گزارش كارآموزي در نيروگاه گازي شهرستان دورود

دسته بندي : فنی و مهندسی » برق، الکترونیک، مخابرات
گزارش كارآموزي در نيروگاه گازي شهرستان دورود در 32 صفحه ورد قابل ويرايش

خلاصه گزارش

اين گزارش در خصوص بهره برداري از نيروگاه گازي نوع B.B.C تيپ 9 تحت ليسانس كمپاني براوان باوري ساخت مشترك كشورهاي (آلمان – ايتاليا -سوئيس) باقدرت اسمي هر واحد 25 مگاوات كه در حال حاضر در سه سايت دورود – اروميه و زاهدان هر كدام به تعداد دو واحد كه زاهدان يك واحد نصب شده اند ، تهيه و تنظيم گرديده است .

كه شامل شرح اجزا اصلي و كمكي توربين گاز، سيستمهاي فرعي – سيستمهاي حفاظت و كنترل توربين گاز – تجهيزات سخت افزاري – طريقه بهره برداري صحيح – مزايا و معايب توربين گاز و نقش آن در صنعت برق كشور و ساير موارد مي باشد.



















مقدمه

1) تعريف نيروگاه : نيروگاه مجموعه اي از دستگاهها و وسايلي است كه بر حسب نوع آن انرژي حرارتي – شيميايي – هسته اي – پتانسيل را در توربين به انرژي مكانيكي تبديل نموده و انرژي مكانيكي حاصل شده در توربين با گردش ژنراتور به انرژي الكتريكي تبديل مي گردد .

2) نام گذاري نيروگاهها : نيروگاه ها بر حسب سيال عاملي كه توربين را به چرخش در مي آورد نام گذاري مي شوند مثلاً در نيروگاه آبي سيال عامل آب – در نيروگاه بخار سيال عامل بخار و در نيروگاه گازي سيال عامل گاز داغ حاصل از احتراق است .

3) انواع نيروگاه :

1- نيروگاه حرارتي:

1- سوخت فسيل:

1) نيروگاه گازي

2) نيروگاه بخاري

3) نيروگاه ديزلي

2- سوخت اتمي : نيروگاه اتمي

3- منابع نوين انرژي :

1) نيروگاه برج خورشيدي

2) نيروگاه ماهواره خورشيدي

3) نيروگاه زمين گرمايي

4) نيروگاه سلول برق خورشيدي

5) ژنراتور MHD

2) نيروگاه آبي :

1- توليد برق از سدها

2- توليد برق از جزو مد

3- توليد برق از امواج

عمده توليد برق در جهان توسط نيروگاههاي حرارتي و آبي انجام مي پذيرد و علاوه بر انواع ياد شده در مواردي هم از نيروي باد بعنوان توليد برق (نيروگاه بادي ) استفاده ميشود .

نوع ديگري از نيروگاه وجود دارد كه به آن تلمبه ذخيره اي مي گويند كه يك نوع نيروگاه آبي كوچك است كه در صورت نياز شبكه براي توليد برق و در صورت عدم نياز شبكه و بالا بودن ولتاژ بعنوان مصرف كننده برق مورد استفاده قرار مي گيرد لازم به ذكر است كه اين نوع نيروگاهها استفاده بسيار جزئي در شبكه برق سراسري دارند .همچنين از انواع رشد نيروگاه مي تواند نيروگاه سيكل تركيبي را نام برد كه از حرارت خروجي نيروگاه گازي جهت بخار كردن آب در نيروگاه بخار استفاده مي گردد.

4) خلاصه اي در مورد نيروگاه بخار :

سيال عامل دراين نيروگاه بخار آب مي باشد آب ازطريق لوله هاي بسيار زيادي از درون بويلر عبور داده مي شود اين لوله هاي حاوي آب در بويلر توسط چندين مشعل در مجاورت حرارت قرار داده شده وآب درون آنها به بخارخشك اشباع تبديل مي گردد. بخار سوپرهيت حاصل شده بر روي پره هاي توربين فرستاده شده و عمل چرخش توربين را انجام مي دهد . براي اينكه سيال درون يك سيكل بسته حركت نموده و دوباره به مصرف برسد بايد به مايع تبديل شود . چون پمپ ها نمي توانند بخار را مكش نمايند .بخار پس از عمل روي توربين به كندانسور فرستاده مي شود و در كندانسور عمل تقطير انجام شده و بخار به مايع تبديل مي گردد . سپس مايع از چهار هيتر عبور داده شده تا درجه حرارت آن بالا برود و عمل تبديل مايع به بخار در بويلر آسانتر انجام شود . پس از عبور مايع از هيترها ، به اصطلاح «سوپر هيت » شده و در درون بويلر مجدداً به بخار تبديل مي گردد .

در نيروگاههاي بخار با توجه به شرايط آب و هوايي محلي كه در آن نيروگاه نصب ميگردد از دو نوع برج خنك كننده استفاده مي شود . در مناطقي كه آب كم است از برج «خشك» و در مناطقي كه مشكل كم آبي وجود ندارد از برج «تر» استفاده مي شود . چون عمل تقطير توسط كندانسور انجام مي گردد . آب كندانسور بايد خنك شود كه اين عمل در برج خنك كن امكان پذير است .آب درون كندانسور پس از گرفتن حرارت بخار و انجام عمل تقطير جهت خنك شدن به برج خنك كننده فرستاده شده و پس از خنك شدن دوباره به كندانسور برگردانيده مي شود و اين عمل در يك سيكل بسته انجام مي گردد لازم به يادآوري است كه در برج خشك آب كندانسور توسط هوا و در برج «تر» آب كندانسور توسط آب خنك مي شود .

مزايا و معايب نيروگاه بخار :

مزايا :

هزينه جاري نيروگاه بخار نسبت به نيروگاه گازي بسيار كم است . راندمان نيروگاه بخار از نيروگاه گازي بسيار بيشتر است .براي تأمين بار پايه شبكه استفاده مي شود.

معايب :

هزينه نصب و احداث نيروگاه بخار زياد است . احداث و نصب نيروگاه بخار زمان زيادي را سپري مي نمايد .

5) نيروگاه آبي :

سيال عامل در اين نيروگاه آب است . آب در پشت سد جمع شده و با اختلاف پتانسيل به پره هاي توربين برخورد مي نمايد و توربين را به چرخش در مي آورد دور توربين در اين نيروگاه نسبت به نيروگاه و بخار كمتر است كه براي جبران دور و ايجاد فركانس 50HZ از ژنراتور هاي چند جفت قطبي استفاده مي شود .

در نيروگاه آبي از سه نوع توربين استفاده مي شود .

الف –توربين كاپلان

ب- توربين پلتن

ج- توربين فرانسيس

الف ) توربين كاپلان براي ارتفاع زياد و فشار آب كم

ب) توربين پلتن براي ارتفاع متوسط و فشار متوسط

ج) توربين فرانسيس براي ارتفاع كم و فشار آب زياد استفاده مي گردد .

ارزانترين راه توليد برق و به صرفه ترين آن توليد برق از طريق نيروگاه آبي مي باشد . احداث سد مستلزم صرف زمان و هزينه هاي زياد مي باشد .علاوه بر آن به علت كمبود منابع آب در همه مناطق هم امكان احداث سد و راه اندازي توربين آبي ميسر نمي باشد . ولي پس از احداث و راه اندازي توربينها ، هزينه جاري آن نسبت به ساير نيروگاهها بسيار كم است .از اين جهت مقرون به صرفه مي باشند .

مزايا :

هزينه جاري كم كم و زياد كردن سريع بار ، استفاده هم زمان براي توليد برق و مصارف كشاورزي ، مهار آبها جهت جلوگيري از سيلاب علاوه بر موارد ياد شده مزيت ديگر احداث سد كه شايد بهترين مزيت آن هم باشد نه تنها زيانهاي زيست محيطي ندارد بلكه براي محيط زيست مفيد هم مي باشد .



6) نيروگاه ديزلي :

ديزل يك موتور چهار زمانه احتراق داخخلي است كه با انجاام عملي متداوم تنفس –تراكم ،انفجار و تخليه و رسيدن به دور نامي ،روتور ژنراتور را به چرخش در مي آورد .اين نوع نيروگاهها قديمي هستند و در بسياري از كشورها از رده توليد برق خارج
شده اند . نصب اين نيروگاهها ارزان ، زمان راه اندازي آنها كم است راندمان نيروگاه ديزلي از نيروگاه گازي بيشتر و از ساير نيروگاهها كمتر است . توليد برق در اين نيروگاه اندك است . امكان نصب آنها روي سازه ها و وسايل سيار وجود دارد . با توجه به اينكه اين گزارش در خصوص نيروگاه گازي مي باشد با صرف نظر از جزئيات ساير نيروگاهها به بحث و بررسي نيروگاه گازي بخصوص نوع B.B.C مي پردازيم .





1- كمپرسور 2- توربين 3- اتاق احتراق

كمپرسور : كمپرسور بكار رفته در اين واحد گازي از نوع جريان محوري مي باشد كه از هفده طبقه تشكيل شده است (يك رديف پره ثابت و يك رديف پره مترك را يك طبقه مي گويند ).

در ورودي كمپرسور يك رديف پره هادي وجود دارد كه در بعضي از كمپرسور ها زاويه آن قابل تغيير است ولي در اين كمپرسور زاويه آن ثابت و روي 45 درجه تنظيم گرديده است . به اين پره هاي هادي اصطلاحاً گايدوند (gid vand) مي گويند .

در انتهاي كمپرسور يك رديف پره ثابت جهت هر چه بيشتر تبديل كردن سرعت به فشار استاتيك وجود دارد .

روتور كمپرسور به تعداد رديف پره هاي متحرك از ديسك تشكيل شده است . كه پره هاي متحرك روي آن سوارند . ديسكها توسط يك سري پيچهاي سراسري به هم متصل هستند پره هاي ثابت كمپرسور هر رديف در يك رينگ جا مي گيرند . و اين رينگ در داخل پوسته جا مي رود (دو نيم دايره در پوسته بالا و پائين).

در انتهاي كمپرسور سطح عبور هوا به صورت ديفيوزر مي باشد كه سرعت را كم و تبديل به فشار مي نمايد و سپس هوا وارد محفظه احتراق مي گردد .

كمپرسور داراي شير مكش مي باشد . پره هادي ورودي و شيرهاي مكش براي كنترل و پاپداري كمپرسور در زمان راه اندازي و از كار افتادن واحد نقش به سزائي دارند .

عامل مهم ارتعاشات است كه بايد آن را كنترل و از آن اجتناب نمود .

توربين :

وظيفه توربين در واحدهاي گازي انبساط محصولات احتراق و توليد كار مكانيكي مي باشد .

نوع توربين بكار رفته در اكثر واحدهاي گازي جريان محوري است . كه معمولاً از چند طبقه تشكيل مي شود . توربين از چند رديف پره هاي ثابت و متحرك ساخته شده است كه يك رديف پره ثابت و متحرك را يك مرحله مي گويند .

روتور توربين :

روتور توربين از تعدادي ديسك (به تعداد طبقات توربين) تشكيل شده است كه توسط يك سري پيچ به يكديگر متصل مي شوند . يك طرف ديسك اول به لوله گشتاوري و طرف ديگر آن به ديسك دوم پيچ مي شود . ديسك آخري داراي محوري است كه ياتاقان ژورنال شماره 2 آن را در بر مي گيرد و سپس محور توسط يك فلانچ به كوپلينگ انعطافي متصل مي شود . پره هاي متحرك بر روي ديسك سوار مي شوند . پره هاي توربين توسط هوائي كه از كمپرسور گرفته مي شود خنك مي شوند .

در توربين گازي نوع .B.C تعداد طبقات 4 و تا درجه حرارت ورودي به توربين در ماكزيمم بار بيش از 800 درجه سانتيرگاد مي باشد . بنابراين رديف اول پره هاي ثابت تحت تاثير بالاترين درجه حرارت قرار مي گيرند . لذا هواي خنك كننده از درون پره عبور كرده و سپس وارد جريان گاز داغ مي شود .

ب – كلاچ راه انداز يا توركوكنورتر :

توركوكنورتر وسيلهاي است مكانيكي ، هيدروليكي كه ورودي آن سرعت زياد و معمولاً ثابت و خروجي آن تركيبي از سرعت و گشتاور است . توان در آن تغييرنكرده و ثابت است فقط مقداري افتهاي اصطكاكي داخلي روغن و مقداري هم در ياتاقانهايش وجود دارد . كه سبب تلفات انرژي شده و توان خروجي آن از توان ورودي كمتر است .

روغن توسط يك پمپ به نام پمپ توركوكنورتر در داخل اين دستگاه فشار دار شده و با گردش شافت ديزل يا استارتينگ موتور كه سر آن داراي پره مي باشد روغن را به گردش در مي اورد گردش روغن به پره هاي سر محور اصلي كه با ساير تجهيزات واحد كوپل مي باشد ، منتقل شده و محور توربو كمپرسور شروع به گردش مي نمايد . در دور 600 احتراق هم انجام شده و از اين پس گاز داغ حاصل از احتراق و ديزل به كمك همديگر محور توربو كمپرسور را مي چرخانند اين عمل تا دور 2000 ادامه دارد . بعد از دور 2000 توربين خود كفا شده و با درين روغن درون توركوكنورتر ارتباط ديزل يا استارتينگ موتور با محور اصلي قطع مي گردد . و استارتينگ موتور بعد از يك پريور كار براي خنك شدن از مدار خارج مي شود . مزاياي اين دستگاه (توركوكنورتر) اين است كه علاوه بر انتقال گشتاور از ديزل به محور اصلي ، حركت را يكنواخت منتقل نموده و از انتقال هر گونه ضربه به محور اصلي جلوگيري مي نمايد.

يادآور مي شود كه در اينجا دو ژنراتور مد نظر قرار گرفته است نه دور توربين .

ج – راچت :

راچت وسيله مكانيكي هيدروليكي است كه محور توربين گاز در هر دقيقه 45 درجه
مي چرخاند .وظايف راچت عبارتند از :

1- فائق آمدن بر اصطكاك استاتينگ ، نيروي ترمزي : چون استارتينگ موتور در ابتداي راه اندازي به تنهايي و به علت نياز به گشتاور زياد قادر به ايفا نقش راهاندازي نبوده به اين دليل وسيله اي براي به حركت در آوردن محور تا زميانيكه راه اندازي بتواند خود اين كار را انجام دهد ضروري است .

2- گرداندن محور براي جلوگيري از خمش در زمان سرد شدن : در زمان كه توربين خاموش مي شود به علت گرم شدن محور و نيز وحود تنش هاي مختلف حرارتي كه يك قسمت از محور بيشتر از قسمت هاي ديگر گرم شده است احتمال خم شدن محور و بروز ارتعاشات بعدي در توربين گاز محتمل است . از اين رو بعد ازهراستپ اگر مجددا واحد استارت نشود به مدت 36 ساعت راچت وظيفه چرخاندن محور را به عهده دارد و بعد از مدت مذكور از مدار خارج مي شود .

3- هنگام تعميرات يا زماني كه بخواهيم راچت را بدون زمان بندي وارد مدار كنيم : در تعميرات براي جا گذاري و برداشتن پره ها احتياج به گرداندن محور مي باشد . در اين موقع از راچت براي گرداندن محور استفاده مي گردد .

د- جعبه دنده كمكي :

براي اينكه با استفاده از يك محور گردنده چندين محور را به گردش در آوريم از اين جعبه دنده استفاده مي شود . ورودي جعبه دنده در زمان راه اندازي از طريق ديزل و در زمان كار عادي توربين ورودي مربوط به توربو ژنراتور است .

خروجي اين جعبه دنده عبارتند از : محور پمپ آب- محور پمپ گازوئيل- محور فن رادياتور- خنك كن- محور پمپ روغن هيدروليك و محور پمپ روغن كاري ياتاقان ها مي باشد .

در واحد هاي گازي نوع B.B.C از جعبه دنده كمكي فقط براي به كار انداختن محور پمپ روغن هيدروليك و روغن روغنكاري استفاده مي گردد .

روغن كاري اين جعبه دنده در سيستم روغن كاري ياتاقان ها قرار دارد .
كوپلينگ انعطافي :

در طول محور توربوژنراتور دو عدد كوپلينگ انعطافي قرار گرفته است . يك عدد بين جعبه دنده كمكي و محور كمپرسور و توربين و يك عدد بين جعبه دنده بار و محور توربين و كمپرسور .

وظايفي كه اين كوپلينگ ها به عهده دارند عبارتند از :
انتقال گشتاور از يك محور به محور ديگر

به عنوان جبران كننده هم امتداد نبودن محور ها

براي جبران حركت محوري ( در اثر حرارت )
4- علاوه بر موارد فوق اين كوپلينگ به عنوان فيوز محور نيز عمل مي كند يعني در اثر گشتاور هاي بيش از اندازه بريده مي شود. و از اين نظر ضعيف ترين نقطه محور است . در مواقعي كه گشتاور بيشتري به محور اعمال مي شود مثل خفه كردن كمپرسوريا بالا رفتن دور واحداين قسمت پاره مي گردد .

ماده سازي جهت استارت :

در زماني كه اپراتور قصد استارت واحد را دارد اعمالي را بايد انجام دهد كه به ترتيب به شرح آن مي پردازيم .

قبل از استارت تمام كنتور ها و شمارنده هايي كه در اتاق فرمان و واحد وجود دارند جهت محاسبات بعدي در دفتر لاكشيت ثبت مي شوند . سيستم برق D.C بازديد و ولتاژ و جريان ان ثبت شود .

بعد از اطمينان از عدم نشتي روغن يا گازوئيل يا هر گونه مواد آتش زا در داخل واحد . والو استارت نا موفق زيراتاق احتراق ( در صورت باز بودن ) بسته شود . كپسول هاي گاز جرقه زن باز گرديده و از فشار كافي آنها اطمينان حاصل نمايد .

دستگاه ثبات ( ثبت كننده درجه حرارت ورودي و خروجي توربين ) روشن شود . اگر رله اي از قبل عمل نموده ريست شود . و در صورتي كه ريست نشد علت آن بررسي و رفع عيب گردد . با در نظر گرفتن كليه موارد فوق اماده براي استارت مي باشد .

عمليات استارت :

با توجه به اين كه واحد هاي گازي از دو نوع سوخت گاز و گازوئيل استفاده مي نمايند . سلكتور انتخاب برنامه ( Program Selctor ) روي حالت گاز يا گازوئيل ( سوخت موجود ) قرار گيرد .

اگر قصد استارت اتوماتيك داريم سلكتور بهره برداري يا Opreating Selector روي حالت اتومات قرار داده شود . بعد از انجام مراحل فوق با فشار دادن بوش با توم اتوماتيك به مدت 2 ثانيه واحد در پله يا Stop يك قرار مي گيرد . عمليات استارت تا قرار گرفتن در 3000 هشت پله را مي بايست روي صفحه سكونتيك طي نمايد . كه در هر پله اعمالي انجام گرفته و دستگاهي وارد مدار يا از مدار خارج مي گردد . ضمن اين كه دور هم بايد در هر پله به حد معيني برسد . كه در صورت انجام نگرفتن هر كدام از اين شرايط واحد در همان پله باقي مي ماند و با توجه به اين كه هر پله داراي تلرانس تايم مخصوص مي باشد . بعد از گذشت مدت زمان هر پله به انجام نگرفتنم شرايط ان عمليات استارت متوقف و واحد تريپ مي نمايد .