این فایل در قالب ورد وقابل ویرایش در 250 صفحه می باشد.
پایان نامه برق قدرت افزایش کارایی نیروگاه گازی توسط خنک سازی ورودی (fogging)
فصل اول
انواع نیروگاهها:
نیروگاههایی که به منظور تولید انرژی الکتریکی به کار برده میشوند را میتوان به انواع زیر طبقهبندی کرد:
1-1- نیروگاه آبی
2-1- نیروگاه بخاری
3-1- نیروگاه هسته ای
4-1- نیروگاه اضطراری
5-1- نیروگاه گازی
1-1- نیروگاه آبی
تبدیل نیروی عظیم آب به نیروی الکتریکی از بدو پیدایش صنعت برق مورد توجه خاص قرار داشته است زیرا علاوه بر این که آب رایگان در اختیار نیروگاه و صنعت قرار میگیرد تلف نیز نمیشود و از بین نمیرود بخصوص موقعی که بتوان پس از تبدیل انرژی جنبشی آب به انرژی الکتریکی، در کشاورزی نیز از آن استفاده کرد ارزش چنین نیروگاهی دو چندان میشود.
آن چیز که استفاده از نیروی آب را برای تولید انرژی الکتریکی محدود میکند و به آن شرایط خاصی میبخشد گرانی قیمت تأسیسات (سد و کانال کشی و غیره) میباشد. از این جهت است که در کشورهای مترقی و پیشرفته و صنعتی با وجود رودخانههای پر آب و امکانات آب فراوان هنوز قسمت اعظم انرژی الکتریکی توسط نیروگاههای حرارتی تولید میشود و نیروگاههای آبی فقط در شرایط خاص میتواند از نظر اقتصادی با نیروگاههای حرارتی رقابت کند.
اگر برای به حرکت در آوردن توربین آبی در هر ثانیه Q متر مکعب آب (QKg/sec * 1000) با ارتفاع ریزش H متر موجود باشد قدرت تولید شده برابر است با:
راندمان ماشین آبی است که اگر برابر 75/0= فرض شود (اغلب راندمان ماشینهای آبی در حدود %95-85 میباشد) میتوان رابطه 1 را به صورت ساده زیر نوشت:
چنانچه دیده میشود قدرت توربینهای آبی متناسب با ارتفاع ریزش مؤثر آب میباشد. که در آن H ارتفاع ریزش آب Q: مقدار ریزش آب و N عده دور توربین است.
استفاده از توربینهای با عده دور مخصوص زیاد در ارتفاع ریزش آب زیاد بیحاصل است زیرا در اثر سرعت زیاد سیال، تلفات دستگاه زیاد و راندمان آن کم خواهد شد. لذا نیروگاههای آبی متناسب با ارتفاع ریزش آب به سه دسته زیر تقسیم میشوند:
نیروگاه آبی با فشار کم
نیروگاه آبی با فشار متوسط
نیروگاه آبی با فشار زیاد
نیروگاههای آبی را از نظر نوع آب به دو دسته زیر تقسیم میکنند :
الف: نیروگاه آب رونده
ب: نیروگاه انبارهای
نیروگاه آب رونده نیروگاهی است که از همان مقدار آب دائمی موجود در رودخانه و یا آبی که به دریاچه میریزد بهره میگیرد و بدین جهت باید دائماً کار کنند و برق پایه شبکه را تأمین کند.
نیروگاه انبارهای در مناطق کوهستانی که مقدار آب رودخانه در فصول مختلف شدیداً متغیر است احداث شود در این نیروگاه از مقدار آب جریاندار استفاده نمیشود. بلکه از
آبی که در پشت سد به صورت دریاچه انباشته شده برای تولید انرژی الکتریکی مصرف میشود. چنین نیروگاهی بیشتر برای تأمین برق پیک بکار برده میشود زیرا در مواقعی که احتیاج به نیروی برق زیاد نیست میتوان از هرز رفتن آب جلوگیری کرد و آب را برای مواقع ضروری در پشت سد انباشت.
نیروگاههای ابی بسته به نوع توربین بکار رفته در ان به 3 دسته تقسیم میشوند:
1-نیروگاه ابی با توربین فرانسیس
2- نیروگاه ابی با توربین کاپلان
3- نیروگاه ابی با توربین پلتون
که این تقسیم بندی با توجه به ارتفاع ریزش اب صورت گرفته است.
فهرست
فصل اول - انواع نیروگاهها1
نیروگاه آبی1
نیروگاه بخاری5
نیروگاه هسته ای11
نیروگاه اضطراری16
نیروگاه گازی17
فصل دوم - ساختمان توربین گازی25
کمپرسور25
محفظه احتراق28
توربین36
فصل سوم - تعریف مسأله و ضرورت خنک کردن هوای ورودی کمپرسور 39
سیستمهای خنک کننده تبخیری42
1-سیستم air washer43
2-سیستم خنک کننده media43
3-سیستم فشار قوی fog44
سیستمهای خنک کننده برودتی46
1-چیلرهای تراکمی46
2-چیلرهای جذبی47
سیستمهای ذخیره سازی سرما49
فصل چهارم 51
سیستم تماس مستقیم53
سیستم غیر تماسی54
خنک سازی تبخیری به وسیله فاگینگ(مه پاشی54
تولید fog61
توزیع اندازه ذرات61
ملاحظات خوردگی در کمپرسورهای توربین گاز61
نحوه توزیع fog-فاکتور موثر بر تبخیر62
سیستم کنترل63
مکان نازلها در توربین گازی64
کیفیت اب مصرفی65
نمودار رطوبت سنجی پاشش ورودی66
شرایط محیطی و قابلیت کاربرد پاشش fog در ورودی 68
اسیب FOD69
موارد یخ زدگی70
تحریک کمپرسور70
تغییر شکل حرارتی ورودی71
مسایل مربوط به خراب شدن71
خوردگی در مجرای ورودی72
فرسودگی روکش کمپرسور73
انتخاب سیستم مناسب74.
بررسی اقتصادی74
خنک سازی هوای دهانة ورودی - ویژگی طراحی و عوامل اقتصادی83
امور اقتصادی و مالی (تأمین بودجه94
راه حل b/o /o در polar works95
سرمایه گذاری بلند مدت در مقابل سرمایه گذاری کوتاه مدت 101
راهکار POLAR WORKS110
مقایسه تکنولوژی فاگینگ در مقابل سیستم POLAR113
ظرفیت و گنجایش اضافی و عوامل اقتصادی و اعتباری آن 128
ارزیابی بهینه سازی پروژه های نیروی جدید با خنک کردن هوای ورودی به توربین گازی128
سیستم خنک کننده مهی با روش نوری برای توربین گازی157
خنک سازی دهانه هوا برای توربینهای گازی با سیستم optiguide160
تزریق swirl flashبرای بهبود کارکرد نیروگاه167
فصل پنجم 186
راه هوشمندانهای برای رسیدن به قدرت بیشتر از یک توربین گازی وجود دارد
چکیده مطالب187
خنک سازی ورودی190
مه پاشی((fogging191
اثر فاگینگ در نیروگاه قم197
پیوست235
منابع 241
دنیای توربین گاز اگر چه دنیای جوانی است لیکن با وسعت کاربردی که از خود نشان داده، خود را در عرصهی تکنیک مطرح کرده است . زمینههای کاربرد توربینهای گاز در نیروگاهها و بهخصوص در مواردی که فوریت در نصب و بارگیری مدنظر است میباشد. همچنین به عنوان پشتیبان واحد بخار و نیز مواقعی که شبکه سراسری برق از دست میرود یعنی در خاموشی مورد استفاده قرار میگیرد.
مضافاً اینکه توربوکمپرسورها که از انرژی حاصله روی محور توربین برای تراکم و بالا بردن فشار گاز استفاده میشود، در سکوهای دریایی ، هواپیماها و ترنها استفاده میشود .
مختصری از سرگذشت توربینهای گاز از سال 1791 میلادی تا به امروز بهشرح زیر میباشد .
اولین نمونه توربین گاز در سال 1791 توسط Jonh Barber ساخته شد . نمونه بعدی در سال 1872 توسط Stolze ساخته شد که شامل یک کمپرسور جریان محوری چند مرحلهای به همراه یک توربین عکسالعملی چند مرحلهای بود که یک اتاق احتراق نیز در آن قرار داشت . اولین نمونه آمریکایی آن در 24 ژوئن 1895 توسط Charles G.Guritis ساخته شد. اما اولین بهرهبرداری و تست واقعی از توربین گاز در سال 1900 م بوسیله Stolz صورت گرفت که راندمان آن بسیار پایین بود . در همین سال ها در پاریس یک توربین گاز بوسیله برادرانArmangand ساخته شد که دارای نسبت فشار تقریبی 4 و چرخ کوریتس به ابعاد 5/93 سانتیمتر قطر با سرعت rpm 4250 بود که دمای ورودی به توربین حدود 560اندازهگیری شد و راندمان آن در حدود 3% بود. H.Holzwarth اولین توربین گاز با بهره اقتصادی بالا را طراحی کرد، که در آن از سیکل احتراق بدون پیشتراکم استفاده میشد و قسمت اصلی یک ماشین دوار با تراکم متناوب بود.
همچنین Stanford سال 1919 یک توربین گاز که دارای سوپر شارژر بود، ساخت که در هواپیما نیز از آن استفاده شد. اولین توربین گازی که برای تولید قدرت مورد استفاده قرار گرفت بهوسیله Brown Boveri ساخته شد. وی از یک توربین گاز برای راندن هواپیما استفاده کرد. همچنین در سال 1939 م، وی یک توربین گاز با خروجی MW 4 ساخت که بر اساس سیکل ساده طراحی شده بود و کارکرد پایینی داشت. این توربین تنها به مدت 1200 ساعت مورد بهرهبرداری قرارگرفت و عیوب مکانیکی فراوان داشت . از جمله اصلاحات وی برروی توربین ، بالا بردن راندمان آن به میزان 18% بود.
در انگلستان گروهی به سرپرستی Whittle در سال 1936 م یک کمپرسور سانتریفوژتک مرحلهای با ورودی دوطرفه و یک توربین تک مرحلهای کوپل شده به آن را به همراه یک اتاق طراحی کردند. اما با تست این موتور نتایج چندان راضیکنندهای بهدست نیامد. در سال 1935م در آلمان شخصی بهنام Hans Von یک توربوجت با کمپرسور سانتریفوژ ساخت که از مزایای خوبی نسبت به نمونههای قبلی برخوردار بود. در آمریکا کمپانیAlis Chalmers اصلاحات فراوانی برروی راندمان توربینهای گاز و کمپرسورها انجام داد و راندمان کمپرسور را به 70% – 65% و راندمان توربین را به 65% -60% رسانید.
در سال 1941م کمپانی British Wellond یک توربوجت ساخت که در هواپیما مورد استفاده قرار گرفت . این توربوجت با آب خنککاری میشد. در سال 1942م کمپانی German Jumo یک توربوجت ساخت که در جنگ جهانی دوم نیز از آن استفاده شد. در این سالها استفاده از موتور توربوجت برای هواپیماها رشد فزایندهای به خود گرفت و هواپیماهای جنگی بسیاری در آمریکا، آلمان و انگلیس ساخته شد. در سال 1941م در سوئیس از یک توربین گاز برای راهاندازی لوکوموتیو استفاده شد که دارای قدرت 1700 اسب بخار و راندمان 4/18% به همراه بازیاب حرارتی بود.
در سال 1950م کمپانی Rovet Car از توربین گاز در اتومبیلها استفاده کرد که شامل کمپرسور سانتریفوژ، توربین تکمرحلهای جهت گرداندن کمپرسور و توربین قدرت جداگانه بود که از مبدل حرارتی نیز در آن استفاده شد. در سال 1962م کمپانی General Motors یک توربین گاز به هماه بازیاب ساخت که مصرف سوخت آن نسبت به نمونه مشابه 36% کاهش داشت .
در سال 1979م با توافق بین سازندگان بزرگ توربین گاز، استانداردی جهت کاهش میزان NOx وCO دود خروجی ازتوربین گاز نوشته شد . در خلال سالهای بعد تغییرات فراوانی در نوع سوخت، متریال روشهای خنککاری و کاهش نویز و سر و صدا بهوسیله شرکت NASA صورت گرفت.
در 15 سال گذشته توربین گاز، خدمات فزآیندهای را در صنعت و کاربردهای پتروشیمی در سراسر جهان ارائه داده است. انسجام ، وزن کم و امکان کاربرد سوخت چندگانه موجب استفاده از توربین گاز در سکوهای دریایی نیز شدهاست .
امروزه توربینهای گازی وجود دارند که با گاز طبیعی ، سوخت دیزل ، نفت ،متان ، گازهای حرارتی ارزش پایین ، نفت گاز تقطیرشده و حتی فضولات کار میکنند و روز به روز تلاشها در جهت تکمیل و اصلاح عملکرد آن ادامه دارد.
متن کامل را می توانید دانلود نمائید ........
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:69
فهرست مطالب:
موقعیت کلی نیروگاه گازی ری 2
مقدمه 2
نقش توربین گاز در صنعت برق: 5
بررسی دیاگرم لاجیکی مراحل راه اندازی و بارگیری و توقف واحدهای میتسوبیشی 9
بررسی مراحل پارالل (وصل ژنراتور به شبکه) 30
کاهش و افزایش بار واحد 32
بررسی توقف واحدهای میتسوبیشی 33
نحوه بهره برداری واحدهای میتسوبیشی در حالت استاندارد و مواقع اضطراری شبکه 36
تغذیه داخلی واحدهای میتسوبیشی 41
سیستم کنترل واحدهای گازی میتسوبیشی 52
سیستم کنترل توربین گاز میتسوبیشی: 52
بلوک سخت افزاری واحدهای ملسک: 55
مبانی عملکرد: 55
شکلهای صفحات بعد، ارتباط اجزاء سیستم کنترل را نشان می دهد. مراحل راه اندازی و کار واحد 57
اشکالات و پیشنهادات راجع به واحدهای میتسوبیشی: 60
ایمنی و کنترل ضایعات در محیط کار 65
محدوده و کاربرد مقررات ایمنی فنی: 67
پایان 69
مقدمه
نیروگاه گازی ری در زمینی به مساحت 525000 متر مربع در جاده قم ـ شهرک باقرشهر واقع در جنوب پالایشگاه تهران و به فاصلة تقریبی 7 کیلومتری شهر ری قرار گرفته است در اواسط سال 1355 کار نصب 14 واحد آن شروع شد ( 6 واحد آسک خریداری شده برای اهواز و و 8 واحد هیتاچی خریداری شده برای بندرعباس ) در کمتر از 8 ماه اولین واحد آن به مدار آمده و 13 واحد دیگر در ظرف سه ماه بعد به مدار آمدند . در خلال نصب واحدهای فوق الذکر کار خرید و عقد قرارداد جهت نصب 30 واحد دیگر با شرکت های مخلتف انجام پذیرفت و در پایان تابستان 1356 کار نصب این واحدها نیز به پایان رسید. در رژیم گذشته و در دوره تحویل موقت ، کار نگهداری و تعمیرات واحدها توسط پرسنل خارجی انجام میگرفت که با سقوط رژیم و پیروزی انقلاب شکوهمند اسلامیپرسنل خارجی به بهانه های مختلف و در برخی موارد حتی بدون تحویل دائم واحدها ، و با خیال توقف کامل نیروگاه در آینده نزدیک ، ایران را ترک نمودند ، ولی همت و تلاش و پشتکار برادران متعهد و مسلمان ایرانی ، در زمان کوتاهی خلاء پرسنل خارجی را پر کرده و با به مدار آوردن تک تک واحدها که اکثراً هم دارای اشکالاتی بودند و با بهره برداری و انجام تعمیرات مختلف بطلان اندیشه آنان را به اثبات رساندند. در سال 1360 تعداد 4 واحد ، از واحدهای گازی آ.ا.گ این نیروگاه بعلت ضرورت هائی به شیروان منطقه خراسان و در سال 1380 تعداد دو واحد ، از واحدهای گازی هیتاچی به بندر عباس و نیز در سال 1381 تعداد یک واحد از واحدهای گازی آ. ا.گ به کیش انتقال داده شدند و در حال حاضر نیروگاه گازی ری دارای 37 واحد گازی از 5 شرکت مختلف ( آسک ـ هیتاچی ـ فیات ـ میتسوبیشی و آ.ا.گ ) میباشد که قدرت نامینصب شده حدوداً 1200 مگاوات میباشد . در شرایط ISO ، از آنجایی که قدرت عملی قابل تولید واحدهای گازی ارتباط مستقیم با درجه حرارت هوا ، فشار و نوع سوخت ( گاز یا گازوئیل ) دارد . لذا تولیدی عملی آن در فصول مختلف و با نوع سوخت مصرفی متفاوت خواهد بود .
سوخت مصرفی این نیروگاه گاز و گازوئیل میباشد.
در حال حاضر گاز نیروگاه ری از طریق خط لوله گاز سراسری شرکت گاز و توسط دو ایستگاه شماره 1 و 2 نصب شده در محوطه نیروگاه که ظرفیت هر یک از 110000 متر مکعب در ساعت با فشار Psi 250 میباشد ، تأمین میگردد.
واحدهای آسک و هیتاچی قدیم و جدید از ایستگاه شماره یک و واحدهای میتسوبیشی و آ.ا.گ و فیات از ایستگاه شماره 2 تغذیه میشوند.
سوخت گازوئیل در پنج مخزن ذخیره میشود ، سه مخزن هر یک با ظرفیت 8 میلیون لیتر که واحدهای فیات و آسک و هیتاچی قدیم و جدید را تغذیه میکنند و دو مخزن با ظرفیت هر یک 15 میلیون لیتر که واحدهای میتشوبیشی و آ.ا.گ را تغذیه مینمایند . لازم به توضیح است که تمامیواحدهای این نیروگاه هم با گازوئیل و هم با گاز میتوانند کاری کنند . مقدار مصرف سوخت در بار پایه در جدول نشان داده شده است.
نقش توربین گاز در صنعت برق :
از توربینهای گازی استفاده ای غیر از تولید انرژی الکتریکی نیز استفاده میگردد . این توربینها بخاطر خصوصیات ویژه ای که دارند میتوانند برای یک سری موارد دیگر نیز استفاده شوند که از آنچه میتوان نام برد ، استفاده به عنوان موتور جت در هواپیماها برای تأمین نیروی محرکه هواپیما و نیز استفاده به عنوان محرکه یک پمپ قوی مثل پمپهائی که جهت تزریق گاز در چاههای نفت ، جهت بالا بردن راندمان استخراج بکار برده میشود.
ولی معرفی توربین گاز ، عمدتاً آشنایی با توربیهای گاز صنعتی است که در صنعت تولید برق استفاده میشوند.
توربین گاز در اواخر دهه 50 میلادی به عنوان تولید برق در شبکه ها مورد استفاده قرار گرفت و در طی مدت 20 سال میزان استفاده از آن 50 برابر شده است .
میزان مصرف برق در ساعات مختلف شبانه روز فرق میکند ، برای مثال در بعضی از ساعات شبانه روز ، ( مانند فاصلة ساعت 10 تا 12 صبح و از تاریک شدن هوا بمدت حدوداً دو ساعت در شب ) مصرف برق خیلی بالاست و به حداکثر خود میرسد و در بعضی ساعات مانند ساعات بین نیمه شب تا صبح ، مصرف برق خیلی پائین است و در بقیه اوقات ، مقدار متعادل را دارد .
دیاگرام زیر تغییرات بار مقدار مگاوات مصرفی در مقابل ساعات شبانه روز را نشان میدهد .
یک مقدار از بار مصرفی تقریباً در تمام ساعات شبانه روز ثابت است که به آن بار پایه ( BASE LOAD ) میگویند. یک مقدار بار نیز تنها در ساعات محدودی از شبانه روز اتفاق میافتد و مقدار آن بیشتر از بار در بقیه ساعات شبانه روز میباشد این بار را بار رپیک ( PEAK LOAD ) میگویند . نوسانات بین بار پایه و بار پیک را بار میانه یا متوسط (INTERMEDIATE LOAD) مینامند .
برای تأمین بار پایه، به نیروگاههایی احتیاج است که خرج جاری آن پائین باشد ، مانند نیروگاههای بخاری ، نیروگاههای هسته ای و نیروگاههای آبی .
این نیروگاهها دارای خرج جاری پائین ولی خرج نصب یا خرج اولیة آن بالاست ، نیروگاههای بخاری ، بخاطر سوخت ارزان ( سوخت مصرفی آنها معمولاً مازوت است)، جهت تأمین بار پایه مورد استفاده قرار میگیرد.
برای تأمین باری پیک ، به نیروگاههایی احتیاج است که خرج نصب آن پائین و سرعت راه اندازی و باردهی سریع را دارا میباشد، حتی اگر خرج جاری آن بالا باشد ( مثلاً سوخت گران مصرف نماید ). در این رابطه برای تأمین بار پیک از توربینهای گازی که دارای خصوصیات فوق میباشند ، مورد استفاده قرار میگیرد . برای تأمین بار میانه نیز ترکیبی از نیروگاههای مختلف که اقتصادی تر باشد مورد استفاده قرار میگیرد. لذا یکی از مهم ترین موارد استفاده توربین های گاز در صنعت برق ، تأمین بار پیک توسط این واحدهاست.
البته در ایران به علت اینکه مسأله تأمین سوخت ( گاز یا گازوئیل ) ، مساله مهمیرا ایجاد نمیکند ، از واحدهای گازی برای تأمین بار پایه نیز استفاده میگردد.
یکی دیگر گر از موارد استفاده واحدهای گازی در صنعت برق ، استارت در خاموشی (BLACK START) میباشد.
واحدهای گازی که با دیزل استارت میشوند قادر خواهند بود با استفاده از باطری های موجود در باطریخانه خود که همیشه شارژ هستند ، در زمانی که شبکه بی برق میباشد ، استارت شده و به مرحلة بار دهی برسد و برق تولید شده را به شبکه انتقال دهد.
یکی دیگر از موارد استفاده از واحدهای گازی ، موتوری کردن ژنراتور میباشد که به کندانسور کردن معروف است و در بعضی از واحدها که دارای S.S.S کلاچ میباشند انجام میگیرد ، این کلاچ بین محور توربین و ژنراتور قرار گرفته که میتواند این دو محور را از هم جدا نماید و با جدا شدن محور توربین از ژنراتور، در حالی که ژنراتور به شبکه متصل است ، با خاموش کردن توربین و باز شدن S.S.S کلاچ ، دور توربین نسبت به ژنراتور افت پیدا کرده و ژنراتور به صورت موتور در میآید و به این وسیله ولتاژ شبکه را تنظیم مینمایند.
طرح توجیهی تولید کولرهای گازی در فرمت پی دی اف و شامل مطالب زیر می باشد:
* خلاصه طرح
* مقدمه
* سرمایه گذاری ثابت
* هزینه های ثابت طرح
* هزینه های جاری طرح
* سرمایه در گردش
* جدول سرمایه گذاری
* فروش و محاسبه سود و زیان
فرمت فایل : WORD ( قابل ویرایش ) تعداد صفحات:126
امروزه با توسعه روزافزون صنعت نیروگاه گازی و تولید برق و با توجه به این نکته که اکثریت دانشجویان مهندسی و … و یا حتی فارغ التحصیلان در این رشته ها موفق به بازدید کاملی از نیروگاه گازی و سیستم کاری و نحوه عملکرد سیستم های موجود در نیروگاه گازی نشده اند، و با توجه به سابقه کاری که در یکی از نیروگاه گازی در زمینه نصب تجهیزات مکانیکی و غیره داشته ،لازم است تا با ارائه این مقاله که برای آشنا کردن دانشجویانی که علاقه به نیروگاه گازی و سیستم عملکرد آن دارند،اطلاعات و تصاویری راجمع آوری نموده و در قالب این پروژه (که معرفی و بررسی بخش های مختلف نیروگاه گازی است.) ارایه شده است .
شما عزیزان برای دانلود پایان نامه بررسی و معرفی بخش های مختلف نیروگاه گازی و مشاهده توضیحات تکمیلی به ادامه مطلب مراجعه نمایید… .