دیگ بخار چیست؟

نيروگاه بخار

شرح خلاصه‌اي از عملكرد نيروگاه بخاري و سيكل حرارتي آن
بخار داغ سوپرهيت توليدي بويلر ، وارد توربين فشار قوي شده و در داخل آن انبساط يافته و در نتيجه مقداري از حرارت خود را از دست ميدهد. بمنظور افزايش بيشتر راندمان حرارتي سيكل ، بخار خروجي از اين توربين بداخل ري هيتر وارد گرديده و معمولا تا درجه حرارت بخار داغ اوليه گرم ميشود. بخار داغ خروجي از ري هيتر وارد توربين فشار متوسط شده و پس از انبساط در آن ، به توربين هاي فشار ضعيف وارد ميگردد. سرانجام بخار پس از انيساط در توربين هاي فشار ضعيف وارد كند انسور شده و در آنجا تقطير ميگردد. انبساط بخار در توربين ها موجب گردش محور توربين ها شده كه آنهم باعث چرخش روتور ژنراتور گشته و توليد الكتريسيته مينمايد. براي افزايش هر چه بيشتر راندمان حرارتي سيكل توسط بخار زيركش از توربين ها ، آب تغذيه به حالت اشباع نزديكتر ميشود. آب تغذيه اشباع پس از عبور از آخرين هيتر وارد بويلر شده و در آنجا به بخار داغ تبديل گشته و سيكل تكرار ميگردد.
در طول زمان انبساط بخار در توربين ها ، همواره مقداري بخاريا هواي نشتي در دو انتهاي هر يك ازتوربينها در محل لقي بين قسمت ساكن وروتور آنها وجود دارد.اين نشت بخار يا هواناشي از وجود اختلاف فشار بين بخار موجود در داخل سيلندر توربين ومحيط خارج از آن ميباشد. چنانچه فشار بخارداخل سيلندر از فشار محيط خارج آن بيشتر باشد بخار بطرف خارج نشت نموده و برعكس وجود ازدياد فشار محيط خارج نسبت به فشار داخل سيلندر موجب نفوذ هوا بداخل سيلندر ميگردد.
ازآنجا ئيكه بخار هاي نشتي از داخل طبقات مختلف تور بينها عبور نمي نمايند ، موجب افت قدرت توليدي شده و لذا بايستي مقدار آنها به حداقل ممكن تقليل يابد. كاهش بخارهاي نشتي توسط قطعاتي بنام گلندوسيل كه در نقاط مربوطه تعبيه ميگردند انجام مي پذيرد. معمولا از بخارهاي نشتي از توربين فشار قوي در جلوگيري از خروج بخار در توربين هاي با فشار كمتر استفاده مي شود.
بمنظور جلوگيري از ورود بخارهاي نشتي به داخل توربين ها كه همراه با تقطير آنها روي ديواره هاي محفظه ميباشد، معمولا بخارهاي نشتي نهائي بداخل دستگاهي بنام كندانسور بخار گلند كه در فشاري پائين تر از فشار اتمسفر قرار دارد هدايت ميگردند، آب تغذيه قبل از ورود به اولين گرم كن فشار ضعيف از داخل كندانسور بخار گلند عبور كرده و در اثر تقطير بخارهاي نشتي گرم ميشود و آب تقطيري حاصله سپس بداخل كندانسور فرستاده ميشود.
هوا و گازهاي غير قابل تقطير همواره همراه با بخار خروجي از توربين فشار ضعيف و قسمتي ازبخار گلندها وارد كندانسور ميشوند كه در صورت عدم خروج از كندانسور موجب كاهش قدرت انتقال حرارت و در نتيجه كارائي آن ميگردند. اين گازها در دستگاهي بنام اجكتور به كمك بخار داغ خروجي از ديگ بخار به اتمسفر هدايت ميگردند. بعلاوه از گرماي بخار نامبرده در جهت گرم كردن آب تغذيه نيز استفاده ميگردد و آب تخليه از آن كه در نتيجه تقطير بخار داغ حاصل ميگردد به كندانسور فرستاده ميشود

دیگ بخار چیست؟

مشخصات

جهت مشاهده منبع اصلی و ادامه این مطلب این مطلب کلیک کنید

سیستم های خنک کاری نیروگاه

چکیده :
تولید برق مطمئن و اقتصادی در نیروگاهها بستگی به انتخاب بهینه سیستمها و اجزای متشکله نیرو گاه دارد که یکی از این اجز سیستم خنک کن نیروگاه می باشد وبا توجه به مسئله کم آبی در کشور بخصوص در فلات داخلی ، و همچنین با محدودیتهای روز افزونی که مقررات زیست محیطی بر آ لودگی های ناشی از سیستم های یک بار گذر و برجهای خنک کن تر اعمال میکند ، برج های خنک کن خشک اهمیت بیشتری پیدا میکنند که در این پروژه سعی می شود طراحی مفهومی سیستم خنک کن خشک غیر مستقیم هلر شرح داده شود .
مقدمه ای بر معرفی انواع سیستم های خنک کن
     قبل از بررسی انواع سیستمهای خنک کن ابتدا به شرح کندانسور و انواع آن که عضو مشترک سیکل قدرت و سیکل خنک کن می باشد می پردازیم :
تعریف کندانسور
     بخار را باید پس از این که بخار کار خود را روی پره های توربین انجام داد و حداکثر انرژی اش را به پره های توربین منتقل کرد ، آن را به آب تبدیل کرد و سپس به وسیله پمپ به طرف دیگ بخار فرستاد . عمل تبدیل بخار به آب در دستگاهی به نام کندانسور صورت می گیرد . کندانسور در واقع بزرگترین مبدل حرارتی نیروگاه است که به وسیله جریان آب خنک کننده یا هوا ، بخار خروجی از توربین را تقطیر می کند.
-         دلایل احتیاج به کندانسور در نیروگاه
     استفاده از کندانسور در یک سیکل نیروگاهی و لزوم به کارگیری یک سیستم خنک کن جهت عمل تقطیر سیال خنک کننده توأم می باشد . این مقدار انرژی مصرفی به ازای هر کیلو وات ساعت برق تولیدی در یک نیروگاه با سوخت فسیلی با سیال خنک کننده آب ، رقمی حدود kwh 4/1 است . مسأله به کارگیری کندانسور در یک سیکل نیروگاهی را به ظاهر غیر مفید جلوه می دهد ، اما در واقع با وجود کندانسور مقدار زیادی کارهای مفید جانبی صورت می گیرد که بودن آن را اجتناب ناپذیر می کند .
     مهمترین دلایل استفاده از کندانسور در سیکل نیروگاه به صورت زیر دسته بندی می شوند :
الف . وجود کندانسور به عنوان منبع سرد جهت انتقال انرژی غیر قابل دسترس در بخار خروجی از
      اگزوز توربین به جهت تبدیل انرژی حرارتی به انرژی الکتریکی ( به طور سیکلی ) بر طبق قوانین
      ترمو دینا میکی که همواره برای این تبدیل احتیاج به دو منبع سرد و گرم می باشد ، الزامی است.
ب . تفاوت بسیار زیاد بین حجم مخصوص مایع و بخار ( حدود چهل هزار برابر )   و لزوم پمپاژ مجدد
      سیال عامل به سمت دیگ بخار و غیر عملی بودن پمپاژ سیال دو فازه و حداقل بودن هزینه پمپاژ،
      ضرورت تقطیر بخار را می طلبد که این کار در کندانسور صورت می گیرد .
پ . کاهش فشار پشت توربین باعث ازدیاد بازدهی نیروگاه می گردد و این عمل با تقطیر بخار خروجی
      از توربین در داخل کندانسور که متصل به اگزوز توربین است میسر می شود .
ت . وجود گازهای غیر محلول در سیکل نیروگاه باعث مسائل زیادی از جمله خوردگی ، کاهش انتقال
      حرارت و غیره می شود . از آنجایی که کندانسور در ناحیه اشباع عمل تقطیر را عمل می دهد ودر
     حالت اشباع حلالیت گازها به حداقل خود میرسد ، کندانسورمحل خوبی برای خارج کردن گازهای
     مختلف از سیستم می باشد .
ث . با توجه به عدم صد در صد ایزولاسیون اتصالات در سیکل آب و بخار نیروگاه و ضرورت هوا گیری وزیر کشی و تخلیه آب یا بخار به خاطر مسائل فنی و بهره برداری ، جهت صرفه جویی در مقدارآب مصرفی در نیروگاه بهترین مکان جمع آوری این گونه جریانها محل کندانسور است .
ج . با توجه به درجه حرارت پائین و وجود گازهای محلول درآب جبران سازی بهترین مکان برای تزریق آب جبران ساز با توجه به دو فازی بودن سیال و پائین بودن دمای آن در کندانسور ، همین محل است .
    همچنین در صورتی که کندانسور در سیکلی که دیگ بخار آن از نوع یک طرفه است به کار رود ، باید به گونه ای باشد که ظرفیت پذیرش بخار مستقیم از دیگ بخار را داشته باشد ؛ زیرا به هنگام راه اندازی ، بخار کیفیت مناسب را ندارد

فهرست مطالب

مقدمه ای بر معرفی انواع سیستمهای خنک کن

تعریف کندانسور و دلایل احتیاج به کندانسور

انواع کندانسور

معرفی اجمالی انواع سیستمهای خنک کن

فصل اول : کلیات مربوط به سیستم خنک خشک غیر مستقیم ( هلر )

1 – 1 – سابقه استفاده از برج خنک کن غیر مستقیم ( هلر )

1 – 2 – پارامترهای مؤثر در گزینش نوع سیستم خنک کن نیروگاه

1 – 2 – 1 – پارامترهای اقلیمی خاستگاه نیروگاه

1 – 2 – 2 – پارامترهای تأثیر گذار از سیکل قدرت

1 – 2 – 3 - پارامترهای اقتصادی

1 – 2 – 4 - بررسی امکان ساخت داخلی

فصل دوم : مبانی معیارهای طراحی سیستم خنک کن خشک غیر مستقیم

2 – 1 – اطلاعات فنی مورد نیاز جهت طراحی سیستم

2 – 1 – 1 – اطلاعات اولیه برای طراحی

2 – 1 – 2 – اطلاعات مورد نیاز برای بهیته سازی سیستم خنک کن

2 – 2 – روش برآورد مقدماتی بار حرارتی سیستم

2 – 3 – روش تحلیل آماری درجه حرارت محیط و گزینش درجه حرارت بهینه طراحی سیستم

2 – 3 – 1 – دما

2 – 3 – 2 – رطوبت نسبی طراحی

2 – 3 – 3 – سرعت باد طراحی

2 – 4 – بررسی تأثیر روش بهره برداری در انتخاب درجه حرارت طراحی سیستم

2 – 5 – عوامل مؤثر در تعیین اجزای بهینه سیستم خنک کن خشک غیر مستقیم

2 – 5 – 1 تأثیر باد بر برج خنک کن با مکش طبیعی

2 – 5 – 2 – عوامل مؤثر در انتخاب بهینه اجزای سیستم خنک کن

2 – 6 – انتخاب نوع چگالنده و روش تعیین بار حرارتی و مشخصات هندسی آن

2 – 6 – 1 – دلایل استفاده از چگالنده پاششی در سیستم خنک کننده هلر

2 – 6 – 2 – اختلاف دمای اولیه (ITD )

2 – 6 – 3 – اختلاف دمای نهایی ( TTD ) .

2 – 6 – 4 – روش تعیین ابعاد چگالنده پاششی

2 – 6 – 5 – روش برآورد بار حرارتی چگالنده

2 – 7 – روش طراحی هیدرولیکی

2 – 7 – 1 – تعیین پارامترهای مؤثر در طراحی بهینه سیستم لوله کشی

2 – 7 – 2 – بررسی استفاده از هیدروتوربین در سیستم

2 – 7 – 3 – روش انجام محاسبات افت فشار

2 – 7 – 4 – روش تعیین اندازه سیستم لوله کشی

2 - 7 – 5 – مشخصات کلی شیر آلات ، پمپ ها و سایر اجزاء سیستم

2 – 8 – روش انتخاب مبدلهای حرارتی

2 – 8 – 1 – مشخصات فنی مبدلهای حرارتی

2 – 8 – 2 – چگونگی انجام محاسبات انتقال حرارتی در مبدلهای حرارتی

2 – 8 – 3 – روش جلوگیری از یخ زدگی آب در مبدلها

2 – 9 – روش انتخاب مخازن تخلیه زیر زمینی

2 – 9 – 1 – مشخصات فنی مخازن زیر زمینی

2 – 9 – 2 – روش بر آورد حجم مخازن