طراحی وب سایت آرایشگاه مردانه بهبود

«چکیده مقاله»

تولید انرژی الکتریکی کم هزینه امروزه از مهمترین مسائل روز دنیا می باشد و هر کشور بر اساس یک سری شرایط خاص از یک یا چند روش برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می کند . در کشور ما مهمترین واساسی ترین روش تولید انرژی الکتریکی از طریق نیروگاه های بخاری صورت می گیرد که یکی از پرهزینه ترین روش های تولید انرژی الکتریکی می باشد . لذا اصلاح وبهینه  سازی تولید انرژی الکتریکی در این روش برای پایین آوردن هزینه وصرفه جویی در مصرف  سوخت بسیار مهم می باشد . در طرح بهینه سازی نیروگاههای بخاری یک چتر به منظور حفاظت  از  انرژی گرمایی تدارک دیده شده که گرمای تلف شده از طریق تاسیسات نیروگاه  را جمع واز  طریق یک راه خروجی که در سر راه آن یک توربین باد قرار دارد  به بیرون هدایت می کند  همچنین با استفاده از این چتر می توان تاسیسات نیروگاه را در مقابل عامل مخرب حفظ نمود.

مجتبی نیک قامت اسرمی

          مقدمه:

نیروگاههای بخاری در کشور ما از اهمیت بسزایی برخوردارند چون :

1-          قسمت عمده تولید انرژی الکتریکی در کشور ما از طریق نیروگاه های بخاری انجام می پذیرد .

2-          این نیروگاه‌ها بر اساس بار پایه شبکه ساخته می شوند .

3-          هزینه تولید انرژی در این نیروگاه‌ها بسیار بالا و سرسام آوری است .

همچنین راندمان این  نیروگاه‌ها در پیشرفته‌ترین سطح خود مابین 41 تا 45 درصد است . لذا تجهیز این نیروگاه‌ها برای بالا بردن راندمان و همچنین کاهش هزینه‌ها یکی از مهمترین مسائل وزارت نیرو در شاخه تولید می باشد . البته توسعه نیروگاه‌های بخاری از مدت قبل شروع شده و همچنان ادامه دارد که در حال حاضر نیروگاه های سیکل ترکیبی از پیشرفته‌ترین نوع این نیروگاه‌ها در کشور ما می باشد. ولی با این حال راندمان این نیروگاه در حدود44% می باشد که کافی نیست و نیاز به توسعه بیشتری دارد.

طرح مذکور در واقع هم روش مناسبی برای بالا بردن راندمان نیروگاهها و هم روشی برای حفاظت از تاسیسات نیروگاه می باشد . در مشروح ذیل ابتدا نیروگاه سیکل ترکیبی را تعریف کرده و سپس به نقاط اتلاف انرژی آن اشاره می کنیم . در پایان طرح را تشریح و برای استفاده بهتر مورد بررسی قرار می دهیم .

نیروگاه سیکل ترکیبی :

این نیروگاه در واقع ترکیبی از دو نیروگاه ، بخاری و گازی است . در این نیروگاه‌ها گرمای خروجی از اگزوز نیروگاه گازی را به اتاق احتراق نیروگاه بخاری متصل میکنند تا بدین صورت گرمای مورد نیاز برای به جوش آمدن آب را تامین کنند.

به همین منظور برای تشریح بهتر نیروگاه سیکل ترکیبی، ابتدا نیروگاه بخاری را تعریف کرده و سپس به نقاط اتلاف انرژی آنها اشاره می کنیم و در پایان نیروگاه سیکل ترکیبی را مورد بررسی قرار می دهیم.

نیروگاه بخاری :

در ایــن نیــروگاه‌هــا ابتدا در اتاق احتراق به وسیله سوخت آب موجود در دیگ بخار (بویلر) را گرم می کنند. تا آب به بخار تبدیل شود. سپس بخار اشباع تولید شده را توسط سوپر هیتر به بخار خشک تبدیل می کنند . بخار خشک تولید شده که به عنوان مثال در یک توربین 320 مگاواتی، 540 درجه سانتیگراد گرما و 170 کیلوگرم بر سانتی متر مکعب فشار دارد را به سمت توربین هدایت می کنند . در این قسمت بخار تولید شده با فشار به پره های توربین برخورد می کند و توربین را می چرخاند که باعث چرخیدن محور ژنراتور می شود و برق تولید می کند. سپس خروجی توربین را به اتاقکی به نام کندانسور هدایت می کنند. بخار پس از خارج شدن توربین توسط آب خنک کن، سرد و تقطیر می شود و در محفظه ای به نام چاهک داغ جمع و از آن جا توسط پمپ به دیگ بخار باز می گردد . تا بدین صورت سیکل بسته نیروگاه بخاری تکمیل شود . البته تاسیسات دیگر و مهمتری نیز در نیروگاه بخاری وجود دارد ولی تاسیسات ذکر شده از مهمترین مراکز اتلاف انرژی می باشند. که در مشروح زیر به نحوه این اتلاف اشاره خواهد شد .

اولین و عمده ترین محل اتلاف انرژی در نیروگاه‌ها ، اتاق احتراق می باشد . در این محل مقدار زیادی از سوخت سوزانده می شود تا آب به جوش آید. و برای انجام دادن کار هدایت شود . اما همه ی گرمای تولید شده صرف گرم کردن آب نمی شود . بلکه مقداری از این گرما صرف گرم کردن تاسیسات درونی و بیرون اتاق احتراق و مقدار دیگری از این گرما هم به صورت تشعشع تلف می شود که توسط هوای اطراف جذب و از بین می شود .

دومین محلی که اتلاف انرژی گرمایی در آن بالاست، کندانسور است. کندانسور بخار خروجی از یک توربین را سرد و تقطیر می کند . به عنوان مثال در یک توربین500 مگاواتی وقتی که با حداکثر بار کار کند ، 000/350/1 کیلوگرم بر ساعت بخار مصرف می شود ، که در حدود 380 درجه سانتیگراد دما دارد . این حجم بخار در کندانسور سرد و تقطیر می شود و به سمت بویلر هدایت می شود . این گرمای از دست رفته توسط هوای اطراف جذب و از بین می شود .

یکی دیگر  از محلهایی که گرمای قابل ملاحظه ای  را از دست  می دهد ، در قسمت توربین هاست در این قسمت بخار با فشار زیادبه پره های توربین برخورد کرده و پره‌ها را می چرخاند و بعد از طی مراحلی وارد کندانسور می شود . در این قسمت بخار در هنگام خروج از توربین گرمای قابل ملاحظه ای را از دست می دهد که این گرما توسط هوای اطراف توربین جذب و از بین می رود .

و اما مرحله آخری که گرمای تقریباً قابل ملاحظه ای از دست می رود . در محل خــروجی اتاق احتراق ( دودکش ) و لــوله های انتقال بخار هستند .در قسمت دود کش با این که تاسیسات مهمی از قبیل ، اکونومایزر و سوپر هیتر برای جلوگیری از به هدر رفتن گرما به کار برده شده ، ولی با این حساب گرمای قابل ملاحظه‌ای از این قسمت خارج می شود . در لوله های انتقال بخار هم که مقداری از گرمای بخار توسط لوله‌ها گرفته میشود . در کل این گرمای تلف شده توسط هوای اطراف جذب و از بین می رود . به هر حال نقاط بسیار زیادی در یک نیروگاه بخاری وجود دارند  که گرمای زیادی را از دست می دهند ، ولی نقاط ذکر شده از درجه اتلاف بالاتری نسبت به بقیه برخوردارند .

نیروگاه گازی :

در یکی نیروگاه گازی ، ابتدا هوای آزاد توسط یک کمپرسور فشرده شده و سپس همراه سوخت در اتاق معترق شده و دارای درجه حرارت بالا می گردد . سپس این گاز پر فشار و داغ را وارد توربین می کنند . تا محور ژنراتور را بگرداند و پس از آن از اگزوز به بیرون رانده می شود، به عنوان مثال برای یکی واحد گازی 25 مگاواتی ( سیکل ساده ) دمای خروجی از اگزوز 500 درجه سانتیگراد و مقدار گرمایی که از جدار اتاق احتراق تشعشع می رود در حدود 27% است. که این مقدار گرما توسط هوای اطراف جذب و از بین می رود . اما حتی در سیکل های پیشرفته توربین گازی مانند سیکل باز یاب هم اتلاف انرژی بالاست. در نیروگاه های سیکل بازیاب هوای  متراکم خروجی کمپرسور را قبل از رود به اتاق احتراق  توسط تبادل حرارتی یا گازهای خروجی از اگزوز گرم می کنند که عملاً سوخت کمتری برای گرم کردن گاز مصرف شود ، در نتیجه راندمان نیروگاه را تا حدود34% بالا می برند . به طوری که از 100% ، 34% به انرژی الکتریکی تبدیل می شود ، اما 5/3% از طریق تشعشع از بین می رود .5/62 %باقیمانده را که از اگزوز خارج می شود به اتاق احتراق نیروگاه بخاری وصل می کنند تا بتوان به عنوان یک منبع گرمای کمکی در بویلر از آن استفاده کرد . اما با همه این مسائل باز هم مقدار قابل توجهی از گرما که توسط تاسیسات و لوله های انتقال جذب شده ، وارد هوا می شود و از بین می رود . بخش گازی حدود 3/2 و بخش بخاری حدود 3/1 تعداد واحد های یک نیروگاه سیکل ترکیبی را تشکیل می دهند . در حال حاضر در کشور ما از این نیروگاه ها به طور وسیع بهره برداری شده است و نیروگاه شهید رجائی ، نیروگاه گیلان ، کازرون، قزوین ، قم و غیره از نمونه این نیروگاه‌ها هستند .

اما همانطور که اشاره شد در این نیروگاه‌ها مقدار عظیمی از گرمای تولید شده توسط تاسیسات مختلف از بین می رود . که توسط هوای اطراف خود جذب می شوند و بدون هیچ استفاده ای از دست می روند . در طرح زیر روش مناسبی برای استفاده کردن از این هوای گرم از دست رفته و همچنین حفاظت از تاسیسات نیروگاه پیشنهاد شده که به شرح زیر می باشد .

در این طرح برای اینکه بتوان از هوایی که توسط تاسیسات نیروگاه گرم می شود استفاده کنیم . حفاظی را همانند چتر بر سر تا سر نیروگاه می کشیم . تا بدین وسیله هوای گرم شده را از هوای ‌آزاد اطراف نیروگاه جدا می کنیم. طبق قوانین فیزیکی هوای گرم شده تمایل دارد که به سمت بالا حرکت کند و جای خود را با هوای سرد عوض کند . در این مرحله ما برای چتر حفاظ یک دریچه خروجی قرار می دهیم . تا بدین وسیله راهی برای خروجی هوای گرم وجود داشته باشد و در پایان یک توربین بادی را در سر راه هوای خروجی شده از چتر قرار می دهیم . و بدین ترتیب با حرکت هوای گرم از پائین به بالا و چرخش توربین جریان برق تولید می شود که می تواند مورد استفاده قرار بگیرد .

توضیحاتی در مورد این طرح :

در نیروگاه های بادی و یا عموماُ در محلی که از طریق نیروی باد جریان الکتریسیته تولید می کنند . دو عامل مهم برای نصب توربین وجود دارد :

1- مقدار وزش باد                         2- مدت وزش باد

در طرح مذکور مقدار وزش باد ثابت و تا حدودی مناسب می باشد . اما نکته ای که در این طرح قابل تامل است ، مدت وزش باد می باشد که به طور دائمی است . چون تا زمانی که نیروگاه کار می کند .، توربین قادر به تولید جریان برق می باشد و فقط زمانی که نیروگاه از کار می افتد این توربین دیگر قادر به تولید انرژی نیست ، البته می توان از نور و گرمای خورشید هم برای گرم کردن هوای داخلی چتر استفاده کرد، به این صورت که تاسیسات و یا سطح نیروگاه را تیره رنگ گرد  که گرمای خورشید را جذب کرده و باعث گرم شدن هوای اطراف خود گردد . برای چتر میتوان از شیشه و یا پلاستیک شفاف استفاده کرد تا هم هزینه کمتری را در بر داشته باشد و هم این که برای محیط زیست مشکلی به وجود نیاید.

 مزایای طرح :

یکی از مزایای طرح جلوگیری از به هدر رفتن هوای گرم و تولید انرژی الکتریکی است زیرا در حالت عادی، چه چتر محافظ باشد ، چه نباشد این هوای گرم از دست می‌رود و جای خود را به هوای سرد می دهد.

از دیگر مزایای این طرح محافظت از تاسیسات نیروگاه در مقابل باد، باران ، برف و سایر موارد تخریبی می باشد زیرا همانطور که می دانیم عمر نیروگاه های گازی به نسبت نیروگاه های بخاری به خاطر شرایط سخت کار ،کمتر است و هرچه نوع سوخت مصرفی سبکتر و میزان رطوبت و گرد و غبار تاسیسات کمتر باشد عمر تاسیسات نیروگاه بیشتر می شود . بدین صورت با به کار بردن چتر محافظ بر روی نیروگاه ، هم می توان عمر تاسیسات نیروگاه را بالا برد و هم تاسیسات را در مقابل موارد تخریبی محافظت کرد که با این کار در مصرف هزینه های تمیز کردن و تعمیر تاسیسات صرفه جویی می شود .

معایب طرح :

این طرح در نوع خود از معایب بسیار معدودی برخوردار است که بیشتر آنها از قبیل ایجاد مشکل برای هواپیماها و غیره قابل برطرف شدن است و تنها عیب آن هزینه ای است که صرف ساختن چتر می شود که این عیب هم با تولید جریان برق و همچنین محافظت از تاسیسات نیروگاه قابل جبران می باشد .

نتیجه گیری :

در هر صورت اتلاف انرژی تولید شده در نیروگاه ها از مهمترین مشکلات وزارت نیرو در شاخه تولید می باشد. با استفاده از طرح مذکور می توان هم از انرژی تلف شده استفاده کرد و هم از تأسیسات نیروگاه در مقابل عوامل مخرب محافظت کرد.

پاورقی :

HOT WELL-1

COMBUSITION CHAMBER-2

مراجع :

1- کتاب اصول تولید و انتقال وتوزیع انرژی الکتریکی ( محمد همدانی گلشن )

2- مجله پیام متن ویژه تابستان 81 ( بخش نیروگاه | مقاله شهلا بابا پور )