‌تواند خرناك‌ باشد و بايد درجه‌حرارت‌ بخار به‌ طور مطلوبي‌ كنترل‌ شود.

درجه‌ حرارت‌ سوپرهيتر بستگي‌ به‌ اندازه‌ و موقعيت‌ آن‌ (نسبت‌ به‌ جريان‌ گازهاي‌ حاصل‌ از احتراق) دارد. همچنين‌ به‌ مقدار سطح‌ جذب‌ حرارت‌ توسط‌ سوپرهيتر نيز بستگي‌ دارد. به‌ منظور كنترل‌ درجه‌ حرارت سوپرهيتر از راه‌هاي‌ زير استفاده‌ مي‌شود:

الف‌) منحرف‌ كردن‌ يا باي‌پاس‌ نمودن‌ گازهاي‌ حاصل‌ از احتراق: با ايجاد گذرگاه‌هاي‌ فرعي‌ گاز و نصب‌ دمپرهاي‌ مناسب‌ در دهانه‌ خروجي‌ ديگ‌بخار، مي‌توان‌ در موقعي‌ كه‌ درجه‌ حرارت‌ بخار در سوپرهيتر خيلي‌ بالاست‌، قسمتي‌ از گازها را باي پس‌ نمود (از گذرگاه‌ فرعي‌ عبور داد) تا با سوپرهيتر برخورد نداشته‌ باشد. با تنظيم‌ اين‌ دمپرها به‌ صورت‌ دستي‌ يا اتوماتيك‌ مي‌توان‌ درجه‌ حرارت‌ را بخوبي‌ كنترل‌ نمود. اين‌ روش‌ در شکل (2-6) در دهانه‌ خروجي‌ ديگ‌بخار نشان‌ داده‌ شده‌ است‌.

ب‌) استفاده‌ از دي‌سوپرهيتر غيرتماس‌: با تقسيم‌ سوپرهيترها به‌ سوپرهيترهاي‌ اوليه‌ و ثانويه‌، و نصب‌ دي‌ سوپرهيتر در ميان‌ آنها مي‌توان‌ درجه‌ حرارت‌ بخار خروجي‌ از آنها را كنترل‌ نمود. اين‌ كار با كم‌ و زياد كردن‌ بخار عبوري‌ از دي‌سوپرهيتر امكان‌پذير خواهد بود. با اين‌ كار، درجه‌ دي‌سوپرهيت‌ كنترل‌ مي‌شود. شيرها و سوپاپ‌هايي‌ كه‌ درجه‌ دي‌ سوپرهيت‌ را تنظيم‌ مي‌كنند، ممكن‌ است‌ به‌ صورت‌ دستي‌ يا اتوماتيك‌ كنترل‌ شوند.

ج‌) استفاده‌ از دي‌سوپرهيتر تماسي‌: اين‌ نوع‌ دي‌سوپرهيتر، مقدار كنترل‌ شده‌اي‌ از آب‌ تغذيه‌ را به‌ داخل‌ بخار داغ‌ (پس‌ يافته‌) مي‌پاشد و به‌ اين‌ طريق‌، درجه‌ حرارت‌ آن‌ را پاپپن‌ مي‌آورد. در شکل (2-6) از دي‌سوپرهيتر تماسي‌ استفاده‌ شده‌ است‌ كه‌ با كنترل‌ آب‌ تغذيه‌ پاششي‌ به‌ بخار پس‌ تافته‌ ما بين‌ دوسوپرهيتر (توسط‌ يك‌ بلوك‌ كنترلي‌)، دماي‌ بخار كنترل‌ مي‌شود. در نيروگاه‌هاي‌ شهيد محمد منتظر قائم‌ و شهيد سليمي‌نكا از اين‌ نوع‌ سيستم‌ كنترل‌ استفاده‌ مي‌شود.

د) تغيير ميزان‌ جريان‌ دادن‌ مجدد گازهاي‌ حاصل‌ از احتراق: اين‌ كار كه‌ توسط‌ فن‌ گردش‌ گاز (فن‌ GR ) صورت‌ مي‌گيرد، قابليت‌ كنترل‌ درجه‌ حرارت‌ بخار را ايجاد مي‌كند. البته‌ از اين‌ روش‌ كنترلي‌ در همه‌ نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌ استفاده‌ نمي‌شود. همچنين‌ معمولاً تعداد اين‌ فن‌ها دوعدد مي‌باشد. به‌ عنوان‌ نمونه‌، كاربرد اين‌ روش‌ كنترلي‌ را مي‌توان‌ در نيروگاه‌هاي‌ شهيد محمدمنتظر قائم‌، شهيد رجايي‌ و واحدهاي‌ 320 مگاواتي‌ نيروگاه‌ اسلام‌آباد مشاهده‌ نمود.

هـ) تغييرات‌ زاويه‌ مشعل‌ها: در صورتي‌ كه‌ امكان‌ تغيير زاويه‌ مشعل‌ها وجود داشته‌ باشد، مي‌توان‌ درجه‌ حرارت‌ بخار را كنترل‌ نمود. اين‌ امر بدين‌ صورت‌ امكان‌پذير است‌ كه‌ با تغيير زاويه‌ مشعل‌ها به‌ سمت‌ بالا، انتقال‌ حرارت‌ به‌ لوله‌هاي‌ اواپراتور و سوپرهيترها، بيشتر از نوع‌ تشعشعي‌ خواهد بود و با كاهش‌ برخورد حرارت‌ به‌ ديواره‌ها، تلفات‌ حرارتي‌ كاهش‌ يافته‌ و دماي‌ بخار، بالاتر مي‌رود. بالطبع‌ با تغيير زاويه‌ مشعل‌ها به‌ سمت‌ پايين‌، امكان‌ انتقال‌ حرارت‌ به‌ صورت‌ تشعشعي‌ كاهش‌ يافته‌ و درصد انتقال‌ حرارت‌ به‌ صورت‌ جابجايي‌ افزايش‌ مي‌يابد؛ زيرا درصد زيادي‌ از حرارت‌ شعله‌ها به‌ ديواره‌هاي‌ پايين‌ برخورد مي‌نمايد. در نتيجه‌ بااين‌ كار، دماي‌ سيال‌ بخار كاهش‌ مي‌يابد. البته‌ اين‌ روش‌ كنترلي‌، روش‌ ظريف‌ و دقيقي‌ نمي‌باشد. عموماً در نيروگاه‌ها و در صورت‌ استفاده‌ از اين‌ روش‌ كنترلي‌، حد تغييرات‌ زاويه‌ مشعل‌ها در حدود ْ30+ مي‌باشد (زاويه‌ مثبت‌، معرف‌ تغيير زاويه‌ مشعل‌ها به‌ سمت‌ بالا و زاويه‌ منفي‌، براي‌ تغييرات‌ زاويه‌ مشعل‌ها به‌ طرف‌ پايين‌ است‌). در نيروگاه‌ شهيد منتظرقائم‌ و واحدهاي‌ 320 مگاواتي‌ نيروگاه‌ اسلام‌آباد از اين‌ روش‌ كنترلي‌ استفاده‌ مي‌شود.

و) خاموش‌ و روشن‌ كردن‌ مشعل‌هاي‌ ثانوي‌: يكي‌ ديگر از راه‌هاي‌ كنترل‌ درجه‌ حرارت‌ بخار، خاموش‌ و روشن‌ كردن‌ مشعل‌هاي‌ ثانوي‌ كوره‌ مي‌باشد. در صورتي‌ كه‌ براي‌ بخار سيكل‌ به‌ درجه‌ حرارت‌ بالاتري‌ نياز داشته‌ باشيم‌، مي‌توان‌ با روشن‌ كردن‌ مشعل‌هاي‌ اضافي‌ به‌ اين‌ هدف‌ نايل‌ شد؛ و بر عكس‌، با خاموش‌ كردن‌ مشعل‌هاي‌ اضافي‌، مي‌توان‌ دماي‌ بخار را پايين‌ آورد. البته‌ از اين‌ روش‌ در كمتر نيروگاهي‌ استفاده‌ مي‌شود.

ز) تقسيم‌ كوره‌ به‌ دوقسمت‌ مجزا: با تقسيم‌ كوره‌ به‌ چند قسمت‌، امكان‌ كنترل‌ هر چه‌ بيشتر گازهاي‌ حاصل‌ از احتراق عبوري‌ از تجهيزات‌ داخل‌ قسمت‌هاي‌ كوره‌ به‌ وجود مي‌آيد. در نتيجه‌ امكان‌ هر چه‌ بيشتر كنترل‌ نمودن‌ دماي‌ بخار سيكل‌ فراهم‌ مي‌گردد. البته‌ در اكثر نيروگاه‌ها، حداكثر تقسيم‌بندي‌ كوره‌ به‌ دوقسمت‌ انجام‌ مي‌شود.

2-9-4- كنترل‌ فشار بخار

اگر فشار بخار در والو اصلي‌ توربين‌ پايين‌ بيايد و كمتر از مقدار مورد نظر باشد، باعث‌ افزايش‌ در مصرف‌ بخار توربين‌ مي‌شود. بنابراين‌ براي‌ حفظ‌ بازده‌ سيكل‌، بايد فشار بخار را در مقدار طراحي‌ شده‌ ثابت‌ نگه‌ داشت‌. اين‌ كار با اندازه‌گيري‌ فشار بخار توسط‌ فشار سنج‌ قابل‌ انجام‌ است‌. اين‌ فشار سنج‌ در محوطه‌ ديگ‌بخار نصب‌ مي‌شود. با تغيير فشار اندازه‌گيري‌ شده‌ نسبت‌ به‌ فشار مورد نظر، مي‌توان‌ ميزان‌ بخار خروجي‌ از ديگ‌ بخار را تنظيم‌ نمود.

2-9-5- كنترل‌ سيستم‌ احتراق

در اين‌ سيستم‌ كنترلي‌، مقدار سوخت‌ و هواي‌ لازم‌ براي‌ احتراق به‌ طور جداگانه‌ كنترل‌ و براي‌ هر يك‌ از مشعل‌ها فرستاده‌ مي‌شود. لازم‌ به‌ ذكر است‌ كه‌ هوا و سوخت‌ بايد داراي‌ نسبت‌ معيني‌ باشند كه‌ اين‌ نسبت‌ به‌ صورت‌ يك‌ منحني‌ توسط‌ سازنده‌ ديگ‌بهار داده‌ مي‌شود. اين‌ منحني‌، ميزان‌ هواي‌ لازم‌ را براي‌ سوخت‌هاي‌ مختلف‌ (جهت‌ احتراق كامل‌) نشان‌ مي‌دهد. بهترين‌ حالت‌ احتراق وقتي‌ است‌ كه‌ درصد اكسيژن‌ در داخل‌ كوره‌ صفر باشد؛ يعني‌ تمام‌ سوخت‌ و هوا به‌ طور كامل‌ محترِ شود. در نتيجه‌ براي‌ آن‌ كه‌ منحني‌ مناسبي‌ را جهت‌ تعيين‌ مقدار هواي‌ لازم‌ در بارهاي‌ مختلف‌ داشته‌ باشيم‌، از طريق‌ تجربي‌ منحني‌ مورد نظر به‌ دست‌ مي‌آيد تا حول‌ اين‌ منحني‌ به‌ اپراتور اجازه‌ داده‌ مي‌شود كه‌ هواي‌ اضافي‌ را با توجه‌ به‌ شرايط‌ ديگ‌بخار تغيير دهد. به‌ منظور كنترل‌ سيستم‌ احتراق، بايد كنترل‌هاي‌ زير صورت‌ گيرد:

الف‌) كنترل‌ هواي‌ مشعل‌

تغييرات‌ هواي‌ ورودي‌ به‌ مشعل‌ها را مي‌توان‌ به‌ دو روش‌ كنترل‌ نمود:

الف‌) تغيير سرعت‌ فن‌ مكش‌ هواي‌ مشعل‌ها ;(FD Fan)

ب‌) تغيير ميزان‌ باز شدگي‌ دريچه‌هاي‌ كنترل‌ هواي‌ مشعل‌ها؛

در اين‌ دو روش‌، ميزان‌ هواي‌ مورد نياز با مقدار دبي‌ هواي‌ اندازه‌گيري‌ شده‌ مقايسه‌ مي‌شود و اختلاف‌ اين‌ دو، از طريق‌ يك‌ كنترل‌ كننده‌ موجب‌ باز و بسته‌ شدن‌ دريچه‌هاي‌ هوا (به‌ اندازه‌ مورد لزوم‌)، و يا تغيير سرعت‌ فن‌ مكش‌ هواي‌ مشعل‌ها مي‌شود. شکل (2-6) نحوه‌ كنترل‌ ميزان‌ هواي‌ ورودي‌ را با تنظيم‌ كننده‌ سرعت‌ فن‌ مكش‌ هواي‌ مشعل‌ها نشان‌ مي‌دهد.

ب‌) كنترل‌ سوخت‌ مشعل‌

وقتي‌ تقاضاي‌ توربين‌ براي‌ بخار افزايش‌ يابد، فشار سيال‌ موجود در ديگ‌ بخار كم‌ مي‌شود؛ بنابراين‌ براي‌ غلبه‌ بر كاهش‌ فشار ديگ‌بخار و بازگرداندن‌ فشار لازم‌ به‌ ديگ‌بخار، بايد سوخت‌ بيشتري‌ به‌ كوره‌ برسد. به‌ اين‌ منظور، همان‌ گونه‌ كه‌ در شکل (2-6) نشان‌ داده‌ شده‌ است‌، با نمونه‌گيري‌ از فشار سيال‌ بخار و ارسال‌ آن‌ به‌ سيستم‌ كنترل‌، ميزان‌ سوخت‌ مورد نياز براي‌ مشعل‌ها تعيين‌ مي‌گردد.

ج‌) كنترل‌ فشار محفظه‌ احتراق

با تغيير و تنظيم‌ دور فن‌ مكش‌ دود، مي‌توان‌ ميزان‌ فشار ديگ‌بخار را كنترل‌ نمود. بدين‌ منظور مطابق‌ با شکل (2-6) با اندازه‌گيري‌ فشار كوره‌ و ارسال‌ آن‌ به‌ بلوك‌ كنترل‌ فشار محفظه‌ احتراق، سيگنال‌ مناسب‌ براي‌ تغيير دورفن‌ مكش‌ دود مهيا مي‌شود.

2-10- كندانسور

2-10-1- مقدمه

بخار سيكل‌، پس‌ از اين‌ كه‌ كارش‌ را روي‌ توربين‌ انجام‌ داد و حداكثر انرژي‌اش‌ را به‌ پره‌هاي‌ توربين‌ منتقل‌ نمود، بايد دوباره‌ به‌ ديگ‌بخار برگردانده‌ شود. مقدار بخار خروجي‌ از توربين‌، بسيار زياد است‌ و اگر اين‌ بخار وارد فضاي‌ آزاد شود، از نظر اقتصادي‌ ضرر بزرگي‌ است‌؛ چرا كه‌ همين‌ مقدار آب‌ مقطر دوباره‌ بايد توليد شود تا اقتصادي‌ ضرر بزرگي‌ است‌؛ چرا كه‌ همين‌ مقدار آب‌ مقطر دوباره‌ بايد توليد شود تا توسط‌ پمپ‌ تغذيه‌ فشار آن‌ زياد شده‌ و در ديگ‌بخار به‌ آن‌ حرارت‌ داده‌ شود. به‌ منظور استفاده‌ مجدد از بخار خارج‌ شده‌ از توربين‌، آن‌ را در وسيله‌اي‌ به‌ نام‌ كندانسور، تبديل‌ به‌ شمار مي‌رود كه‌ در آن‌، بخار خروجي‌ از توربين‌ به‌ وسيله‌ سيال‌ خنك‌ كننده‌ تقطير مي‌شود. در اين‌ قسمت‌، انواع‌ كندانسور، وظايف‌ آن‌ و انواع‌ سيستم‌هاي‌ خنك‌كنندگي‌ مورد بررسي‌ قرار مي‌گيرند.

2-10-2-اصول‌ كار و وظايف‌ كندانسور

با توجه‌ به‌ حجم‌ بسيار زياد بخار خروجي‌ از توربين‌، امكان‌ اين‌ كه‌ اين‌ بخار را توسط‌ پمپ‌ تغذيه‌ به‌ سمت‌ ديگ‌بخار هدايت‌ كنيم‌، وجود ندارد. لذا لازم‌ است‌ تا بخار را در وسيله‌اي‌ به‌ نام‌ كندانسور، تبديل‌ به‌ مايع‌ نمود تا حجم‌ آن‌ كاهش‌ يابد كه‌ در اين‌ حالت‌، پمپاژ كردن‌ آن‌ هم‌ راحت‌تر و با صرفه‌ اقتصادي‌ بيشتري‌ صورت‌ مي‌گيرد. قبلاً در بخش‌ سيكل‌هاي‌ نيروگاه‌ بخاري‌، بيان‌ شد كه‌ هر چه‌ فشار سيال‌ خروجي‌ توربين‌ كمتر شود، بازده‌ سيكل‌ افزايش‌ مي‌يابد. در اين‌ گونه‌ موارد، بايد فشار خروجي‌ توربين‌ را حتي‌ ار فشار اتمسفر نيز كمتر كرد. در اين‌ حالت‌، كندانسور به‌ عنوان‌ مخزني‌ كه‌ خلاء در آن‌ ايجاد مي‌شود، وجودش‌ لازم‌ است‌ تا هر چه‌ ميزان‌ خلاء كندانسور بيشتر باشد، بازده‌ توربين‌ بيشتر مي‌گردد. به‌ علت‌ تبديل‌ بخار به‌ آب‌ در كندانسور( كه‌ با كاهش‌ حجم‌ همراه‌ است‌) خلاء ايجاد مي‌شود. همچنين‌ هر گونه‌ گاز و حباب‌هاي‌ هوايي‌ كه‌ در سيال‌ بخار وجود دارد و وارد كندانسور شده‌ است‌، در اثر عمل‌ تقطير، در كندانسور آزاد مي‌شود، و با توجه‌ به‌ مكش‌ هوا در آن‌، از آب‌ جدا مي‌گردد.

2-10-3- دستگاه‌هاي‌ تخليه‌ هوا

همان‌گونه‌ كه‌ در بخش‌ قبلي‌ بيان‌ نموديم‌، به‌ منظور عملكرد مناسب‌ كندانسور، بايد هواي‌ موجود در داخل‌ كندانسور، تخليه‌ شده‌ تا فشار موجود در آن‌ به‌ فشار در حد خلاء باقي‌ بماند. بدين‌ منظور در كندانسور، تجهيزاتي‌ به‌ نام‌ سيستم‌هاي‌ تخليه‌ هوا منظور مي‌شود. در اين‌ قسمت‌، تجهيزات‌ مختلف‌ در تخيه‌ هواي‌ كندانسور را بيان‌ مي‌كنيم‌.

الف‌) اجكتور هوا (خارج‌ كننده‌ هوا): در اجكتور هوا با استفاده‌ از يك‌ سيال‌ مايع‌ يا يك‌ گاز پرفشار (به‌ عنوان‌ عامل‌ اصلي‌)، هواي‌ كندانسور تخليه‌ مي‌شود. ابتدا اين‌ عامل‌ از ميان‌ يك‌ شيپوره‌ عبور مي‌كند تا انرژي‌ پتانسيل‌ آن‌ (انرژي‌ فشاري‌) تبديل‌ به‌ انرژي‌ جنبشي‌ (سرعت‌) شود. سپس‌ اين‌ سيال‌ با سرعت‌ زياد، هوا و گازهاي‌ غيرقابل‌ تقطير را مكيده‌ و به‌ همراه‌ خود از طريق‌ يك‌ لوله‌ پخش‌ كننده‌ خارج‌ مي‌سازد. در لوله‌ پخش‌ كننده‌، مجدداً انرژي‌ سرعت‌، تبديل‌ به‌ انرژي‌ فشاري‌ مي‌شود. به‌ عنوان‌ مثال‌ در نيروگاه‌ رامين‌ براي‌ تخليه‌ هواي‌ كندانسور از سه‌ اجكتور با سيال‌ آب‌ (يا اجكتو آبي‌) استفاده‌ مي‌شود تا فشار كندانسور به‌ ²^kg/_cm 74% باقي‌ بماند.

عامل‌ مناسب‌ ديگري‌ كه‌ در اجكتورهاي‌ هوا به‌ كار مي‌رود، سيال‌ بخار است‌. در اين‌ نوع‌ اجكتورها نيز، بخار با فشار زياد با عبور از يك‌ يا چند شيپوره‌ منبسط‌ مي‌شود و انرژي‌ جنبشي‌ آن‌ افزايش‌ مي‌يابد. در اثر اين‌ انبساط‌، هواي‌ داخل‌ كندانسور (كه‌ توسط‌ مجرايي‌ به‌ اجكتور مرتبط‌ است‌) به‌ داخل‌ آن‌ كشيده‌ مي‌شود. در خروجي‌ شيپوره‌ها بخار مخلوط‌ با هوا وارد قسمت‌ مبدل‌ اجكتور مي‌گردد تا در آنجا، در اثر تماس‌ غيرمستقيم‌ با آب‌ سيكل‌، بخار مذكور تقطير شود؛ در نتيجه‌، هواي‌ همراه‌ با گازهاي‌ ديگر (كه‌ تقطير نشدني‌ هستند) از دريچه‌هاي‌ مربوطه‌ به‌ محيط‌ خارج‌ فرستاده‌ مي‌شود. شکل (2-23-الف) يك‌ اجكتور اصلي‌ هوا از نوع‌ بخاري‌ دو مرحله‌اي‌ را نشان‌ مي‌دهد كه‌ هوا را در دومرحله‌ مجزا از بخار جدا مي‌كند. اجكتور راه‌انداز از جهت‌ ساختمان‌ و اصول‌ كار، مشابه‌ اجكتور معمولي‌ است‌ كه‌ ميزان‌ مصرف‌ بخار اين‌ نوع‌ اجكتورهاي‌ هوا زياد است‌ و بالطبع‌، ميزان‌ هوايي‌ كه‌ قادر به‌ تخليه‌ است‌، زياد مي‌باشد. در شکل (2-23-ب) يك‌ نوع‌ اجكتور راه‌انداز از نوع‌ بخاري‌ و تك‌ مرحله‌اي‌ نشان‌ داده‌ شده‌ است‌. به‌ عنوان‌ نمونه‌ در نيروگاه‌ شهيد رجايي‌ از يك‌ اجكتور راه‌انداز با سيال‌ بخار استفاده‌ مي‌شود كه‌ بخار با فشار ²^kg/_cm 14 و درجه‌ حرارت‌ C ْ345 وظيفه‌ تخليه‌ هوا را در زمان‌ راه‌اندازي‌ برعهده‌ دارد. در اين‌ نيروگاه‌، اجكتور اصلي‌ هوا هم‌ از نوع‌ بخاري‌ است‌ كه‌ بخار با فشار²^kg/_cm 14 و درجه‌ حرارت‌ C ْ475، وظيفه‌ خارج‌سازي‌ هوا به‌ مقدار ^kg/_h 6/30 را برعهده‌ دارد.

لازم‌ به‌ ذكر است‌ كه‌ اجكتور اصلي‌ براي‌ كار عادي‌ در نظر گرفته‌ مي‌شود و داراي‌ يك‌ واحد ذخيره‌ نيز هست‌. با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ اجكتور اصلي‌ به‌ طور دائم‌ در مدار است‌، لذا نبايد بخار خروجي‌ از آن‌ را هدر داد؛ بلكه‌ بايد اين‌ بخار را توسط‌ يك‌ كندانسور كوچك‌ تقطير نمود و به‌ كندانسور اصلي‌ برگردانند.

ب‌ - پمپ‌ تخليه‌ هوا: اجكتورهاي‌ هوا از نوع‌ بخاري‌ براي‌ واحدهاي‌ بزرگ‌ (كه‌ با شرايط‌ فشار و درجه‌ حرارت‌ بالاي‌ بخار كار مي‌كنند) ايده‌آل‌ نيستند؛ زيرا از نظر اقتصادي‌ به‌ صرفه‌ نيست‌ كه‌ براي‌ مصارف‌ كمكي‌، بخار موجود در ديگ‌ بخار اصلي‌ را كاهش‌ فشار و درجه‌ حرارت‌ داد. با شرايط‌ معمول‌، بخار مورد استفاده‌ در اكثر نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌ (فشار در حدود atm 100 و دماي‌ در حدود C ْ566)، صورت‌ اقتصادي‌ آن‌ است‌ كه‌ براي‌ مصارف‌ كمكي‌ بخار، يك‌ منبع‌ جداگانه‌ كه‌ شرايط‌ بخار آن‌ نسبتاً پايين‌ باشد، تهيه‌ شود. در اين‌ گونه‌ موارد مناسب‌ است‌ تا براي‌ خلاءگيري‌، به‌ جاي‌ اجكتور از نوع‌ بخاري‌، از پمپ‌ هوا استفاده‌ شود. اين‌ پمپ‌ها به‌ سه‌ نوع‌ گردشي‌،رينگ‌ مايع‌، و هيدروليك‌ تقسيم‌ مي‌شوند.

2-10-4- انواع‌ كندانسور از نظر ساختمان‌ قرار گرفتن‌ آنها

كندانسور نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌ را از نظر ساختمان‌ قرار گرفتن‌ آنها به‌ صورت‌ زير تقسيم‌بندي‌ مي‌كنند:

الف‌)كندانسورهاي آويزان در كندانسورهاي‌ آويزان‌، وزن‌ كندانسور توسط‌ تعداد زيادي‌ فنر (كه‌ بين‌ پايه‌ و ته‌ كندانسور قرار مي‌گيرند) تحمل‌ مي‌شود. اين‌ فنرها كمك‌ مي‌كنند تا كندانسور بتواند لرزش‌هاي‌ ناشي‌ از توربين‌ و يا ورود بخار به‌ كندانسور و تغيير طول‌ احتمالي‌ را تحمل‌ كند.

ب‌) كندانسورهاي‌ خورجيني‌: اين‌ نوع‌ كندانسورها به‌ صورت‌ دوقسمت‌ جدا از هم‌ در دو طرف‌ سيلندر توربين‌ فشار ضعيف‌ قرار مي‌گيرند كه‌ به‌ طور جداگانه‌ روي‌ پايه‌هاي‌ خود نگهداري‌ مي‌شوند.

ج‌) كندانسورهاي‌ چهاركنج‌: در اين‌ كندانسورها، قسمت‌هاي‌ چهارگانه‌ كندانسور بر روي‌ اسكت‌ نگهدارنده‌ توربين‌ توسط‌ پايه‌هايشان‌ سوار شده‌اند.

در دو نوع‌ (ب‌) و (ج‌)، چون‌ بخار خروجي‌ از توربين‌، بلافاصله‌ وارد كندانسور مي‌شود، افت‌ فشار كمتري‌ در كانال‌ بخار پيش‌ مي‌آيد. در نتيجه‌ در يك‌ خلاء معين‌، تبادل‌ حرارتي‌ بهتري‌ صورت‌ مي‌گيرد. شکل (2-24) موقعيت‌ كندانسورهاي‌ فوِ را در اتصال‌ با توربين‌ فشار ضعيف‌ نشان‌ مي‌دهد.

2-10-5- انواع‌ كندانسور از نظر خنك‌سازي‌ بخار

بخار را مي‌توان‌ با استفاده‌ از انواع‌ كندانسورهاي‌ زير به‌ آب‌ تبديل‌ نمود:

الف‌) كندانسور پاششي‌ (فواره‌اي‌)

اين‌ نوع‌ كندانسور مطابق‌ شکل (2-25) مي‌باشد كه‌ از پاشيده‌ شدن‌ مستقيم‌ آب‌ خنك‌ كننده‌ و بخار، به‌ داخل‌ يكديگر تشكيل‌ مي‌گردد. بخار در اين‌ نوع‌ كندانسور، در اثر تماس‌ مستقيم‌ با آب‌ خنك‌ كننده‌، حرارت‌ خود را از دست‌ داده‌ و تقطير مي‌شود. بخاري‌ كه‌ در كندانسور به‌ آب‌ تبديل‌ مي‌شود، مجدداً وارد ديگ‌بخار مي‌گردد.

با توجه‌ به‌ مخلوط‌ شدن‌ مستقيم‌ آب‌ خنك‌ كننده‌ و بخار، آب‌ مورد نظر بايد از نوع‌ آب‌ مقطر خالص‌ باشد. در نتيجه‌، مصرف‌ آب‌ مقطر نيروگاه‌هاي‌ با اين‌ نوع‌ كندانسور، بسيار زياداست‌ كه‌ مناسب‌ نمي‌باشد. نمونه‌اي‌ از اين‌ نوع‌ كندانسور را مي‌توان‌ در نيروگاه‌هاي‌ شهيد محمدمنتظري‌ و شهيد رجايي‌ مشاهده‌ نمود. بخار ورودي‌ به‌ كندانسور اين‌ دونيروگاه‌ به‌ ترتيب‌ 420 و 556 تن‌ برساعت‌ (ton/h) مي‌باشد كه‌ آب‌ خنك‌كن‌ با دبي‌هاي‌ h /³m 25100 و h /³m 26300 باعث‌ تبديل‌ بخار به‌ آب‌ اشباع‌ مي‌شود. با اين‌ انتقال‌ حرارت‌، دماي‌ آب‌ ورودي‌ به‌ كندانسور نيروگاه‌ شهيد رجايي‌ (كه‌ حدود C ْ48 است‌) به‌ C ْ2/59 افزايش‌ مي‌يابد. در نمونه‌هاي‌ جديد كندانسورهاي‌ پاششي‌ (به‌ نام‌ كندانسورهاي‌ افشان‌)، آنها را به‌ برج‌ خنك‌كن‌ خشك‌ متصل‌ مي‌كنند كه‌ در اين‌ حالت‌، برج‌ خنك‌كن‌ به‌ صورت‌ يك‌ مبدل‌ حرارتي‌ به‌ جاي‌ كندانسور مورد استفاده‌ قرار مي‌گيرد. اين‌ نوع‌ كندانسور در شکل (2-26) نشان‌ داده‌ شده‌ است‌.

ب‌) كندانسور سطحي‌

در اين‌ نوع‌ كندانسورها، انتقال‌ حرارت‌ به‌ صورت‌ غيرمستقيم‌ است‌. اين‌ بدان‌ معني‌ است‌ كه‌ آب‌ خنك‌كننده‌ از درون‌ لوله‌هاي‌ متعدد موجود در كندانسور عبور مي‌كند و بخار ورودي‌ به‌ كندانسور با برخورد به‌ اين‌ لوله‌ها حرارت‌ خود را از دست‌ داده‌ و تبديل‌ به‌ مايع‌ مي‌شود. در اين‌ كندانسور، پس‌ از انتقال‌ حرارت‌ غيرمستقيم‌، بخار تقطير شده‌ به‌ صورت‌ آب‌ مقطر در ته‌ كندانسور جمع‌ مي‌شود و سپس‌ توسط‌ پمپ‌ تخليه‌ به‌ سمت‌ پيش‌ گرمكن‌ها هدايت‌ مي‌گردد. بيشتر كندانسورهاي‌ مدرن‌، از اين‌ نوع‌ هستند. طرح‌ اين‌ نوع‌ كندانسورها را مي‌توان‌ در شکل (2-27) مشاهده‌ نمود. به‌ عنوان‌ مثالي‌ كه‌ از اين‌ نوع‌ كندانسورها، مي‌توان‌ به‌ كندانسورهاي‌ سطحي‌ نيروگاه‌ اسلام‌آباد و تبريز اشاره‌ نمود.

در طراحي‌ لوله‌هاي‌ اين‌ نوع‌ كندانسورها بايد سه‌ شرط‌ اساسي‌ زيرتأمين‌ شود:

الف‌) حداكثر سطح‌ لوله‌ها براي‌ تبادل‌ حرارت‌ مهيا شود؛

ب‌)بايد قطر لوله‌ها به‌ گونه‌اي‌ طراحي‌ شود كه‌ آب‌ در داخل‌ اين‌ لوله‌ها به‌ طور يكنواخت‌ گرم‌ شود. اگر قطر لوله‌ها زياد باشد، آب‌ خنك‌ كننده‌ در مركز لوله‌ قادر به‌ جذب‌ حرارت‌ نخواهد بود.

ج‌) آب‌ خنك‌ كننده‌ نبايد خيلي‌ گرم‌ شود. اين‌ وضع‌ در حالتي‌ پيش‌ مي‌آيد كه‌ قطر لوله‌ها خيلي‌ كوچك‌ باشد. در اين‌ حالت‌، جريان‌ آب‌ در اين‌ لوله‌ها باعث‌ اختلالاتي‌ مي‌شود كه‌ محدود شدن‌ جريان‌ آب‌ در لوله‌ها را به‌ همراه‌ خواهد داشت‌.

2-10-6- وسايل‌ حفاظتي‌ كندانسور

عموماً اشكالات‌ اساسي‌ ايجاد شده‌ در كندانسور به‌ صورت‌ افزايش‌ فشار مطلق‌ و يا افزايش‌ سطح‌ آب‌ ظاهر مي‌شود، و با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ كندانسور به‌ گونه‌اي‌ طراحي‌ مي‌شود كه‌ قادر به‌ تحمل‌ فشار از داخل‌ نيست‌، در نتيجه‌ بايد از اين‌ وضع‌ جلوگيري‌ نمود. همچنين‌ افزايش‌ سطح‌ آب‌ كندانسور، باعث‌ بسته‌ شدن‌ راه‌ خروجي‌ هوا مي‌شود و در نتيجه‌ فشار كندانسور زياد مي‌شود كه‌ نهايتاً باعث‌ كاهش‌ كار توربين‌ مي‌شود. و در نتيجه‌، فشار كندانسرو زياد مي‌شود كه‌ نهايتاً باعث‌ كاهش‌ كار توربين‌ مي‌شود. بدين‌ منظور، تجهيزات‌ زير جهت‌ حفاظت‌ كندانسور استفاده‌ مي‌شود.

1- نشان‌ دهنده‌ ارتفاع‌ آب‌

اين‌ آب‌ نما از يك‌ لوله‌ شيشه‌اي‌ مخصوص‌ تشكيل‌ شده‌ است‌ كه‌ توسط‌ شيرهايي‌ با بالا و پايين‌ سطح‌ آب‌ كندانسور در ارتباط‌ است‌ (در نتيجه‌ تمام‌ اتصالات‌ آب‌ نما، تحت‌ خلاء كندانسور قرار دارد). براساس‌ قانون‌ ظروف‌ مرتبط‌، آب‌ در لوله‌ شيشه‌اي‌، معادل‌ سطح‌ آب‌ كندانسور است‌. البته‌ سطح‌ آب‌ كندانسور را نيز مي‌توان‌ توسط‌ دستگاه‌هاي‌ الكتريكي‌ تعيين‌ نمود؛ ولي‌ مطمئن‌ترين‌ وسيله‌ همان‌ آب‌نماي‌ شيشه‌اي‌ است‌.

2- اعلام‌ خطر براي‌ سطح‌ بالا و پايين‌ آب‌ داخل‌ كندانسور

سيستم‌ آلارم‌ سطح‌ آب‌ كندانسور در شکل (2-28) نشان‌ داده‌ شده‌ است‌.

اين‌ دستگاه‌ از يك‌ مخزن‌ فلزي‌ كوچك‌ با دولوله‌ رابط‌ (كه‌ به‌ بالا و پايين‌ سطح‌ آب‌ كندانسور متصل‌ است‌) تشكيل‌ شده‌ است‌؛ به‌ گونه‌اي‌ كه‌ سطح‌ آب‌ مخزن‌، همان‌ سطح‌ آب‌ كندانسور مي‌باشد. در داخل‌ مخزن‌، كره‌ شناوري‌ قرار دارد كه‌ به‌ وسيله‌ يك‌ اهرم‌ به‌ يك‌ اتصال‌ الكتريكي‌ مرتبط‌ مي‌شود. حال‌ اگر سطح‌ آب‌ از حد مجاز بالاتر يا پايين‌تر رود، اتصال‌ الكتريكي‌ برقرار مي‌شود. تا زنگ‌ خطري‌ به‌ صدا در آيد. همچنين‌ دستگاه‌ ديگري‌ در پايين‌ آمدن‌ سطح‌ آب‌ كندانسور وجود دارد و آن‌ چنين‌ است‌ كه‌ اگر سطح‌ آب‌ بسيار پايين‌ آيد، پمپ‌ آب‌ مقطر كندانسور از كار بيفتد.

3- شيراطمينان‌ اتمسفري‌

اين‌ شير اطمينان‌ به‌ گونه‌اي‌ طراحي‌ شده‌ است‌ كه‌ وقتي‌ فشار در كندانسور، بالاتر از فشار مطلوب‌ (فشار نزديك‌ خلاء) باشد، باز مي‌شود تا مقداري‌ از بخار موجود در كندانسور خارج‌ شود و در نهايت‌، فشار داخل‌ كندانسور معادل‌ فشار اتمسفر گردد. معمولاً اين‌ حالت‌ هنگامي‌اتفاِ مي‌افتد كه‌ فشار داخل‌ كندانسور، حدود 5/0 اتمسفر بيشتر از هواي‌ بيرون‌ باشد.

2-10-7- تميز كردن‌ كندانسور

با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ آب‌ خنك‌كن‌ موجود در كندانسور، آب‌ مقطر نيست‌ و داراي‌ املاح‌ و ناخالصي‌ها مي‌باشد، در نتيچه‌ بايد لوله‌هاي‌ كندانسور را مرتباً تميز نمود. يكي‌ از راه‌هاي‌ تميز كردن‌ لوله‌ها در حين‌ كار كندانسور، تزريق‌ كلر به‌ آب‌ خنك‌ كن‌ و در جايي‌ قبل‌ از ورود به‌ كندانسور (معمولاً در تلمبه‌ خانه‌) مي‌باشد. اين‌ كار باعث‌ مي‌شود تا موجودات‌ زنده‌ آلي‌ كه‌ باعث‌ كثيف‌ شدن‌ لوله‌ها و چسبيدن‌ به‌ آن‌ مي‌شوند، از بين‌ روند. اين‌ كار معمولاً در هر شيفت‌ كاري‌ انجام‌ مي‌شود.

در بعضي‌ از نيروگاه‌ها براي‌ تميز كردن‌، از سيستمي‌به‌ نام‌ تپروگ استفاده‌ مي‌شود. در اين‌ روش‌، تعداد معيني‌ گلوله‌هاي‌ پلاستيكي‌ ريز با سطح‌ خارجي‌ زبر، توسط‌ يك‌ پمپ‌ مخصوص‌ در محل‌ قبل‌ از ورود به‌ كندانسور، وارد آب‌ خنك‌كن‌ مي‌شود. اين‌ گلوله‌ها توسط‌ جريان‌ آب‌ خنك‌كن‌ به‌ داخل‌ لوله‌هاي‌ كندانسور مي‌روند تا كثافات‌ لوله‌ها را پاك‌ كنند. در نهايت‌، در خروجي‌ لوله‌هاي‌ كندانسور، اين‌ گلوله‌ها جمع‌ مي‌شود. اين‌ روش‌ در شکل (2-29) نشان‌ داده‌ شده‌ است‌. البته‌ در موقعي‌ كه‌ كندانسور از سرويس‌ خارج‌ باشد، مي‌توان‌ با بازكردن‌ درپوش‌هاي‌ لوله‌هاي‌ كندانسور، آنها را به‌ راحتي‌ تميز نمود.

2-11- سيستم‌هاي‌ آب‌ گردشي‌ خنك‌كننده‌ كندانسور

2-11-1- مقدمه

با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ دماي‌ سيال‌ خنك‌ كن‌ در كندانسور، با دريافت‌ حرارت‌ از بخار ورودي‌ به‌ كندانسور بالا مي‌رود، در نتيجه‌ بايد به‌ گونه‌اي‌ دماي‌ اين‌ آب‌ خنك‌ كن‌ پايين‌ آيد تا بتوان‌ دوباره‌ از اين‌ آب‌ استفاده‌ نمود. راه‌هاي‌ متنوعي‌ براي‌ خنك‌ كردن‌ اين‌ آب‌ وجود دارد. بدين‌ منظور، خنك‌ شدن‌ آب‌ بر دواصل‌ استوار است‌.

1- خنك‌ شدن‌ در اثر اختلاف‌ درجه‌ حرارت‌؛

2- خنك‌ شدن‌ در اثر تبخير؛

اختلاف‌ بين‌ دماي‌ آب‌ خنك‌ كن‌ و هوا باعث‌ مي‌شود تا آب‌ (كه‌ گرمتر از هوا است‌) انرژي‌ حرارتي‌ خود را از دست‌ دهد. البته‌ مقدار انتقال‌ حرارت‌، بستگي‌ به‌ اختلاف‌ اين‌ دودرجه‌ حرارت‌ و سطح‌ تبادل‌ حرارت‌ دارد. مكانيزم‌ خنك‌ شدن‌ در اثر تبخير، آن‌ است‌ كه‌ وقتي‌ آب‌ در معرض‌ جريان‌ هوا قرار مي‌گيرد، قسمتي‌ از آن‌ تبخير مي‌شود. البته‌ براي‌ تبخير شدن‌ آب‌، نياز به‌ مقداري‌ انرژي‌ است‌ كه‌ اين‌ انرژي‌ از آب‌ گرفته‌ مي‌شود و در نتيجه‌ سيال‌ آب‌، نياز به‌ مقداري‌ انرژي‌ است‌ كه‌ اين‌ انرژي‌ از آب‌ گرفته‌ مي‌شود و در نتيجه‌ سيال‌ آب‌ و هوا، ميزان‌ جابجايي‌ هوا، تشعشع‌ خورشيد، و مهمتر از همه‌ رطوبت‌ هواي‌ محيط‌ دارد. هر چه‌ رطوبت‌ نسبي‌ كمتر باشد، درصد تبخير زياد مي‌شود. بنابراين‌، استفاده‌ از اين‌ اصل‌ در نيروگاه‌هاي‌ كنار دريا (كه‌ رطوبت‌ زياد است‌) امكان‌پذير نيست‌.

2-11-2- انواع‌ سيستم‌هاي‌ خنك‌ كن‌

سيستم‌هاي‌ خنك‌كن‌ براساس‌ نوع‌ طراحي‌ و شرايط‌ محيطي‌، اقسام‌ مختلفي‌ دارند كه‌ درشکل (2-30) نشان‌ داده‌ شده‌ است‌.

انواع‌ اين‌ سيستم‌ها را مي‌توان‌ به‌ صورت‌ زير نام‌ برد:

الف‌) سيستم‌ آب‌ تازه‌ يا يكبار گذر؛

ب‌) سيستم‌ چرخشي‌؛

ج‌) سيستم‌ تركيبي‌؛

اكنون‌ به‌ تشريح‌ هر كدام‌ از اين‌ سيستم‌ها خواهيم‌ پرداخت‌.

2-11-3- سيستم‌ يكبار گذر

در اين‌ سيستم‌ها، آب‌ خنك‌كن‌ از يك‌ منبع‌ طبيعي‌ آب‌، مثل‌ دريا، درياچه‌ طبيعي‌ يا مصنوعي‌، و يا رودخانه‌ها گرفته‌ مي‌شود و به‌ وسيله‌ پمپ‌هاي‌ چرخش‌ آب‌ خنك‌كننده‌ به‌ درون‌ لوله‌هاي‌ كندانسور جريان‌ مي‌يابد. اين‌ آب‌، ضمن‌ عبور از اين‌ لوله‌ها گرم‌ شده‌ و دوباره‌ به‌ همان‌ منبع‌، تخليه‌ مي‌شود.

فاصله‌ تخليه‌ آب‌ از مكان‌ برداشت‌ آن‌ بايد زياد باشد تا دماي‌ آب‌ بازگشتي‌ به‌ منبع‌، تأثيري‌ بر دماي‌ آب‌ برداشتي‌ از منبع‌ نداشته‌ باشد. همچنين‌ طراحي‌ سيستم‌ خنك‌كن‌ بايد به‌ گونه‌اي‌ باشد كه‌ دماي‌ آب‌ برگشتي‌ به‌ منبع‌، مسائل‌ زيست‌ محيطي‌ را براي‌ آبزيان‌ به‌ همراه‌ نداشته‌ باشد. طراحي‌ اين‌ سيستم‌ها در شکل (2-31) نشان‌ داده‌ است‌. به‌ عنوان‌ مثال‌ در نيروگاه‌هاي‌ نكا و بندرعباس‌ كه‌ در كنار دريا قرار گرفته‌اند، از سيستم‌ يكبار گذر استفاده‌ مي‌شود؛ زيرا آب‌ دريا با دماي‌ مناسب‌ و به‌ مقدار كافي‌ در دسترس‌ مي‌باشد. در نيروگاه‌ نكا، آب‌ ورودي‌ از دريا با دبي‌ ton/h 52000 و دماي‌ حدود C ْ21 وارد كندانسور مي‌شود كه‌ با دريافت‌ حرارت‌ از بخار خروجي‌ توربين‌، به‌ آب‌ با دماي‌ C ْ31 تبديل‌ مي‌گردد.

2-11-4- سيستم‌ چرخشي‌

سيستم‌هاي‌ چرخشي‌ را مي‌توان‌ به‌ دونوع‌ زير تقسيم‌ نمود:

الف‌) سيستم‌ باز يا فرآيند خنك‌كن‌تر(Wet Cooling System)؛

ب‌) سيستم‌ بسته‌ يا فرآيند خنك‌كن‌ خشك‌ (Dry Cooling System)؛

اكنون‌ به‌ توضيح‌ هر كدام‌ از اين‌ دوسيستم‌ مي‌پردازيم‌.

الف‌) سيستم‌ باز يا خنك‌كن‌تر: در اين‌ سيستم‌ از دوروش‌ براي‌ خنك‌ كردن‌ سيال‌ آب‌ استفاده‌ مي‌شود.

الف‌ - 1 - استخرهاي‌ خنك‌كن‌؛

الف‌ - 2 - برج‌هاي‌ خنك‌كن‌تر؛

الف‌ 1- استخرهاي‌ خنك‌كن‌: در واحدهاي‌ توليدي‌ كوچك‌ (كه‌ نياز زيادي‌ به‌ آب‌ خنك‌كن‌ نيست‌) از استخرهاي‌ بزرگي‌ استفاده‌ مي‌شود كه‌ آب‌ خنك‌ كن‌ پس‌ از عبور از لوله‌هاي‌ كندانسور و گرم‌ شدن‌، وارد اين‌ استخر مي‌شود تا به‌ طور طبيعي‌ خنك‌ شود. در صورتي‌ كه‌ كاهش‌ درجه‌ حرارت‌ به‌ طور طبيعي‌ امكان‌پذير نباشد، از طريق‌ اسپري‌ كردن‌ آب‌ استخر، درجه‌ حرارت‌ آب‌ را كاهش‌ مي‌دهند. در اين‌ حالت‌، با پاشش‌ آب‌ استخر به‌ سمت‌ بالاي‌ حوضچه‌ و با پخش‌ شدن‌ آب‌ در فضا و برخورد طبيعي‌ آب‌ با هوا، و ريزش‌ دوباره‌ به‌ استخر، آب‌ سريعتر خنك‌ مي‌شود.

الف‌ 2- - برج‌هاي‌ خنك‌ كن‌تر: يكي‌ از راه‌هاي‌ خنك‌ كردن‌ آب‌ خنك‌ كن‌ كندانسور، استفاده‌ از برج‌هاي‌ خنك‌ كن‌تر است‌. در اين‌ برج‌ها، آب‌ پس‌ از ورود به‌ آن‌ به‌ وسيله‌ اسپري‌ شدن‌ به‌ قطرات‌ ريزي‌ تبديل‌ شده‌ و به‌ طرف‌ پايين‌ برج‌ سرازير مي‌شود. آب‌ اسپري‌ شده‌ با برخورد با هوا و تبخير شدن‌ خنك‌ شده‌ و به‌ مخزن‌ انتهاي‌ برج‌ ريزش‌ مي‌كند. در اين‌ برج‌ها، درصدي‌ از آب‌ (حدود 2 درصد) تبخير مي‌شود و مقداري‌ هم‌ با جريان‌ هوا از برج‌ خارج‌ مي‌گردد كه‌ بايد به‌ طريقي‌، اين‌ كمبود آب‌ را جبران‌ نمود. هوايي‌ كه‌ در برج‌، با آب‌ برخورد مي‌كند، به‌ دوطريق‌ جريان‌ مي‌يابد:

1- جريان‌ هوا به‌ طور طبيعي‌ و با توجه‌ به‌ شكل‌ برج‌ خنك‌كن‌: طرح‌ كلي‌ اين‌ نوع‌ برج‌ها در شکل (2-32) قابل‌ مشاهده‌ است‌. اين‌ برج‌ها از چهار قسمت‌ اساسي‌ تشكيل‌ شده‌اند: 1)قسمت‌ جمع‌آوري‌ قطرات‌ آب‌؛ 2) سيستم‌ تقسيم‌ كننده‌ آب‌ (پخش‌ كننده‌)؛ 3) سيستم‌ تقسيم‌ كننده‌ آب‌ به‌ قطرات‌ ريز؛ 4) استخر زير برج‌. با توجه‌ به‌ آن‌ كه‌ مهمترين‌ طرح‌ قابل‌ كاربرد سازنده‌اي‌ (كه‌ در مقابل‌ باد مقاوم‌ باشد و مصالح‌ كمتري‌ هم‌ مصرف‌ كند)، طرح‌ هيپربوليكي‌ مي‌باشد، لذا اين‌ نوع‌ برج‌، به‌ نام‌ برج‌ هيپربوليك‌ مشهور است‌. ارتفاع‌ اين‌ نوع‌ برج‌ها بسيار زياد مي‌باشد كه‌ معمولاً به‌ 125 متر، و قطر در پايه‌ تا 100 متر هم‌ مي‌رسد. - جريان‌ هوا با استفاده‌ از فن‌هاي‌ نصب‌ شده‌ در بالا يا پايين‌ برج‌: اين‌ نوع‌ برج‌ خنك‌كن‌ در شکل‌ (3-37) نشان‌ داده‌ شده‌ است‌. نمونه‌اي‌ از اين‌ نوع‌ برج‌هاي‌ خنك‌كن‌تر با مسير جريان‌ هواي‌ اجباري‌ را مي‌توان‌ در نيروگاه‌هاي‌ تبريز و رامين‌ مشاهده‌ نمود.

2- در شكل‌ (2-33-الف)، جريان‌ هوا فقط‌ از قسمت‌ پايين‌ برج‌ تشكيل‌ مي‌شود و در طرح‌ شكل‌ (2-33-ب‌)، هوا از تمام‌ قسمت‌هاي‌ برج‌ به‌ داخل‌ آن‌ جريان‌ مي‌يابد. عموماً در نيروگاه‌ها، برج‌هاي‌تر از نوع‌ هواي‌ اجباري‌ استفاده‌ مي‌شوند؛ زيرا عمل‌ خنك‌ كردن‌ آب‌ به‌ نحو مطلوبتري‌ صورت‌ مي‌گيرد و همچنين‌ حجم‌ برج‌ خنك‌ كن‌ هم‌ كمتر مي‌شود. با توجه‌ به‌ نحوه‌ طراحي‌، موقعيت‌ فن‌ مي‌تواند در پايين‌ برج و يا در بالاي‌ برج‌ باشد كه‌ اين‌ دو حالت‌ در شكل‌هاي‌ (2-33-ج) و (2-33-د) نشان‌ داده‌ شده‌ است‌. به‌ عنوان‌ نمونه‌ در نيروگاه‌ بعثت‌، برج‌ خنك‌كن‌تر به‌ گونه‌اي‌ است‌ كه‌ هوا از قسمت‌ پايين‌ برج‌ وارد مي‌شود (مطابق‌ با شكل‌ (3-37 - الف‌) و با شش‌ فني‌ كه‌ در بالاي‌ هر برج‌ نصب‌ مي‌شود، فشار فضاي‌ برج‌ كاهش‌ مي‌يابد تا عمل‌ خنك‌كنندگي‌ بهتر انجام‌ شود. در اين‌ نيروگاه‌، براي‌ هر واحد، يك‌ برج‌ خنك‌كن‌ ايجاد شده‌ است‌. با اين‌ تمهيدات‌، دماي‌ آب‌ ورودي‌ به‌ برج‌، C ْ22/37 ( F ْ99) است‌ كه‌ پس‌ از خنك‌ شدن‌، دماي‌ آن‌ به‌ C ْ25 F) ْ77 ) مي‌رسد.

در نيروگاه‌ شهيد مدحج‌ (زرگان‌ اهواز)، برج‌ خنك‌كن‌ از نوع‌تر و با اسكلت‌ چوبي‌ مي‌باشد كه‌ از 9 قسمت‌ با 9 فن‌ تشكيل‌ شده‌ است‌ كه‌ موقعيت‌ فن‌ها در بالاي‌ برج‌ خنك‌كن‌ مي‌باشد.

ب‌) سيستم‌ بسته‌ با برج‌ خنك‌كن‌ خشك‌: در اين‌ نوع‌ برج‌ خنك‌كن‌، هوا با آب‌ در تماس‌ نيست‌؛ بلكه‌ با يك‌ سلسله‌ مبدل‌هاي‌ حرارتي‌ (كه‌ حرارت‌ آب‌ يا بخار را به‌ بيرون‌ منتقل‌ مي‌كند) در تماس‌ است‌. در نتيجه‌ همه‌ گرماي‌ دفع‌ شده‌ از آب‌ گردشي‌ در كندانسور، به‌ صورت‌ گرماي‌ محسوس‌ به‌ هواي‌ خنك‌كن‌ داده‌ مي‌شود. در سال‌هاي‌ اخير، با وجود پايين‌ بودن‌ بازده‌اين‌ نوع‌ برج‌ها نسبت‌ به‌ برج‌هاي‌ خنك‌كن‌تر، از آنها استفاده‌ زيادي‌ مي‌شود؛ زيرا داراي‌مزاياي‌ بسيارزيادي‌ است‌. اين‌ مزايا عبارتند از:

1- با استفاده‌ از اين‌ برج‌هامحل‌ نيروگاه‌ را مي‌توان‌ بدون‌ توجه‌ به‌ منابع‌ بزرگ‌ آب‌ انتخاب‌ نمود. اين‌ موضوع‌ باعث‌ كاهش‌ هزينه‌ نيروگاه‌ها مي‌شود؛ زيرا در اين‌ حالت‌، مي‌توان‌ نيروگاه‌ها را نزديك‌ منابع‌ سوخت‌ (به‌ منظور كاهش‌ هزينه‌ انتقال‌ انرژي‌ الكتريكي‌) ايجاد نمود.

2- توسعه‌ نيروگاه‌هاي‌ احداث‌ شده‌ بدون‌ توجه‌ به‌ منابع‌ آب‌ كافي‌؛

3- هزينه‌ نگهداري‌ كمتر نسبت‌ به‌ برج‌هاي‌تر؛ به‌ خاطر عدم‌ نياز به‌ مواد شيميايي‌ و تميز كننده‌هاي‌ برج‌؛

4- عدم‌ آلودگي‌ محيط‌ زيست‌؛

برج‌هاي‌ خنك‌كن‌ خشك‌ به‌ دودسته‌ تقسيم‌ مي‌شوند:

ب‌ - 1) برج‌ خشك‌ مستقيم‌ ؛

ب‌ - 2) برج‌ خشك‌ غيرمستقيم‌؛

اكنون‌ به‌ توضيح‌ و تشريح‌ هر كدام‌ از اين‌ برج‌ها مي‌پردازيم‌.

ب‌ - 1) برج‌ خشك‌ مستقيم‌

در اين‌ نوع‌ سيستم‌، كندانسور و برج‌ خنك‌كن‌ در هم‌ ادغام‌ مي‌شوند و به‌ همين‌ منظور، به‌ اين‌ سيستم‌، كندانسور هوايي‌ هم‌ مي‌گويند كه‌ در شکل (2-34) نشان‌ داده‌ شده‌ است‌. بخار خروجي‌ از توربين‌ از طريق‌ لوله‌هاي‌ قطور، وارد يك‌ مقسم‌ مي‌شود و از آنجا وارد تعداد زيادي‌ لوله‌هاي‌ پره‌دار (كه‌ در شكل‌ مذكور، فقط‌ دوسري‌ از اين‌ لوله‌ها نشان‌ داده‌ شده‌ است‌) مي‌گردد. اين‌ لوله‌ها در برخورد با جريان‌ هوا (به‌ صورت‌ طبيعي‌ يا اجباري‌، كه‌ در شكل‌ با استفاده‌ از فن‌، جريان‌ هوا به‌ صورت‌ اجباري‌ است‌) حرارت‌ موجود در بخار را به‌ سيال‌ خنك‌كن‌ هوا منتقل‌ مي‌كنند در نتيجه‌ در خروجي‌ اين‌ لوله‌ها، بخار خروجي‌ از توربين‌، تبديل‌ به‌ مايع‌ اشباع‌ مي‌گردد و پس‌ از جمع‌آوري‌ آب‌ در مخزن‌ پايين‌ اين‌ لوله‌ها، توسط‌ پمپ‌ تخيه‌ به‌ سمت‌ پمپ‌ تغذيه‌ نيروگاه‌ ارسال‌ مي‌شود. هزينه‌ سرمايه‌گذاري‌ سيستم‌ خنك‌كن‌ خشك‌، از سيستم‌ خنك‌كن‌تر بيشتر است‌ و فقط‌ در جاهايي‌ كه‌ آب‌ به‌ اندازه‌ كافي‌ در دسترس‌ نيست‌، استفاده‌ از اين‌ سيستم‌، مقرون‌ به‌ صرفه‌ مي‌باشد. به‌ عنوان‌ مثال‌، در كشور ايران‌ و در نيروگاه‌ طوس‌، به‌ خاطر عدم‌ دسترسي‌ به‌ آب‌ كافي‌ از كندانسور هوايي‌ استفاده‌ مي‌شود كه‌ بخار با دبي‌ 361 تن‌ در ساعت‌ را با دماي‌ C ْ90 به‌ مايع‌ اشباع‌ تبديل‌ مي‌كند. در نيروگاه‌ بخاري‌ ايرانشهر هم‌ به‌ خاطر شرايط‌ محيطي‌ از اين‌ نوع‌ كندانسور استفاده‌ مي‌شود.

ب‌ - 2) برج‌ خشك‌ غير مستقيم‌

در اين‌ روش‌، آب‌ خروجي‌ از كندانسور به‌ طرف‌ برج‌هاي‌ خنك‌كن‌ مي‌رود و در آنجا با عبور از لوله‌هاي‌ پره‌دار به‌ وسيله‌ جريان‌ هوا خنك‌ مي‌شود. اين‌ برج‌ها مي‌توانند از نوع‌ جريان‌ طبيعي‌ هوا يا از نوع‌ جريان‌ مكشي‌ هوا (با استفاده‌ از فن‌هاي‌ برج‌) باشند. سپس‌ آب‌ خنك‌كن‌ خارج‌ شده‌ از برج‌ خنك‌كن‌، به‌ طرف‌ كندانسور مي‌رود. معمولاً در برج‌هاي‌ خشك‌، كندانسور از نوع‌ پاششي مي‌باشد كه‌ آب‌ خنك‌ شده‌ مستقيماً روي‌ بخار خروجي‌ از توربين‌ پاشيده‌ مي‌شود. طرح‌ كلي‌ اين‌ نوع‌ برج‌ در شکل (2-35) نشان‌ داده‌ شده‌ است‌. نيروگاه‌هاي‌ شهيد محمد منتظري‌ اصفهان‌ و شهيد رجايي‌ قزوين‌ داراي‌ برج‌ خشك‌ غيرمستقيم‌ با كندانسور پاششي‌ هستند. در برج‌ خشك‌ غير مستقيم‌ نيروگاه‌ شهيد رجايي‌، آب‌ گرم‌ با دماي‌ C ْ59 و دبي‌ /h³m 26300 وارد مي‌شود و پس‌ از انتقال‌ حرارت‌ با هوا، به‌ آب‌ با دماي‌ C ْ48 تبديل‌ مي‌گردد. قطر پايه‌ اين‌ برج‌ برابر 2/118 متر و قطر دهانه‌ خروجي‌، 64 متر و ارتفاع‌ برج‌،150 متر مي‌باشد.

نوشته شده در دوشنبه یکم آذر 1389| ساعت 11:46| توسط حامد دهقانیان| |

۩ ۩

2-11-5- سيستم‌ تركيبي‌

با توجه‌ به‌ نياز به‌ آب‌ در برج‌هاي‌ خنك‌كن‌، استفاده‌ از سيستم‌هاي‌ تركيبي‌ خنك‌كن‌، كاربرد زيادي‌ پيدا كرده‌ است‌. يكي‌ از مهمترين‌ سيستم‌هاي‌ تركيبي‌، سيستم‌ برج‌ خنك‌كن‌تر و خشك‌ است‌. در برج‌هاي‌تر، مقداري‌ از آب‌ خنك‌كن‌ تلف‌ مي‌شد (اين‌ موضوع‌ ناشي‌ از تبخير، انتقال‌ به‌ همراه‌ هوا، و تخليه‌ صورت‌ مي‌گيرد) و همچنين‌ ستون‌ بخار بالاي‌ برج‌ ايجاد مي‌شد. بعلاوه‌ در برج‌هاي‌ خشك‌، عملكرد نيروگاه‌ در هواي‌ گرم‌، افت‌ پيدا مي‌كند. با استفاده‌ از برج‌ خنك‌كن‌تر و خشك‌، اثرات‌ سوء مذكور كاهش‌ مي‌يابد. در اين‌ نوع‌ برج‌، دو مسير موازي‌ براي‌ جريان‌ هوا و آب‌ وجود دارد

الف) کندانسور پاششي؛ ب) کندانسور سطحي

كه‌ در شکل (2-36) نشان‌ داده‌ شده‌ است‌.

قسمت‌ خشك‌ اين‌ برج‌ در بالاي‌ آن‌ و توسط‌ لوله‌هاي‌ پره‌دار تشكيل‌ مي‌شود و قسمت‌تر در پايين‌ برج‌ قرار دارد. آب‌ گردشي‌ گرم‌ پس‌ از ورود به‌ برج‌ از قسمت‌ مياني‌ آن‌، ابتدا از طريق‌ لوله‌هاي‌ پره‌دار قسمت‌ خشك‌، در جهت‌ بالا و پايين‌ جريان‌ مي‌يابد و پس‌ از ترك‌ قسمت‌ خشك‌، وارد قسمت‌تر برج‌ مي‌شود و نهايتاً وارد حوضچه‌ آب‌ سرد در پايين‌ترين‌ نقطه‌ برج‌ مي‌گردد.

كاربرد برج‌هاي‌ خنك‌كن‌تر و خشك‌ در مواردي‌ كه‌ دسترسي‌ به‌ آب‌ در حد متوسط‌ است‌، و در جاهايي‌ كه‌ بخواهيم‌ ستون‌ بخار به‌ مقدار قابل‌ توجهي‌ كاهش‌ يابد، مورد استفاده‌ قرار مي‌گيرد. البته‌ هزينه‌ سرمايه‌گذاري‌ اين‌ برج‌ها زياد مي‌باشد.

2-12- توربين‌ و تجهيزات‌ جانبي‌ آن‌

2-12-1- مقدمه

توربين‌ نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌، انرژي‌ حرارتي‌ موجود در بخار را به‌ انرژي‌ مكانيكي‌ چرخشي‌ تبديل‌ مي‌كند. بخار پس‌تافته‌ خروجي‌ از ديگ‌بخار داراي‌ انرژي‌ پتانسيل‌ بسيارزياد (بخار با فشار زياد) است‌. اين‌ بخار با عبور از شيپوره‌، انبساط‌ مي‌يابد. در واقع‌ در شيپوره‌، انرژي‌ پتانسيل‌ موجود در بخار (فشاربخار) به‌ انرژي‌ جنبشي‌ (سرعت‌ بخار) تبديل‌ مي‌شود. بخار ورودي‌ به‌ توربين‌ با سرعت‌ زياد (انرژي‌ جنبشي‌ بالا) به‌ پره‌هاي‌ توربين‌ برخورد مي‌كند و باعث‌ چرخش‌ اين‌ پره‌ها مي‌شود. با چرخش‌ پره‌ها، محور روتور (كه‌ پره‌ها به‌ آن‌ متصل‌ است‌) به‌ گردش‌ در مي‌آيد. با چرخش‌ روتور توربين‌، محور روتور ژنراتور (كه‌ متصل‌ به‌ توربين‌ است‌) شروع‌ به‌ چرخش‌ نموده‌ و در ژنراتور، انرژي‌ مكانيكي‌ چرخشي‌ روتور به‌ انرژي‌ الكتريكي‌ تبديل‌ مي‌شود. در اين‌ قسمت‌، انواع‌ توربين‌ و تجهيزات‌ جانبي‌ آن‌ بررسي‌ مي‌گردد.

2-12-2- طبقه‌بندي‌ توربين‌هاي‌ بخار

توربين‌هاي‌ بخار از جهات‌ مختلف‌ دسته‌بندي‌ مي‌شوند كه‌ مهمترين‌ آنها به‌ شرح‌ زيرهستند:

1- از نظر كاربرد صنعتي‌

توربين‌هاي‌ بخار از نظر كاربرد در صنعت‌ به‌ دو نوع‌ توربين‌هاي‌ مولد قدرت‌ و توربين‌هاي‌ صنعتي‌ تقسيم‌ مي‌شوند. در توربين‌هاي‌ مولد قدرت‌ با استفاده‌ از كندانسور، بخار با فشار كم‌ از توربين‌ خارج‌ شده‌، تبديل‌ به‌ آب‌ اشباع‌ مي‌شود. فشار عملكرد كندانسور كمتر از فشار جو است‌. در بعضي‌ از كارخانجات‌ (از قبيل‌ كارخانه‌هاي‌ قند، نساجي‌، كاغذسازي‌، و آب‌ شيرين‌ كن‌) از توربين‌ علاوه‌ بر مولد قدرت‌ به‌ عنوان‌ تأمين‌ كننده‌ بخار يا فشار كم‌ (كه‌ در نقاط‌ مختلف‌ كارخانه‌ مصرف‌ مي‌شود) استفاده‌ مي‌كنند. در اين‌ جگونه‌ توربين‌هاي‌ صنعتي‌، از كندانسور استفاده‌ نمي‌شود؛ در نتيجه‌، فشار بخار خروجي‌ از توربين‌، تقريباً مساوي‌ فشار جو است‌ كه‌ به‌ اين‌ نوع‌ توربين‌ها، توربين‌هاي‌ تراكمي‌پس‌ فشار مي‌گويند. نوع‌ ديگر از توربين‌هاي‌ صنعتي‌، توربين‌هاي‌ عبوري‌ مي‌باشند كه‌ شامل‌ كندانسور هستند. در اين‌ توربين‌ها، مقداري‌ از بخار، قبل‌ از ورود به‌ كندانسور براي‌ مصارف‌ در كارخانه‌ و گرم‌ كردن‌، خارج‌ مي‌شود. از اين‌ رو، اين‌ توربين‌ها در مواقعي‌ كه‌ مصرف‌ بخار صنعتي‌ كمتر از بخار مورد نياز براي‌ توليد برق باشد، مورد استفاده‌ قرار مي‌گيرند.

2- از نظر جهت‌ انبساط‌ بخار در توربين‌

از اين‌ جهت‌، توربين‌ها به‌ سه‌ نوع‌ تقسيم‌ مي‌شوند:

الف‌) توربين‌هايي‌ كه‌ جهت‌ جريان‌ بخار در ميان‌ پره‌هاي‌ آن‌ به‌ صورت‌ جريان‌ محوري‌ است‌. از اين‌ نوع‌ توربين‌ها در نيروگاه‌هاي‌ جديد و بزرگ‌ استفاده‌ زيادي‌ مي‌شود كه‌ در آنها جريان‌ بخار به‌ موازات‌ محور روتور مي‌باشد و در اين‌ مسير، بخار منبسط‌ مي‌شود. در شکل (2-37-الف) جهت‌ جريان‌ بخار اين‌ نوع‌ توربين‌ها نشان‌ داده‌ شده‌ است‌.

ب‌) توربين‌هايي‌ كه‌ جهت‌ انبساط‌ آنها به‌ صورت‌ شعاعي‌ است‌. اين‌ نوع‌ توربين‌ها كمي‌قديمي‌تر از نوع‌ اول‌ است‌ كه‌ در آنها، بخار از مركز پره‌ها به‌ بيرون‌ (در امتداد شعاع‌) و به‌ طرف‌ بدنه‌ خارجي‌ توربين‌ جريان‌ پيدا مي‌كند. اين‌ نوع‌ توربين‌ها داراي‌ بازده‌ خوبي‌ هستند؛ ولي‌ در محدوده‌هاي‌ با قدرت‌ كم‌ طراحي‌ مي‌شوند. جهت‌ جريان‌ بخار اين‌ نوع‌ توربين‌ها در شکل (2-37-ب) نشان‌ داده‌ شده‌ است‌.

ج‌) توربين‌هاي‌ با جهت‌ مماسي‌: در اين‌ نوع‌ توربين‌ها بخار به‌ وسيله‌ نازل‌هاي‌ متعددي‌ تحت‌ زواياي‌ معيني‌ نسبت‌ به‌ محور روتور و به‌ صورت‌ مماسي‌ به‌ پره‌هاي‌ توربين‌ برخورد مي‌كند. اين‌ توربين‌ها داراي‌ قدرت‌ بالايي‌ هستند؛ ولي‌ بازده‌ مناسبي‌ ندارند و به‌ همين‌ جهت‌ از آنها در نيروگاه‌ها استفاده‌ چنداني‌ نمي‌شود.

ب) جهت جريان شعاعي

3- از نظر فشار كاركرد

توربين‌هاي‌ بخار از نظر فشار بخار عملكرد به‌ سه‌ دسته‌ تقسيم‌ مي‌شوند:

الف‌) توربين‌هاي‌ با فشار قوي‌ ;(HP)

ب‌) توربين‌هاي‌ با فشار قوي‌ و متوسط‌ ;(lp,HP)

ج‌) توربين‌هاي‌ با فشار قوي‌، متوسط‌ و ضعيف‌ ;(lp,ip.HP)

البته‌ در نيروگاه‌هاي‌ با قدرت‌ بسيار بالا، تعداد توربين‌هاي‌ lp به‌ دوتا هم‌ مي‌رسد. در توربين‌هاي‌ نوع‌ اول‌، تمام‌ بخار پس‌ از عبور از يك‌ توربين‌ فشار قوي‌ وارد كندانسور مي‌شود. در نوع‌ دوم‌، بخار پس‌ از عبور از دو توربين‌ فشار قوي‌ و فشار ضعيف‌، وارد كندانسور مي‌گردد. نمونه‌اي‌ از اين‌ نوع‌ توربين‌هاي‌ دوقسمتي‌ را مي‌توان‌ در واحدهاي‌ 145 مگاواني‌ نيروگاه‌ زرگان‌ اهواز مشاهده‌ نمود. در نوع‌ سوم‌ كه‌ در نيروگاه‌هاي‌ با توان‌ بالا مورد استفاده‌ قرار مي‌گيرد، مراحل‌ انبساط‌ بخار در سه‌ توربين‌ صورت‌ مي‌پذيرد. در اين‌ نوع‌، از ري‌هيترها در بين‌ دوانبساط‌ بخار در توربين‌هاي‌ فشار قوي‌ و متوسط‌ استفاده‌ مي‌شود تا بازده‌ سيكل‌ افزايش‌ يابد. البته‌ در بعضي‌ نيروگاه‌ها، توربين‌هاي‌ فشار قوي‌ و فشار متوسط‌ را در يك‌ پوسته‌ قرار مي‌دهند. به‌ عنوان‌ مثال‌ در نيروگاه‌هاي‌ 120 مگاواتي‌ اسلام‌آباد، بندرعباس‌ و تبريز، توربين‌ها به‌ صورت‌ توربين‌ تركيبي‌ فشار قوي‌ با متوسط‌، و يك‌ توربين‌ فشار ضعيف‌ مي‌باشد؛ امّا در نيروگاه‌هاي‌ نكا، شهيد رجايي‌، و شهيد محمدمنتظري‌، سه‌ توربين‌ مجزاي‌ فشار قوي‌، متوسط‌، و ضعيف‌ به‌ كار رفته‌ است‌. شماي‌ كلي‌ سه‌ نوع‌ توربين‌ فشار قوي‌، فشار ضعيف‌ و متوسط‌ را مي‌توان‌ در شکل‌هاي‌ (2-38) تا (2-40) مشاهده‌ نمود.

لازم‌ به‌ ذكر است‌ كه‌ با توجه‌ به‌ فشار بسيار كم‌ بخار خروجي‌ از توربين‌هاي‌ فشار ضعيف‌، شكل‌ اين‌ نوع‌ توربين‌ها به‌ صورت‌ متقارن‌ است‌ كه‌ بخار از وسط‌ اين‌ توربين‌ها وارد شده‌ و از ابتدا و انتهاي‌ توربين‌ خارج‌ مي‌شود.

4- از نظر تعداد پوسته‌ توربين‌

با توجه‌ به‌ اختلاف‌ بسيار زياد فشار در ابتدا و انتهاي‌ توربين‌، پوسته‌ آن‌ بايد به‌ اندازه‌ كافي‌ مقاوم‌ و ضخيم‌ ساخته‌ شود. اين‌ موضوع‌ مشكلاتي‌ را از قبيل‌ ديرگرم‌ شدن‌ پوسته‌ در زمان‌ زاه‌اندازي‌، ايجاد تنش‌هاي‌ حرارتي‌ ناشي‌ از عدم‌ يكنواختي‌ در گرم‌ شدن‌ پوسته‌، حجم‌ زياد آن‌ و... فراهم‌ مي‌آورد. براي‌ رفع‌ اين‌ مشكلات‌ در توربين‌هاي‌ با قدرت‌ زياد، از دوپوسته‌ داخلي‌ و خارجي‌ استفاده‌ مي‌كنند. پوسته‌ داخلي‌، ضخيمتر و مقاومتر از پوسته‌ خارجي‌ است‌ تا فشار زيادتري‌ را تحمل‌ كند. اين‌ دو پوسته‌ كاملا" از هم‌ مجزا هستند كه‌ در شكل‌ها مخص‌ شده‌ است‌.

2-12-3- اجزاء مختلف‌ توربين‌

توربين‌هاي‌ بخار شامل‌ قسمت‌هاي‌ مختلفي‌ از قبيل‌ فونداسيون‌، پوسته‌، روتور، پره‌ها، ياتاقان‌ها، گلند و... مي‌باشند كه‌ در مورد هر كدام‌ به‌ طور مختصر توضيح‌ داده‌ مي‌شود.

الف‌ - فونداسيون‌ توربين‌

توربين‌هاي‌ بخار از دو قسمت‌ ثابت‌ و متحرك‌ تشكيل‌ شده‌ است‌ كه‌ به‌ قسمت‌ ثابت‌ توربين‌، بدنه‌ ثابت‌ و به‌ قسمت‌ متحرك‌ آن‌، روتور مي‌گويند. به‌ منظور ثبات‌ توربين‌ و ژنراتور لازم‌ است‌ تا قسمت‌هاي‌ ثابت‌ توربو ژنراتور بر روي‌ يك‌ صفحه‌ فلزي‌ به‌ نام‌ صفحه‌ فونداسيون‌ نصب‌ شوند. اين‌ صفحه‌ به‌ نوبه‌ خود بر روي‌ يك‌ پايه‌ بتوني‌ مناسب‌ قرار مي‌گيرد.

ب‌ - پوسته‌

پوسته‌ توربين‌ به‌ عنوان‌ يك‌ مخزن‌ تحت‌ فشار است‌ كه‌ وزن‌ آن‌ توسط‌ پايه‌هاي‌ ياتاقان‌ حمل‌ مي‌شود. جنس‌ اين‌ پوسته‌ها از نوع‌ چدن‌ (براي‌ توربين‌هاي‌ با دماي‌ بخار كم‌) و يا فولاد مخصوص‌ (براي‌ توربين‌هاي‌ با دماي‌ بخار بالا) است‌. بر روي‌ پوسته‌ توربين‌ها، پره‌هاي‌ ثابت‌ كه‌ بر روي‌ حامل‌هاي‌ متعدد نصب‌ شده‌اند، قرار مي‌گيرند. علاوه‌ بر اين‌، در محل‌هاي‌ تقاطع‌ روتور با پوسته‌ از تجهيزاتي‌ جهت‌ آب‌بندي‌ پوسته‌ به‌ نام‌ گلند استفاده‌ مي‌شود.

ج‌ - روتور

روتور توربين‌، محوري‌ ا ست‌ كه‌ توسط‌ ياتاقان‌هاي‌ توربين‌ نگهداري‌ مي‌شود و بر روي‌ آن‌، تعدادي‌ ديسك‌ به‌ همراه‌ پره‌هاي‌ متحرك‌ نصب‌ شده‌ است‌. انرژي‌ مكانيكي‌ ايجاد شده‌ (توسط‌ انبساط‌ بخار) موجب‌ چرخش‌ روتور مي‌شود. از نظر ساختمان‌، روتور توربين‌هاي‌ مختلف‌ به‌ روتورهاي‌ استوانه‌اي‌، روتورهاي‌ ديسكي‌، روتورهاي‌ يك‌ پارچه‌، و روتورهاي‌ جوش‌ داده‌ شده‌، تقسيم‌ مي‌شوند. جنس‌ اين‌ روتورها عموماً از فولاد است‌.

د - پره‌هاي‌ توربين‌

پره‌هاي‌ توربين‌ به‌ دونوع‌ پره‌هاي‌ ثابت‌ و متحرك‌ تقسيم‌ مي‌شوند. در پره‌هاي‌ ثابت‌ (كه‌ بر روي‌ پوسته‌ توربين‌ نصب‌ مي‌شوند) بخار منبسط‌ مي‌شود تا به‌ فشار لازم‌ برسد. به‌ عبارتي‌ اين‌ پره‌ها حكم‌ يك‌ نازل‌ كوچك‌ را براي‌ آماده‌سازي‌ برخورد بخار به‌ پره‌هاي‌ متحرك‌ به‌ صورت‌ افزايش‌ سرعت‌ و كاهش‌ فشار دارند. با توجه‌ به‌ انبساط‌ بخار در طول‌ توربين‌ و در طبقات‌ متوالي‌، حجم‌ آن‌ افزايش‌ مي‌يابد و در نتيجه‌، ارتفاع‌ پره‌ها نيز در جهت‌ محور افزايش‌ مي‌يابد. پره‌هاي‌ متحرك‌ كه‌ بر روي‌ ديسك‌هاي‌ روتور نصيب‌ مي‌شوند به‌ دونوع‌ پره‌هاي‌ متحرك‌، توربين‌ها با نام‌ پره‌هاي‌ متحرك‌ آنها (يعني‌ توربين‌هاي‌ عكس‌العملي‌ و ضربه‌اي‌) شناخته‌ مي‌شوند. در پره‌هاي‌ نوع‌ ضربه‌اي‌، فشاربخار در پره‌هاي‌ متحرك‌ تقريباًثابت‌ مي‌ماند و تغيير فشار، تنها در پره‌هاي‌ ثابت‌ مجاور آن‌ انجام‌ مي‌گيرد. به‌ عبارت‌ ديگر، در پره‌هاي‌ ثابت‌، تبديل‌ فشار به‌ سرعت‌ (انرژي‌ پتانسيل‌ به‌ انرژي‌ جنبشي‌) صورت‌ مي‌گيرد؛ ولي‌ در پره‌هاي‌ متحرك‌ ضربه‌اي‌، فشار ثابت‌ و سرعت‌، كم‌ مي‌شود. بنابراين‌، افت‌ فشار فقط‌ در پره‌هاي‌ ثابت‌ اتفاِ مي‌افتد و لذا اختلاف‌ فشار در دوطرف‌ پره‌هاي‌ متحرك‌ احساس‌ نمي‌شود. در شکل (2-41) پره‌هاي‌ متحرك‌ ضربه‌اي‌ به‌ همراه‌ پره‌هاي‌ ثابت‌ و نحوه‌ تغييرات‌ فشار و سرعت‌ سيال‌ بخار در برخورد با پره‌هاي‌ ثابت‌ و نحوه‌ تغييرات‌ فشار و سرعت‌ سيال‌ بخار در برخورد با پره‌ها، نشان‌ داده‌ شده‌ است‌.

در توربين‌هاي‌ با پره‌هاي‌ متحرك‌ عكس‌العملي‌ فشار بخار در طبقات‌ مختلف‌ افت‌ مي‌كند. پره‌هاي‌ ثابت‌ و متحرك‌ عكس‌العملي‌ فشار بخار در موقع‌ عبور از بين‌ آنها منبسط‌ شده‌ و در نتيجه‌ نيروي‌ عكس‌العملي‌ به‌ وجود مي‌آيد. شكل‌ پره‌هاي‌ عكس‌العملي‌ برخلاف‌ پره‌هاي‌ ضربه‌اي‌، چنان‌ كه‌ در شکل‌ (2-42) نشان‌ داده‌ شده‌ است‌، متقارن‌ نيستند. همچنين‌ در اين‌ شكل‌ نحوه‌ تغييرات‌ سرعت‌ و فشار در توربين‌هاي‌ عكس‌العملي‌ ارائه‌ شده‌ است‌. لازم‌ به‌ ذكر است‌ كه‌ به‌ خاطر اختلاف‌ فشار در دو طرف‌ پره‌هاي‌ متحرك‌ عكس‌العملي‌، در اين‌ نوع‌ توربين‌ها نيروهاي‌ محوري‌ و نشست‌ بخار به‌ وجود مي‌آيد.

در نتيجه‌ بايد در نوك‌ پره‌ها آب‌بندي‌ مؤثرتري‌ ايجاد شود. براي‌ خنثي‌ نمودن‌ نيروهاي‌ محوري‌، شكل‌ اين‌ توربين‌ها به‌ صورت‌ متقارن‌ ساخته‌ مي‌شود.

البته‌ در بعضي‌ از توربين‌ها از پره‌هاي‌ متحرك‌ نوع‌ عكس‌العملي‌ و ضربه‌اي‌ با هم‌ استفاده‌ مي‌شود. در اين‌ نوع‌ توربين‌ها كه‌ به‌ توربين‌هاي‌ مختلط مشهور هستند، درطبقات‌ اوليه‌ از پره‌هاي‌ متحرك‌ ضربه‌اي‌ و در طبقات‌ بعدي‌ از پره‌هاي‌ متحرك‌ عكس‌العملي‌ استفاده‌ مي‌شود. نحوه‌ تغييرات‌ سرعت‌ و فشار اين‌ نوع‌ توربين‌ها (كه‌ معروف‌ به‌ توربين‌ كورتيس‌ است‌) در شکل (2-43) نشان‌ داده‌ شده‌ است‌. به‌ عنوان‌ نمونه‌ در نيروگاه‌ شهيد محمدمنتظر قائم‌، سه‌ توربين‌ از نوع‌ فشار قوي‌ (HP)، فشار متوسط‌ (IPO) و فشار ضعيف‌ (LP) استفاده‌ مي‌شود. توربين‌ فشار قوي‌ از 10 طبقه‌ پره‌ ثابت‌ و متحرك‌ ضربه‌اي‌ تشكيل‌ شده‌ است‌ و در نتيجه‌ توربين‌ از نوع‌ ضربه‌اي‌ مي‌باشد. توربين‌ فشار متوسط‌ از 9 طبقه‌ پره‌ ثابت‌ و متحرك‌ تشكيل‌ شده‌ است‌ كه‌ 7 طبقه‌ اول‌ آن‌ از نوع‌ ضربه‌اي‌ و دوطبقه‌ آخر آن‌ از نوع‌ عكس‌العملي‌ مي‌باشد و در نتيجه‌ توربين‌ از نوع‌ مختلط‌ مي‌باشد. توربين‌ فشارضعيف‌ از 10 طبقه‌ (از نوع‌ عكس‌العملي‌) تشكيل‌ شده‌ است‌ كه‌ اين‌ 10 طبقه‌ نسبت‌ به‌ وسط‌ توربين‌، متقارن‌ مي‌باشند. پس‌ اين‌ توربين‌ از نوع‌ عكس‌العملي‌ متقارن‌ است‌. اين‌ در حالي‌ است‌ كه‌ در واحدهاي‌ 320 مگاواتي‌ نيروگاه‌ اسلام‌آباد كه‌ داراي‌ سه‌ توربين‌ فشار قوي‌، فشار متوسط‌ و فشار ضعيف‌ است‌ ئ توربين‌ فشار قوي‌ آن‌ از نوع‌ مختلط‌ مي‌باشد. همچنين‌ مشخصات‌ فشار و دماي‌ توربين‌هاي‌ نيروگاه‌ شهيد رجايي‌ در جدول‌ (2-3) قابل‌ مشاهده‌ است‌.

هـ) شيپوره‌ها

وقتي‌ مقطع‌ لوله‌اي‌ كه‌ سيال‌ در آن‌ جريان‌ دارد تغيير كند، طبق‌ قوانين‌ پيوستگي‌ و انرژي‌، سرعت‌ و فشار سيال‌ طبق‌ رابطه‌ زير تغيير مي‌كند:

(2-1)

كه‌ A سطح‌ مقطع‌ لوله‌، V سرعت‌ سيال‌ و M عدد ماخ‌ است‌. در صورتي‌ كه‌ سرعت‌ سيال‌ ورودي‌ از سرعت‌ صوت‌ كمتر باشد، 1> M و اگر از سرعت‌ صوت‌ بيشتر باشد، 1< Mاست‌. اگر سرعت‌ سيال‌ ورودي‌ كمتر از سرعت‌ صوت‌ باشد (1 > M)، رابطه‌ اخير نشان‌ مي‌دهد كه‌ در اثر كم‌ شدن‌ سطح‌ مقطع‌، سرعت‌ سيال‌ افزايش‌ مي‌يابد (وبالعكس‌)، اگر 1< M باشد، ازدياد سرعت‌ در اثر ازدياد سطح‌ مقطع‌ ايجاد خواهد شد. اين‌ موارد در شکل (2-44) قابل‌ مشاهده‌ است‌. مجراهايي‌ كه‌ سرعت‌ سيال‌ در آنها افزايش‌ مي‌يابد، شيپوره‌ نام‌ دارد. اگر سرعت‌ سيال‌ در طول‌ مجراكاهش‌ يابد، آن‌ را پخش‌ كننده‌ مي‌نامند.

جدول (2-3):مشخصات‌ فشار و دماي‌ توربين‌هاي‌ نيروگاه‌ شهيدرجايي‌

مشخصات‌	توربين‌ فشارقوي‌	توربين‌ فشار متوسط‌	توربين‌ فشار ضعيف‌
تعداد طبقات‌	11	22	10 طبقه‌ متقارن‌
فشاربخارورودي‌2 kg/cm	9/141	37	79/7
دماي‌بخارورودي‌ C ْ	538	538	316
دبي‌بخارورودي‌ kg/h	773442	693604	664228
فشاربخارخروجي‌ 2 kg/cm	39	79/7	1967/0
دماي‌ بخار خروجي‌ C ْ	356	316	30

از شيپوره‌ها در دهانه‌ ورودي‌ و از پخش‌ كننده‌ها در دهانه‌ خروجي‌ توربين‌هاي‌ بخاري‌ استفاده‌ مي‌شود. ديگر كاربرد پخش‌ كننده‌ها در دهانه‌ خروجي‌ كمپرسور نيروگاه‌هاي‌ گازي‌ مي‌باشد كه‌ در قسمت‌ نيروگاه‌ گازي‌ بيان‌ خواهد شد. در ابتداي‌ توربين‌ نيروگاه‌ها از شيپوره‌ لاوال‌ (شيپوره‌ همگرا - واگر) به‌ صورت‌ شکل (2-45) استفاده‌ مي‌شود.

در اين‌ نوع‌ شيپوره‌، سرعت‌ بخار به‌ مقدار قابل‌ توجهي‌ بيش‌ از سرعت‌ صوت‌ افزايش‌ مي‌يابد. به‌ عبارت‌ ديگر، انرژي‌ پتانسيل‌ بخار (فشاربخار) به‌ انرژي‌ جنبشي‌ (سرعت‌ بخار) تبديل‌ مي‌شود و در نتيجه‌، بخار با سرعت‌ مناسب‌، آماده‌ برخورد با پره‌هاي‌ توربين‌ مي‌گردد.

و) ياتاقان‌هاي‌ توربين‌(Bearings):

به‌ منظورتحمل‌ وزن‌ محورتوربين‌ و جلوگيري‌ از خم‌شدن‌ محور و حركت‌هاي‌ نامناسب‌ محور روتور در جهت‌هاي‌ نامطلوب‌ بايد از وسايلي‌ به‌ نام‌ ياتاقان‌ استفاده‌ نمود. ياتاقان‌هاي‌ توربين‌ به‌ دودسته‌ ياتاقان‌هاي‌ ژورنال‌ و كف‌گرد تقسيم‌ مي‌شوند.

و - 1) ياتاقان‌هاي‌ ژورنال‌(Journal Bearings):

در طول‌ محور توربو ژنراتورها ياتاقان‌هاي‌ متعددي‌ به‌ نام‌ ياتاقان‌هاي‌ ژورنال‌ نصب‌ مي‌شوند تا ضمن‌ تحمل‌ وزن‌ روتور، لقي‌ شعاعي‌ موجود بين‌ روتور و پوسته‌ را در حد معيني‌ محفوظ‌ دارند. در واقع‌، ارتعاشات‌ روتور توسط‌ ياتاقان‌ها به‌ پايه‌ها و سپس‌ به‌ فونداسيون‌ منتقل‌ مي‌شود. پوسته‌ اين‌ نوع‌ ياتاقان‌ها چدني‌ است‌ و در سطح‌ افقي‌ به‌ دونيم‌، تقسيم‌ مي‌شوند. براي‌ جلوگيري‌ از اصطكاك‌ مستقيم‌ فلز محور به‌ فلز ياتاقان‌، يك‌ جريان‌ روغني‌ با فشار معين‌ از طريق‌ شيارهاي‌ موجود در ياتاقان‌، وارد آن‌ مي‌شود تا بين‌ محور توربين‌ و ياتاقان‌، فيلمي‌از روغن‌ تشكيل‌ شود. در هنگام‌ چرخش‌ روتور، فيلم‌ روغن‌ ايجاد شده‌ علاوه‌ بر روغن‌ كاري‌ روتور و كاهش‌ اصطكاك‌، مقداري‌ از دماي‌ آن‌ را نيز تقليل‌ مي‌دهد.

و - 2) ياتاقان‌هاي‌ كف‌ گرد(Thrust Bearings):

براي‌ حفظ‌ فاصله‌ مناسب‌ بين‌ پره‌هاي‌ ثابت‌ و متحرك‌ و به‌ منظور جلوگيري‌ نمودن‌ از حركت‌ روتور در جهت‌ محوري‌ (ناشي‌ از نيروي‌ محوري‌ در توربين‌هاي‌ با پره‌هاي‌ عكس‌العملي‌) از ياتاقان‌هاي‌ محوري‌ استفاده‌ مي‌شود. البته‌ در اغلب‌ توربين‌ها، با استفاده‌ از ديسك‌ متعادل‌ كننده‌ و نيز جريان‌ متقارن‌ بخار در پوسته‌ توربين‌، نيروهاي‌ محوري‌ وارد بر پره‌هاي‌ عكس‌العملي‌ متحرك‌ خنثي‌ مي‌شوند؛ اما در مواقعي‌ كه‌ به‌ دلايل‌ مختلف‌ (از جمله‌ تغيير ناگهاني‌ بار توربين‌) اين‌ تعادل‌ به‌ هم‌ بخورد، وظيفه‌ ياتاقان‌تر است‌، كنترل‌ نيروي‌ محوري‌ اضافي‌ و تثبيت‌ آن‌ در حد مجاز است‌. در واقع‌ همان‌گونه‌ كه‌ ياتاقان‌هاي‌ ژورنال‌، نيروي‌ شعاعي‌ روتور را تحمل‌ مي‌كنند، ياتاقان‌هاي‌ كف‌گرد، نيروي‌ محوري‌ را خنثي‌ مي‌كنند.

2-12-4- خنك‌ كردن‌ ياتاقان‌ها و روغن‌ آنها

اصطكاك‌ موجود در ياتاقان‌ها، باعث‌ توليد حرارت‌ در داخل‌ آنها مي‌شود كه‌ با ايجاد فيلم‌ روغن‌، اصطكاك‌ به‌ مقدار زيادي‌ كاهش‌ مي‌يابد و انتقال‌ حرارت‌ هم‌ از ياتاقان‌ به‌ روغن‌ صورت‌ مي‌گيرد. در واقع‌، فيلم‌ روغن‌ علاوه‌ بر كاهش‌ اصطكاك‌، خنك‌كنندگي‌ ياتاقان‌ها را هم‌ برعهده‌ دارد. به‌ منظور خنك‌ كردن‌ مناسب‌ ياتاقان‌ها، بايد روغن‌ در داخل‌ ياتاقان‌ها جريان‌ يابد. اين‌ كار توسط‌ پمپ‌ روغن‌ انجام‌ مي‌گيرد. پمپ‌ روغن‌ وظيفه‌ آن‌ را دارد كه‌ روغن‌ تصفيه‌ شده‌ و مناسب‌ را از تانك‌ ذخيره‌ روغن‌ به‌ سمت‌ ياتاقان‌ها پمپاژ كند. تانك‌ ذخيره‌ روغن‌ كه‌ در قسمت‌ زيرين‌ توربين‌ قرار دارد، داراي‌ كف‌ شيب‌داري‌ است‌ تا با ورود ناخالصي‌ها (از قبيل‌ آب‌ يا ذرات‌ جامد) بتوان‌ آنها را از روغن‌ جدا نمود. با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ حداكثر روغن‌ در سيستم‌ روغن‌كاري‌ (به‌ خاطر عمل‌ روغن‌كاري‌ ياتاقان‌ها) به‌ كار برده‌ مي‌شود، لذا در اثر گرفتن‌ گرماي‌ ياتاقان‌ها، روغن‌ نيز گرم‌ مي‌شود. لزوم‌ كاربرد خنك‌ كننده‌ها براي‌ روغن‌، ضروري‌ مي‌باشد. يك‌ نوع‌ از خنك‌ كننده‌هاي‌ روغن‌ به‌ طور سطحي‌ ساخته‌ مي‌شود؛ به‌ گونه‌اي‌ كه‌ آب‌ خنك‌ كننده‌ از داخل‌ لوله‌ها عبور مي‌كند و روغن‌ با عبور از جدار خارجي‌ لوله‌هاي‌ آب‌ خنك‌ كننده‌، و در اثر تماس‌ با لوله‌هاي‌ فوِ، حرارت‌ خود را به‌ آب‌ خنك‌ كننده‌ مي‌دهد. نوع‌ معمول‌ ديگر خنك‌ كننده‌ها آن‌ است‌ كه‌ لوله‌هاي‌ آب‌ سرد در مجاورت‌ لوله‌هاي‌ روغن‌ به‌ طور عمودي‌ قرار مي‌گيرند و با عمل‌ انتقال‌ حرارت‌، روغن‌ ورودي‌ خنك‌ مي‌شود. معمولاً لوله‌هاي‌ درون‌ خنك‌ كننده‌ داراي‌ يك‌ سر آزاد و يك‌ سر ثابت‌ است‌ تا امكان‌ انبساط‌ و انقباض‌ آن‌ وجود داشته‌ باشد. در سيستم‌هاي‌ مدرن‌ از فلز تيتانيم‌ براي‌ ساخت‌ لوله‌ها استفاده‌ مي‌شود. در شکل (2-46) شماي‌ كلي‌ يك‌ خنك‌ كننده‌ روغني‌ نشان‌ داده‌ شده‌ است‌.

لازم‌ به‌ ذكر است‌ كه‌ عموماً دوخنك‌ كننده‌ روغن‌ با ظرفيت‌ هركدام‌ 100%، يا سه‌ خنك‌ كننده‌ با ظرفيت‌ هركدام‌ 50% مورد استفاده‌ قرار مي‌گيرند تا هميشه‌ يك‌ خنك‌ كننده‌ به‌ صورت‌ ذخيره‌ وجود داشته‌ باشد تا در مواقع‌ اضطراري‌، نيروگاه‌ به‌ خاطر خرابي‌ يكي‌ از خنك‌ كننده‌هاي‌ روغن‌، از مدار خارج‌ نگردد.

2-12-5- كوپلينگ‌ها

در توربين‌هاي‌ با پوسته‌هاي‌ متعدد، بايد محور اين‌ توربين‌ها به‌ هم‌ متصل‌ شوند. علاوه‌ بر اين‌، محور توربين‌ هم‌ به‌ ژنراتور متصل‌ مي‌شود تا يك‌ محور كامل‌ تشكيل‌ شود. به‌ اين‌ منظور از كوپلينگ‌ها براي‌ اتصال‌ محورها به‌ هم‌ استفاده‌ مي‌شوند.

به‌ طور كلي‌، كوپلينگ‌ها جهت‌ انتقال‌ گشتاور مكانيكي‌ به‌ كار مي‌روند؛ اما بسته‌ به‌ نوع‌ آن‌، مي‌تواند انحراف‌ زاويه‌اي‌ محدود در دوقسمت‌ روتور را نسبت‌ به‌ هم‌ و نيز نسبت‌ به‌ حركت‌ محوري‌ روتور تحمل‌ نمايد و انتقال‌ دهد. اين‌ كوپلينگ‌ها به‌ دونوع‌ زيرساخته‌ مي‌شوند.

1) كوپلينگ‌ قابل‌ انعطاف‌

اين‌ نوع‌ كوپلينگ‌ها علاوه‌ برآن‌ كه‌ حركت‌ محوري‌ روتور را منتقل‌ مي‌كنند، قادر به‌ تحمل‌ مقدار محدودي‌ از انحراف‌ زاويه‌اي‌ دوبخش‌ روتور نسبت‌ به‌ يكديگر هستند. در شکل (2-47) انواع‌ اين‌ نوع‌ كوپلينگ‌ها نشان‌ داده‌ شده‌ است‌. نوع‌ (الف‌) كه‌ به‌ كوپلينگ‌ پنجه‌اي‌ معروف‌ است‌، به‌ خاطر كم‌ بودن‌ اصطكاك‌ بين‌ سطوح‌، به‌ راحتي‌ قادر است‌ تا بارهاي‌ كم‌ را با انعطاف‌پذيري‌ محدودي‌ انتقال‌ دهد. در بارهاي‌ زياد، به‌ خاطر زياد شدن‌ اصطكاك‌، كوپلينگ‌ مذكور به‌ صورت‌ صلب‌ عمل‌ مي‌كند و در نتيجه‌ خاصيت‌ انعطاف‌پذيري‌ آن‌ كه‌ مي‌شود كه‌ به‌ اين‌ نوع‌، كوپلينگ‌ چند دندانه‌ مي‌گويند. در اين‌ نوع‌، دوفلنج‌ كوپلينگ‌، داراي‌ دنده‌ هستند و قطعه‌اي‌ مجزا كه‌ داراي‌ دندانه‌هاي‌ داخلي‌ است‌ با آنها درگير مي‌شود. كوپلينگ‌ نوع‌ (ب‌) شبيه‌ نوع‌(الف‌) است‌، با اين‌ تفاوت‌ كه‌ قطعه‌ واسطه‌ وجود ندارد و هر دو فلنج‌ كوپلينگ‌ به‌ صورت‌ چرخ‌ دنده‌هاي‌ داخلي‌ و خارجي‌ با يكديگر درگير مي‌شوند. در اين‌ حالت‌، انعطاف‌پذيري‌ كوپلينگ‌ نسبت‌ به‌ حالت‌ (الف‌) كمتر مي‌شود. نوع‌ ديگر از كوپلينگ‌ قابل‌ انعطاف‌، مشهور به‌ باي‌بي است‌ كه‌ كوپل‌ به‌ واسطه‌ يك‌ فنر تسمه‌اي‌ (كه‌ در شيارهاي‌ موجود روي‌ محيط‌ فلنج‌ها قرار مي‌گيرد) انتقال‌ مي‌يابد. لذا مانند انواع‌ قبلي‌، هم‌ در جهت‌ طولي‌ و هم‌ در جهت‌ شعاعي‌ انعطاف‌پذير خواهد بود. از خواص‌ عمومي‌كوپلينگ‌هاي‌ قابل‌ انعطاف‌ آن‌ است‌ كه‌ تا زماني‌ كه‌ دامنه‌ ارتعاشات‌ روتور از مقدار لقي‌ بين‌ قطعات‌ كوپلينگ‌ كمتر باشد، ارتعاشات‌ به‌ قسمت‌ ديگر روتور انتقال‌ نمي‌يابد.

ب) نوع چند دندانه؛ ج) نوع باي بي

لازم‌ به‌ ذكر است‌ كه‌ با روغنكاري‌ مناسب‌ اين‌ كوپلينگ‌ها، اصطكاك‌ موجود بين‌ قطعات‌ كوپلينگ‌ به‌ حداقل‌ خود كاهش‌ مي‌يابد.

2) كوپلينگ‌ صلب‌(Solid Coupling)

در مواردي‌ كه‌ حركات‌ محور لازم‌ نباشد، كوپلينگ‌ صلب‌ به‌ كار مي‌رود. در اين‌ حالت‌، دومحور روتور به‌ وسيله‌ پيچ‌هايي‌ به‌ هم‌ محكم‌ مي‌شوند و اتصال‌ كاملاً صلبي‌ را ايجاد مي‌كنند. در توربين‌هاي‌ بزرگ‌ استفاده‌ از كوپلينگ‌هاي‌ قابل‌ انعطاف‌ عملي‌ نيست‌؛ زيرا بايد گشتاور زيادي‌ توسط‌ آنها انتقال‌ يابد؛ لذا از كوپلينگ‌هاي‌ صلب‌ استفاده‌ مي‌شود. معمولاً در اين‌ حالت‌، يك‌ ياتاقان‌ محوري‌ نيز بين‌ سيلندرهاي‌ فشار قوي‌ (HP) و متوسط‌ (IP) به‌ كار مي‌رود.

2-12-6- ترنينگ‌گير(Turning Gear)

با توجه‌ به‌ جرم‌ بسيار زياد روتور توربين‌ها، هدايت‌ حرارتي‌ يكنواخت‌ در جهات‌ طولي‌ و شعاعي‌ روتور مسأله‌اي‌ است‌ كه‌ بايد به‌ آن‌ توجه‌ زيادي‌ مبذول‌ داشت‌. عدم‌ يكنواختي‌ در گرم‌ و يا سرد شدن‌ روتور، سبب‌ توليد تنش‌هاي‌ حرارتي‌ و در نتيجه‌ پيچش‌ و تغيير شكل‌ آن‌ مي‌گردد. براي‌ جلوگيري‌ از اين‌ امر، در موقعي‌ كه‌ توربين‌ دچار خاموشي‌ موقت‌(Trip) مي‌شود، روتور هنوز گرم‌ است‌ و به‌ همين‌ علت‌ نبايد روتور سريعاً متوقف‌ شود. بدين‌ منظور هنگامي‌كه‌ دور روتور تا حد معيني‌ تقليل‌ يافت‌، يك‌ موتور الكتريكي‌ كه‌ در انتهاي‌ آن‌ چرخ‌ دنده‌ است‌، استارت‌ مي‌شود و اين‌ چرخ‌ دنده‌ با درگيري‌ روي‌ چرخ‌دنده‌ واقع‌ بر روتور، آن‌ را به‌ آرامي‌(با دوري‌ در حدود 3 دور بر دقيقه‌) به‌ گردش‌ در مي‌آورد. به‌ اين‌ ترتيب‌، با چرخاندن‌ آرام‌ روتور، بتدريج‌ دماي‌ آن‌ را به‌ طور يكنواخت‌ تقليل‌ مي‌دهد تا سرد شود. در موقع‌ راه‌اندازي‌ نيز با استفاده‌ از اين‌ شيوه‌، روتور را بتدريج‌ گرم‌ مي‌كنند. مجموعه‌ اين‌ موتور الكتريكي‌ و جعبه‌دنده‌ آن‌ را ترنينگ‌گير مي‌نامند. لازم‌ به‌ ذكر است‌ تا زماني‌ كه‌ روتور در حال‌ چرخش‌ است‌، بايد توسط‌ پمپ‌هاي‌ روغن‌، فشار روغن‌ براي‌ روغن‌كاري‌ ياتاقان‌ها مهيا باشد.

2-12-7- گلندهاي‌ توربين‌

براي‌ جلوگيري‌ از برخورد قطعات‌ متحرك‌ توربين‌ (روتور) و قسمت‌ ثابت‌ آن‌ (پوسته‌)، مقدار لقي
(Clearance) بين‌ آنها وجود دارد. از طرف‌ ديگر لقي‌ مذكور، نشت‌ بخار از پوسته‌هاي‌ HP و IP به‌ بيرون‌، و نيز در پوسته‌ LP نفوذ هواي‌ بيرون‌ به‌ داخل‌ توربين‌ را ميسر مي‌سازد. نفوذ هوا در توربين‌هاي‌ LP، به‌ اين‌ علت‌ است‌ كه‌ فشار بخار در داخل‌، كمتر از فشار اتمسفر است‌. بنابراين‌، چنانچه‌ لقي‌ مذكور از حدي‌ تجاوز نمايد، پديده‌ نشتي‌ تشديد خواهد شد. لذا در محل‌ تقاطع‌ روتور با پوسته‌ها از مجموعه‌هاي‌ خاص‌ به‌ نام‌ گلند (به‌ منظور آب‌ بندي‌ پوسته‌ها) استفاده‌ مي‌شود. از نظر ساختمان‌ و كاربرد، گلندهاي‌ توربين‌ را مي‌توان‌ به‌ سه‌ دسته‌ تقسيم‌ نمود:

الف‌) گلند زغالي‌

اين‌ نوع‌ گلندها كه‌ در شکل (2-48) نشان‌ داده‌ شده‌ است‌، از چندين‌ حلقه‌ با جنس‌ زغال‌ تشكيل‌ شده‌ است‌. هر كدام‌ از اين‌ حلقه‌ها از چندين‌ تكه‌ تشكيل‌ گرديده‌ است‌ كه‌ اين‌ تكه‌ها به‌ وسيله‌ رينگ‌ و فنر به‌ هم‌ متصل‌ شده‌، يك‌ حلقه‌ زغال‌ را تشكيل‌ مي‌دهند.

اين‌ حلقه‌ها در داخل‌ شيارهايي‌ در پوسته‌ گلند جا سازي‌ مي‌شوند؛ به‌ گونه‌اي‌ كه‌ در اطراف‌ روتور با لقي‌ كمي‌همراه‌ خواهند بود. براي‌ جلوگيري‌ از چرخش‌ حلقه‌ در داخل‌ شيار از يك‌ خار شعاعي‌ استفاده‌ بود. براي‌ جلوگيري‌ از چرخش‌ حلقه‌ در داخل‌ شيار از يك‌ خار شعاعي‌ استفاده‌ مي‌شود. با توجه‌ به‌ امكان‌ ساييدن‌ زغال‌ها به‌ راحتي‌ مي‌توان‌ ميزان‌ لقي‌ را كنترل‌ نمود. همچنين‌ به‌ وسيله‌ فنر نصب‌ شده‌ در داخل‌ رينگ‌ها نيز مي‌توان‌ نيروي‌ فشاري‌ پشت‌ قطعات‌ را كم‌ و زياد نمود. استفاده‌ از اين‌ نوع‌ گلندها در توربين‌هايي‌ كه‌ دماي‌ عملكرد آنها كمتر از C ْ120 و سرعت‌ خطي‌ روتور آنها نيز كمتر از m/sec 45 (معادل‌ با m/min 2700) باشد، مناسب‌ است‌. مقدار لقي‌ شعاعي‌ بين‌ روتور و حلقه‌ زغالي‌ به‌ ازاء هر 1 اينچ‌ قطر، به‌ مقدار تقريباً 01% اينچ‌ (در حالت‌ سرد) مي‌باشد.

ب‌) گلند آبي‌

همان‌ گونه‌ كه‌ در شکل (2-49) مشخص‌ است‌، يك‌ گلند آبي‌ از يك‌ پروانه‌ دوبل‌ تشكيل‌ شده‌ است‌ كه‌ بر روي‌ روتور نصب‌ مي‌شود.اين‌ پروانه‌ در داخ‌ محفظه‌ خود، مشابه‌ يك‌ پمپ‌ گريز از مركز عمل‌ مي‌كند.

آب‌ از مجرايي‌ كه‌ بر روي‌ پوسته‌ توربين‌ ايجاد شده‌، به‌ محفظه‌ بالاي‌ پوسته‌ پروانه‌ تزريق‌ مي‌شود و با چرخش‌ پروانه‌ (كه‌ به‌ محور روتور متصل‌ است‌) آب‌ موجود در اين‌ محفظه‌ به‌ صورت‌ يك‌ رينگ‌ ضخيم‌ نفوذناپذير در مي‌آيد كه‌ در نتيجه‌ مانع‌ ورود هواي‌ محيط‌ به‌ داخل‌ پوسته‌ توربين‌ مي‌شود؛ به‌ عبارت‌ ديگر، توربين‌ آب‌بندي‌ مي‌گردد. با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ اين‌ پروانه‌ از يك‌ طرف‌ با هواي‌ محيط‌ و از طرف‌ ديگر با بخار پره‌هاي‌ انتهايي‌ توربين‌ ارتباط‌ دارد و با در نظر گرفتن‌ تفاوت‌ فشار هواي‌ محيط‌ و فشاربخار توربين‌ ارتفاع‌ آب‌ در دو طرف‌ پروانه‌ متفاوت‌ است‌ كه‌ بالطبع‌ اختلاف‌ ارتفاعي‌ به‌ مقدار h به‌ وجود مي‌آيد. با توجه‌ به‌ محدوديت‌ فشار توليد شده‌ توسط‌ پروانه‌ از اين‌ گلندها فقط‌ مي‌توان‌ در توربين‌هاي‌ فشار ضعيف‌ استفاده‌ نمود؛ زيرا در توربين‌هاي‌ فشار متوسط‌ و قوي‌ تفاوت‌ فشار بخار توربين‌ و فشار هوا بسيار زياد است‌ و در نتيجه‌ اختلاف‌ ارتفاع‌ h زياد خواهد شد. همچنين‌ بازده‌ توربين‌ هم‌ به‌ مقدار قابل‌ توجهي‌ كاهش‌ مي‌يابد. قابل‌ توجه‌ است‌ كه‌ در زمان‌ راه‌اندازي‌ توربين‌ (با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ دور روتور كم‌ است‌) پروانه‌ به‌ راحتي‌ نمي‌تواند عمل‌ آب‌بندي‌ را انجام‌ دهد. لذا بايد از يك‌ تانك‌ ذخيره‌ آب‌ و يا از يك‌ بخار آب‌بندي‌ استفاده‌ شود تا از نفوذ هوا در زمان‌ راه‌اندازي‌ به‌ پوسته‌ توربين‌ جلوگيري‌ شود. به‌ منظور افزايش‌ كارآيي‌ اين‌ نوع‌ گلندها مي‌توان‌ از چندين‌ حلقه‌ لابيرنت‌ در دو طرف‌ گلند استفاده‌ نمود.

ج‌) گلند لابيرنتي‌

با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ گلندهاي‌ زغالي‌ براي‌ توربين‌هاي‌ با فشار و درجه‌ حرارت‌ زياد مناسب‌ نيستند، لذا امروزه‌ از گلندهاي‌ لابيرنتي‌ استفاده‌ مي‌شود. اين‌ نوع‌ گلند از يك‌ رينگ‌ تشكيل‌ شده‌ است‌. كه‌ در جداره‌ داخلي‌ آن‌، تعدادي‌ نوارهاي‌ فلزي‌ دايره‌اي‌ شكل(Fin) تعبيه‌ شده‌ است‌. با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ لبه‌ اين‌ نوارها نازك‌ مي‌باشد، در نتيجه‌ با قرار گرفتن‌ در پوسته‌گلند به‌ همراه‌ برجستگي‌هاي‌ مشابه‌اي‌ كه‌ بر روي‌ روتور ايجاد مي‌شود، حفره‌هاي‌ متعددي‌ شكل‌ مي‌گيرند. در شکل (2-50) نمونه‌هايي‌ از اين‌ نوع‌ گلندها نشان‌ داده‌ شده‌ است‌.

همان‌ گونه‌ كه‌ از شکل (2-50) مشخص‌ است‌، بر روي‌ روتور و در محلي‌ كه‌ رينگ‌هاي‌ آب‌بندي‌ قرار مي‌گيرند، تعدادي‌ رينگ‌ برجسته‌ نصب‌ مي‌شوند تا به‌ همراه‌ نوارهاي‌ فلزي‌ جداره‌ گلند، فواصل‌ شعاعي‌ خيلي‌ كوچك‌ را تشكيل‌ دهند. در نتيجه‌، بخار نشتي‌ از توربين‌، پس‌ از عبور از هركدام‌ از فواصل‌ مذكور به‌ داخل‌ حفره‌ بين‌ دو نوار فلزي‌ مجاور در گلند، منبسط‌ مي‌شود كه‌ اين‌ عمل‌ تا انتهاي‌ گلند ادامه‌ مي‌يابد. با كاه‌ فشار بخار توربين‌ در بين‌ اين‌ نوارهاي‌ فلزي‌، امكان‌ خروج‌ بخار از اين‌ گلند تا حد بسيار زيادي‌ كاهش‌ مي‌يابد. در واقع‌ هركدام‌ از حفره‌هاي‌ بين‌ نوارها در حكم‌ يك‌ شيپوره‌ هستند كه‌ باعث‌ كاهش‌ فشار بخار مي‌شوند؛ تا آنجا كه‌ فشار بخار در نقطه‌ خروج‌ از پوسته‌ گلند به‌ اندازه‌ فشار محيط‌ گردد.

از نظر ساختمان‌، اين‌ نوع‌ گلندها به‌ دونوع‌الاستيك‌ و صلب‌ تقسيم‌ مي‌شوند. در نوع‌ صلب‌ كه‌ در شکل (2-51-الف) مشخص‌ است‌، با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ نوارهاي‌ فلزي‌ در جدار داخل‌ رينگ‌ محكم‌ شده‌اند، لذا در صورت‌ تماس‌ روتور با لبه‌ اين‌ نوارها سطح‌ روتور ساييده‌ مي‌شود و بالطبع‌ دماي‌ روتور افزايش‌ مي‌يابد. در نوع‌الاستيك‌ (قابل‌ مشاهده‌ در شکل (2-51-ب) براي‌ رفع‌ اين‌ مشكل‌، فنرهاي‌ مخصوصي‌ در زير هرقطعه‌ از اين‌ نوارها جاسازي‌ مي‌شود تا امكان‌تغيير مكان‌ شعاعي‌ اين‌ نوارها وجود داشته‌ باشد.

2-13- پمپ‌هاي‌ نيروگاه‌

در نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌، تعداد بسيارزيادي‌ پمپ‌ به‌ منظور انجام‌ كارهاي‌ مختلف‌ و برآوردن‌ اهداف‌ مورد نظر استفاده‌ مي‌شود. در اين‌ قسمت‌ به‌ مهمترين‌ اين‌ پمپ‌ها اشاره‌ مي‌شود.

1) پمپ‌ تخليه‌ هواي‌ كندانسور

همانگونه‌ كه‌ در مباحث‌ قبل‌ هم‌ بيان‌ شد، تخليه‌ هواي‌ موجود در كندانسور به‌ منظور رسيدن‌ به‌ عملكرد مطلوب‌ خنك‌كنندگي‌ بخار خروجي‌ از توربين‌ اجتناب‌ناپذير است‌. روند تخليه‌ هواي‌ كندانسور با دوهدف انجام‌ مي‌شود:

الف‌) خارج‌ كردن‌ هواي‌ نشتي‌ ورودي‌ به‌ كندانسور از طريق‌ فلنج‌ها (Flanges) و لوازم‌ آب‌بندي‌؛

زدودن‌ هواي‌ نشتي‌ و گازهاي‌ غيرقابل‌ حّل‌ از كندانسور بسيار مهم‌ است‌؛ زيرا وجود آنها به‌ هر اندازه‌ كه‌ باشد، باعث‌ اختلال‌ در كار انتقال‌ حرارت‌ كندانسور مي‌شود(البته‌ تخليه‌ بيش‌ از حد هوا هم‌ نامناسب‌ مي‌باشد). بنابراين‌ براي‌ ايجاد خلاء نسبي‌ در كندانسور و خارج‌ نمودن‌ هواي‌ موجود در كندانسور از پمپ‌هايي‌ به‌ نام‌ پمپ‌ تخليه‌ استفاده‌ مي‌شود كه‌ معمولاً از نوع‌ پمپ‌هاي‌ گريز از مركز (سانتريفوژ) مي‌باشند.

2) پمپ‌ در گردش‌ آب‌ خنك‌كنندگي‌(Circulating Water Pumps)

در بحث‌ برج‌هاي‌ خنك‌كن‌ بيان‌ نموديم‌ كه‌ در بعضي‌ از روش‌ها براي‌ تبديل‌ بخار خروجي‌ از توربين‌ به‌ مايع‌ اشباع‌، نياز به‌ آب‌ خنك‌كننده‌ مي‌باشد. دماي‌ اين‌ آب‌ در برج‌هايي‌ به‌ نام‌ برج‌هاي‌ خنك‌كن‌، پايين‌ مي‌آيد. با توجه‌ به‌ تفاوت‌ سطح‌ لوله‌هاي‌ كندانسور و برج‌هاي‌ خنك‌كن‌، نياز به‌ پمپ‌هايي‌ به‌ نام‌ پمپ‌ در گردش‌ آب‌ خنك‌ كننده‌ مي‌باشد تا آب‌ را با فشار مناسب‌ از برج‌هاي‌ خنك‌كن‌ به‌ سمت‌ لوله‌هاي‌ كندانسور تزريق‌ (پمپاژ) كند. تعداد دور اين‌ پمپ‌ها با توجه‌ به‌ تفاوت‌ در ارتفاع‌ مذكور بين‌ rpm 150 تا rpm 500 مي‌باشد. به‌ عنوان‌ مثال‌ در نيروگاه‌ نكا، براي‌ هر واحد، دوعدد پمپ‌ در گردش‌ آب‌ خنك‌ كننده‌ كه‌ با سرعت‌ rpm 420 در چرخش‌ است‌، مورد استفاده‌ قرار مي‌گيرد. اين‌ پمپ‌ها كه‌ با موتور با قدرت‌ kW 1275 و با سرعت‌ rpm 1500 به‌ چرخش‌ در مي‌آيند، توانايي‌ پمپاژ آب‌ به‌ مقدار /h³m 26000 را دارند.

3) پمپ‌ تخليه‌ آب‌ كندانسور(Condenser Extraction Pump)

اين‌ پمپ‌ها به‌ منظور تخليه‌ آب‌ خنك‌ شده‌ از كندانسور بطرف‌ پيش‌ گرمكن‌ها به‌ كار مي‌رود. در اين‌ نوع‌ پمپ‌ها بايد دقت‌ شود كه‌ در زمان‌ تخليه‌ آب‌ خنك‌ شده‌ از كندانسور، هيچ‌گونه‌ اكسيژني‌ در داخل‌ آب‌ سيكل‌ نباشد. البته‌ در نيروگاه‌هاي‌ با قدرت‌ زياد از دوپمپ‌ تخليه‌ آب‌ استفاده‌ مي‌شود تا در شرايط‌ اضطراري‌ بتوان‌ از هر دو پمپ‌ استفاده‌ نمود. همچنين‌ در شرايط‌ عادي‌ يكي‌ از آنها را به‌ عنوان‌ ذخيره‌ مورد استفاده‌ قرار مي‌دهند. به‌ عنوان‌ نمونه‌، اين‌ موضوع‌ را مي‌توان‌ در نيروگاه‌هاي‌ طوس‌، بندرعباس‌ و نكا مشاهده‌ نمود. در نيروگاه‌ نكا براي‌ هرواحد، دوپمپ‌ از اين‌ نوع‌ استفاده‌ مي‌شود كه‌ قدرت‌ هركدام‌، kW 6/1 مي‌باشد و تحت‌ ولتاژ kV 3/6 كار مي‌كنند.

4) پمپ‌هاي‌ تغذيه‌ آب‌ ديگ‌بخار

اين‌ پمپ‌ها به‌ عنوان‌ بزرگترين‌ و پرقدرت‌ترين‌ پمپ‌ نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌ قلمداد مي‌شوند. در نتيجه‌، طرح‌ مناسب‌ اين‌ گونه‌ پمپ‌ها بر قابليت‌ بهره‌برداري‌ كل‌ واحد تأثير چشم‌گيري‌ خواهد داشت‌. در تعيين‌ طرح‌ مطلوب‌ سيستم‌ آب‌ تغذيه‌ ديگ‌بخار، و به‌ منظور ارزيابي‌ اقتصادي‌، به‌ محاسبه‌ هزينه‌هاي‌ سرمايه‌گذاري‌ براي‌ شرايط‌ راه‌اندازي‌، هزينه‌هاي‌ تعمير و نگهداري‌ و تأثيرات‌ احتمالي‌ اتلاف‌ قابليت‌ بهره‌برداري‌ نياز مي‌باشد. با توجه‌ به‌ اهميت‌ اين‌ پمپ‌ها در نيروگاه‌ها، عموماً از چندين‌ پمپ‌ تغذيه‌ آب‌ سيكل‌ استفاده‌ مي‌شود كه‌ در قبل‌ و يا بعد از پيش‌ گرمكن‌هاي‌ فشارقوي‌ مورد استفاده‌ قرار مي‌گيرند. در طرح‌ اين‌ سيستم‌ بايد اطمينان‌ حاصل‌ شود كه‌ با اشكال‌ در يك‌ پمپ‌ تغذيه‌ به‌ عملكرد سيستم‌، در زمان‌ راه‌اندازي‌ و در شرايط‌ عادي‌ لطمه‌اي‌ وارد نشود. بنابراين‌ وجود حداقل‌ دوپمپ‌ تغذيه‌ (كه‌ هر كدام‌ قادر به‌ راه‌اندازي‌ كل‌ واحد باشند) ضروري‌ مي‌باشد تا اين‌ دو پمپ‌ به‌ طور موازي‌ كار مي‌كنند. در نيروگاه‌هاي‌ با قدرت‌ پايين‌، محرك‌ اين‌ پمپ‌ها، موتورهاي‌ الكتريكي‌ مي‌باشند؛ ولي‌ در نيروگاه‌هاي‌ با قدرت‌ بالا، قدرت‌ موتورهاي‌ الكتريكي‌ براي‌ به‌ حركت‌ در آوردن‌ پمپ‌ها بسيار زياد مي‌شود و با توجه‌ به‌ سطح‌ ولتاژ فشار قوي‌ مصرف‌ داخلي‌ نيروگاه‌ها، جريان‌ كاركرد نامي‌و راه‌اندازي‌ آنها بسيار زياد مي‌شود. در اين‌ گونه‌ موارد بايد از يك‌ توربين‌ بخاري‌ كمكي‌ براي‌ به‌ چرخش‌ در آوردن‌ محور پمپ‌ آب‌ تغذيه‌ استفاده‌ نمود. بخار مورد نياز اين‌ توربين‌ بخاري‌ كمكي‌ براي‌ به‌ چرخش‌ در آوردن‌ محور پمپ‌ آب‌ تغذيه‌ استفاده‌ نمود. بخار مورد نياز اين‌ توربين‌ كمكي‌ از طريق‌ ديگ‌بهار نيروكاه‌ تأمين‌ مي‌شود. البته‌ در كنار اين‌ توربوپمپ‌، از پمپ‌هاي‌ با محرك‌ موتوري‌ به‌ عنوان‌ پمپ‌هاي‌ كمكي‌ و ذخيره‌ استفاده‌ مي‌شود. به‌ عنوان‌ نمونه‌، در نيروكاه‌هاي‌ بندرعباس‌، طوس‌، و شهيد رجايي‌، پمپ‌هاي‌ از نوع‌ الكتروپمپ‌ استفاده‌ مي‌شود، به‌ گونه‌اي‌ كه‌ در نيروگاه‌ بندرعباس‌ از سه‌ الكتروپمپ‌ با ظرفيت‌ 50% و در نيروگاه‌هاي‌ طوس‌ و شهيد رجايي‌ از سه‌ الكتروپمپ‌ با ظرفيت‌ 60% استفاده‌ مي‌گردد. اما در نيروگاه‌ نكا براي‌ هر واحد، دوالكتروپمپ‌ آب‌ تغذيه‌ با قدرت‌ موتور به‌ مقدار MW 9 براي‌ هركدام‌، و يك‌ توربوپمپ‌ تغذيه‌ با قدرت‌ MW 5/17 استفاده‌ مي‌شود.

5) پمپ‌ روغن‌

پمپ‌هاي‌ روغن‌ نيروگاه‌ وظيفه‌ تأمين‌ روغن‌ را براي‌ تجهيزات‌ مورد نياز برعهده‌ دارند. عموماً اين‌ پمپ‌ها به‌ سه‌ دسته‌ پمپ‌ اصلي‌ روغن‌، پمپ‌ كمكي‌، پمپ‌ روغن‌ اضطراري‌ و پمپ‌ روغني‌ بلندكننده‌ تقسيم‌ مي‌شوند. پمپ‌ اصلي‌ روغن‌، پمپي‌ است‌ كه‌ مستقيماًبه‌ محور توربين‌ متصل‌ مي‌شود كه‌ به‌ تعداد دور توربين‌ مي‌چرخد و عمل‌ روغن‌كاري‌ توربين‌ را به‌ طور دائمي‌و در حال‌ كار توربين‌ انجام‌ مي‌دهد. بهره‌برداري‌ واقعي‌ از اين‌ پمپ‌، زماني‌ آغاز مي‌شود كه‌ دور توربين‌ به‌ دور نامي‌آن‌ (rpm 3000 ) رسيده‌ باشد. پمپ‌ كمكي‌ روغن‌، از پمپ‌هاي‌ كمكي‌ مي‌باشد كه‌ معمولاً از نوع‌ پمپ‌هاي‌ سانتريفوژ است‌ و داراي‌ ظرفيتي‌ برابر با پمپ‌ اصلي‌ روغن‌ است‌ و مي‌تواند به‌ وسيله‌ موتور الكتريكي‌ و يا يك‌ توربين‌ كوچك‌ چرخانده‌ شود. در شرايط‌ راه‌اندازي‌ كه‌ دور توربين‌، پايين‌ مي‌باشد، از اين‌ پمپ‌ جهت‌ روغن‌كاري‌ استفاده‌ مي‌شود و زماني‌ كه‌ فشار روغن‌ خروجي‌ از پمپ‌ اصلي‌ به‌ حد لازم‌ رسيد، پمپ‌ كمكي‌ بايد از مدار خارج‌ شود. البته‌ در زماني‌ كه‌ توربين‌ تريپ‌ مي‌كند، پمپ‌ كمكي‌ به‌ طور اتوماتيك‌ وارد سرويس‌ مي‌شود. همچنين‌ در مواقع‌ اضطراري‌ از پمپ‌ ديگري‌ به‌ نام‌ پمپ‌ روغن‌ اضطراري‌ استفاده‌ مي‌شود. كه‌ اکثراً با جريان‌ dc كار مي‌كند و در مواقع‌ خاموشي‌هاي‌ اتفاقي‌، عمل‌ روغن‌كاري‌ را انجام‌ مي‌دهد. بعلاوه‌ در مواقع‌ راه‌اندازي‌، و براي‌ بلند كردن‌ محور توربين‌ از روي‌ ياتاقان‌ها (به‌ منظور كاهش‌ اصطكاك‌) پمپ‌ روغني‌ وجود دارد كه‌ روغن‌ با فشار زياد را (در حدود atm 1/136 يا psi 2000) به‌ زير محور توربين‌ (در محل‌ ياتاقان‌ها) مي‌فرستد تا با بالا رفتن‌ محور توربين‌، بتوان‌ به‌ راحتي‌ محور توربين‌ را به‌ چرخش‌ در آورد. اين‌ پمپ‌، معروف‌ به‌ پمپ‌ روغني‌ بلند كننده‌ است‌. لازم‌ به‌ ذكر است‌ كه‌ اين‌ پمپ‌، معروف‌ به‌ پمپ‌ روغني‌ بلند كننده‌ است‌. لازم‌ به‌ ذكر است‌ كه‌ اين‌ پمپ‌، پس‌ از راه‌اندازي‌ از مدار خارج‌ مي‌شود.

6) پمپ‌هاي‌ متفرقه‌

6-1) پمپ‌ چاه‌ عميق‌: در بعضي‌ از نيروگاه‌ها كه‌ آب‌ مصرفي‌ را توسط‌ ايجاد چاه‌هاي‌ عميقي‌ در محل‌ نيروگاه‌ به‌ دست‌ مي‌آورند، لازم‌ است‌ تا از پمپ‌هاي‌ فشار قوي‌ براي‌ بيرون‌ آوردن‌ آب‌ مصرفي‌ از چاه‌ نيروگاه‌ استفاده‌ شود. به‌ عنوان‌ نمونه‌ براي‌ واحدهاي‌ 120 مگاواتي‌ نيروگاه‌ اسلام‌آباد، يك‌ حلقه‌ چاه‌ عميق‌ وجود دارد كه‌ دو دستگاه‌ پمپ‌ الكتريكي‌ با ظرفيت‌ آب‌دهي‌ هر كدام‌ h/³m 350 بر روي‌ اين‌ چاه‌ نصب‌ شده‌اند. هر يك‌ از اين‌ پمپ‌ها قادر هستند كه‌ آب‌ مورد نياز واحد را در شرايط‌ بار كامل‌ تأمين‌ كنند. بيش‌ از 95 درصد اين‌ آب‌، پس‌ از گرفته‌ شدن‌ سختي‌ موقت‌ و ته‌نشيني‌ مواد معلق‌، به‌ مصرف‌ برج‌ خنك‌كن‌ مي‌رسد و بقيه‌ آن‌ پس‌ از تصفيه‌ كامل‌، جهت‌ مصرف‌ آب‌ سيكل‌ بخار ذخيره‌ مي‌شود. همين‌ شرايط‌ را مي‌توان‌ در واحدهاي‌ 5/82 مگاواتي‌ نيروگاه‌ بعثت‌ مشاهده‌ نمود.

6-2) پمپ‌هاي‌ آب‌ مصرفي‌ نيروگاه‌: در هر نيروگاهي‌، تعدادي‌ پمپ‌ وجود دارد كه‌ وظيفه‌ تأمين‌ آب‌ مصرفي‌ نيروگاه‌ در سيستم‌هاي‌ اصلي‌ و كمكي‌ نيروگاه‌، از قبيل‌ سيستم‌ تصفيه‌ آب‌ را به‌ عهده‌ دارند. مثلاً در نيروگاه‌ بعثت‌، يك‌ پمپ‌ آب‌ جبران‌ كننده‌(Make Up Water) سيكل‌ وجود دارد كه‌ موتور پمپ‌ آن‌ با مشخصات‌ kW 5/74 (hp 100)، V 440، rpm 1500، يك‌ پمپ‌ را با سرعت‌ rpm 1450 و ظرفيت‌ /h³m 511 ( gpm 2250) به‌ چرخش‌ در مي‌آورد.

6-3) پمپ‌ چرخش‌ آب‌ اواپراتور: در بعضي‌ از نيروگاه‌هاي‌ بخاري‌ كه‌ لازم‌ باشد چرخش‌ آب‌ در اواپراتور با نيروي‌ اجباري‌ انجام‌ گيرد، از پمپ‌ چرخش‌ آب‌ اواپراتور استفاده‌ مي‌شود.

6-4) پمپ‌هاي‌ آب‌ خنك‌كننده‌: وظيفه‌ اين‌ گونه‌ پمپ‌ها، تزريق‌ آب‌ به‌ خنك‌ كننده‌هاي‌ هيدروژن‌ مصرفي‌ نيروگاه‌، خنك‌كننده‌هاي‌ روغن‌ مصرفي‌، خنك‌ كننده‌ تجهيزات‌ پمپ‌ها، كمپرسور هوا، ياتاقان‌ها و... مي‌باشد. در همه‌ نيروگاه‌ها، تعدادي‌ از اين‌ پمپ‌ها به‌ همراه‌ فيلترهاي‌ مناسب‌ وجود دارند تا با تصفيه‌ نمودن‌ آب‌ خارج‌ شده‌ از خنك‌ كننده‌ها بتوان‌ دوباره‌ از اين‌ آب‌ به‌ نحو مطلوب‌ استفاده‌ نمود. به‌ عنوان‌ مثال‌ در نيروگاه‌ بعثت‌، پمپ‌ تقويت‌ آب‌ خنك‌ كننده‌ به‌ كار مي‌رود. اين‌ پمپ‌ كه‌ با سرعت‌ rpm 725 و ظرفيت‌ m /h 976 ( gpm 4300) عمل‌ مي‌كند، توسط‌ يك‌ موتور پمپ‌ با مشخصات‌ kW 8/29 ( hp 40)، V 440 و rpm 750 به‌ چرخش‌ در مي‌آيد

6-5) پمپ‌هاي‌ تزريق‌ مواد شيميايي‌: اين‌ گونه‌ پمپ‌ها به‌ منظور تزريق‌ مقدار معيني‌ از موادشيميايي‌ به‌ داخل‌ آب‌ سيكل‌ نيروگاه‌ به‌ كار مي‌روند. به‌ عنوان‌ نمونه‌ در نيروگاه‌ بعثت‌ به‌ منظور به‌ دست‌ آوردن‌ شرايط‌ مناسب‌ آب‌ سيكل‌، از يك‌ پمپ‌ تغذيه‌ هيرازين‌، يك‌ پمپ‌ تغذيه‌ فسفات‌، يك‌ پمپ‌ انتقال‌ اسيدسولفوريك‌، و يك‌ پمپ‌ تغذيه‌ هگزامتا فسفات‌ سديم‌ استفاده‌ مي‌شود.

6-6) پمپ‌هاي‌ آتش‌ نشاني‌: اين‌ پمپ‌ها داراي‌ ساختمان‌ ساده‌اي‌ هستند كه‌ بايد قابليت‌ اعتماد بسيار بالايي‌ را براي‌ كار در شرايط‌ اضطراري‌ داشته‌ باشند. محرك‌ اين‌ پمپ‌ها داراي‌ سيستم‌ مستقلي‌ است‌ كه‌ به‌ وسيله‌ موتورهاي‌ ديزلي‌ راه‌اندازي‌ مي‌شود. در نيروگاه‌ بعثت‌، يك‌ پمپ‌ آتش‌ نشاني‌ با دبي‌ آب‌ m/h 1/227 ( gpm 1000) و فشالر atm 12/6 ( psi 90) و سرعت‌ rpm 1460 وجود دارد كه‌ محرك‌ آن‌، يك‌ موتور پمپ‌ با مشخصات‌ rpm 1500، V 440 و kW 9/55 (hp 75) مي‌باشد. به‌ منظور عملكرد در شرايط‌ اضطراري‌، از يك‌ پمپ‌ ديگر آتش‌نشاني‌ استفاده‌ مي‌شود كه‌ محرك‌ آن‌، يك‌ موتور ديزلي‌ است‌ كه‌ مشخصات‌ پمپ‌ مذكور، دقيقاً مثل‌ پمپ‌ آتش‌نشاني‌ با محرك‌ موتور پمپ‌ است‌.

2-14- سيستم كمپرسور هوا

2-14-1- مقدمه

هواي كنترل به منظور باز نمودن يا بتن والوهاي پنوماتيكي و... استفاده مي‌شود. در نيروگاه صدها والو وجود دارد كه به طور خودكار عمل مي‌كنند و اگر هواي كنترل وجود نداشته باشد واحد از مدار خارج مي‌گردد. لذا اين سيستم از اهميت بسازيي برخوردار است و قطب اصلي نيروگاه مي‌باشد. به همين منظور يك سيتسم Back-Up وجود دارد كه از هواي سرويس استفاده نموده و هواي كنترل توليد مي‌نمايد و در مواقعي كه كمپرسورهاي هواي كنترل از مدار خارج گردند از اين سيستم استفاده مي‌شود.

هواي سرويس نيز در موارد مختلفي استفاده مي‌شود مثلاً براي جلوگيري از سوخت دوربينهاي شعله بين بويلرها و... هوا را به آنها مي‌دمند.

تجهيزات موجود در اين واحد را مي‌توان به دو قسمت اساسي تقسيم كرد:

1- سيستم هواي سرويس (هواي تميز نشده)

2- سيستم هواي كنترل (هواي تميز شده و عاري از روغن، گرد و خاك و رطوبت)

2-14-2- سيتسم هواي سرويس

سيستم هواي فشرده‌اي را تهيه مي‌كند كه با هيچ وسيله‌اي تميز نشده است و لذا داراي مقداري روغن، رطوبت و ذرات ريز گرد و خاك مي‌باشد.

قسمتهاي اصلي اين سيستم عبارتند:

الف) 2عدد فيلتر موازي ورودي

ب) 3عدد كمپرسور موازي با كولر انتهايي

ج) محفظه هوا

د) اتصالات داخلي اضطراري بين هواي سرويس و سيستم هواي كنترل.

نوشته شده در دوشنبه یکم آذر 1389| ساعت 11:42| توسط حامد دهقانیان| |

۩ ۩

2-14-3- سيستم هواي كنترل

اين سيستم هواي فشرده‌اي را تهويه مي‌كند كه شخصاً عاري از روغن، رطوبت و گرد و خاك است.

قسمتهاي اصلي اين سيستم عبارتند از:

الف) دو عدد فيلتر موازي ورودي

ب) 4 عدد كمپرسور موازي با كولر انتهايي

ج) 2 عدد محفظة هوا كه در مسير هواي خروجي از كمپرسورها قرار دارند.

د) 2 عدد دراير (خشك كن) موازي كه در ورودي و خروجي آنها 2 سري فيلترهاي موازي 2 تايي و بعد از آنها يك عدد فيلتر گرد و خاك گير قرار گرفته است.

4 كمپرسور اين سيستم داراي سيلندرهايي هستند كه احتياج به روغنكاري ندارند.

2-14-4- خنك سازي

هر دو نوع سيستم داراي يك سيستم آب خنك كن يكپارچه مي‌باشند كه داراي اتصالات مستقل به هر كمپرسور و كولر انتهايي است.

تغييراتي كه در فشار هواي مصرف شونده ايجاد مي‌گردد به طرق زير پاسخ داده مي‌شود.

1- ظرفيت ذخيره شده محفظه هوا (تغييرات كم)؛

2- تغيير ظرفيت باردهي هر كمپرسور؛

3- تعداد كپرسورهاي در حال كار؛

2-14-5- مشخصات سيستم کمپرسور هوا

هواي سرويس:

ـ ظرفيت هر كمپرسور كه در 36c تضمين شده است؛

ـ فشار هوا؛

ـ ظرفيت محفظه؛

ـ وضعيت هوا: تميز نشده؛

هواي كنترل:

ـ ظرفيت هر كمپرسور كه در 36c تضمين شده است؛

ـ فشار هوا؛

ـ ظرفيت محفظه؛

ـ وضعيت هوا: تميز شده، عاري از روغن، رطوبت، عاري از گرد و خاك؛

2-15- تجهيزات جانبي

هر دو سيستم توسط يك پانل كنترل مشترك كنترل مي‌شوند يك محفظة هوا نيز براي راه‌اندازي سرد (وقتي هيچ كمپرسوري در مدار نيست) تعبيه شده است.

2-15-1- فيلتر ورودي هوا

2 عدد فيلتر موازي كه در فضاي آزاد نصبت مي‌شود و براي جذب هوا از اتمسفر استفاده مي‌شود.

2-15-2- شيرهاي اطمينان کمپرسور Safty Valves

شيرهاي طامينان در محل هاي مختلفي نصبت مي‌شوند كه عبارتند از:

الف) كولر مياني؛

ب) ورودي كولر انتهايي؛

ج) بر روي محفظة هوا؛

د) بر روي استوانه‌هاي جذب كننده در درايرها؛

تمام شيرهاي اطمينان بايد مرتباً چك شوند تا از بروز حادثه جلوگيري شود.

2-15-3- موتور الكتريكي

هر كمپرسور يك موتور الكتريكي دارد كه به وسيله سيستم فولي و تسمه به سرميل سنگ متصل شده است و باعث حركت پيستونها مي‌شود.

موتور الكتريكي داراي مشخصات زير مي‌باشد.

نوع: القايي 4 قطب

دور موتور: rpm 1485

قدرت: 132 kw

راندمان: 93.4% در 1.1 بار

cos Φ: 0.87 در 1.1 بار

3 عدد ترموستات PTC در داخل محفظة موتور قرار دارد كه قادر است دماي داخلي موتور را نشان دهد.

هر كمپرسور 2 نوع سيلندر دارد:

1- سيلندر فشار ضعيف (LP)

2- سيلندر فشار قوي (HP)

2-16- توصيف سيستم‌هاي كلي کمپرسور

2-16-1- ورود هوا و فيلترهاي ورودي

هر سيستم داراي 2 ورودي با ظرفيت فيلتر كنندگي زياد مي‌باشد و در هر لحظه فقط يك ورودي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. و ورودي ديگر به صورت رزرو است. يك گيج و يک عدد سوئيچ خلا، در خروجي فيلتر به منظور آگاهي از وضعيت فيلتر تعبيه شده است. به هنگام گرفتگي فيلتر يك سيگنال هشدار دهنده به پانل كنترل فرستاده مي‌شود.

كاهش دهندة ضربان از لرز‌هاي مكانيكي نا مساعد و سروصدا جلوگيري مي‌كند. رطوبت جمع شده در كاهش دهنده ضربان از طريق يك والو درين (تخليه) مي‌شود.

شکل (2-52) اين فيلتر را نشان مي‌دهد.

که در آن:

A) محفظه فيلتر

B) ماده فيلترکننده

C) خنثي کننده ضربان

D) والو پروانه اي

E) پايه

F) هدر ورودي

2-16-2- كمپرسورها

كمپرسورهاي 2 مرحله‌اي داراي يك سيلندر عمودي فشار ضعيف و يک سيلندر افقي فشار قوي مي‌باشند. بين دو مرحلة كمپرسور، كل هوا از طريق يك مسير وسيع كه بين محفظة ميل لنگ و سيلندرها قرار گرفته است عبور مي‌نمايد.كولر مياني نيز با محفظة ميل لنگ يكپارچه مي‌باشد.هر دو سيلندر داراي عمل دوگانه مي‌باشند يعني حجم‌هاي بالا و پايين پيستون‌هاي آنها در كار كمپرسور مؤثر بوده و هر كدام از آناه داراي والوهاي ورودي خرجي مخصوص مي‌باشند.

عمل تنظيم باز توسط دستگاه بي بار كننده هواي آزاد كه بر روي والوهاي ورودي نصب شده‌اند انجام مي‌گيرد. قسمت‌هاي بالا و پايين و همچنين ديواره‌هاي سيلندرها و نيز كولر مباني توسط آب خنك مي‌گردد.

تمام كمپرسورها داراي يك سيستم سرخود روغنكاري محفظه ميل لنگ مي‌باشند.

كمپرسور هواي سرويس با يك سيستم اضافه روغنكاري سيلندر نيز تجهيز شده است. از آنجا كه كمپرسورهاي هواي كنترل بايد هواي عاري از روغن تحويل بدهند لذا پوشش سيلندرهاي آن از رزين فلوركربن (TFE) ساخته شده تا بدين ترتيب عمل آنها بدون وجود روغن ميسر باشد.

مشخصات فني كمپرسور:

ـ مقدار حركت رفت و برگشتي: 720

ـ قطر داخي: 7 اينچ

ـ فشار ضعيف:9 اينچ

- فشار قوي 2/1 14 اينچ

ـ دور: 720 R.P.M

ـ فشار خروجي: 7.49 kg/cm²g

ـ ظرفيت

2-16-3- كولر انتهايي After cooler

كولر انتهايي در خط خروجي كمپرسور و بينكمپرسور و محفظه هوا و تا حد ممكن نزديك به كمپرسور نصب مي‌شود. محلي براي جداسازي به منظور تميز كردن آن نيز در نظر گرفته مي‌شود.

براي حذف ضربان از لوله‌هاي هم اندازه براي متصل كردن كمپرسور به كولر انتهاي استفاده مي‌شود. مشابه تمام كولرهاي ديگر در اين كولرها نيز آب خنك كن از پايين وارد و از بالا خارج مي‌شود. فلوي آب خنك كن نيز بايد به نحوي كنترل شود تا هواي خروجي به اندازة 8.3 درجه بالاتر از دماي اب خنك كن مگردد.

هر اندازه آب خنك تري استفاده شود هواي خروجي بهنگام خارج شدن از كولر خنك تر خواهد بود. دماي هواي خروجي از كمپرسور ممكن است به 150 درجه برسد ولي پس از گذر از كولر بايد حداكثر 50 درجه باشد.

فشار آب خنك كن در سيلندر به بيش از 50 PSI و در كولر مياني به بيش از 80 PSI نبايد افزايش پيدا كند.: Nm³/min20

كولر انتهايي با يك جدا كنندة رطوبت مجهز شده است. در شرايط عادي آب كندانسه شده از طريق يك عدد والو سلونوئيد كه از طريق پانل كنترل بطور متناوب فعال مي‌شود تخليه مي‌گردد. اين والو توسط يك والو دستي از مدار خارج مي‌گردد. به منظور جلوگيري از برگشت هر نوع مايع به داخل سيلندرهاي كمپرسور، كولر انتهايي نسبت به كمپرسور به طرف پايين شيب دارد.

كولر انتهايي توسط يک شير اطمينان حفاظت مي‌گردد و حفاظت بيشتر توسط يك كليد فشاري كه در خروجي كمپرسور نصب شده و با پانل كنترل ارتباط دارد انجام مي‌گيرد.

يك كليد دما در خروجي كولر انتهايي نصب شده تا از عملكرد نا درست آن جلوگيري شود.

يك نشان دهندة دما نيز به منظور خواندن دماي واقعي هوا خروجي تعبيه شده است.

که در آن:

A)چرخ(فلنج) ورودي

B) مبدل حرارتي

C) اتصالات نشان دهنده دما

D) اتصالات مربوط به شير اطمينان

E) فلنج خروجي

F) جداکننده رطوبت

G) فلنج والو تخليه

A) سيلندر فشار قوي

B) بي بارکننده هواي آزاد

C) کولر مياني

D) پانل اصلي ابزار اندازه گيري

E) سيلندر فشار ضعيف

F) پوشش محرک ها

G) سيستم روغن کاري ( فقط براي هواي سرويس)

H) موتور الکتريکي

I) پانل اضافي ابزار اندازه گيري

شکل (2-55):کمپرسورXLE

A) خروجي هواي فشرده شده

B) ترپ رطوبت

C) پوشش محرک

D) ورودي هوا

E) ورودي آب خنک کن

)خروجي آب خنک کنF

A) اين قطعه فقط براي کمپرسورهاي با سيلندرهاي غير روغن کاري شونده نصب شده است.

2-16-4- كولر مياني

در كولر مياني رطوبت موجود در هوا كندانسه شده و سپس به داخل يك ترپ رطوبت در زير كولر سرازير مي‌گردد. وقتي مايع جمع شده به يك حد معين رسيد به طور اتوماتيك شناور بالا رفته و والو عمل مي‌كند و لذا اب كندانسه شده اتوماتيك تخليه مي‌شود و به اين ترتيب از ورود هر گونه رطوبت به سيلندر فشار قوي جلوگيري مي‌شود.

عملكرد درست ترپ رطوبت (تله رطوبت) از طريق يك گيج شيشه‌اي كه به بدنة آن متصل شده است چك مي‌گردد.

كولر مياني توسط يك شير اطمينان كه در بالاي ترپ وصل شده است بهنگام افزايش فشار حفاظت مي‌شود.

2-16-5- درايرها (فقط براي هواي كنترل)

سيستم هواي كنترل با 2 عدد دراير موازي تجهيز شده است. اين درايرها يك فلوي دائمي‌هواي خشك را تحويل مي‌دهند.

در يك خشك كننده: رطوبت موجود در هواي كمپرس شده را كه در كولرهاي مياني و انتهايي جذب نشده‌اند جذب مي‌گردد.

از آنجايي كه خشك كن قادر به جذب رطوبت براي مدت طولاني نمي‌باشد لذا بايد توسط هواي گرم احيا شود. مرحله احيا 7 ساعت طول مي‌كشد.

ماده خشك كن از سيليكاژل و آلومين مي‌باشد.

يك فلوي دائمي‌هواي خشك توسط عملكرد سيكل اتوماتيك 2 عدد ستون احيا كننده حاصل مي‌شود، به اين صورت كه وقتي يكي از آنها در حال جذب رطوبت از هوا مي‌باشد. ديگري توسط فلوي هواي گرم كم فشار محيط در حال احيا شدن است.

هواي خروجي توسط يك سيستم محاسب نقطه شبنم كه سنور آن در ورودي فيلتر انتهايي است چك مي‌گردد. مقدار واقعي نقطه شبنم در پانل كنترل مربوط به درايرها نشان داده مي‌شود.

يك كليد نيز براي اعلام پيغام هشدرا در موقع زياد شدن رطوبت وجود دارد كه سيگنالي به پانل كنترل مي‌فرستند.

2-16-5-1- توصيف عملكرد دراير هوا

هواي مرطوب كمپرس شده از طريق قسمت بالاي خشك كننده وارد شده و از پايين آن خارج مي‌گردد. عمل احيا در ستون خشك كن توسط فلوي كم فشار هواي محيط كه بطور الكتريكي گرم شده است و بوسيله يك فن از خشك كن عبور مي‌كند انجام مي‌گيرد. فلوي هواي مزبور از بالاي محفظه تا پايين آن حاري مي‌گردد و بدين ترتيب بخار آب را در طي مسير خود از خشك كن گرفته و به هواي آزاد پس مي‌دهد.

مقدار و دماي هواي احياء كن بوسيله عمل مشترگ ترموستات گرم كن و والو موجود در خروجي هواي احيا كننده كنترل مي‌گردد.

در انتهاي روند احيا سازي دماي خروجي هواي احيا كننده افزايش مي‌يابد و لذا در اين حرارت رطوبتي جذب نخواهد شد. در يك دماي معين تنظيم شده ترموستات عمل مي‌كند و گرم‌كن از مدار خارج مي‌شود ولي فن به مدت زمان معيني (1 ساعت) روشن مي‌ماند تا دماي خشك كن پايين بيايد. بعد از اتمام احيا سازي، خشك كن مزبور توسط هواي خشكي كه از خشك كن ديگر تأمين مي‌شود فشار داده مي‌شود و به حالت Standby باقي مي‌ماند تا زماني كه زمان تعويض و يا نقطه شبنم تنظيم شده خشك كن ديگر فرا برسد.

به مدت 15 دقيقه قبل از اينكه خشك كن فعال بي فشار شود و به حالت احيا شدن درآيد هر دو خشك كن به صورت موازي كار مي‌كنند.

پس تعويض صورت مي‌گيرد و خشك كن دوم در مدار قرار مي‌گيرد و خشك كن اول احيا مي‌شود.

2-16-6- فيلترهاي ابتدايي و انتهايي

در ورودي و خروجي درايرها دو سري فيلترهاي موازي تعبيه شده‌اند.

فيلترهاي ورودي، خشك كن را از ورود احتمالي هر گونه آلودگي مثل روغن حفاظت مي‌كنند و فيلتر خروجي هر گونه گرد و خاكي احتمالي كه در خشك كن بوجود آيد را در خود جمع مي‌كند.

هر فيلتري داراي يك فشار سنج مي‌باشد كه به منظور بازرسي‌هاي محلي مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

يك كليد وجود اختلاف فشار زياد در وردي و خروجي فيلترهاي دوگانه را بهنگام مسدود شدن آنها به صورت سيگنال هشدار دهنده به پانل كنترل مي‌فرستند.تمام فيلترهاي ابتدايي و انتهايي با سلونوئيد والوهايي به منظور تخليه هر نوع رطوبت جمع شده، مجهز شده‌اند. اين والوها توسط تعدادي والو دستي از مدار خارج مي‌گردند و قابل كنترل توسط سيستم كنترل درايرها مي‌باشند

نوشته شده در دوشنبه یکم آذر 1389| ساعت 11:36| توسط حامد دهقانیان| |

۩ ۩

2-16-7- كنترل سيستم هواي فشرده شده

بر روي تمام دستگاههاي موجود در كمپرسورخانه گيجها و سنسورهايي نصبت شده است كه از دما، فشار و... نمونه برداري كرده و به (local control panel) LCP مي‌فرستند. LCP موجود در كمپرسورخانه از 3 قسمت كلي تشكيل شده است:

1ـ بخش مياني: مشترك بين دو سيستم هواي سرويس و كنترل (PLC)

2ـ سمت راست: مخصوص كنترل سيتسم هواي كنترل

3ـ سمت چپ: مخصوص كنترل سيستم هواي سرويس

LCP با توجه به سيگنالهايي كه دريافت مي‌كند كمپرسورها: درايرها و... را كنترل مي‌نمايد و مناسب ترين حالت كار را ارائه مي‌نمايد.

ابزارها به طور كلي به 15 دسته تقسيم مي‌شوند.

1ـ سوئيچ هاي خلاء: نشان دهنده وضعيت يك دستگاه و ارسال سيگنال به LCP

2ـ نمايشگرها دما: براي نمايش دماي واقعي سيستم به كار مي‌روند.

3ـ سوئيچ‌هاي دما: نشان دهنده دماي يك وسيله و ارسال سيگنال به LCP

4ـ نمايشگرهاي فشار: براي نمايش فشار واقعي سيتسم به كار مي‌روند.

5ـ سوئيچ‌هاي فشار: نشان دهنده فشار و ارسال سيگنال به LCP

6ـ درچه‌هاي شيشه‌اي: نشان دهندة عبور فلو

7ـ والوهاي سلونوئيد: بازو بستن يك مجرا كه به طور پنوماتيكي كنترل مي‌شوند.

8ـ سوئيچ‌هاي فلو: نشان دهنده عبور فلو و ارسال سيگنال به LCP

9ـ گيج‌هاي دما: نشان دهندة دما

10ـ گيج‌هاي فشار: نشان دهندة فشار

11ـ فلو متر: اندازه گيري جريان فلو

12ـ سوئيچ هاي كنترل سطح: كنترل مقدار ورودي يا خروجي فلو يا... و ارسال سيگنال به LCP

13ـ انتقال دهنده فشار: با توجه به فشار يك سيستم سيگنالهايي به اتاق فرمان فرستاده مي‌شود. و طبق آن سيگنال والوهايي باز يا بسته مي‌شوند.

14ـ گيج خلا: نشان دهنده شرايط فيلترها

15ـ رطوبت سنج: اندازه گيري و نمايش نقطه شبنم درايرها و ارسال سيگنال به LCP بر روي پانل كنترل چراغ‌هايي نصبت شده است كه در مواقع خطر روشن مي‌شوند. و اپراتور را مطلع مي‌كنند.

چراغ‌ها به دو رنگ زرد و قرمز مي‌باشند.

رنگ زرد نشان دهندة هشدار و رنگ قرمز نشان دهنده خطر است و اگر چراغ قرمزي روشن شود آن وسيله از مدار خارج خواهد شد.

A: فشار روغن ميل لنگ

B: فشار كولر مياني

C: دماي روغن ميل لنگ

D: درصد بار (0% , 50% , 100%)

A) سوئيچ سرويس:

L: اتوماتيک O: خاموش R: دستي

B) ورودي آب خنک کن کمپرسور

C)خروجي آب خنک کن سيلندر فشار ضعيف

D) خروجي هواي کمپرس شده

E) خروجي آب خنک کن سيلندر فشار قوي

F) خروجي آب کولر مياني

G) جعبه اتصالات

2-16-8- ابزار كنترلي دراير

خطاهاي عمومي‌در ردايرها ممكن است ناشي از يكي از علل زير باشد:

ـ خطاهاي ناشي از اختلاف فشار

ـ طولاني شدن زمان گرم شدن دراير

ـ قرار داشتن در وضعيت Standby (رزرو) به مدت طولاني

ـ خطاي نقطة شبنم

ـ بالا رفتن زياد دماي هيتر

ـ بي بار شدن يا بار بيش از اندازه بر روي فن هيتر.

اگر هر يك از خطاهاي فوق در اين سيستم رخ دهد سنسورها و سوئيچ‌هاي موجود در دراير با ارسال سيگنال خطا چراغ مربوط را روشن مي‌كنند و اعلام هشدار مي‌كنند.

دستگاههاي ديگر موجود در كمپرسورخانه نيز داراي ابزار كنترلي هستند. مثلاً ابزارهايي كه دما و فشار را اندازه مي‌گيرند از پركار بردترني اين ابزارها هستند و تقريباً تمام دستگاه‌ها از اين ابزار دارند.

فيلترها با سوئيچ‌هاي خلاء مجهز شده‌اند كه در موقع گرفتگي فيلتر سيگنال هشدار مي‌فرستند و چراغ مربوطه را روشن مي‌كنند.

2-16-9- پانل كنترل محلي (LCP)

پانل كنترل محلي در يك كابينت معين قرار داده شده است كه قسمت جلوي آن نشان مي‌دهد كه سيستم هواي كمپرس در حال فعاليت است.

در شکل (2-60) نماي جلوي(تابلو) كابينت كنترل نشان داده شده است.

بخش سمت چپ براي سيستم هواي سرويس مي‌باشد.

بخش مياني براي تجهيزات الكتريكي مثل سيستم تغذيه، رله‌ها، PLC و غيره مي‌باشد.

بخش سمت راست براي سيستم هواي كنترل مي‌باشد.

چراغ خبر با فشردن كليدهاي Lamp test , reset , acknowledge عمل مي‌كند براي انتخاب نوع كار و نحوة عمل كمپرسورها سوئيچ‌هايي تعبيه شده است. دياگرامهايي نيز براي مدل كردن سيستم روي درپانل كنترل تعبيه گرديده است كه با بررسي آن مي‌توان نحوه كار سيستم را مشاهده كرد. (mimics)

هر كمپرسور مي‌تواند در 3 وضعيت كاري قرار داشته باشد.

1ـ در حال فعاليت باشد.

2ـ به صورت اتوماتيك باشد يعني LCP در مورد فعاليت يا عدم فعاليت آن با توجه به فشار هواي خروجي تصميم مي‌گيرد.

3ـ به صورت Standby باشد.

سوئيچ‌هايي نيز براي Bypass كردن والوها وجود دارد كه از آنها به منظور چك كردن والوهاي خروجي استفاده مي‌شود.

قسمت هاي مختلف پانل محلي سيستم هواي سرويس به قرار زير مي‌باشد:

چراغ‌هاي خبر دهنده (40 پنجره)	01
كليد فشار Acknowledge	02
كليد فشاري Reset	03
كليد فشاري Lamp test	04
نمايشگر ديجيتالي دماي آب برگشتي خنك كن	05
دياگرام مدل سيستم با نمايشگرهاي LED	06
كليد فشاري استارت كمپرسور 1	07
كليد فشاري استارت كمپرسور 2	08
كليد فشاري استارت كمپرسور 3	09
كليد فشاري استاپ كمپرسور 1	10
كليد فشاري استاپ كمپرسور 2	11
كليد فشاري استاپ كمپرسور 3	12
كليد انتخاب H/O/A كمپرسور 1	13
كليد انتخاب H/O/A كمپرسور 2	14
كليد انتخاب H/O/A كمپرسور 3	15
كليد باي پس، كمپرسور 1 (از مدار خارج مي‌شود (S/D	16
كليد باي پس، كمپرسور 2 (S/D)	17
كليد باي پس، كمپرسور 3 (S/D)	18
كليد انتخاب ترتيب كار كمپرسورها	19
كليد فشاري، تخليه دستي هر 3 كولر انتهايي	20
كليد فشاري، تخليه دستي محفظه هواي 401	21
كليد باي پس فيلتر ورودي 001	22
كليد باي پس فيلتر ورودي 002	23
كليد باي پس محفظة 401	24
كليد باي پس محفظة 401	25

هدف چراغهاي خطر اين است كه بتوان هشدارها و خطاها و يا شرايط غير عادي سيستم را مشاهده كرد و در صدد رفع آن برآمد.

اگر چراع خطري روشن شود آژير به صدا در مي‌آيد و اپراتور بايد براي خاموش كردن آن كليد Acknowlege را فشار دهد.

جدول (2-4): علت خطاهاي سيستم هواي سرويس

	(قرمز) SHUTDOWN	(زرد) ALARM
Compressor 1:	بالا رفتن فشار خروجي 01 بالا رفتن دماي خروجي 02 بالا رفتن دماي کولر انتهايي شماره 1 03 عيب در قطعات سوئيچ ها 04 پايين آمدن فشار روغن ميل لنگ 07 کم شدن روغن سيلندر 25	کم شدن فلوي آب خنک کن 05 کم شدن فلوي آب خنک کن کولر انتهايي 06 بالا رفتن دماي روغن ميل لنگ 08
Compressor 2:	بالا رفتن فشار خروجي 09 بالا رفتن دماي خروجي 10 بالا رفتن دماي کولر انتهايي شماره 2 11 عيب در قطعات سوئيچ ها 12 پايين آمدن فشار روغن ميل لنگ 15 کم شدن روغن سيلندر 26	کم شدن فلوي آب خنک کن 13 کم شدن فلوي آب خنک کن کولر انتهايي 14 بالا رفتن دماي روغن ميل لنگ 16
Compressor 3:	بالا رفتن فشار خروجي 17 بالا رفتن دماي خروجي 18 بالا رفتن دماي کولر انتهايي شماره 3 19 عيب در قطعات سوئيچ ها 20 پايين آمدن فشار روغن ميل لنگ 23 کم شدن روغن سيلندر 27	کم شدن فلوي آب خنک کن 21 کم شدن فلوي آب خنک کن کولر انتهايي 22 بالا رفتن دماي روغن ميل لنگ 24
Intake filters:	مسدود شدن فيلتر 1 36 مسدود شدن فيلتر 2 37	کثيف شدن فيلتر 1 28 کثيف شدن فيلتر 2 29
Receiver inlet:	بالا بودن فشار هواي ورودي 50
Air receiver:	بالا بودن فشار 38 بالا بودن دما 39	منقبض کردن زياد 30
Main cooling Water system:		دماي بالاي آب برگشتي 31 کم فشار بودن آب برگشتي 32
Misceillaneous	SHUTDOWN اضطراري

قسمت هاي مختلف پانل محلي سيستم هواي كنترل به قرار زير است:

چراغ‌هاي خبر دهنده (56 پنجره)	01
كليد فشار Acknowledge	02
كليد فشاري Reset	03
كليد فشاري Lamp test	04
نمايشگر ديجيتالي دماي آب برگشتي خنك كن	05
دياگرام مدل سيستم با نمايشگرهاي LED	06
كليد فشاري استارت كمپرسور 1	07
كليد فشاري استارت كمپرسور 2	08
كليد فشاري استارت كمپرسور 3	09
كليد فشاري استارت كمپرسور 4	10
كليد فشاري استاپ كمپرسور 1	11
كليد فشاري استاپ كمپرسور 2	12
كليد فشاري استاپ كمپرسور 3	13
كليد فشاري استاپ كمپرسور 4	14
كليد انتخاب H/O/A كمپرسور 1	15
كليد انتخاب H/O/A كمپرسور 2	16
كليد انتخاب H/O/A كمپرسور 3	17
كليد انتخاب H/O/A كمپرسور 4	18
كليد باي پس، كمپرسور 1 (از مدار خارج مي‌شود (S/D	19
كليد باي پس، كمپرسور 2	20
كليد باي پس، كمپرسور 3	21
كليد باي پس، كمپرسور 4	22
كليد ترتيب انتخابي كار كمپرسورها	23
كليد فشاري، تخليه دستي كولرهاي انتهايي	24
كليد فشاري، تخليه دستي محفظه هواي 701	25
كليد فشاري، تخليه دستي محفظه هواي 702	26
كليد باي پس فيلتر ورودي 001	27
كليد باي پس دراير 1 و كولر ابتدايي 502/501	28
كليد باي پس دراير 1 و	29
كليد باي پس دراير 1	30
كليد باي پس افتر فيلترها	31
كليد باي پس فيلتر ورودي 002	32
كليد باي پس دراير 2 و كولر ابتدايي 602/601	33
كليد باي پس دراير 2	34
كليد باي پس دراير2	35
كليد باي پس فيلترهاي انتهايي	36
كليد باي پس محفظة هواي 701	37
كليد باي پس محفظة هواي 702	38
كليد انتخاب مسير	39

جدول (2-5): علت خطاي سيستم هواي کنترل

	(قرمز) SHUTDOWN	(زرد) ALARM
Compressor 1:	بالا رفتن فشار خروجي 01 بالا رفتن دماي خروجي 02 بالا رفتن دماي اينتر کولر1 03 معيوب شدن قطعات سوئيچ ها 04 پايين بودن فشار روغن ميل لنگ 07	پايين بودن فلوي آب خنک کن 05 پايين بودن فلوي آب خنک کن کولر انتهايي 06 بالا رفتن دماي روغن ميل لنگ 08
Compressor 2:	بالا رفتن فشار خروجي 09 بالا رفتن دماي خروجي 10 بالا رفتن دماي کولر انتهايي 2 11 معيوب بودن قطعات سوئيچ ها 12 پايين بودن فشار روغن ميل لنگ 15	پايين بودن فلوي آب خنک کن 13 پايين بودن فلوي آب خنک کن 14 پايين بودن فلوي آب خنک کن 16
Compressor 3:	بالا رفتن فشار خروجي 17 بالا رفتن دماي خروجي 18 بالا رفتن دماي کولر انتهايي 3 19 معيوب بودن سوئيچ ها 20 پايين بودن فشار روغن ميل لنگ 23	پايين بودن فلوي آب خنک کن 21 پايين بودن فلوي آب خنک کن 22 پايين بودن فلوي آب خنک کن 24
Compressor 4:	بالا رفتن فشار خروجي 25 بالا رفتن دماي خروجي 26 بالا رفتن دماي کولر انتهايي 4 27 معيوب بودن سوئيچ ها 28 پايين بودن فشار روغن ميل لنگ 31	پايين بودن فلوي آب خنک کن 29 پايين بودن فلوي آب خنک کن 30 پايين بودن فلوي آب خنک کن 32
Intake filters:	بسته شدن فيلتر 1 41 بسته شدن فيلتر 2 42	کثيف شدن فيلتر 1 33 کثيف شدن فيلتر 2 34
Receiver inlet:	فشار هواي ورودي بالا 50
Air receiver 1:	بالا رفتن فشار 43 بالا رفتن دما 51	زياد شدن سطح انقباض 35
Air receiver 2:	بالا رفتن فشار 44 بالا رفتن دما 52	زياد شدن سطح انقباض 36
Dryer 1:	عملکرد نادرست 46 بالا رفتن رطوبت هواي خروجي (زياد) 53	کثيف شدن فيلترهاي اوليه 37 کثيف شدن فيلترهاي ثانويه 38 بالا رفتن رطوبت خروجي 45
Dryer 2:	عملکرد نادرست 48 بالا رفتن رطوبت هواي خروجي (زياد) 55	کثيف شدن فيلترهاي اوليه 39 کثيف شدن فيلترهاي ثانويه 40 بالا رفتن رطوبت خروجي 47
Main cooling Water system		پايين بودن فشار آب برگشتي 54 بالا بودن دماي آب برگشتي 56
Misceilaneous	Shutdown اضطراري 49

2-17- مدارات كنترل

1ـ براي فراهم كردن تغذيه LCP از ترانس تبديل 400/220 و پس از يكسو كننده‌هاي 200AC به 24DC استفاده مي‌شود. همچنين براي ارسال سيگنال به PLC از ولتاژ 50 ولت DC استفاده مي‌شود. تمام تجهيزات لازم براي تأمين تغذيه در قسمت مياني LCP قرار داده مي‌شود.

2ـ LCP وسيله‌اي است كه از سه قسمت داخلي تشكيل شده است:

يك قسمت براي كنترل كمپرسورهاي هواي كنترل و سرويس (مشترك)، يكي فقط براي واي كنترل و ديگري فقط براي هواي سرويس.

بخش مشترك در بخش مياني قرار داده شده است و شامل PLC مي‌باشد. تجهيزات لازم براي تغذيه تمام پانل‌ها، كليدهاي اصلي، و غيره در اين بخش مي‌باشند. اگر به هر دليلي PLC از كار بيفتد يك بخش سخت افزاري كنترل هر دو قسمت را در دست مي‌گيرد و از مختل شدن كار كمپرسورها جلوگيري مي‌كند.

PLC نوع S51150 زيمنس قادر است كمپرسورهاي هواي كنترل و سروس را با هم كنترل نمايد. در حالت كار عادي PLC كار كنترل را انجام مي‌دهد و رله‌ها از PLC حفاظت مي‌كنند.

نوشته شده در دوشنبه یکم آذر 1389| ساعت 11:33| توسط حامد دهقانیان| |

۩ ۩

2-17-1- سيتسم كنترل مشترك

1ـ كنترل هاي عمومي‌شامل موارد زير مي‌باشد.

1) كنترل كمپرسورهاي هوا توسط PLC

2) كنترل موتور الكتريكي هر كمپرسور

3) كنترل ابزارهاي زير:

ـ فيلترهاي ورودي هوا

ـ سيستم روغنكاري ميل لنگ

ـ سيستم روغنكاري سيلندر

ـ سيستم خنك كننده

ـ هدرهاي هروجي (ميله‌هاي طويلي كه چندين انشعاب خروجي از آنها گرفته مي‌شود)

ـ كولرهاي انتهايي

ـ محفظه‌هاي هوا

ـ استارت خشك

4) والوهاي سلونوئيدي در محل‌هاي زير:

ـ سيستم خنك كن

ـ كولر انتهايي سيستم رطوبت گير

ـ جذب كننده رطوبت محفظه‌هاي هوا

5) والوهاي پنماتيكي كه در حالت كار بدون بار عمل مي‌كنند.

2ـ سيستم كنترل PLC

PLC موجود قادر است كمپرسورهاي هواي كنترل و هواي سرويس را با هم كنترل نمايد علاوه بر اين تجهيزات مشترك نيز قابل كنترل مي‌باشند و همچنين مدول‌هايي ارد كه مخصوص ورودي و خروجيهاست.

براي تجهيزات مشترك مدول‌هايي در شيارهاي 2،4،5 و 7 PLC قرار داده شده است. برنامة PLC پس از نوشته شدن و تست شدن در مرحله آماده سازي تجهيزات، به طور كامل تنظيم شده است.

تغيير دادن برنامه PLC غير ممكن است ولي براي تنظيمات جزئي مي‌توان برنامه PLC را اندكي تغيير داد ولي براي تغييرات كلي و يا جايگزيني برنامه جديد بايد به شركت سازنده مراجعه كرد.

3ـ سيگنال‌هاي خطا

سيگنالهاي خطا بر دو نوع مي‌باشند.

ـ هشدارها ALARU

ـ خطر همراه با خارج كردن سيستم از مدار Shat Down

به عنوان مثال در مورد فيلترهاي ورودي، اگر فيلتر كثيف باشد سيگنال Alarm مي‌آيد و اگر فيلتر بسته شود سيگنال S/D صادر مي‌گردد.

2-17-2- سيستم كنترل هواي سرويس

سيستم كنترل هواي سرويس معمولاً شامل تجهيزات لازم براي كنترل حالتهاي ضروري مانند فعاليت به صورت دستي مي‌باشد. و داراي قسمتهاي زير است:

1ـ پانل كنترل هواي سرويس با سيستم كنترل PLC

2ـ 3 عدد موتور الكتريكي

3ـ دستگاههاي عمومي‌اندازه‌گيري

4ـ والوهاي سلونوئيدي بر كنترل عمومي

5ـ فيلترها و والوهاي كنترل هوا در مواقع اضطراري

PLC اين سيستم همان PLC مشترك مي‌باشد به طور كلي اين PLC تنها PLC موجود است و كنترل تمام قسمتها را بر عهده دارد.

2-17-3- سيستم كنترل هواي كنترل

سيستم كنترل هواي كنترل شامل كنترل‌هاي عمومي‌و همچنين سيستم كنترل درايرها (Dryer) مي‌باشد. و از قسمتهاي زير تشكيل شده است.

1ـ پانل كنترل هواي كنترل توسط PLC

2ـ 4 موتور الكتريكي

3ـ دستگاههاي اندازه‌گيري براي كنترل عمومي.

4ـ والوهاي سلونوئيد.

5ـ سوئيچ‌هاي محدود كننده براي خارج كردن هر يك از محفظه‌ها از مدار

6ـ دستگاههاي اندازه‌گيري روي درايرها (خشك كن)

7ـ 2عدد هيتر روغن براي مدارات احيا درايرها

8ـ سيستم كنترل درايرها

9ـ والوهاي سلونوئيد كه به صورت پنوماتيكي عمل مي‌كنند و براي باي پس كردن دستگاه‌هاي مختلف مثل فيلترهاي ابتدايي و انتهايي و... به كار مي‌روند.

2-17-4- كنترل درايرها

در حالت كار اتوماتيك درايرها كاملاً به طور خودكار عمل مي‌كنند و توسط پانل كنترل اداره مي‌شوند.

در حالت كار دستي اپراتور با باي پس كردن والوهاي خودكار درايرها را به طور دستي كنترل مي‌كند.

سيگنالهاي خطا در اين سيستم شامل موارد زير مي‌باشد.

ـ بدكار كردن (S/D)

ـ رطوبت خروجي بالا (alarm)

ـ كثيف بودن فيلتر ابتدايي (alarm)

ـ كثيف بودن فيلتر انتهايي (alarm)

اين سيستم شامل كنترل هاي زير مي‌باشد.

1ـ صفحه كليد كنترل PLC

2ـ موتور فن احيا كننده

3ـ هيتر الكتريكي

4ـ والوهاي سلونوئيد.

PLC اين يستم نير همان PLC قبلي مي‌باشد.

درايرها هواي خشكي را فراهم مي‌كنند كه در سيكل اتوماتيك فعاليت مي‌كنند. وقتي يك دراير در حال جذب رطوبت است ديگري در حال احيا مي‌باشد و اين سيكل توسط يك پانل كنترل كه داراي يك Camtimer است كنترل مي‌شود.

ماي احيا توسط سه دستگاه كنترل مي‌شود.

1ـ يك ترموستانت در زير بخش از جذب كن

2ـ يك ترموستات در بالاي بخش از جذب كن

3ـ Camtimer: دستگاده ديجيتال اندازه‌گيري رطوبت.

2-17-5- فلوچارت‌هاي سيستم كنترل

1ـ فلوچارت كنترل سيستم هواي سرويس

2ـ فلوچارت كنترل سيستم هواي كنترل

3ـ فلوچارت كنترل درايرها

4ـ فلوچارت تغذيه PC (باطري)

5ـ فلوچارت ورودي، خروجي PC

6ـ فلوچارت عيب يابي PC

7ـ فلوچارت تغذيه واحدهاي ورودي، خروجي PC

8ـ فلوچارت شرايط محيط براي PC

9ـ فلوچارت عيب يابي واحدهاي ورودي، خروجي، PC

برنامه اين فلوچارت‌ها در داخل PLC نوشته شده است و اجرا مي‌گردد.

2-17-6- سيستم هشدار دهنده

هدف سيستم هشدار صنعتي نشان دادن خطاها يا غير نرمال بودن شرايط قمستهاي مختلف مي‌باشد. وقتي كي سيگنال خطا برسد چراغ خطر روشن شده و آژير به صدا در مي‌آيد.

شکل (2-61):قسمت هاي مختلف سيستم هشداردهنده

سيستم هشدار دهنده نيروگاه ساخت شركت Highland electronics مي‌باشد كه از پيشرفته‌ترين سيستم‌هاي ساخته شده مي‌باشد.

اين سيستم بر پايه ميكروپرسور 6802 ساخت شركت Moorola ساخته شده است.

در ساخت مدارات لاجيك از تكنولوژي TTl و Cmas استفاده شده است.

وقتي در اتاق فرمال آلارمي‌مشاهده مي‌شود ابتدا با فشردن كليد Reset آنرا خاموش مي‌كنند. زيرا بسياري از آلارم‌ها به علت خطاهاي لحظه‌اي مي‌بانشد و دليل بر معيوب بودن دستگاه نمي‌باشد اگر آلازم مذكور Reset نشد براي آن پرميت نوشته مي‌شود و به گروه تعميرات مربوط فرستاده مي‌شود تا نسبت به تعمير يا تعويض آن دستگاه اقدام شود.

سيستم طوري طراحي شده است كه تمام آلارمها و سيگنالهاي ديگر در يك كامپيوتر مركزي ذخيره مي‌شود و يك پرينتر نيز آنها را چاپ مي‌كند. لذا مي‌توان به تمام سيگنالهاي ارسال شده به اتاق فرمان و سيگنالهايي كه از اتاق فرمان به ستگاههاي مختلف ارسال مي‌شود دسترسي پيدا كرد.

2-17-7- مدارات پايه سيستم كنترل

مهمترين عنصر مورد استفاده در مدارات كنترلي op-Amp مي‌باشد. اين عنصر الكترونيكي به دليل داشتن خصوصيات فوق‌العاده در بيشتر مدارات الكترونيكي كاربدر دارد. لذا ابتدا به بررسي چند كاربرد مهم اين عنصر الكترونيكي مي‌پردازيم. شکل (2-62) برخي از مدارات پايه Op-Amp را نشان مي‌دهد.

شکل (2-62): مدارات پايه Op-Amp

از مدارات پاية فوق براي ساخت مدارهايي با كاربردهاي مختلف استفاده مي‌شود.

براي كنترل دستگاههاي مختلف مقاديري نظير فشار، دما و... مربوط به آن دستگاه توسط سنسورهايي به سيگنالهاي الكتريكي تبديل شده سپس اين مقادير را با سيگنالهايي كه مربوط به نوع فعاليت دستگاه مي‌باشد و توسط دستگاههاي ديگر ايجاد مي‌شود تركيب مي‌كنند و با توجه به اين سيگنالها دستگاه مورد نظر كنترل شده و عمل مورد نظر را انجام مي‌دهد.

2-17-8- مدارات منطقي

مدارات منطقي كارتهاي سخت افزاري هستند كه براي كنترل عمليات مختلفي در نيروگاه استفاده مي‌شوند. اين كارتها شامل گيتهاي مختلف منطقي مثل Not,And,or فيلپ فلاپها حافظه ها و غيره مي‌بانشد و از اهميت ويژه‌اي برخوردار هستند.

نمادهاي مورد استفادة اين گيتها مطابق زير مي‌باشد:

شکل (2-63): نمادهاي گيت هاي منطقي

2-17-9- مدارات منطقي سيستم سوخت رساني بويلر (مازوت)

كنترل سيستم سوخت رساني مازوت توسط مدارات منطقي انجام مي‌گيرد. چون مازوت ماده‌اي غليظ مي‌باشد بايد آنرا گرم كرد تا روان گردد سپس به سر مشعل‌ها فرستاده مي‌شود. نحوة كار اين سيستم در شكل هاي (2-65) تا (2-67) نشان داده شده است.

نمادهاي مختلف استفاده شده در اين شكل عبارتند از:

شکل (2-64): نماد گيت هاي مدارات هيدروليکي-پنوماتيکي

سيستم سوخت رساني بويلر شامل سه بخش اساسي است:

Drire level , sub graup, main group

Main Group قسمت اصلي اين سيستم مي‌باشد و 2 بخش ديگر زير برنامه‌هاي آن مي‌باشند. اين سيستم داراي سيگنالي به نام by pass مي‌باشد كه با فعال كردن آن مي‌توان هر قسمت از برنامه را به دلخواه از مدار حذف كرد و به قسمت بعدي رفت.

با اجراي هر قسمت سيگنالهاي فيدبك براي قسمت ديگر ارسال مي‌شود و در صورت درست انجام شدن مراحل قبل، مراحل جديد انجام مي‌گيرد.

كنترل سيستم سوخت رساني مازوت در صفحات بعدي نشان داده شده است. كه به طور خلاصه به شرح زير است:

ـ روشن شدن پمپ‌هاي مازوت

ـ باز شدن والوهاي هيتر و گرم شدن مازوت

ـ بسته شدن والوهاي سر مشعل‌ها

ـ حبس شدن مازوت در لوله‌ها به منظور چك كردن نشتي

ـ باز شدن والوهاي ورودي و مسير برگشت مازوت

ـ فعال شدن مشعل‌ها

تمام مراحل فوق يكي پس از ديگري انجام مي‌شود و سيگنالهاي فيدبك آنرا كنترل مي‌كنند و در صورت صحيح نبودن مرحله قبل مرحله جديد انجام نمي‌شود.

شکل (2-65): مدار سيستم سوخت رساني بويلر (مازوت)

شکل (2-66): مدار سيستم سوخت رساني بويلر (مازوت)

شکل (2-67): مدار سيستم سوخت رساني بويلر (مازوت)

2-18- حفاظت هاي بويلر

فرمانهاي حفاضت بويلر نهايتاً روي شات آف والوهاي اصلي سوخت عمل مي‌کند (شات آف والو مازوت، گازوئيل، گاز طبيعي و ايگنايشن). سطوح کنترلي حفاظت بويلر از مين گروپ شروع و به سطح درايو مي‌آيد.

درزمان حالت نرمال (Normal Opration) در صورت بوجود آمدن هر يک از شرايط زير سيگنال MFT ساخته مي‌شود:

1- پوش باتون تريپ فشار داده شود.

2- هر دو FDF از مدار خارج شوند.

3- سطح درام کمتر از Very Low شود. (⅔)

4- فشار کوره بيشتر از Very High شود. (⅔)

5- پايداري سوخت از بين برود. ( پايداري سوخت در صورتي برقرار است که يا همه شات آف والوهاي سر مشعلهاي مازوت، گازوئيل و گاز طبيعي بسته باشد و يا اينکه اگر بعضي از شات آف والوهاي سر مشعل هاي گازوئيل باز باشد و فشار بخار اتمايزينگ بيشتر از2^kg باشد و فشار گازوئيل بيشتر از ^k3باشد. همچنين در صورتي که بعضي از شات آف والوهاي سر مشعل گاز باز است وفشار گاز مشعل بيشتر از 0.15^kg باشد. و يا در صورتي که بعضي از شات آف والوهاي سر مشعلهاي مازوت باز باشد و فشار بخار اتمايزينگ بيشتر از ^kg3و فشار خود مازوت نيز بيشتر از ^kg4باشد.)

6- تمامي‌والوهاي سر مشعلها بسته شوند.

7- هيچ شعله اي ديده نشود.(در صورتي که حداقل يکي از والوهاي سر مشعل باز بوده و هيچ مشعلي روشن نباشد.)

8- Critical Flame Out: در حالتي که چهار يا بيشتر چهار جفت از مشعلها روشن نباشند در صورتي که شات آف والوهاي مربوطه آنها باز است.

9- منبع تغذيه UCS غير نرمال شود.

10- حفاظت ري هيت عمل نمايد. (در صورتي حفاظت ري هيت عمل مي‌نمايد که در حالي که فلويي در توربين جريان ندارد، باي پس والو تا حدودي باز باشد و فلوي کلي سوخت بيشتر از 25% باشد.

11- همه شات آف والوهاي سوخت بسته شوند.( هرچهار شات آف والوهاي سوخت مازوت، گازوئيل، گاز طبيعي و ايگنايشن بسته شوند.)

12- زمان مجازبراي ايگنايشن سپري شود.

13- هردو GAH متوقف شوند.

14- فشار هواي کنترل مينيمم شود.(5^kg/_cm² ).

15- نسبت سوخت به هوا بيشتر از حد ماکزيمم نشود.

16- سطح درام بيشتر از Very High شود. ( NWL+ 200 ^mm )

17- در محوطه مشعل ها آتش سوزي رخ دهد.

18- هيچ يک از CWP روشن نباشد يا خلاء کندانسور بزرگتر از 400 باشد.

19- فشار Header سوخت گاز بالا باشد.

سيگنال MFT به دو صورت به تجهيزات اعمال مي‌گردد. به بعضي از تجهيزات بطور لحظه اي اين سيگنال وارد مي‌شود. ( One Shot ) سيگنال One Shot به اين معني است که اين سيگنال فقط بمدت ^sec3وارد شده و سپس قطع مي‌شود و مي‌توان اين تجهيزات را ريست نمود. ولي به بعضي از تجهيزات ديگر اين سيگنال بطور دائم فرستاده مي‌شود و تا زماني که MFT ريست نشود اين تجهيزات را نمي‌توان ريست نمود.

2-18-1- تجهيزاتي که سيگنال One Shot به آنها وارد مي‌شود

تجهيزاتي که سيگنال One Shot به آنها وارد مي‌شود عبارتنداز:

1- والو سلونوئيدي سوخت سنگين ( CL)

2- والو سلونوئيدي گازوئيل ( CL)

3- والو سلونوئيدي گاز طبيعي ( CL)

4- والو سلونوئيدي ايگنايشن ( CL)

5- شارژوالو سوخت سنگين ( CL)

6- والو شارژ گازوئيل ( CL)

7- والو شارژ گاز طبيعي ( CL)

8- والو باي پس موتوري فلوي کنترل مازوت ( CL).

9- دمپر باي پس A-AH ( Open ).

10- دمپر باي پس B-AH ( Open ).

2-18-2- تجهيزاتي که سيگنال MFT بطور دائم به آنها فرستاده مي‌شود

تجهيزاتي که سيگنال MFT بطور دائم به آنها فرستاده مي‌شود عباتنداز:

1- پرميسيو خاموش کردن BFP و بستن استاپ MV آب تغذيه.

2- پرميسيو بستن والو قطع کننده موتوري بخارکمکي ( AUX Steam ) و بستن والو موتوري مشعل هاي اتمايزينگ.

3- پرميسيو خاموش کردن پمپ هاي درين دومين SAH ها.

4- آوردن آلارم بدين معني که عامل تريپ بويلر چه بوده است.

5- پرميسيو بستن والو موتوري بخاراصلي و پرميسيو بستن والو موتوري ري هيت ( البته خاموش بودن هر دوFDF نيز لازم است.)

6- پرميسيو آغاز مراحل شات دان هوا و دود.

7- بردن يک سيگنال MFT به سيستم BMS و آوردن آلارم MFT بر روي پانل اطاق فرمان.

2-18-3- منبع سوخت ( FUEL SUPPLY )

Fuel Supply در سطح مين گروپ عمل کرده و عملکرد سه زيرگروه را برنامه ريزي مي‌کند:

1- Residual Oil Supply

2- Natural Gas Supply

3- Gas Oil Supply

زيرگروه اول شامل درايوهاي زير است:

1- A- Residual Booster Oil Pump

هم بطور اتوماتيک و هم بصورت دستي از راه دور و هم از محل روشن و خاموش مي‌شود.

2- B- Residual Booster Oil Pump

هم بطور اتوماتيک و هم بصورت دستي از راه دور و هم از محل روشن و خاموش مي‌شود.

3- Residual Oil Corner Warming MV ( Inching Op)

هم بطور اتوماتيک و هم بصورت دستي از راه دور و هم از محل روشن و خاموش مي‌شود.

4- Residual Oil Unit Return MV (Inching Op)

هم بطوراتوماتيک وهم بصورت دستي از راه دور وهم از محل روشن و خاموش مي‌شود.

5- Residual Oil Press Control V/V

بطور اتوماتيک از راه دورعمل مي‌کند ولي از محل فرمان نمي‌پذيرد. ( والو سلونوئيدي است )

زيرگروه دوم شامل درايوهاي زيراست:

1-) tural Gas Stop MV (Seal IN Op

بطور اتوماتيک از راه دور و از محل فرمان مي‌پذيرد.

2- Natural Gas Header Vent V/V ( Solenoid- S)

بطور اتوماتيک و از راه دور عمل مي‌کند ولي از محل فرمان نمي‌پذيرد.

زيرگروه سوم نيز شامل درايو زيراست:

Gas Oil Corner Warming V/V (Solenoid-S)