1. اطلاعات ما نشان میدهد که شما عضو انجمن نیستید، لطفا برای استفاده کامل از انجمن ثبت نام کنید یا وارد انجمن شوید.
  2. 1- لطفا اول ایمیل تان .www نگذارید !
    2-بعد از ثبت نام,ایمیلی برای شما ارسال خواهد شد, که باید بر روی لینک داده شده کلیک نمایید تا اکانت شما فعال شود.

نيروگاه هاي گازي

شروع موضوع توسط shentia ‏Feb 16, 2012 در انجمن الکترونیک

  1. آفلاین

    shentia مدیر انجمن برق و صندلی داغ هیات مدیره مدیر انجمن

    تاریخ عضویت:
    ‏May 22, 2011
    ارسال ها:
    7,604
    تشکر شده:
    73
    امتیاز:
    48
    شغل :
    مهندس اینده
    محل سکونت:
    اصفهان
    نيروگاه هاي گازي
    نيروگاه هاي گازي ، كاربردهاي ويژه اي دارند.
    نيروگاه گازي به نيروگاهي مي گويند كه برمبناي سيكل گاز( سيكل برايتون) كارمي كند ؛وازسيكل هاي حرارتي مي باشد، يعني سيال عامل كار يك گاز است.( عامل انتقال وتبديل انرژي گازي است ، مثلا هوا (
    در نيروگاه هاي بخار عامل انتقال« بخارمايع» مي باشد.
    نيروگاه گازي داراي توربين گازي است ،يعني با سيكل برايتون كارمي كند.ساختمان آن درمجموع ساده است :
    1- كمپرسور: وظيفه فشردن كردن هوا .
    2- اتاق احتراق: وظيفه سوزاندن سوخت در محفظه

    3- توربين : وظيفه گرداندن ژنراتور

    هواي فشرده كمپرسور وارد اتاق احتراق كه داراي سوخت گازوئيل است مي شود .
    چون هواي فشرده شده گرم است و در اتاق احتراق سوخت آتش گرفته و هوا فشرده و داغ مي شود .
    هواي داغ فشرده كار همان بخار داغ فشرده توربين هاي بخار را انجام مي دهد .
    كمپرسور به كار رفته در نيروگاه هاي گازي شبيه توربين است، داراي رتوري است كه بر روي اين رتور پره متحرك است، هوا به حركت درآمده و به پره هاي ساكني برخوردكرده، در نتيجه جهت حركت هوا عوض شده و اين هوا باز به پره هاي متحرك برخورد كرده و اين سيكل ادامه دارد و در هر عمل هوا فشرده ترمي شود.
    كمپرسور، مصرف كننده عظيم انرژي است .
    هواي فشرده گرم است. هواي فشرده كمپرسور وارد اتاق احتراق كه داراي سوخت گازوئيل است مي شود .
    چون هواي فشرده شده گرم است و در اتاق احتراق سوخت آتش گرفته و هوا فشرده وداغ مي شود .
    هواي داغ فشرده كار همان بخار داغ فشرده توربين هاي بخار را انجام مي دهد .
    هواي داغ فشرده را به توربين مي دهيم؛ توربين داراي پره هاي متحرك و ساكن است . پره هاي ثابت چسبيده به استاتور مي باشد؛ پره هاي متحرك چسبيده به رتور مي باشد.
    حال ژنراتور را مي توان به محور وصل كرده و از ترمينال هاي ژنراتور مي توان برق گرفت ؛ طول نيروگاه ممكن است به m 20 برسد.
    قدرت نيروگاه هاي گازي 1 M w ولی بالاي 100Mw نيز ساخته مي شود .

    نحوه راه اندازي واستارت نيروگاه چگونه است ؟

    درابتدا نياز به يك عامل خارجي است تا توربين رابه سرعت 3000 دوربرساند.

    حسن نيروگاه :

    1- سادگي آن است -تمام آن روي يك شافت سواراست .

    2- ارزان است - چون تجهيزات آن كم است . يكي از عواملي كه بر روي راندمان تأثير مي گذارد اين است كه هواي ورودي چه دمايي دارد.
    3- سريع النصب است .
    4- كوچك است . درسكوهاي نفتي كه نياز به برق زيادي مي باشد بايدازنيروگاه گازي استفاده كرد، تاجاي كمتري بگيرد.
    5- احتياج به آب ندارد (درسيكل اصلي نيروگاه نياز به آب نيست) اما درتجهيزات جنبي نيازبه آب است مثلا براي خنك كردن هيدروژن به كاررفته جهت سردكردن ژنراتور درسرعتهاي بالا .
    6- راه اندازي اين نيروگاه سريع است .
    7- پرسنل كم .

    زماني نيروگاه گازي خاموش است كه دراتاق احتراق سوخت نباشد .
    يك نيروگاه بخار را بعد از راه اندازي نبايد خاموش كرد .اما نيروگاه گازي بدين صورت است كه صبح مي توان روشن كرد و آخر شب خاموش نمود .نيروگاه گازي بسيار مناسب براي بار پيك است و نيروگاه بخار براي بار پيك نامناسب است .

    معايب :

    1- آلودگي محيط زيست زياد است .
    2- عمر آن كم است .(فرسودگی توربين وكمپرسور( سوخت مازوت به علت آلودگي بيشتري كه نسبت به سوخت گازوئيل دارد، كمتربه كارمي رود .
    3- استهلاك زياداست . (پره توربين ، پره كمپرسور (
    4- راندمان كم است (مصرف سوخت آن زياد است ) ؛ اين نقيصه اي است كه كشورهاي اروپايي با آن مواجهند .

    دلايل راندمان پايين :
    الف ) خروج دود با دماي زياد
    ب ) حدود 3/1 توان توربين صرف كمپرسور مي شود .
    بنابراين درنيروگاه گازي براي استفاده درازمدت اصلا جايزنيست چراكه هزينه مصرف سوخت گران است .

    5- امكان استفاده ازسوخت جامد فراهم نيست . ( مانند زغال سنگ ) چراكه بلافاصله پره هاي رتورپرازدود مي شود .

    نيروگاه هاي گازي را اگر بخواهيم براي مدت طولاني استفاده كنيم ، هزينه نيروگاه گازي بالا ست .نيروگاه گازي را از جايي استفاده كنند كه امكان بهره برداري زمان بهره برداري زير2000 ساعت باشد .
    اگرزمان بهره برداري بالاي 2000 ساعت باشد از نيروگاه بخار اگر زمان بهره برداري در سال بالاي 5000ساعت باشد ، نيروگاه آبي استفاده مي شود.
    در كشور ما، برق عمده مصرفي برق خانگي است ( 60% ) وحدود 30 % برق صنعتي است . درنتيجه 50 % نيروگاه هاي كشور بايد هر شب روشن شود ؛ بنابراين قسمت عمده برق توليدي مابايد ازنوع نيروگاه گازي باشد.
    نيروگاه گازي را به دليل ارزاني دركارخانجات نيز مي توان به كاربرد .نيروگاه گازي را درنيروگاه اتمي نيز استفاده مي کنند. جهت سردكردن رآكتور هوا به كارمي رود كه درنتيجه هوا داغ و فشرده مي شود و در نتيجه به نيروگاه گازي داده و برق مصرفي نيروگاه اتمي راتأمين مي كنند .

    درنيروگاه هاي گازي جهت افزايش راندمان روش هايي را اتخاذ مي كنند.

    1- دود خروجي هواي ورودي به اتاق را گرم مي كند (سيكل پيچيده ترشده اما راندمان بالا مي رود).
    حالت اول : دود با هوای ورودي كمپرسور كنار يكديگر قرار داده در اين صورت راندمان تجهيزات به شدت افت مي كند.
    حالت دوم : دود با هوای ورودي كمپرسور به صورت غیر مستقیم در كنار يكديگر قرار داده که با این روش راندمان 1 الي 2 درصدقابل افزايش است ؛ (هواي ورودي به اتاق احتراق گرم مي شود (
    2- استفاده از توربين هاي دو مرحله اي : زياد شدن راندمان مستلزم مخارج و صرف هزينه نيز مي باشد .
    3- استفاده از كمپرسور دومرحله اي : هر چه دماي ورودي كمپرسور پايين تر باشد ؛ راندمان بيشتر است .
    با اين روش دماي ورودي كمپرسور به طورمصنوعي پايين نگه داشته مي شود در مرحله Lp به دليل بالا رفتن فشار هوا گرم مي شود كه از كولر استفاده مي كنند ؛ آب سرد بر روي لوله فشار هوا ريخته و هواخنك كرده آب گرم مي شود و خارج مي شود .
    بالاترين راندمان چيزي درحدود 35% است كه نيروگاه داراي كمپرسور دومرحله اي توربين دومرحله اي و پيش گرم كن مي باشد.
    نيروگاه گازي به اين معنا نيست كه سوخت آن گازاست ،بلكه توربين آن گازي است و سوخت آن مايع يا گازوئيل است كه اكثرا گازوئيل است .
    دركشورما به دليل زياد بودن سوخت گازوئيل ، نيروگاه گازي با سوخت گازوئيل به كار ميرود و مرسوم است. اما دركشورهاي اروپايي به دليل زياد بودن سوخت جامد ، نيروگاه گازي به نحو ديگري طراحي شده كه با سوخت جامد كارمي كند ، به اين نيروگاه ها ، نيروگاه گازي سيكل بسته مي گويند.
    هواي داغ ناشي از احتراق را داخل گرم كن مي چرخانيم و بعد هوا را بيرون ميفرستيم.
    ملاحظه مي شود كه هواي داغ ناشي از احتراق داخل توربين مي شود .لذا ميتوان ازسوخت جامد استفاده كردكه اين نوع ساده ترين نوع نيروگاه گازي سيكل بسته مي باشد.
    مي توان سيكل فوق را كامل تر كرد. اگر هواي ورودي به كمپرسور تصفيه شده باشد، پره هاي توربين داراي عمر زيادي خواهدبود. مشكل ايجاد اين است كه هواي خارج شده از توربين به دليل تصفيه بودن بايداستفاده شود ، پس هوای خروجي از توربين را استفاده مي كنيم ، اما اين هوا داغ است و گاز وارد كمپرسور شود راندمان افت مي كند ؛ لذا از كولر استفاده مي كنيم و هوا را سرد مي كنند .
    در نيروگاه گازي هرچه هواي ورودي به كمپرسور سردتر باشد، راندمان افزايش مييابد. لذا نيروگاه هاي گازي درزمستان راندمان بهتري دارند.

    محاسن نيروگاه هاي گازي سيكل بسته :
    1- امكان استفاده ازسوخت جامد فراهم مي شود.
    2- عمرزياد ( خوردگي پره ها كم است (
    3- چون سيكل بسته است ، لذاضرورت نداردكه فشارهواي خروجي توربين 1 Atm باشد، پس مي توان سطح كارفشار هوارابالا برد، به جاي 1 Atm از 10 Atm كه چون هواي فشرده ترشده ، جاي كمتري گرفته وحجم كمپرسور وتوربين درنهايت كوچك ترمي شود.

    معايب :
    1- راندمان درمقايسه باسيكل بازكمتر است . 4 الي 5 درصد راندمان كاهش مي يابد.
    2- هزينه زياداست .

    درسوخت مايع نيروگاه هاي گازي سيكل بسته ، اجازه داريم توربين رادوقسمتي بسازيم .
    كمپرسور هوا را گرفته و داخل اتاق احتراق مي سوزاند ، هواي خروجي آن را وارد گرم كن مي كنيم كه خود گرم كن يك سيكل بسته را تشكيل مي دهد. توربين كمكي قدرت لازم از ژنراتور كوچك درقسمت توربين كمكي به كاربرد .

    درنيروگاه گازي سيكل بازداراي معايب زيراست :

    قدرت كمپرسور خيلي از انرژي توربين رامي گيرد و همچنين دود خروجي داغ است(در حدود 300 درجه سلسیوس) درنتيجه سوخت ايجاد شده به هدرمي رود ؛ لذا راندمان كاهش مي يابد.

    استفاده از نيروگاه سيكل تركيبي ( نيروگاه گازي دركنار نيروگاه بخار( هواي گرم خروجي ازتوربين رابال اضافه كردن اكسيژن به آن به طرف بويل نيروگاه بخار برده ميشود. راندمان اين قبيل نيروگاه ها50 % مي باشد.