گزارش کارآموزی در نیروگاه گازی شهرستان دورود

گزارش کارآموزی در نیروگاه گازی شهرستان دورود

گزارش کارآموزی در نیروگاه گازی شهرستان دورود

خلاصه گزارش

این گزارش در خصوص بهره برداری از نیروگاه گازی نوع B.B.C تیپ 9 تحت لیسانس کمپانی براوان باوری ساخت مشترک کشورهای (آلمان – ایتالیا -سوئیس) باقدرت اسمی هر واحد 25 مگاوات که در حال حاضر در سه سایت دورود – ارومیه و زاهدان هر کدام به تعداد دو واحد که زاهدان یک واحد نصب شده اند ، تهیه و تنظیم گردیده است .

که شامل شرح اجزا اصلی و کمکی توربین گاز، سیستمهای فرعی – سیستمهای حفاظت و کنترل توربین گاز – تجهیزات سخت افزاری – طریقه بهره برداری صحیح – مزایا و معایب توربین گاز و نقش آن در صنعت برق کشور و سایر موارد می باشد.

مقدمه 

• تعریف نیروگاه : نیروگاه مجموعه ای از دستگاهها و وسایلی است که بر حسب نوع آن انرژی حرارتی – شیمیایی – هسته ای – پتانسیل را در توربین به انرژی مکانیکی تبدیل نموده و انرژی مکانیکی حاصل شده در توربین با گردش ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل می گردد .
• نام گذاری نیروگاهها : نیروگاه ها بر حسب سیال عاملی که توربین را به چرخش در می آورد نام گذاری می شوند مثلاً در نیروگاه آبی سیال عامل آب – در نیروگاه بخار سیال عامل بخار و در نیروگاه گازی سیال عامل گاز داغ حاصل از احتراق است .
• انواع نیروگاه :
• نیروگاه حرارتی
• سوخت فسیل
• نیروگاه گازی
• نیروگاه بخاری
• نیروگاه دیزلی
• سوخت اتمی  نیروگاه اتمی
• منابع نوین انرژی 
• نیروگاه برج خورشیدی
• نیروگاه ماهواره خورشیدی
• نیروگاه زمین گرمایی
• نیروگاه سلول برق خورشیدی
• ژنراتور MHD

 نیروگاه آبی :

• تولید برق از سدها
• تولید برق از جزو مد
• تولید برق از امواج

عمده تولید برق در جهان توسط نیروگاههای حرارتی و آبی انجام می پذیرد و علاوه بر انواع یاد شده در مواردی هم از نیروی باد بعنوان تولید برق (نیروگاه بادی ) استفاده میشود .

نوع دیگری از نیروگاه وجود دارد که به آن تلمبه ذخیره ای می گویند که یک نوع نیروگاه آبی کوچک است که در صورت نیاز شبکه برای تولید برق و در صورت عدم نیاز شبکه و بالا بودن ولتاژ بعنوان مصرف کننده برق مورد استفاده قرار می گیرد لازم به ذکر است که این نوع نیروگاهها استفاده بسیار جزئی در شبکه برق سراسری دارند .همچنین از انواع رشد نیروگاه می تواند نیروگاه سیکل ترکیبی را نام برد که از حرارت خروجی نیروگاه گازی جهت بخار کردن آب در نیروگاه بخار استفاده می گردد.

خلاصه ای در مورد نیروگاه بخار 

سیال عامل  دراین نیروگاه بخار آب می باشد آب ازطریق لوله های بسیار زیادی از درون بویلر عبور داده می شود این لوله های حاوی آب در  بویلر توسط چندین مشعل در مجاورت حرارت قرار داده شده وآب درون آنها به بخارخشک اشباع تبدیل  می گردد. بخار سوپرهیت حاصل شده بر روی پره های توربین فرستاده شده و عمل چرخش توربین را انجام می دهد . برای اینکه سیال درون یک سیکل بسته حرکت نموده و دوباره به مصرف برسد باید به مایع تبدیل شود . چون پمپ ها نمی توانند بخار را مکش نمایند .بخار پس از عمل روی توربین به کندانسور فرستاده می شود و در کندانسور عمل تقطیر انجام شده و بخار به مایع تبدیل می گردد . سپس مایع از چهار هیتر عبور داده شده تا درجه حرارت آن بالا برود و عمل تبدیل مایع به بخار در بویلر آسانتر انجام شود . پس از عبور مایع از هیترها ، به اصطلاح «سوپر هیت » شده و در درون بویلر مجدداً به بخار تبدیل می گردد .

در نیروگاههای بخار با توجه به شرایط آب و هوایی محلی که در آن نیروگاه نصب میگردد از دو نوع برج خنک کننده استفاده می شود . در مناطقی که آب کم است از برج «خشک» و در مناطقی که مشکل کم آبی وجود ندارد از برج «تر» استفاده  می شود . چون عمل تقطیر توسط کندانسور انجام می گردد . آب کندانسور باید خنک شود که این عمل در برج خنک کن امکان پذیر است .آب درون کندانسور پس از گرفتن حرارت بخار و انجام عمل تقطیر جهت خنک شدن به برج خنک کننده فرستاده شده و پس از خنک شدن دوباره به کندانسور برگردانیده می شود و این عمل در یک سیکل بسته انجام می گردد لازم به یادآوری است که در برج خشک آب کندانسور توسط هوا و در برج «تر» آب کندانسور توسط آب خنک می شود .

مزایا و معایب نیروگاه بخار 

مزایا :

 هزینه جاری نیروگاه بخار نسبت به نیروگاه گازی بسیار کم است . راندمان نیروگاه بخار از نیروگاه گازی بسیار بیشتر است .برای تأمین بار پایه شبکه استفاده می شود.

معایب :

 هزینه نصب و احداث نیروگاه بخار زیاد است . احداث و نصب نیروگاه بخار زمان زیادی را سپری می نماید .

نیروگاه آبی 

سیال عامل در این نیروگاه آب است . آب در پشت سد جمع شده و با اختلاف پتانسیل به پره های توربین برخورد می نماید و توربین را به چرخش در می آورد دور توربین در این نیروگاه نسبت به نیروگاه و بخار کمتر است که برای جبران دور و ایجاد فرکانس 50HZ از ژنراتور های چند جفت قطبی استفاده می شود .

در نیروگاه آبی از سه نوع توربین استفاده می شود .

الف –توربین کاپلان

ب- توربین پلتن

ج- توربین فرانسیس

الف ) توربین کاپلان  برای ارتفاع زیاد و فشار آب کم

ب) توربین پلتن برای ارتفاع متوسط و فشار متوسط

ج) توربین فرانسیس برای ارتفاع کم و فشار آب زیاد استفاده می گردد .

ارزانترین راه تولید برق و به صرفه ترین آن تولید برق از طریق نیروگاه آبی می باشد . احداث سد مستلزم صرف زمان و هزینه های زیاد می باشد .علاوه بر آن به علت کمبود منابع آب در همه مناطق هم امکان احداث سد و راه اندازی توربین آبی میسر نمی باشد . ولی پس از احداث و راه اندازی توربینها ، هزینه جاری آن نسبت به سایر نیروگاهها بسیار کم است .از این جهت مقرون به صرفه می باشند .

مزایا :

هزینه جاری کم کم و زیاد کردن سریع بار ، استفاده هم زمان برای تولید برق و مصارف کشاورزی ، مهار آبها جهت جلوگیری از سیلاب علاوه بر موارد یاد شده مزیت دیگر احداث سد که شاید بهترین مزیت آن هم باشد نه تنها زیانهای زیست محیطی ندارد بلکه برای محیط زیست مفید هم می باشد .

پیشنهادات در زمینه به حداقل رساندن ضایعات (کنترل ضایعات)

در نیروگاههای گازی قطعاتی که در مسیر گاز داغ حاصل از احتراق می باشند زودتر فرسوده شده و از بین می روند و تعمیر و تعویض این قطعات بر اساس ساعت کارکرد آنها امری اجتناب ناپذیر است در حالت عادی در هر 24000 ساعت کارکرد می بایست نیروگاه اورهال (تعمیر اساسی) شده و بسیاری از قطعاتی که در معرض حرارت می باشند تعمیر یا تعویض شوند که از جمله آنها می توان اینترنال کسینگ یا قطعه انتقال دهنده گاز داغ پره های ثابت و متحرک توربین بخصوص پره های ردیف اول که در معرض حرارت بیشتری قرار دارند و اجرهای نسوز درون اتاق احتراق را نام برد .

محاسبه ساعت کارکرد نیروگاه جهت تعمیرات اساسی به صورت زیر می باشند

عمر حرارتی + 20 * تعداد استارت = ساعت کارکرد

با توجه به فرمول فوق تعداد استارت واحد در بالا رفتن ساعت کارکرد که در به ضایع شدن و فرسودگی قطعات مسیر گاز داغ می گردد بسیار موثر است .استارت و STOP واحد باعث ایجاد تنشهای حرارتی در اثر زود گرم شدن در هنگام استارت و راه اندازی و زود سرد شدن در هنگام از کار انداختن وتحد بر روی قطعات شده و عمر آنها را به شدت کاهش می دهد . از طرفی به علت اضطراری بودن واحد های گازی برای پیک بار استارت و STOP انها در شبانه روز یک بار امری ضروری است .می توان جهت بالا بردن عمر قطعات از استارت و STOP بی مورد خودداری نمود و از طریق تست و سرویس دستگاه ها – رله ها و وسایل حفاظتی و انجام مانور های صحیح شرایطی را فراهم نمود که واحد در زیر بارتریپ ننماید . بهره برداری صحیح از واحد های گازی و خودداری از بارگیری سریع به جز مواقع اضطراری و کم کردن بار به آهستگی در بالا بردن قطعات بسیار موثر است .علاوه بر تنشهای حرارتی ایجاد رسوبات شیمیایی که در اثر سوختن گازوئیل بر روی قطعات به وجود می اید موجب کاهش عمر این قطعات می گردد . استفاده از این سوخت گازوئیل به علت وجود رسوبات شیمیایی و ناخالصی های زیاد در ان باعث خوردگی قطعات می شود . ضمن این که استفاده همزمان از گازو گازوئیل از حالت اول مضرتر بوده و خوردگی قطعات بیشتر می شود . در نتیجه اگر نیروگاه گازی دائما با سوخت گاز کار کند مسئله خوردگی در آن کمتر است . پس با استفاده از سوخت گاز هم می توان مقدار عمر قطعات مسیر گاز داغ را افزایش داد .

ترکیب الیاژی که در ساخت قطعات به کار برده می شود و سازگاری آن با شرایط اب و هوایی منطقه در بالا یا پایین آوردن عمر قطعات تاثیر زیادی دارد . در اختیار گذاشتن اطلاعاتی در خصوص ذرات معلق در سوخت و شرایط اب و هوایی منطقه به شرکت سازنده        در بالا بردن عمر قطعات می تواند موثر باشد .

یکی دیگر از وسائلی که در نیروگاه های گازی صدمه می بیند یاتاقانها می باشد که در نگهداری آنها می بایست دقت بیشتری شود . با توجه به سنگینی محور روی یاتاقانها و گرم بودن آنها جلوگیری از اصطکاک محور و یاتاقان و خنک کاری آن اهمیت زیادی دارد که غفلت از هر کدام از موارد یاد شده موجب از بین رفتن یاتاقان می گردد . خالص بودن روغن روغنکاری در نگهداری یاتاقانها موثر بوده و تصفیه آن در سال یک بار موجب گرفتن رطوبت و همچنین براده ها و ذرات معلق در روغن   می گردد.

تزریق روغن به وسیله پمپ ها به یاتاقانها علاوه بر عمل خنک کاری فیلمی از روغن را بین یاتاقان و محور به وجود اورده که ازسائیدگی بابیت یاتاقان در اثر اصطکاک جلوگیری می نماید اگر روغن خالص نباشد فیلم روغن بین یاتاقان و محور به درستی ایجاد نشده و باعث سائیدگی و از بین رفتن یاتاقان می گردد . جلوگیری از بالا رفتن دمای روغن یاتاقانها توسط سیستم خنک کننده روغن و سالم بودن این سیستم در بالا رفتن عمر آنها بسیار موثر است .روغن می بایست دارای ویسکوزیته یا لزجت (چسبندگی) کافی باشد چون اگر ویسکوزیته خود را از دست داده باشد برای روغنکاری یاتاقانها مناسب نیست .