گزارش کارآموزی نیروگاه نکا

توضیحات

 گزارش کارآموزی نیروگاه نکا دارای 78 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد گزارش کارآموزی نیروگاه نکا  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی گزارش کارآموزی نیروگاه نکا،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن گزارش کارآموزی نیروگاه نکا :

گزارش کارآموزی نیروگاه نکا

پیشگفتار
مطالبی كه در این گزارش بیان شده گوشه‌ای بسیار كوچك از قسمتهای مختلف نیروگاه عظیم نكاء می‌باشد. كه سعی كرده‌ام عمده موارد مهم و كاربردی كه در یك نگاه و بطور مختصر مورد نیاز خواهد شد را بیان كنم.
در جزوه حاضر سیكل نیروگاه و نقشه‌هایی جامعیت داشته و خلاصه‌ای از قسمتهای اصلی نیروگاه كه نقش كلیدی در كاربری این صنعت مادر را دارا می‌باشند، تا حد امكان توضیح داده‌ام.
واجب است از تمام مسئولین نیروگاه، متخصصین قسمت معاونت مهندسی و قسمت آموزش كه امكان این مهم را فراهم ساختند كمال سپاس و قدردانی ابراز نمایم.
باتشكر
فاطمه ولی

مقدمه
انسان همواره برای رفاه زندگی خود در تكاپو بوده و هست. ابتدا نیروی ماهیچه‌ای را امتحان كرد كه با كهولت سن رفته رفته فرسایش می‌یافت.
سپس انرژی باد و در كنار آن از انرژی پتانسیل آب استفاده نمود. با گذشت زمان دید بازتری پیدا كرد كه باعث درك انرژی بخار شد. استفاده از انواع انرژی همچون: انرژی شیمیایی، جزر و مد دریاها، انرژی هیدرولیكی، هسته‌ای و بالاخره انرژی نورانی خورشید را نیز آموخت كه همه در خدمت پیشرفت و تكامل انسان می‌باشند. در این میان بهترین نوع انرژی باید دارای خصوصیات كاملی باشد.
انرژی الكتریكی یكی از بهترین فرم‌های انرژی می‌باشد زیرا :
1- توزیع و انتقال آن به راحتی و بطور مطمئن صورت می‌گیرد ( انتقال انرژی الكتریكی از طریق خطوط نیرو در مقایسه با حمل سوخت با وسایل نقلیه. )
2- دستگاههای متنوعی را می‌توان با آن بكار انداخت.
3- راندمان انرژی الكتریكی در تبدیل به انرژی‌های دیگر بالاست ( راندمان یك بخاری الكتریكی % 100 می‌باشد درصورتیكه راندمان یك بخاری نفتی % 50 است. )
4- استفاده از آن هیچگونه آلودگی برای محیط زیست بوجود نمی آورد.
برای تأمین انرژی الكتریكی از تبدیل فرمهای دیگر انرژی موجود در طبیعت استفاده می‌شود كه در حال حاضر متداول‌ترین آن تبدیل انرژی شیمیایی به الكتریكی است كه با استفاده از سوخت فسیلی ( سوخت مایع، گاز، ذغال‌سنگ ) در نیروگاههای بخاری و یا گازی صورت می‌گیرد كه با توجه به راندمان بالاتر نیروگاههای بخاری نسبت به گازی قسمت عمده تأمین برق بعهده این نیروگاههاست. در نیروگاههای بخاری سوخت فسیلی در كوره (بویلر)می‌سوزد و انرژی شیمیایی بین پیوندهای خود را به صورت حرارت به آب می‌دهد و آن را به بخار تبدیل می‌كند. بخار حاصل در توربین به انرژی مكانیكی تغییر شكل می‌دهد كه با گرداندن ژنراتور انرژی الكتریكی بدست می‌آید. بنابراین فرم تغییر انرژی در نیروگاههای بخاری بصورت زیر است :

انرژی الكتریكی انرژی مكانیكی انرژی گرمایی انرژی شیمیایی
بدیهی است كه در این تبدیل انرژی مقداری تلفات وجود دارد كه با بهبود طراحیها و پیشرفت تكنولوژی سعی می‌شود مقدار آن كم و حداكثر راندمان ممكن بدست می آید، بطوریكه راندمان نیروگاههای بخاری از 20 % در نیروگاههی قدیمی به حدود 42 % در نیروگاههای مدرن امروزی افزایش یافته است.
حال كه مقدمه‌ای بر انرژی، علت مصرف انرژی الكتریكی و خلاصه‌ای از كار در نیروگاههای بخاری بیان شد، نظری اجمالی بر روند تولید برق در ایران و تاریخچه نیروگاه حرارتی

شهید سلیمی نكاء داشته سپس به توضیح در مورد قسمتهای اصلی نیروگاه نكاء خواهیم پرداخت.

نیروگاه شهید سلیمی نكاء
صنعت برق در ایران بصورت نیروگاههای دیزلی كوچك شبكه‌های توزیع محدود در برخی از شهرهای بزرگ مانند تهران، تبریز و اصفهان در اواخر قرن سیزدهم ( هـ . ش ) و توسط سرمایه‌داران بخش خصوصی آغاز گردید. در اوایل دهه 1340 وزارت نیرو شركتهای برق منطقه‌ای و سازمان آب و برق خوزستان تشكیل و كشور به 12 منطقه تقسیم شد و بدنبال آن در سال 1348 وزارت نیرو اقدام به تأسیس شركت توانیر ( شركت تولید و انتقال نیروی برق ایران ) نمود.
ظرفیت كل نیروگاههای حرارتی شركت توانیر به هنگام تأسیس برابر 415 مگاوات و در سال 1365 با بهره‌گیری از 24 نیروگاه و 139 واحد توربین ** به بیش از 9332 مگا وات رسید.
نیروگاه شهید سلیمی نكاء بعنوان یكی از مهمترین سرمایه‌های ملی و از بزرگترین نیروگاههای كشور متشكل از دو بخش مستقل بخاری و گازی در ساحل دریای خزر و در 22 كیلومتری شمال شهرستان نكا قرار دارد.
قدرت نامی این نیروگاه 2035 مگا وات می‌باشد كه از چهار واحد 440 مگا واتی بخار و دو واحد 13715 مگاواتی گاز حاصل می‌شود.
سوخت اصلی واحدهای بخاری، گاز و سوخت كمكی آنها مازوت و سوخت اصلی واحدهای گازی، گاز و سوخت كمكی آنها گازوئیل است.
قرارداد احداث واحدهای بخاری در تاریخ 8/6/1354 بین وزارت نیرو و كنسرسیومی متشكل از سه شركت آلمانی به اسامی بی . بی . سی، بابكوك، بیلفینكر منعقد و متعاقب آن عملیات احداث شروع گردید. اولین واحد در تاریخ 2/7/1385 و پس از آن به فاصله تقریبی هر شش ماه، یك واحد وارد مدار شده است.

نصب واحدهای گازی پس از خرید تجهیزات از شركت زیمنس از سال 1367 توسط شركت نصب نیرو با نظارت قدس نیرو آغاز و اولین واحد در تاریخ 19/5/1369 و واحد بعدی به فاصله سه ماه پس از آن وارد مدار گردیده است.
سوخت مصرفی
سوخت اصلی نیروگاه نكاء گاز طبیعی می‌باشد كه از منابع گازسرخس تأمین و بوسیله یك رشته خط لوله به نیروگاه منتقل می‌گردد. مصرف گاز هر واحد بخاری برابر 110000 ( نیوتن متر مكعب بر ساعت ) می‌باشد. سوخت كمكی نیروگاه نفت كوره ( مازوت ) است كه از طریق مخزنهای راه‌آهن به ایستگاه تخلیه سوخت نكاء در فاصله 20 كیلومتری نیروگاه منتقل می‌گردد.
ظرفیت خط لوله برابر 1500 متر مكعب در روز می‌باشد كه به دلیل كمبود گاز تحویلی و نتیجتاً نیاز به سوخت مایع بیشتر، قابلیت انتقال سوخت به میزان مورد نیاز را دارا نمی‌باشد. بدین جهت كسری سوخت به دو طریق یكی توسط كشتی‌های نفت‌كش از طریق كشور تركمنستان و دیگری بوسیله نفت‌كشهای جاده‌پیما در ایستگاه تخلیه كه در نیروگاه وجود دارد جبران می‌شود. نفت‌كشهای جاده‌پیما در ایستگاه سوخت نكاء و یا مستقیماً در نقاط ورودی چون تهران، تبریز و اصفهان بارگیری می‌شود. انتقال، ذخیره‌سازی و مصرف سوخت مایع در واحدها به كمك تانكهای با مشخصات زیر صورت می‌گیرد.

تانك ذخیره نفت كوره در ایستگاه نكاء 7000 متر مكعب
تانك ذخیره نفت كوره در نیروگاه 70000 × 2 “
تانك ذخیره نفت كوره بویلر كمكی نیروگاه 60 “
تانك ذخیره نفت گاز در ایستگاه نكاء 1000 “
تانك ذخیره نفت گاز در نیروگاه 1000 “
تانك ذخیره نفت گاز برای توربین گاز 30 × 2 “
تانك ذخیره نفت گاز برای دیزلهای اضطراری 20 × 2 “

ذخیره‌سازی سوخت مایع نیروگاه بهره‌برداری با بار كامل را برای حداكثر 14 روز ممكن می‌سازد.

آب مصرفی
آب شیرین مصرفی نیروگاه بوسیله سه حلقه چاه به عمق تقریبی 150 متر كه در اطراف ایستگاه تخلیه سوخت نكاء قرار دارد، تأمین می‌شود. قسمتی از آب خروجی از این چاهها به داخل یك استخر سرپوشیده خط لوله‌ای به طول 25 كیلومتر به دو استخر سرپوشیده دیگر به حجم كل 1500 متر مكعب كه د رمجاورت تصفیه‌خانه نیروگاه قرار دارند سرازیر شده و از آنجا به یك مخزن با ارتفاع 75 متر و به حجم 450 متر مكعب پمپ می‌گردد. آب مصرفی بخشهای زیر از اس

تخرهای سرپوشیده و مخزن مرتفع آب تأمین می‌شود :
الف – آب مصرفی ایستگاه تخلیه سوخت نكاء كه از استخرهای سرپوشیده در محل تأمین شده و به كمك تصفیه خانه كوچكی كه در مجاورت استخرها قرار دارد، تصفیه می‌شود.
ب – آب آشامیدنی نیروگاه كه از منابع فوق تأمین شده و. پس از فیلتراسیون مصرف می‌شود.
ج – آب مورد نیاز تصفیه‌خانه كه با ظرفیت 180 متر مكعب در ساعت آب مقطر مصرفی نیروگاه را با استفاده از سیستم مبدل یونی تأمین می‌نماید.
د – آب مورد نیاز سیستم آتش‌نشانی نیز از منابع فوق تأمین می‌گردد. البته جهت اطمینان بیشتر، سیستم اضطراری آتش‌نشانی با استفاده از آب دریا نیز پیش‌بینی شده است.
آب خنك‌كن جهت تقطیر بخار خروجی از توربین، از دریا تأمین شده و پس از كلرزنی داخل لوله‌های كندانسور می‌شود. به منظور حفاظت محیط زیست، سیستم خروجی آب طوری در نظر گرفته شده است كه اختلاف درجه حرارت آب خروجی و آب دریا در شعاع 200 متری دهانه

كانال خروجی كمتر از دو درجه باشد.
دبی آب‌خنك‌كن هر واحد بخاری حدود 52000 متر مكعب بر ساعت می‌باشد.
دیگ بخار ( بویلر )
بویلر نیروگاه از نوع بدون مخزن ( once through ) می‌باشد. به همین جهت حجم آب در حال گردش درون آن نسبت به انواع دیگر بویلرها به مراتب كمتر است. كوره آن از دو فضای متصل بهم تشكیل شده كه فضای اول بوسیله جدار لوله‌ها محصور گشته و در آن سوخت و هوا مخلوط و بوسیله 14 مشعل محترق شده و آب موجود در لوله‌ها به بخار تبدیل می‌گردد. بخار تولید شده در این فضا بوسیله عبور گازهای گرم كوره در فضای دوم به بخار داغ تبدیل می‌شود. دمای بخار ورودی به توربین توسط آب‌پاشها ( Desuperheaters ) كه از مسیر آب تغذیه گرفته می‌شود، تنظیم می‌گردد. گاز خروجی از كوره پس از گرم شدن آب ورودی به بویلر (Economizer ) و هوای ورودی به كوره (Airprehreater) به دودكش رانده می‌شود.
مشخصات بویلرهای نیروگاه بشرح زیر است :
واحد سوخت گاز سوخت نفت كوره
دبی بخار t/h 1408 3/1472
دمای بخار سوپرهیتر c 535 535
فشار بخار سوپرهیتر Kg/cm2 , abs 190 196
دبی بخار هیتر t/h 4/1266 6/1262
فشار بخار هیتر Kg/cm2 5/49 50
دمای بخار هیتر c 535 525
دمای هوای گرم ورودی c 325 325
دمای آب تغذیه c 264 5/262
فشار آب تغذیه (ورودی اكونومایزر ) Kg/cm2,abs 255 273
دمای ورودی و خروجی c 120 160
مصرف سوخت در 35 Nm/h 110294 –
مصرف سوخت در 35 Kg/h – 94948
دمای ورودی رهیتر c 351 342
فشار ورودی رهیتر Kg/cm2 51 8/50
فشار خروجی رهیتر Kg/cm2 7/48 5/48
دمای هوا قبل از پیش‌گرم‌كنهای هوا c 40 90
راندمان بویلر درصد 4/94 8/92

فشار طراحی شده بویلر Kg/cm2 (IP) 66 و ( HP) 210
دبی بخار رهیتر Kg/h 1267
هوای اضافی برای احتراق 1/1
ارتفاع بویلر m 6/41
ارتفاع كف بویلر m 8
تعداد دوده زدا ( sout blower ) عدد 4

توربین
توربین بخار نیروگاه از نوع فشار متغیر (Sliding pressure) بوده و تغییر بار در آن (برای بارهای بیش از 150 مگاوات) بوسیله تغییر فشار در بخار خروجی بویلر صورت می‌گیرد. توربین شامل سه قسمت هم محور متصل به هم می‌باشد كه عبارتند از :
قسمت فشار قوی (HP)، قسمت فشار متوسط (IP)، قسمت فشار ضعیف (LP).
بخار اصلی از دو شیر اصلی (stop valave ) و چهار شیر كنترل به محور فشار قوی توربین وارد و پس از بحركت درآوردن پره‌های توربین از آخرین طبقه این قسمت خارج و مجدداً جهت‌ گرمایش بداخل كوره رانده می‌شود.
بخار خروجی از قسمت فشار قوی توربین پس از كسب حرارت لازم و رسیدن به درجه حرارت بخار اصلی (Hot Reheat) از طریق دو شیر مركب (stop & Intercept valve ) به قسمت فشار متوسط توربین وارد می‌گردد و پس از دادن انرژی خود به پره‌های توربین از آخرین طبقه این قسمت مستقیماً وارد قسمت فشار ضعیف گشته و پس از بگردش درآوردن پره‌های آن از آخرین طبقه قسمت فشار ضعیف وارد كننده كندانسور می‌گردد.
آب تقطیر شده در كندانسور بوسیله پمپ پس از گذشتن مجدد از تصفیه‌خانه (قسمت polishing plant) از طریق هیترهای شماره 1 و 2 و 3 و 4 وارد محفظه تغذیه پمپهای فشار قوی شده و پس از خارج شدن گازهای محلول در آن بوسیله پمپهای فشار قوی از طریق هیترهای شماره 6 و 7 وارد بویلر می‌شود.
مشخصات توربین‌های نیروگاه بشرح زیر است:
سوخت گاز سوخت مازوت
فشار بخار اصلی(ورودی به فشارقوی) Kg/cm 181 7/187
دمای بخار اصلی (” ” ” ” ) c 530 530
فشار بخار هیتر (” ” ” متوسط) Kg/cm2 2/48 7/47
دمای بخار هیتر (” ” ” “) c 530 530
دبی بخار اصلی t/h 1408 2/1473
دبی بخار هیتر t/h 4/1266 6/1262
فشار كندانسور Kg/cm2 068/0 066/0
تعداد لوله‌های كندانسور عدد 15600

دمای ورودی آب خنك كننده c 21
دمای خروجی آب خنك كننده c 31
دبی آب خنك كننده t/h 52000
سرعت چرخش RPM 3000
طول توربین m.m 20445
تعداد یاتاقان عدد 3

ژنراتور
ژنراتور نیروگاه دارای دو قطب بوده (سرعت 3000 دور در دقیقه) و مستقیماً به توربین كوپله شده است، بدنه روتور یك تكه بوده و سیم‌پیچهای روتور در شیارهای آن قرار گرفته است. سیم‌پیچهای استاتور از نوع تسمه‌های مسی توخالی بوده و بوسیله عبور آبی خالی و عاری از هرگونه یون خنك می‌گردد. روتور بوسیله عبور گاز هیدروژن از میان شیارها و سطح روتور خنك می‌شود. فشار لازم برای بگردش درآوردن گاز هیدروژن توسط دو پروانه در دو انتهای روتور تأمین شده و گاز گرم شده بوسیله چهار كولر خنك می‌گردد ضمناً برای جلوگیری از نشت هیدروژن بخارج از ژنراتور و همچنین ممانعت از اتلاف آن، از یك سیستم سه مداره آب‌بندی روغنی استفاده می‌شود.
سیستم تحریك ژنراتور از نوع ساكن بوده و ژنراتور از طریق یك ترانسفور ماتور تحریك، یكسو كننده از نوع تایریستوری و اسلیپ‌رینگ تغذیه می‌گردد.

مشخصات ژنراتورهای نیروگاه بشرح زیر است:
قدرت اسمی 400 M.W
قدرت ظاهری 6/517 M.V.A
ضریب قدرت 85/0 ــ
ولتاژ خروجی 21 K.V
دامنه تغییر ولتاژ 5
درصد
فركانس 50 سیكل در ثانیه
فشار هیدروژن خنك‌كننده 3 Kg/cm2
راندمان 7/98 درصد
طول 14045 m.m
وزن 325 t
تعداد یاتاقان 2 عدد

هیدروژن مورد نیاز جهت خنك كردن ژنراتور بوسیله واحد هیدروژن‌سازی به ظرفیت تولیدی

5/7 مترمكعب در ساعت تأمین می‌گردد. در این واحد هیدروژن از طریق تجزیه آب با درجه خلوص 95/99 % تولید شده و سپس به كمك كمپرسور در كپسولهایی به ظرفیت 6 مترمكعب و تحت فشار Kg/cm2 150 ذخیره می‌گردد. كپسولهای پرشده جهت جبران تلفات هیدروژن مورد نیاز استفاده می‌گیرند.
پست فشار قوی

انرژی تولیدی ژنراتورها (با ولتاژ خروجی ;) 5% + 21 از طریق ترانسفورماتورهای بالابرنده 400/21 كیلو ولت به پست وارد شده و توسط دو خط انتقال 400 كیلو ولت به پست جلال در نزدیكی تهران و یك خط انتقال 400 كیلو ولت دیگر به پست حسن‌كیف منتقل می‌گردد. در ضمن به كمك دو سری ترانسفورماتورهای سه سیم‌پیچ تك‌فاز 20/230/400 كیلوولت تغذیه پستهای دهك ساری، كارخانه كاغذسازی و مناطق شمالی كشور انجام می‌گیرد. مصارف داخلی نیروگاه توسط ترانسفورماتور 3/6/20 كیلوولت راه‌اندازی و یا از طریق ترانسفورماتور كمكی 3/6/20 كیلو ولت تأمین می‌گردد. الكتروموتورهای سنگین نیروگاه توسط شبكه داخلی 3/6 كیلوولت و مصارف سبكتر از شبكه داخلی 380 ولت تغذیه می‌شوند.
مشخصات سایر قسمتها باختصار
الف ـ دیزل ژنراتور اضطراری
دو دستگاه هر یك بظرفیت 5/1 مگاوات می‌باشد.

ب ـ الكتروپمپ تغذیه آب خنك كن
دبی پمپ 26000 m3/h
فشار خروجی 13 m.m.hg
سرعت پمپ 420 RPM
سرعت موتور 1500 RPM
قدرت موتور 1275 K.W
ولتاژ تغذیه موتور 3/6 |K.V
تعداد 8 دستگاه

ج ـ توربو پمپ تغذیه بویلر
قدرت 5/17 M.W
فشار بخار ورودی 6/13 Kg/cm2
دمای بخار ورودی 359 C

دبی بخار 8/64 t/h
فشار كندانسور 061/0 Kg/cm2
دور توربین و پمپ 5200-2150 RPM
دبی پمپ 1700-370 t/h
حداكثر فشار پمپ 280 Kg/cm2
دبی آب خنك كننده 3450 t/h
تعداد 4 دستگاه

د ـ الكتروپمپهای تغذیه بویلر
قدرت موتور 9 M.W
ولتاژ تغذیه موتور 3/6 K.V
سرعت روتور 1500 RPM
دبی پمپ 190-295 t/h
سرعت پمپ 4700-1400 RPM
تعداد 8 دستگاه

ع – مشخصات دودكش نیروگاه كه با توجه به مقررات حفاظت محیط زیست طراحی گردیده بشرح زیر می‌باشد :
قطر فونداسیون 21 متر
ارتفاع 134 ”
قسمت پائین دودكش قسمت بالای دودكش
قطر خارجی 10 متر 9/7 متر
قطر داخلی 1/9 ” 5/7 “

ف ـ ترانسفورماتور
نوع ترانس تعداد ولتاژ اولیه K.V ولتاژ ثانویه K.V قدرت M.V.A
ترانس اصلی 4 21 400 520
ترانس پست 2 400 230 400
ترانس مصرف داخلی 4 21 3/6 40
ترانس راه‌اندازی 2 21 3/6 30
ترانس توزیع 3/6 4/0 25/1

ز ـ آب مقطر

ظرفیت تولید 160×2 t/h
مجهز به مبدل كاتیونی دكارز مبدل آنیونی ستون مخلوط

ك ـ اسكله و كانال خروجی آب دریا
طول اسكله 755 متر
عرض اسكله 6/13 “

عرض دهانه موج‌گیر 100 “
عرض قسمت قابل كشتیرانی 4 “
ابعاد كانال آب خروجی 5/2×26/6×755 “
ارتفاع آب و كانال روباز 6/2 “

گ ـ الكترو پمپ كندانسور
قدرت 6/1 M.W
ولتاژ تغذیه 3/6 K.V
تعداد 8 دستگاه

س ـ موتورها
موتورهای با ولتاژ تغذیه K.V 3/6 40 دستگاه

” ” ” ” ‌ ” V 380 1056 “
موتورهای جریان مستقیم 476 “
جمع كل موتورها 1572 “

ط ـ بویلر كمكی
محل ظرفیت (t/h) تعداد (دستگاه)
نیروگاه 25 3
ایستگاه سوخت 8 1
ایستگاه سوخت نكاء 4 1

ل ـ كارگاه و لابراتور
ساختمان كارگاه برای تعمیرات مكانیك و الكتریك نیروگاه و ابزار دقیق در جنوب غربی پاورهاس (power house) واقع شده كه مجهز به جرثقیل‌های 5/35 و 240 تنی می‌باشد و بوسیله خط آهن اتصال مستقیم به فنداسیون واحدهای ترانسفورماتور دارد. در طبقه بالائی این ساختمان اطاقهای اداری، لابراتورهای مجهز برای تجزیه شیمیائی و اطاق ابزار دقیق قرار دارد. همچنین در این ساختمان انبارها و محوطه انباركردن برای وسایل یدكی نیز

وجود دارد.
ص ـ والوها
والوهای موتوری 236 عدد
كنترل والوهای روغنی 186 “
” ” بادی 216 “
” ” بخاری 8 “
والوهای قطع كننده 340 “

والوهای دستی 3548 “
جمع كل 5632 “

حال قبل از اینكه به سیكل آب و بخار نیروگاه بپردازیم. شرح مختصر و بر روند حرارت‌دهی به آب و بدست آوردن بخار سوپرهیت خواهیم داشت.
برای آشنایی به چگونگی تغییر درجه حرارت و فشار بخار. ظرف‌پر آبی در فشار اتمسفر را در نظر می‌گیریم. اگر به این ظرف حرارت دهیم دمای آب آن آنقدر بالا می‌رود تا در C0 100 به جوش آید و به بخار تبدیل شود. در این فاصله میزان حرارت دریافتی آب از رابطه :
Q = m .C (T2 – T1)
پیروی می‌كند. این مقدار حرارت را حرارت محسوس می‌گویند چونكه بالا رفتن درجه حرارت آب قابل لمس است. زمانیكه آب به جوش می‌آید اولاً فشار بخار حاصل همان فشاری است كه آب به جوش آمده یعنی اگر آب در فشار اتمسفر به جوش آید بخار حاصل از آن نیز همان فشار آتمسفر را خواهد داشت. ثانیاً قبل از اینكه تمام آب به بخار تبدیل شود درجه حرارت آن هیچگونه تغییری نخواهد نمود اگر چه حرارت دریافت می‌دارد كه چون محسوس نمی‌باشد به حرارت نهان موسوم است. حرارت

نهان آب در فشار آتمسفر بمراتب از حرارت محسوس آن زیادتر است به عنوان مثال یك گرم آب در فشار آتمسفر برای افزایش دما از صفر تاC0 100، 100 كالری حرارت محسوس دریافت می‌دارد در حالیكه همین مقدار آب برای تبدیل به بخار، 539 كالری حرارت لازم دارد. بخاری كه به این ترتیب ایجاد می‌شود معمولاً مقداری قطرات ریز آب كه هنوز حرارت نهان كافی دریافت نكرده اند همراه

دارد كه آن را بخار مرطوب می‌نامند. بخار مرطوب چون به پره‌های توربین صدمه می‌‌رند قابل استفاده در آن نیست و اصولاً حد مجاز رطوبت بخار در توربین نباید از 10/1 تجاوز نماید.
با حرارت دادن بخار مرطوب، بخار اشباع ایجاد می‌شود كه حرارت نهان كافی دریافت داشته و از حرارت، اشباع گشته است. از این مرحله به بعد افزایش حرارت سبب بالا رفتن دمای بخار می‌شود كه به آن بخار داغ یا سوپرهیت گویند. این همان بخاری است كه در توربین قابل استفاده می‌باشد زیرا اگر بخار سوپرهیت نشود با انبساط و انجام كار آن در طبقات مختلف توربین، درجه حرارت و فشار آن افت می‌كند و به مرز اشباع نزدیك می‌شود كه اگر چنین بخاری وارد مرحله بعدی توربین شود خطر تشكیل قطرات آب بر روی پره‌های آن می‌رود. این قطرات آب كه دمای كمتری دارند به قسمتهای خیلی گرم پره توربین برخورد نموده و در آنها تنشهای حرارتی شدیدی ایجاد می‌كنند. این مسئله مخصوصاً در توربین فشار متوسط (ip) مهم است. چون بخاری خروجی از طبقه فشار

قوی توربین (HP) در آستانه اشباع قرار دارد ( د رمورد نیروگاه نكاء فشار atm 50 و درجه حرارت حدود c0 350 است )، اما در توربین LP چون افت فشار زیاد است نقطه جوش به اندازه كافی پائین می‌آید كه بخار به حالت اشباع نزدیك نباشد.
در منحنی زیر تغییرات دمای آب بر حسب حرارت دیده می‌شود. باید توجه نمود كه شیب خط CD زیادتر از AB است كه مفهوم این می‌باشد كه یك گرم بخار نسبت به آب برای افزایش دما احتیاج به حرارت كمتری دارد.

اگر فشار تغییر كند درجه حرارت جوش و نیز میزان حرارت نهان و محسوس نیز تغییر می‌نماید. بدی

ن ترتیب كه با افزایش فشار، نقطه جوش و مقدار حرارت محسوس بالا می‌روند در حالیكه میزان حرارت نهان كاهش می‌باشد ولی در هر صورت مجموع حرارت نهان و محسوس ثابت باقی خواهد بود. در جدول زیر، نقطه جوش آب را در چند فشار مختلف می‌توان دید :
5/57 35 7 8/2 2/2 7/1 25/1 1 7/0 P(atm)
282 7/241 3/164 142 126 116 109 100 39 نقطه جوشc0

اگر افزایش فشار همچنان ادامه یابد تا به 2kg/cm 225 برسد آب جوشان بدون دریافت حرارت نهان به بخار اشباع تبدیل می‌شود. این فشار را فشار بحرانی و فشارهای بالاتر از آن را فوق بحرانی گویند. نیروگاه نكاء همواره زیر نقطه بحرانی كار می‌كند اگر چه در حداكثر بار خود فشار بویلر به آستانه بحرانی نزدیك می‌شود. در منحنی زیر را رابطه افزایش را بر منحنی تغییرات آب می‌توان مشاهده نمود.

پس از این آشنایی مقدماتی با تغییر حالت آب بر اثر حرارت و فشار،تشكیل آب و بخار آب را در نیروگاه حرارتی نكاء كه دارای 4 واحد M.W 204 است مورد بررسی قرار می‌دهیم.

سیكل نیروگاه و نمودار درجه حرارت – آنتروپی (TS)
بسیاری از نیروگاهها از جمله نیروگاههای بخار در یك سیكل كار می‌كند. یعنی سیال فعال یك رشته فرایندها را طی می‌كند و در نهایت به حالت اولیه باز می‌گردد. در سایر نیروگاهها از قبیل موتورهای احتراق داخلی و توربین گاز، اگرچه ممكن است موتور خود یك سیكل مكانیكی را طی كند ولی سیال فعال یك سیكل ترمودینامیكی را نخواهد پیمود. در این حالت، سیال فعال در خاتمه تركیبی متفاوت یا حالتی متفاوت با لحظه شروع سیكل خواهد داشت. چنین تجهیزاتی در سیكل باز، كار می‌كنند در حالیكه نیروگاههای بخار در یك سیكل بسته هستند.
سیكل ایده آل برای یك نیروگاه ساده. بخار، سیكل را نگین است.

فرایندهای تشكیل دهنده سیكل ایده آل عبارتند از :
2-1 فرایند پمپ كردن آدیا باتیك بازگشت پذیر در پمپ
3-2 فرایند انتقال حرارت فشار – ثابت در دیگ بخار
4-3 فرایند انبساط آدیا باتیك بازگشت پذیر در توربین ( یا سایر محركها از قبیل موتور بخار)
1-4 فرایند انتقال حرارت فشار – ثابت در چگالنده
( (PH – PL)/ PH ) – (qH / (wr – wP ) = كارایی حرارتی
هدف ما داشتن راندمان بالا است و بطور خلاصه در چند مورد می توان به این هدف دست یافت، از جمله:
– پایین آوردن فشار خروجی.

– افزایش فشار در طی افزودن حرارت. این امر می‌تواند موجب افزایش محتوی رطوبت بخار آب در طبقات انتهایی توربین فشار پایین گردد. لذا سیكل گرمایش مجدد (REHEATER) به سبب این مزیت ابداع شده كه كارایی سیكل را در فشارهای بالاتر، افزایش دهد و از رطوبت زیاد در طبقات فشار پایین توربین جلوگیری می‌كند.
– مافوق گرم (سوپرهیت) كردن بخار ورودی به توربین.
– استفاده از سیكل بازیاب در نیروگاه. برای گرم كردن آب تغذیه. زیركشهای بخار در توربین‌های IP و LP تعبیه شده است. گرمكن‌ها از دو نوع باز و بسته تشكیل می‌شوند كه مزیت‌ گرمكن باز آب تغذیه در مقایسه با گرمكن بسته آب تغذیه، این است كه هزینه، آن كمتر و مشخصه‌های انتقال حرارت آن بهتر است. عیب این نوع گرمكن آن است كه برای انتقال آب تغذیه بین گرمكن‌ها باید از پمپ استفاده شود. در بسیاری از نیروگاهها از تعدادی مراحل برداشت بخار (بندرت بیشتر از پنج مرحله) استفاده می‌شود.

در نیروگاه حرارتی نكاء همین فرایندها صورت می‌گیرد. برای آشنایی بهتر با سیكل آب و بخار نیروگاه كه در نقشه‌های (027، 026، 025، 024، 023) – 050 – NEK و 001 – 020 –NEK نشان داده شده است را بررسی می‌كنیم.
نقشه 026-050- NEK مربوط به سیستم آب تغذیه.
نقشه 001-020- NEK مربوط به بویلر (كوره احتراق).
نقشه 023 – 050 – NEK مربوط به توربین و بخار ورودی به آن.
نقشه 025- 050- NEK مربوط به سیستم كندانسیت (بخار تقطیر شده در كندانسور).
نقشه 024 – 050- NEK مربوط به بخارهای استخراجی از توربین یا اكستراكشن‌ها.
نقشه 027-050- NEK مربوط به تخلیه آبهای تقطیری (درین‌ها Drain).

بلوك دیاگرام زیر مسیر بسته آب و بخار مورد بحث را نشان می‌دهد.

سیستم آب تغذیه بویلر
نقشه مرجع : 026-050- NEK
از قسمتهای مختلف این سیستم می‌توان به تانك تغذیه (Feed water tank)، پمپ تغذیه توربینی، دو پمپ تغذیه الكتریكی و دو هیتر فشار قوی اشاره كرد. همانطور كه در دیاگرام دیده می‌شود.
آب سیكل به كمك پمپهای تغذیه با فشار زیاد وارد هیترها و فشار قوی یا بای پس ـ میانگذر ـ آنها شده و بالاخره وارد اكونومایزر می‌شود. كه در آخرین مرحله وارد سوپرهیترها شده و با دودهای خروجی از بویلر گرمتر می‌گردد.

تشریح سیستم
برای اینكه راندمان سیستم افزایش یابد آب كندانسیت در طول مسیر هیترهای مختلفی می‌گذرد. این آب پس از خروج از هیتر A4 (LP HATER – A4) در حالیكه درجه حرارت آن تا مقدار C0 166 بالا رفته به تانك تغذیه (FEED WATER TANK) كه بزرگترین تانك نیروگاه است ـ غیر

از تانكهای سوخت ـ وارد می‌شود. این تانك كه در ارتفاع حدود m 25 نصب شده ـ این ارتفاع برای تامین NPSH پمپ بوستر می‌باشد ـ دارای مشخصات زیر است:

مشخصات تانك تغذیه
مشخصات تانك مشخصات بخار ورودی به آن (N.W 440)
ظرفیت m 244 فشار بخار تانك Kg/cm2 3/14
طول m 45 فشار بخار ورودی Kg/cm2 49/13

ارتفاع m 6/3 فلوی بخار ورودی t/h 67/44
حداكثر ارتفاع آب m 3 درجه حرارت بخار ورودی C0 353
حداكثر فشار قابل تحمل Kg/cm2 16

تانك تغذیه برای تامین سه هدف زیر پیش بینی شده است:
1- عمل گرم كردن آب تغذیه (هیتر پنجم ـ FEED WATER TANK-)
2- عمل هواگیری و استخراج اكسیژن (دی یره كردن)
3- عمل ذخیره‌سازی آب سیكل
آب كندانسیت پس از ورود به داخل تانك تغذیه با بخاری كه از طبقه توربین IP منشعب می‌شود (مسیر 52 RH) تا C0 4/192 گرم می‌شود. در اینجا برخلاف هیترهای دیگر آب و بخار در تماس مستقیم با هم هستند یعنی اینكه لوله‌های بخار كاملاً وارد آب می‌شوند و بخار از درون آب می‌جوشد و به فضای بالای آن وارد می‌گردد.
عمل اكسیژن‌گیری به دو صورت مكانیكی و شیمیایی صورت می‌گیرد. در حالت مكانیكی آب ورودی به تانك بصورت دوش در آن پاشیده می‌شود و مولكولهای آب در برخورد با بخار بالای تانك تغذیه منبسط شده و اكسیژن كه سبكتر از آب است در بالا قرار می‌گیرد ونت (هواگیری) می‌شود. طریقفه شیمیایی استخراج اكسیژن باشید از بین (N3H2) صورت می‌گیرد.
در مورد ذخیره‌سازی تانك تغذیه داده می‌شد در هر زمانی كه پمپهای كندانسیت تریپ می‌كردند پمپهای تغذیه نیز تریپ می‌نمودند. در حالیكه تانك تغذیه از این عمل جلوگیری كرده و در صورت چنین اتفاقی قادر خواهد بود كه تا 20 دقیقه آب سیكل را برای بارهای كم تامین نماید.
سه پمپ كه یكی از آنها با ظرفیت 100% بوده و به كمك یك توربین كوچك می‌گردد ـ بخار این توربین از IP و یا از خط بخار كمكی تامین می‌شود ـ و دو پمپ كه هر كدام با یك موتور الكتریكی می‌گردند و ظرفیت 50% را دارند ، آب تانك تغذیه را به بویلر پمپ می‌نمایند. هر كدام از این پمپها از دو قسمت بوستر و اصلی تشكیل شده‌اند. پمپهای بوستر وظیفه تامین NPSH پمپهای اصلی را بعهده دارند. NPSH پمپهای بوستر از فشار آب داخل تانك تغذیه كه حدود atm 13 است و همچنین از طریق ارتفاع نصب تامین می‌گردد.
میزان پمپاژ پمپ توربین (B F P T) بستگی به دور توربین دارد كه متناسب با بخار ورودی آن است. در این پمپ، پمپ اصلی مستقیماً به توربین وصل است در حالیكه پمپ بوستر از طریق یك جعبه دنده كاهنده به آن كوپل می‌شود. اصولاً پمپهای بوستر برای جلوگیری از پدیده‌ گاونتاسیون با سرعت كم كار می‌كنند. در پمپهای الكتریكی كه موتورشان با دور ثابت RPM 1500 می‌گردد، پمپ بوستر مستقیماً به موتور وصل است در حالیكه پمپ اصلی از طریق یك جعبه‌دنده هیدرولیكی به موتور اتصال می‌یابد، بنابراین دور پمپ اصلی با میزان روغن داخل این جعبه‌دنده تغییر می‌یابد. پمپ اصلی توربینی 5 مرحله‌ای و پمپ اصلی الكتریكی 6 مرحله‌ای بوده در حالیكه پمپ‌های بوسترشان دقیقاً با هم یكسان بوده و دارای یك مرحله دوبله می‌باشد.
جداول صفحه بعد مشخصات این پمپها را نشان ‌می‌دهد.
در شروع راه‌اندازی كه هنوز بخار نداریم از یكی از پمپهای الكتریكی استفاده می‌كنیم در عین اینكه این پمپها به صورت یدك پمپ توربینی و یدك برای هم نیز می‌باشند. باید توجه داشت كه پمپهای تغذیه الكتریكی بزرگترین مصرف‌كننده داخلی نیروگاه بوده بطوریكه هر پمپ در بار عامل M.W 9 .

مشخصات پمپ تغذیه توربینی (B F P T)

مشخصات توربین پمپ دور پمپ RPM فشار Kg/cm2 حداقل ظرفیت t/h ظرفیت نرمال t/h
قدرت توربین M.V2/13
1812
6/22
320
1700-370 پمپ بوستر

دور توربین 5200-2150
دبی بخار ورودی t/h 98/63
5200
280
320
1700-370 پمپ اصلی
فشار بخار ورودی Kg/cm21364
درجه حرارت بخار C0 359

مشخصات پمپ تغذیه الكتریكی (B F P T)
مشخصات موتور دورRPM فشار Kg/cm2 حداقل دبی t/h تغییرات دبی t/h دبی نرمال t/h
قدرت موتور M.V2/13 1490 7/20 190 750-190 819 پمپ بوستر
ولتاژ موتور K.V 6
دور موتور RPM1500 1200 الی 4750 5/268 190 1190-295 705 پمپ اصلی
Hz 50 3

مصرف دارد بنابراین با بكار انداختن پمپ توربینی راندمان نیروگاه بالا خواهد رفت. قبل از بوستر پمپها سه والو ایزوله كننده دستی قرار دارند كه طبعاً در هنگام كار باید باز باشند و در حالت باز بودن قفل گردند.
والوهای RL 11/12/13 soll از نوع فشار شكن بوده كه اگر بر اثر اشتباهی والوهای ایزوله كننده بسته بودند و یا والوهای یك طرفه بعد از پمپ اصلی نشتی داشتند، ورودی بوستر پمپ را از افزایش فشار محافظت نمایند. بعد از پمپ بوستر یك فیلتر وجود دارد كه در صورت كثیف شدن آن اختلاف فشار سنج RL23oo5 كه فشار قبل و بعد از فیلتر را می‌سنجد اعلام خطر می‌كند. (كثیف

شدن این فیلتر در فواصل زمانی زیاد ممكن است اتفاق افتد). غیر از خروجی پمپهای اصلی دو انشعاب دیگر نیز از آنها گرفته می‌شود، یكی از این انشعابات یعنی خط RL 81/82/83كه به تانك تغذیه برگشت داده می‌شود. خط بالانس كننده است كه نیروی عكس‌العملی پمپ را خنثی می‌سازد نافشار محوری را كاهش دهد. زمانی كه فشار خط بالانس كننده ازatm3 نسبت به

مكش پمپ زیادتر شود والوی اطمینان RL 81/82/83Soo4 باز كرده و افزایش فشار را به ورودی پمپ انتقال می‌دهند. والرهای فشارشكن RL 81/82/83Soo1 برای ارتباط خط بالانسینگ با فشار حدود atm24 به تانك تغذیه با فشار atm 13 تعبیه گشته‌اند.
انشعاب دیگر پس از مرحله سوّم پمپ‌های اصلی گرفته می‌شود. این انشعاب از طریق خط R

L 71 آب اسپری را برای بای پس فشار قوی تأمین می‌كند. زمانی كه توربین تریپ می‌كند، بخار سوپرهیت به جای وارد شدن به توربین HP، وارد خط گرمایشی سرد (Cold Reheat) می‌گردد و برای اینكه درجه حرارت آن به میزان درجه حرارت قابل تحمل خط كلدرهیت پائین آید (حدود c

0 350) به آن آب اسپری می‌شود؛ به این منظور كنترل والوهای هیدرولیكی RL 71soll ، RL 71So10 از درجه حرارت خط كلدرهیت فرمان می‌گیرند و متناسب با آن دبی آب اسپری را تنظیم می‌كنند.
خط حداقل جریان RL 85/86/87 كه از طریق والو كاهنده فشار به تانك تغذیه وصل می‌شود همانطوریكه قبلاً گفته شد برای حفاظت پمپ‌های تغذیه از گرم شدن بوده و از فلومتر RL 31/32/33 Foo4 فرمان می‌گیرد. در حالتیكه پمپ تغذیه الكتریكی خاموش باشد فلومتر مزبور فلوری صفر را به تابلوی محلی می‌دهد كه والو خط حداقل را باز نگه دارد (توسط موتور مغناطیسی) و هنگامیكه پمپ استارت می‌شود تابلوی t/h 145 والو مزبور كماكان باز باقی می‌ماند امّا در فلوی بیش از t/h 165 می‌بندد. حداكثر فلوی خط حداقل t/h190 است. در پمپ توربینی زمانیكه كه فلوی خط اصلی به t/h450 برسد، والو حداقل جریان آن می‌بندد و ظرفیتی برابر با t/h 420 دارد.
خروجی هر سه پمپ به لوله اصلی RL40 می‌ریزد و از آنجا با والو موتوری RL40Soo1 دبی ورودی به هیتر كنترل می‌شود. در بارهای كم و در شروع راه‌اندازی واحد والو اصلی RL 40Sool بسته خواهد بود و به جای آن والو پنوماتیكی RL40Soo1 كه بای پس والو اصلی است تا بار 35% كنترل آب سیكل را به عهده می‌گیرد؛ زیرا با تغییر دور پمپ تغذیه نمی‌توان دبی را از مقدار معینی كمتر نمود چون سرعت پمپ از حدّ معینی نمی‌تواند پائین‌تر آید. كنترل والد RL 40Soo2 فشار خروجی پمپ اصلی را حدود atm 100 نگه می‌دارد و فرمان خود را از كنترل كننده آب تغذیه می‌گیرد

. پس از اینكه بار به 35% رسید والو اصلی RLSoo1 شروع به باز شدن می‌كند و كنترل بار با تغییر دور توربین و یا تغییر روغن جعبه دنده هیدرولیكی صورت می‌گیرد.
هیترهای A6 و A7 از نوع فشار قوی بود، بترتیب از تعداد 483 و 742 عدد لوله U شكل تشكیل شده‌اند و حداكثر c0 80 دمای آب سیكل را بالا می‌برند بخار هیتر A6 از توربین IP وبخار هیت

ر A7 از خط گرمایش سرد (كلدرهیت) تأمین می‌شود به این علت اگر توربین تریپ كند هیتر A7 كماكان در مدار باقی خواهدماند. خط RL41 بای پس این هیترها بوده كه در صورت بروز اشكالی در آنها وارد می‌شود. دو الو پیستونی RL40S003 و RL46S001 كه از نوع سریع بند هستند مدار بای پس را وارد سیستم می‌كنند. این والوها توسط پایلوت والو كوچك RL40S011 فعال می‌شوند به این ترتیب كه با باز شدن پایلوت والو فشار پشت پیستونهای والوهای اصلی می‌افتد و هیترها بای پس می‌شوند. برای دوباره به مدار آوردن هیترها كافی است كه والودستی RL46Soll و RL46So12 را باز نمود. در صورت بای شدن هیترها چون كماكان ورود بخار در آنها وجود خواهد داشت ممك

ن است كه آب محبوس شده را تابخیر نموده و فشار آن بالا رود لذا والو یك طرفه RL40So13 (در طرفین والو اصلی RL46Soo1) وظیفه تعادل فشار را در این حالت بر عهده دارد. آب خروجی از هیتر A7 با دمای حدود c0 266 وارد اكونامایزر و سپس بویلر می شود.
از خط RL 61 آب اسپری برای كنترل درجه حرارت در سوپرهیترها تأمین می‌شود. البته باید توجه داشت اگه كنترل اصلی درجه حرارت با سوخت و دبی آب بویلر صورت می‌گیرد امّا برای كنترل دقیق‌تر آن در سوپرهیترها از آب استفاده می‌شود كه كلاً در 10 نقطه آن اسپری می‌شود به عبارت دیگر آب اسپری شونده اثر انحرافات سوخت و آب تغذیه را حذف می‌نماید. چون در بارهای كمتر از 35% والو RL40Soo2 عمل كنترل را به عهده دارد و از آنجائیكه این والو افت فشار زیادی ایجاد می‌كند در این حالت نمی‌توان آب اسپری شونده را از خط RL61 گرفت به این دلیل خط RL 60 كه قبل از والو RL40soo2 انشعاب می‌یابد آب اسپری شونده را تأمین می‌كند والو RL60Soo1 با بازشدن والو RL40soo1 می‌بندد و آب اسپری از خط RL61 گرفته می‌شود. اما اینكه چرا همواره از این نقطه آب اسپری كننده را نمی‌گیریم بخاطر پائین بودن درجه حرارت در این نقطه است كه باعث تنش‌های حرارتی در سوپرهیترها می‌شود. جریان آب اسپری معمولاً از حدود 6% بار بویلر نباید

تجاوز كند چون اگر مقدار آن خیلی زیاد باشد دریچه‌های كنترل والوها كاملاً باز بوده و در صورت ازدیاد درجه حرارت، هیچ آب اضافی دیگری پاشیده نمی‌شود. از طرف دیگر اگر جریان پاشش خیلی كم باشد ممكن است افت درجه حرارت غیرقابل كنترل باشد. به این دلایل میزان آب اسپری شونده با نسبت آب بویلر و سوخت كنترل می‌شود. در ابتدای راه‌اندازی توربین مجموعاً t/h 25 آب اسپری خواهیم داشت ولی پس از آن؛ این مقدار تا حدود زیادی كاهش می‌یابد.
سیستم كنترل آب تغذیه :

بر روی تانك تغذیه (فیدواترتانك) سه كنترل كننده سطح وجود دارد (رجوع شود به نقشه Nek – 050 – 025). سیگنالهای حاصل از این سطح سنجها با فلوی وارد به تانك تغذیه كه فلومتر RM60F001 اندازه‌گیری می‌شود و همچنین بافلوی پمپهای تغذیه با هم مقایسه می‌شوند و به عنوان سیگنال كنترل‌كننده به والو RM50Soo1 فرمان می‌دهند.
اگر دو تا از سه سطح سنج LICSAt / RL10L003/4/5 افزایش سطح را نشان دهند سیگنال

حاصل با سیگمال اختلاف دبی مقایسه و فرمان مناسب به والو RM50S001 داده می‌شود. اگر افزایش سطح از حد بالاتر رود. والو RU20S002 (نقشه Nek – 050-027) در مسیر تانك راه‌اندازی به سمت دریا باز می‌شود اگر سطح‌سنجها سیگنال منفی بفرستند كه نشانه پائین رفتن سطح است والو RM50S001 باز می‌شود و اگر سطح از حدّ مجاز پائین‌تر رود پمپ‌های تغذیه تریپ خواهند كرد تا تانك تغذیه بدون آب نباشد. لازم به تذكّر است زمانیكه توربین كار نمی‌كند سطح تانك تغذی

ه باید پائین‌تر باشد زیرا در این هنگام چون آب سیكل خنك‌تر است. بخار زیادتری مورد احتیاج می‌باشد كه این بخار زیادتر ایجاد حباب می‌كند و سطح را به طور مصنوعی بالا می‌برد و سطح سنجها را دچار اشتباه می‌كند به همین دلیل به هنگام تریپ توربین نقطه تنظیم سطح‌سنجها بطور اتوماتیك پائین آورده می‌شود، ضمن اینكه بالا بودن سطح آب سبب می‌شود كه دوشهای ورودی عمل هواگیری را بطور درستی انجام ندهند.
فولی خروجی از تانك تغذیه تعیین كننده بار توربین خواهد بود بنابراین با كنترل این فلو ما قادر خواهیم بود كه بار توربین را كنترل كنیم و یا تغییر دهیم. همانطوریكه قبلاً ذكر گردید تا زیر بار 35% كنترل آب تغذیه توسط والو RL 40Soo2 صورت می‌گیرد ولی در بارهای بالاتر از t/h 500 كه حداقل بار بویلر است عمل كنترل با سرعت پمپهای تغذیه و والو RL40Soo1 صورت می‌گیرد. فرمان تغییر دور پمپها از كنترل اصلی آب تغذیه (Feed water control) می‌آید، بدین ترتیب كه از طریق كنترل‌كننده بار واحد( (Unit load control – فرمان تغییر بار به سوخت و كنترل كننده آب تغذیه صادر می‌شود در مورد سوخت ابتدا هوای احتراق و سپس به تبعیت از آن سوخت تغییر می‌نماید. با تغییر سوخت شرایط بخار از نظر درجه حرارت و فشار و فول تغییر می‌یابد كه این تغییرات در خروجی بویلر در خطوط RA11 و RA12 (نقشه Nek – 050 – 023) و همچنین در داخل بویلر اندازه‌گیری می‌شوند و با فرمان تغییر بار مقایسه می‌گردند و اختلاف آنها به پمپهای تغذیه اعمال كه در مورد پمپ توربینی دریچه بخار ورودی به آن باز یا بسته می‌شود و در مورد پمپ الكتریكی میزان روغن درون جعبه دنده هیدرولیكی تغییر می‌كند؛ این عمل به طور زنجیره‌ای آنقدر ادامه می‌یابد تا شرایط بخار به حالت مطلوب برسد.
سیستم بویلر (كوره احتراق)
نقشه مرجع: 001-020- NEK

تشریح سیستم
سیستم بویلر از سه قسمت كلی تشكیل شده كه شامل فاز یك، قسمت میانی و فاز دو

می‌باشد.
در فاز یك دو سری لوله وجود دارد. سری اول كه از قسمت تحتانی فاز یك شروع می‌شود، شامل لوله‌های مارپیچی (HELICAL TUBING) تخت با شیب 15 درجه كه چهار طرف اطاق احتراق را دور زده و از آن بالاتر می‌روند و سری دوم شامل لوله‌های عمودی و قائم (VERTICAL TUBING) می‌باشند. در كف اوپراتور كه همان اطاق احتراق است در دو ردیف هفت‌تایی شكل‌‌ها قرار گرفته‌اند. ابعاد كف فاز یك 85/7 × 18 متر می‌باشد.
قسمت میانی فاز یك و دو را كه محل اتصال دو فاز می‌باشد، ‌لترال (LATRERAL PASS)می‌ن

امند. در فاز دو سوپر هیترهای 1تا4، ‌رهیتر یك و دو و همچنین اكونومایزرهای یك و دو قرار دارند.
آب پس از اینكه در پیش گرمكنها تا حدود c 264 گرم شده، وارد اكونومایزر می‌شود. اكونومایزر شامل دو قسمت ECO1 و ECO2 می‌باشد كه میزان فشردگی لوله‌های ECO1 بیشتر است. در اینجا دود آخرین انرژی خود را به آب خروجی از هیتر 7 می‌دهد و دمای آن‌را بالا می‌برد. باید توجه داشت كه برای جلوگیری از خوردگی پیش گرمكن‌های دوار، ‌درجه حرارت دود را نمی‌توان پایین آورد.
آب در مسیر لوله‌ها پس از Eco2 به سمت اوپراتور روانه می‌شود تا در لوله‌‌های مارپیچ شكل آن گرمتر شود. در خروجی اطاق احتراق ممكن است مخلوطی از آب و بخار با هم وجود داشته‌ باشند كه باید آب را از بخار جدا كرد،‌لذا از جداكننده آب و بخار (Seprator) استفاده می‌شود. سپراتور طوری طراحی شده كه مخلوطی از آب و بخار در
آن حالت گردابی و دورانی می‌یابند و در اثر نیروی گریز از مركز طراحی شده كه مخلوط آب و بخار جدا شده به بیرون روانه می‌شوند. این آب از مسیر 10 NB وارد فلاش تانك می‌شود.
همچنین در شروع راه‌ اندازی و نیز در بارهای كمتر از 35% ،‌ در اواپراتور مخلوط آب و بخار با هم وجود دارند كه آب در سپراتور از بخار جدا شده « مجدداً» به سیكل بر می‌گردد.
آب جدا شده در سپراتور،‌در استارت آپ و وزل(start up vessel) جمع شده و از آنجا از طریق دو كنترل والو 011 و 010 s 10 NB‌وارد فلاش تانك (FLASH TANK)‌می‌شود. و در این تانك كه ب

ه هوای آزاد ( اتمسفر)‌راه دارد فشار آن تا مقدار فشار اتمسفر تنزل می‌نماید و در نتیجه مقداری از آن تبخیر می‌شود.
كنترل سطح استارت وزن توسط دو والو بزرگ و كوچك كه در بالا گفته شد صورت می‌گیرد. هر كدام از این والوها چون تحت فشار زیاد كار می‌كنند، ‌مجهز به والوهای ایزوله‌ كننده موتوری 003 s 10 NB و 012 S 10‌NB می‌باشند تا به هنگام خارج بودن از مدار توسط آنها تحت فشار زیاد قرار نگیرند.
در فشارهای پایین‌تر از atm 30 به علت پایین بودن فشار،‌یك والو كنترل به تنهایی قادر به تخلیه استارت آپ و وزل نمی‌باشد و بالاجبار هر دو والو باز خواهند بود. ولی در فشار بالاتر این محد

ودیت بر طرف گشته و فقط والو بزرگ 010 s 10NB عمل كنترل سطح را به عهده دارد. در بارهای بالاتر از 35% كه بویلر به صورت بنسون (Banson)‌ و یك مسیره (once through)‌ كار می‌كند. تقریباً آبی در سپراتور داخل نمی‌شود و تلفات آب در فلاش تانك نخواهیم داشت.
مخلوط آب و بخار پس از اینكه از اوپراتور وارد لترال پس كه محل اتصال فاز یك به فاز دو می‌باشد و از لوله‌هایی كه به صورت عمودی و افقی – حلقه‌های مستطیل وار – نصب شده‌اند، ‌عبور می‌كند و به سپراتور هدایت شده و از آنجا بخار اشباع به فاز دو می‌رود.
در فاز دو بخار اشباع ابتدا وارد سوپرهیتر یك(sH1)‌شده،‌ سوپرهیتر یك از لوله‌های عمودی تشكیل شده كه از دیواره فاز دو پایین می‌روند- سپس خروجی آن وارد سوپر هیتر دو (SH2)‌ ،‌سوپر هیتر سه (SH3) و سرانجام سوپر هیتر چهار (SH4) می‌گردد و از آنجا در حالیكه درجه حرارت آن c‌ 530 و فشارش متناسب با بار توربین است، خارج می‌شود.
در پائین‌ترین نقطه،‌فاز دو،‌اكونومایزر قرار دارد. همان‌طوری‌كه قبلاً گفته شد اكونومایزر از دو قسمت ECO1 و Eco2 تشكیل شده كه روی‌ هم قرار دارند. ECO1 از لوله‌هایی نازك با فشردگی بیشتر نسبت به Eco2طراحی شده است.
كار اكونومایزر گرم كردن اولیه آب خروجی از هیتر هفت(Hp- HEATER-A7) و هدایت آن به فاز یك بویلر می‌باشد.

لوله‌های گرمایش مجدد كه از توربین فشار قوی HP خارج شده‌اند وارد رهیتر (REHEATER)‌كه در فاز دو قرار دارد،‌می‌شوند. رهیتر از دو قسمت RH1 وRH2 تشكیل شده است.
رهیتر یك خود شامل دو قسمت دیگر 1a RH وb 1 RH‌ می‌باشدكه لوله‌های سوپرهیتر دو
) 2 SH) مابین آنها قرار دارند. همچنین لوله‌های سوپرهیتر سه ( 3SH ) بین1 RH و 2 RH‌واقع شده‌اند.
بخار خروجی از توربین HP‌ كه افت دمایی و افت فشار یافته است. در بویلر مجدداً به دمای اولیه خود می‌رسد ولی فشار آن افزایش نمی‌یابد. بخار پس از خروج از رهیتر دو(2RH ) با درجه حرارت c 530‌به سمت توربین Ip‌ روانه می‌شود. این عمل به خاطر این است كه اگر بخار خروجی از ت

وربین Hp‌مجدد گرم نشود بر اثر انجام كار در توربین Ip به صورت اشباع در آمده و برای پره‌های توربین مضر است.
برای این‌كه دمای بخار ورودی به توربین تنظیم گردد، ‌در مسیر آب پاشهایی (Desuper Heaters)‌قرار دارند تا این كنترل دمایی را انجام دهند.

گاز خروجی از كوره پس از گرم كردن آب ورودی به بویلر در اكونومایزر (Economizer)‌ وارد قسمت گرمكن هوای ورودی به مشعل می‌شود. در این قسمت هوایی كه قبلاً توسط بخار كمكی مسیر 40‌RQ‌ در نقشه 023- 050- NLK مقداری گرم شده بود، ‌مجدداً گرمتر می‌گردد.
سیستم ایرپری هیتر(AIRPREHEATER)‌ از یك استوانه، شیار دار بزرگ كه داخل یك استوانه دیگر قرار دارد تشكیل شده است. شیارها در استوانه مركزی به صورت پره‌های لبه لبه‌دار طراحی شده‌اند. این استوانه روی مركز قاعده، خود می‌گردد. استوانه در حال چرخش از یك طرف با دود خروجی از بویلر و از طرف دیگر با هوایی كه قرار است وارد سر مشعل‌ها شود در تماس است. بدین صورت همواره یك طرف استوانه توسط

سیستم توربین و بخار

نقشه مرجع 023-050-NEK
تشریح سیستم
سیستم بخار از توربینهای فشار قوی (Hp)‌، فشار قوی(HP) ، فشار ضعیف(LP) ، بای پس‌های فشار قوی و ضعیف و سیستم بخار كمكی تشكیل شده است. بخار خروجی از سوپرهیترها با درجه حرارتی برابر با C 530 و فشاری متناسب با بار توربین ( atm 185 در M.W 440

) وارد توربین HR‌ می‌شود. خروجی توربین HP به بویلر فرستاده می‌شود تا در قسمت گرمایش مجدد( -Reheateرهیتر ) سوپرهیت گردد. بخار خارج شده از رهیتر به توربین IP‌ باز میگردد كه پس از انجام كار در آن وارد توربین LP‌ گشته و سرانجام وارد كندانسور می‌شود. فلوگراف زیر مسیر بخار را در این مرحله نشان می‌دهند.

بخار خروجی از سوپرهیترها از طریق 2 لوله،‌12/11 RA‌ وارد توربین HP می‌‌شود و از دو طرف متقابل جانبی وارد توربین می‌گردد تا از عدم تعادل آن جلوگیری شود. بر روی هر یك از این دو مسیر ثابت‌كننده‌های فشار، درجه حرارت و دبی به طور سه گانه نصب شده‌اند تا شرایط بخار زنده را به اطاق‌ فرمان گزارش دهند. قبل از توربین HP‌ دو والوهیدرولیكی متوقف كننده، (stop valve)‌ 011 s 11 SA‌ و 021 S 11 SA‌ و 4 كنترل والوهیدرولیكی 026 S 11 SA ، 046 S‌11 SA ، 046 S 11 SA و 016 S 11‌SA قرار دارند. در بارهای كمتر از 35% این كنترل والوها بخار ورودی به توربین HP را تنظیم می‌كنند. دربارهای بالاتر از 35% كه این كنترل والوها كاملاً باز می‌شوند،‌كنترل بخار از طریق كنترل سوخت و متعاقب آن كنترل آب تغذیه صورت می‌گیرد. قبل از استاپ والوها دو والو بای پس فشار قوی 001 S‌12/11 RA‌ قرار دارند كه هدفهای زیر را تأمین می‌نمایند:

1- در موقع راه اندازی چون درجه حرارت و فشار بخار در حدی نیست كه مجاز باشیم توربین را دور دهیم بخار موجود به وسیله این والوها به كندانسور هدایت می‌گردند در نتیجه در تولید آب مقطر صرفه‌جویی می‌شود.
2- وقتی توربین ترتپ می‌كند و بویلر در مدار باقی‌ می‌ماند، بخار موجود از طریق این دو والو به كندانسور هدایت می‌گردد. در نتیجه راه اندازی مجدد تسریع می‌شود.
در شروع راه اندازی برای جلوگیری از تنشهای حرارتی لازم است كه توربین به آرامی گرم شود، این والوها كاملاً باز بوده و مقدار كمی از بخار وارد توربین می‌گردد.
چون بخار بای پس شده وارد خط كلدرهیت)‌گرمایش سرد Cold Reheat) می‌شود. باید

شرایط آن با این خط سازگار باشد به همین علت در محل والو بای پس فشار قوی آب به بخار اسپری مس‌شود تا درجه حرارت آن به مقدار c 350 تنزل نماید.
– آب اسپری شونده از پمپ‌های تغذیه تأمین می‌شود. – كاهش فشار بخار را والوهای بای پس انجام می‌دهند. به این ترتیب كنترل كننده‌های 011 T 12 / 11 Rc‌/ + CA TL‌در صورت افزایش درجه حرارت خط كلدرهیت،‌سیگنالی به كنترل والو آب – اسپری یعنی 012/ 011 S 71‌RL و 010 S 71 RL اعمال نمود و آنها را متناسب با افزایش درجه حرارت باز می‌كنند. همچنین اگر فشار لوله‌ اصلی بخار از حد مجاز بالاتر رود سوئیچ‌های فشاری002 P 11 RA /PS و 003/ 002 P 12 RA‌/ PS فرمان باز شدن به والوهای بای پس می‌دهند. این فرمان ممكن است از 011 P 11 RA /PIC‌ و 011 P 12 RA‌/ PIC نیز اعمال گردد.
والوهای بای پس 001 S 11/ 12 RA‌ به طور معكوس با كنترل والوهای توربین در رابطه‌اند یعنی زمانی كه كنترل والوها باز می‌شوند آنها می‌بندند و بالعكس خط 20 RA برای متعادل كردن (بالانس گیری) بخار خطوط اصلی به هنگامی كه یكی از والوهای بای پس قبل از دیگری عمل كند می‌باشد تا از عدم تعادل در بویلر جلوگیری شود. بخار خروجی از توربین Hp ‌ از طریق دو لوله 12/ 11 Rc مجدداً وارد بویلر می‌شود. علت این امر آن است كه بخار خروجی پس از عبور از توربین HP درجه حرارت و فشارش را از دست می‌دهد و به حالت اشباع می‌رسد و اگر این بخار مستقیماً وارد توربین Ip ‌شود خطر تشكیل قطرات آب بر روی پره‌های توربین وجود دارد. والوهای یك طرفه بعد از

توربین HP یعنی 001 S 12/11 Rc به این دلیل تعبیه شده‌اند كه در هنگام تریپ توربین ببندند و اجازه ندهند كه بخار بای پس شده وارد آن گردد و آن را در خلاف جهت بگرداند. سوئیچ‌های حرارتی 014/ 013/ 012/ T‌11 Rc‌/TS‌برای محافظت خط كلدرهیت تعبیه شده‌اند و در صورت عملكرد 3/2 آنها توربین تریپ می‌كند. در واقع اگر شرایط طوری باشد كه آب اسپری نتواند درجه حرارت را پایین آورداین حفاظت كننده‌ها وارد عمل می‌شوند.
بخار خروجی از گرمایش مجدد( رهیتر) از طریق اینترسپتر والوهای – این والوها از دور 1000 به با

لا شروع به باز شدن می‌كنند و بخار وارد توربین IP‌ می‌شود.- 011/ 021/S ‌ 13 SA‌ وارد توربین وارد توربین Ip‌ و یا طریق خط بای پس وارد كندانسور می‌گردد. در این حالت نیز بخار بای پس شده باید درجه حرارتش تا مقدار مجاز كندانسور پائین آید این عمل از طریق آب اسپری شونده از پمپهای اصلی سیستم كندانسیت صورت می‌گیرد. والوهای HP‌ و LP‌ بای پس همزمان با هم كار می‌كنند یعنی وقتی كه Hp بای پس باز می‌كند به دنبال آن بای پس LP‌ نیز باز خواهد نمود اما در شروع

راه اندازی می‌توان هر كدام را به صورت مستقل از هم به كار انداخت.
در خروجی رهیتر چهار والو بزرگ حفاظت كننده 001 S‌14/13 RB‌ و 001 S‌16 / 15 RB‌ وجود دارند تا لوله گرمایش گرم ( هات رهیت)‌را از افزایش فشار محافظت نمایند بنابراین چنانچه فشار در ای

ن خط بالا رود این والوها كه ظرفیت هر كدام h /t‌430 است عمل كرده و بخار را به فضای آزاد می‌فرستند. دو تا از این والوها در فشار 64 باز می‌كنند. طرز عمل این والوهای حفاظت كننده بدین صورت است كه اگر فشار در خط هات رهیت از حد مجاز خود بالاتر رود سوئیچ‌هائی فشار آنرا حس كرده و فرمان به پایلوت والوهای سولونوئیدهای اصلی اعمال شده و آنها را باز می‌كند.
بخار هات رهیت با فشاری حدود atm‌ 49 درجه حرارت C 530ْ یا وارد توربین Ip می‌شود و یا از خط بای پس عبور می‌كند. اگر از توربین IP‌عبور كند پس از انجام كار در توربین IP‌وارد توربین دو طرفه LP كه ابعاد آن نسبت به دو طبقه دیگر بزرگتر است می‌شود و سرانجام وارد كندانسور می‌گردد. علت دو طرفه بودن توربین LP‌ به خاطر ایجاد توازن و حذف نیروی محوری ( ترانست) است و در همین رابطه بخار ورودی به توربین‌های HP و IP‌ نیز در خلاف هم می‌باشند. علت این‌كه در توربین LP‌احتیاج به گرم كردن بخار نمی‌باشد این است كه چون فشار توربین LP‌ كم است نقطه جوش آب نیز پائین بوده و از حالت اشباع به اندازه كافی فاصله دارد.
علاوه بر مسیرهای ذكر شده یك خط بخار كمكی در هر واحد وجود دارد كه مصرف كننده‌های زیر را تغذیه می‌كند:

1- پیش گرم‌كنهای سوخت.
پیش گرمكن‌های سوخت برای كم كردن ویگوزیته مازوت به كار می‌روند تا قابل پمپ شدن باشند.
2- بخار اتمیزه كننده مشعل‌های سوخت مازوت.
زمانی‌ كه سوخت نیروگاه مازوت می‌باشد بخار اتمیزه كننده باعث اشتعال بهتر آن می‌گردد.
3- پیش گرمكن‌های بخاری هوا.
در مورد این پیش گرمكن‌ها باید گفت كه هوای مورد نیاز احتراق باید درجه حرارتی حدود C 3

25ْ داشته باشد كه پیش گرمكن‌های دوار كه با دود خروجی از بویلر كار می‌كنند آنرا به این درجه حرارت می‌رسانند اما اگر هوای سرد به پیش گرمكن‌های دوار برسد چون دود خروجی از بویلر مقداری بخار ( بخار اتمیزه كننده) به همراه دارد در تماس با هوای سرد تبدیل به شبنم می‌شوند و بر اثر مواد گوگردی موجود در آن تشكیل اسید داده و باعث خوردگی پیش گرمكن‌های دوار می‌گردد به این علت هنگامیكه از سوخت مازوت استفاده می‌شود هوا را قبل از رسیدن به پیش گرمكن‌های دوار در چهار پیش گرمكن‌ بخاری ( steam coil)‌ تا دمای c‌ 90ْ گرم می‌كنند. در هنگام استفاده از سوخت گاز اگر درجه حرارت بیرون،‌بالاتر از c‌ 35ْ باشد نه تنها این عمل لازم نیست بلكه بخار اتمیزه كننده نیز به كار نمی‌رود.
4-تانك تغذیه .
5-توربین پمپ تغذیه توربینی .
6- تانكهای سوخت مازوت( مشترك برای هر چهار واحد).
در این مورد نیز با وارد كردن بخار به كف تانكهای سوخت و محلهای خروجی سوخت روانی لازم برای پمپاژ آن تأمین می‌شود.
7-سیستم گرم كننده نیروگاه ( مشترك برای هر چهار واحد).
برای گرم كردن اطاقها و تأمین حرارت آنها به كار می‌رود.
8-واحد تصفیه خانه ( مشترك برای هر چهار واحد).
زمانیكه در تصفیه خانه بخواهند آنیون اكسچنجر، كاتیون اكسچنجر و فیلتر میكسد بد را شستشو دهند به آبی C 40ْ احتیاج است كه به كمك بخار كمكی به این منظور می‌توان رسید.
بخار خط كمكی در حالت نرمال از خط كلدرهیت ( گرمایش سرد) گرفته می‌شود و از طریق سه كنترل والو 002‌s‌30 RQ‌، 001 S 31 RQ‌و 001 S 32 RQ وارد هدر 20 RQ می‌گردد در جدول صفحه بعد میزان بخار مجازی كه از خط گرمایش مجدد سرد می‌توان به این هدر داد نشان داده شده است.
1470 1200 1000 900 800 700 600 500 جریان بخار خط كلدرهیتt/h
200 190 180 170 160 150 140 130 بخارهای هدر كمكی t/h

در شروع راه اندازی بخار كمكی مورد نیاز باید از منابع دیگر تأمین می‌شود. این منابع می‌توانند واحدهای دیگری كه در حال كارند و یا بویلرهای كمكی باشند. خط سراسری 10 RQ‌همه واحدها را به هم وصل می‌كند. والو 001 S‌10 RQ‌ كه از اطاق فرمان قابل كنترل است و هم از واحده

ای دیگر بخار می‌گیرد و هم به واحدهای دیگر بخار می‌فرستد. در صورتی كه واحدهای دیگر قادر به تأمین بخار راه اندازی نباشند آنگاه از سه بویلر كمكی كه ظرفیت هر یك h‌/ t 25 است كمك گرفته می‌شود. این بویلرها خیلی سریع استارت می‌شوند و بخار مورد نیاز را تأمین می‌سازند.
از آنجائیكه بعضی از مصرف كننده‌های خط بخار كمكی مثل تانك تغذیه با فشار بخار 46/13 كه به نگام ترتیپ توربین از آن بخار می‌گیرند و همچنین فشار بخار اتمیزه كننده باید atm‌60/13 ك

ه به هنگام ترتیپ توربین از آن بخار می‌گیرند و همچنین فشار بخار اتمیزه كننده باید atm‌5/10 باشد ،‌فشار خط بخار كمكی در حد atm‌14 تثبیت می‌شود كه این عمل با والوهای كنترل 001 s‌31 / 32 انجام می‌گیرد كه فشار خط كلدرهیت را از atm‌6/52 به این مقدار كاهش می‌دهند.

برای دریافت اینجا کلیک کنید