مقاله آشنايي با نيروگاه حرارتي و اجزاء مختلف آن

 nx دارای 181 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : مقدمه: با توجه به روند رو به رشد صنایع و لزوم استفاده از نیروی برق در كشورهای جهان , كسترش نیروگاهها در دستور كار اجرایی كشورهای مختلف قرار گرفته است و این امر به توسعه و گسترش نیروگاه های و پیشرفت های چشم گیری در زمینه فن آوری نیروگاهی منجر شده است .از آنجا كه مهمترین عامل تولید انرژی الكتریكی تبدیل سوخت های فسیلی و گازی به انرژی الكتریكی میباشد می باشد لذا احتراق در نیروگاه های حرارتی و به همراه آن آلودگی هوا مهمترین مسأله قابل توجه خواهد بود .توجه خاص به فرآیند احتراق از چند دیدگاه قابل ملاحظه است: بهینه سازی مصرف سوخت و حداكثر استفاده از انرژی سوخت و كاهش هزینه ها .كاهش آلاینده های زیست محیطی حاصل از احتراق كه به صورت محصولات احتراق از دودكش نیروگاه ها خارج می شوند.لزوم دستیابی به دماهای بالا و پایداری احتراق با توجه به حساسیت شبكه قدرت آشنایی با نیروگاه حرارتی و اجزاء مختلف آن : بویــلر بویلر در نیروگاه وظیفه تامین بخار جهت چرخش توربین را به عهده دارد و در اصل مانند یك دیگ بخارمی باشدبا این تفاوت كه در داخل بویلر و در امتداد دیواره های آن لوله های متعددی قرار گرفته اند و آب پس از ورود به بویلر در قسمت بالایی آن وارد محفظه ای به نام درام شده و سپس از آنجا واز سمت پائین بویلر وارد لوله های بویلر (Water Wall )می گرددو در آنجادر اثر حرارتی كه ناشی از سوختن مشعلهای داخل بویلر كه در سه ردیف و در دو طرف دیواره های بویلر قرار دارند می باشد آب به بخار تبدیل شده و مجدداً وارد درام می گردد و در درام آب و بخار از یكدیگر جدا شده وآب مجدداً وارد لوله های بویلر و بخار وارد لوله های دیگری به نام سوپر هیتر می گردد كه كار داغتر كردن بخار و رساندن دمای بخار به 540درجه سانتیگراد را به عهده دارند و سپس بخار داغ پس از رسیدن به دمای 540 درجه سانتیگراد وارد توربین می گردد,بویلر نیروگاه شازند به طور كلی از نوع درام دار و تحت فشار می باشد كه قادر است هم با سوخت گاز طبیعی و هم با سوخت مازوت كار كندو بخار با دمای 540 درجه سانتیگراد و فشار 167Bar بویلر را ترك می كند. درنیروگاه های برق فسیلی و نیز نیروگاه های هسته ای از مولدهای بخار استفاده می شود در مولد های بخار بسیار پیشرفته بخار فوق گرم فشار بالا (mpa5/16 تا mpa 24) تولید می شود و دراین میان مولد های بخار مورد استفاده در راكتورهای آب تحت فشار كه در آنها بخار اشباع فشار پایین mpa7 تولید می گردد موردی استثنایی می باشد در همه این موارد از بخار آب بعنوان سیال كاری چرخه رانكین استفاده می شود امروز در جهان مولدهای بخار بزرگترین منبع تأمین انرژی برای نیروگاه ها بشمار می روند . اجزاء اصلی مولد بخار عبارتند از: 1- دیگ 2- اكونومایزر 3- سوپرهیتر 4- ری هیتر 5- ژنگستروم 6- درام و افزون به اینها مولد بخار دارای دستگاه های كمكی مختلفی مانند مشعلها ، دمنده ها ، دودكش و . . . می باشد . مولدهای بخار از جهات گوناگون تقسیم بندی می شوند و بعنوان مثال می توان آنها را به انواع صنعتی ، نیروگاهی و از جهت دیگر بعنوان درام دار و بدون درام و . . . تقسیم بندی نمود . در بخش زیر به شرخ تك تك اجزاء مولد های بخار (بویلر) و انواع آنها پرداخته می شود : دیگ بخار دیگ بخار به قسمتی از مولد بخار گفته می شود كه در آن مایع اشباع به بخار اشباع تبدیل می شودو از لحاظ فیزیكی به دشواری می توان اكونومایزر را از دیگ بخار جدا نمود . مولد های بخار را می توان به نوع نیروگاهی و صنعتی تقسیم نمود كه به توضیح كلی آنها پرداخته می شود . مولدهای بخار نیروگاهی مدرن اساساً دو نوع هستند : 1 – نوع درام دار لوله آبی زیر بحرانی 2- نوع یكبار گذر فوق بحرانی (Once Through). واحدهای فوق العاده بحرانی معمولاً در فشار mpa24 كار می كنند كه بالاتر از فشار بحرانی آب ،mpa 9/22 است . مولد بخار درام دار زیر بحرانی معمولاً در حدود mpa13 الیmpa 18كار می كند و بخار فوق گرم با دمای 540 درجه سانتیگراد تولید می كنند و دارای یك یا دو مرحله بازگرمایش بخار هستند . ظرفیت بخار دهی مولدهای بخار نیروگاهی مدرن بالاست و مقدار آن از 125 تاkg/s 1250 میتواند تغییر كند . از سوی دیگر مولدهای بخار صنعتی آنها هستند كه در شركت های صنعتی و موسسات دیگر كاربرد دارند و انواع مختلفی را شامل می شوند . این مولدها می توانند از نوع لوله آتشی باشند مولدهای بخار صنعتی معمولاً بخار سوپرهیتر تولید نمی كنند بلكه بخار اشباع یا حتی آب گرم تولید می كنند این مولدها در فشارهای از چند كیلوپاسكال تا mpa 5/15 كار می كنند و ظرفیت بخاردهی (با آب گرم ) آنها از كمتر از 1 تا 125 kg/s میباشد . مولدهای بخار با سوخت های فسیلی غالباً با توجه به برخی از اجزاء و ویژگیهایشان به صورت زیر تقسیم بندی می شوند : دیگهای لوله آتشی دیگهای لوله آبی دیگهای گردش طبیعی دیگهای گردش كنترل شده دیگهای جریان یكبار گذر دیگهای زیر بحرانی دیگهای فوق بحرانی دیگهای لوله آتشی دیگهای لوله آتشی از اواخر قرن هجدهم جهت مصارف صنعتی مورد استفاده بوده است و امروزه دیگر از این نوع دیگها در نیروگاه های بزرگ استفاده نمی شود در آنها بخار اشباع با فشار حداكثرmpa 8/1 و ظرفیت kg/s 3/6 تولید می شود . دیگ لوله آتشی شكل خاصی از دیگ نوع پوسته ای است .دیگ نوع پوستی عبارت است از ظرف یا پوسته بسته و معمولاًً‌ استوانه ای كه محتوی آب است و بخشی از پوسته , مثلاً قسمت پائینی آن ، بطور ساده در معرض گرمای شعله یا گازهای حاصل از احتراق خارجی قرارمی گیرد دیگ لوله آتشی صورت تكامل یافته دیگ پیوسته ای است كه درآن بجای بخار ، گازهای گرم از داخل لوله ها عبور میكنند . كه به دلیل بهبود انتقال حرارت ، بازده دیگ لوله آتشی خیلی بیشتر از دیگ پوسته ای اولیه است ومقدار آن %70 میرسد . دیگهای لوله آتشی بر دو نوعند : 1- دیگ با جعبه آتشی 2 – دیگ كشتی اسكاچ . دریك دیگ با جعبه آتشی كوره یا جعبه آتشی همراه با لوله های آتشی درداخل پوسته قرار می گیرد و در دیگ كشتی اسكاج ، احتراق در داخل یك یا چند محفظه احتراق استوانه ای كه معمولاً در داخل و نزدیك به ته پوسته اصلی قرار دارد ، انجام می گیرد . گاز ها از قسمت عقب محفظه ها خارج می شوند وپس از تغییر جهت از داخل لوله های آتشی به طرف جلو می آیند و از طریق دودكش خارج می شوند . دیگ لوله آبی : نمونه های اولیه از آنجایی كه دیگهای لوله آتشی برای داشتن فشارها و ظرفیت های بالا نیازمند پوسته ای با قطر بزرگ هستند و به دلایل هزینه های مالی و مسائل خاص فیزیكی و شیمیایی از بویلرهای لوله آبی استفاده شد این دیگها به دو نوع لوله مستقیم و لوله خمیده تقسیم شده اند : 1-2-1- دیگ لوله مستقیم در این دیگها لوله های مستقیم با قطر خارجی 3 تا 4 اینچ بین دو مقسم عمودی قرار می گرفتند . یكی از مقسم ها پایین آورنده بود كه تقریباً آب اشباع را به لوله ها تغذیه می كرد . مقسم دیگر بالابرنده بود كه مخلوط مایع و بخار را دریافت می كرد . چگالی آب در پایین آورنده بیشتر از چگالی مخلوط دو فازه در بالابرنده بود و این اختلاف چگالی موجب گردش طبیعی آب در جهت عقربه ساعت می شد . با افزایش ظرفیت دیگ ، مخلوط دو فاز به استوانه بالایی(درام) كه به موازات لوله ها قرار می گرفت ، وارد می شد . درام آب تغذیه را از آخرین هیتر آب تغذیه دریافت می كرد و بخار اشباع را از طریق جدا كننده بخار درام ، به سوپرهیت می فرستد . انتهای پایینی پایین آورنده ها (Down Comer) به هدر بلودان وصل میشود كه رسوبات آب گردشی را جمع می كند . 1-2-2- دیگ های لوله خمیده در دیگ لوله خمیده به جای لوله های مستقیم بین درام و هدر پایینی از لوله های خمیده استفاده می شود . دیگ لوله آبی : پیشرفته ظهور كوره با دیوارهای خنك شونده با آب كه دیواره های آبی (Water Wall) نامیده می شوند ، بالاخره منجر به ادغام كوره ، اكونومایزر ، دیگ ، سوپر هیتر‌، ری هیتر و ژنگستروم در مولد بخار شد . با پیشرفت های اخیر به دلیل وجود گرمكنهای آب تغدیه ( هیتر ) به تعداد 8 عدد ، اكونومایزر كوچكتر و با افزایش فشار آب تغذیه ، سطح دیگ كوچكتر شده است زیرا گرمای نهان تبخیر با افزایش فشار به شدت كاهش می یابد لذا بویلرهای جدید دارای دیگی با سطح كمتر و سوپرهیتر و ری هیتر با سطوح بیشتر هستند . آب در دمای 230 درجه سانتیگراد تا260 درجه سانتیگراد بعد از آخرین هیتر فشارقوی وارد اكونومایزر شده و آنرا به صورت اشباع خارج می كند و آنگاه آب از قسمت میانی وارد درام می شود . آب از طریق لوله های پایین آورنده (Down Commer ) كه در خارج از كوره اند . از درام به هدر های پایینی می رود و آب از هدرهای پایین از طریق Water Wall ها به بالای كوره منتقل می گردد آب در این لوله ها گرما را از گرمای حاصل از احتراق دریافت می كند و به مقدار بیشتری تبخیر می گردد و اختلاف چگالی بین آب لوله های پایین آورنده Water Wallها به گردش آب كمك می كند . در درام بخار از مایع در حال جوش جدا می شود و به سوپر هیتر منتقل شده و در نهایت در خروجی سوپرهیتر وارد توربین HP می گردد . بخار پس از خروج از تورین HP به ری هیتر باز می گردد و سپس به قسمت توربین IP وارد می شود . هوای پس از عبور از دمنده با جریان اجباری(FDF) ، توسط گازخروجی پیش گرم می شود پس از آن هوا وارد كوره می شود و در آنجا با سوخت آمیخته شده می سوزد و دما به حدود 270درجه سانتیگراد میرسد . گازهای حاصل از احتراق بخشی از انرژی خود را به Water Wall و ری هیترها ، سوپرهیترها و اكونومایزر می دهند و آنرا در دمای 300درجه سانتیگراد ترك می كنند و از آن به بعد گازها هوای ورودی را در پیش گرم كن GAH گرم و آنرا در دمایی در حدود 150 درجه سانتیگراد ترك می كنند . یك دمنده با جریان مكشی (GRF) گازها را بعد از اكونومایزر اكستراكت كرده و مجددا به درون كوره می فرستد . دلیل اصلی برای اینكه دود خروجی از كوره با دمای حدود 150 درجه سانتیگراد كوره را ترك می كند اینست كه اولاً : بایستی دمای دود خروجی بالاتر از نقطه شبنم محصولات احتراق باشد تا از تشكیل اسید و خوردگی اجزای فلزی در مسیر جریان گازها جلوگیری كند و دوم اینكه گازهای حاصل از احتراق باید دارای نیروی بالابر كافی جهت گذشتن از مقدار زیادی دود كه در بالای دودكش قراردارد باشند تا بخوبی در جو پراكنده شوند . درام ( استوانه بخار ) درام كه در كلیه مولد های بخار به استثنای مولدهای یكبار گذر به كار می رود محفظه ای است كه درآن آب تغذیه از اكونومایزر به آن وارد می شود ، بخار اشباع از آب جوشان جدا می شود و بخار به سوپر هیتر رفته و بقیه آب مجدداً از طریق لوله های Down Commer به انتهای بویلر منتقل شده و مجدداً جریان می یابد . سوپرهیتر هاو ری هیترها همانگونه كه اشاره شد بخار خروجی (اشباع) از درام وارد سوپرهیتر ها می شود و در این بخش دمای آن تا 540درجه سانتیگراد افزایش می یابد كه در مورد ری هیترها نیز همانگونه كه گفته شد بخار خروجی از توربین HP وارد ری هیتر شده و پس از افزایش دما تا 540 درجه سانتیگراد وارد توربین IP می گردد . سوپرهیتر ها انواع مختلفی دارند كه عبارتند از : سوپر هیتر همرفتی در طرحهای پیشین ، فوق گرمكنها در بالا یا در پشت ردیف لوله های آبی قرار می گرفتند تا از شعله احتراق و دما های بالا محفوظ بمانند و بدین سان طریقه اصلی انتقال گرما بین گازهای احتراق و لوله های سوپرهیتر ، همرفت بود و این نوع سوپرهیتر به سوپرهیتر همرفتی معروف است . برجسته ترین ویژگی این سوپرهیتر ، جواب دهی آن به تغییرات بار است . هنگامی كه تقاضا برای بخار افزایش می یابد ، بر جریان سوخت و هوا و از این رو برجریان گازهای احتراق نیز افزوده می شود . ضرایب انتقال حرارت همرفتی نیز هم در داخل و هم درخارج لوله ها افزایش می یابد كه این هم موجب افزایش تندتر ضریب كلی انتقال حرارت بین گازها و بخار نسبت به افزایش آهنگ جرمی جریان بخار می شود . از آنجا كه دمای احتراق بر حسب بار ثابت است . بنابراین بخار به ازای هر واحد دبی جرمی جریان ، گرمای انتقالی بیشتری را جذب میكند و دمای آن بر حسب بار افزایش می یابد . سوپرهیتر تابشی نیاز به جذب گرمای بیشتر موجب شد تا سوپرهیتر ها با دماهای بالا ساخته شوند و در معرض شعله احتراق قرار گیرند . سرعت بخار افزایش داده شد با ضرایب كلی انتقال حرارت افزایش یابد . انتقال حرارت بین گازهای داغ و شعله از یك طرف و سطوح خارجی لوله ها از طرف دیگر عمدتاً به روش تابش انجام می شود كه به این نوع ، سوپرهیتر تابشی اطلاق گردید . انتقال حرارت تابشی با Tw 4 –Tf4 متناسب است كه Tf : دمای مطلق شعله و Tw دمای سطح لوله است . Tf تحت تأثیر بار نیست لذا انتقال حرارت برای جریان واحد بخار ، با افزایش جریان بخار ، كم می شود . لذا افزایش بار باعث كاهش دمای بخار می گردد . بویلرهای یكبار گذر (Once Through) این نوع بویلرهارا بویلرهای گردشی اجباری ، بنسون و با فشار فراگیر نیر می نامند و عنوان فراگیر به این علت به كار رفته است كه این نوع دیگها در همه دما ها و فشار ها می توانند كاركنند .این نوع بویلرها برای ظرفیت های بزرگ و فشارهای فوق بحرانی مناسب است . آب تغذیه در این نوع بویلر در یك مسیر پیوسته از اكونومایزر ، Water Wall ها و لوله های سوپرهیتر می گذرد و به ترتیب به صورت مایع اشباع و بخار سوپرهیت در می‌آید . در این بویلرها برای جداسازی بخار از آب جوشان به درام نیاز نیست و گردش آب نیز صورت نمی گیرد . این نوع بویلر تنها دیگی است كه برای كار درفشار های فوق بحرانی (برای آب بالاتر از Mpa 1/22)مناسب است، زیرا گرمای نهان تبخیر در فشار بحرانی و بالاتر از آن صفر است و بخار وآب مایع نیز یكسان هستند و جداسازی آنها نه ممكن است و نه لازم . این دیگها در فشارهای فوق بحرانی بیشتر به كار برده می شوند ولی با این همه استفاده از آنها در فشارهای زیاد زیر بحرانی نیز می تواند مقرون به صرفه باشد . این بویلرها در محدوده فشار mpa8/13 تا mpa6/27 و بخار دهی kg/s8/3 تا 1260 اقتصادی هستند . اكونومایزر (صرفه جو) اكونومایزر یك مبدل حرارتی است كه دمای آب تغذیه بویلر را پس از خروج از هیترهای فشار قوی تا دمای اشباع مربوط به فشار بویلر افزایش می دهد . این كار توسط دودهایی كه آخرین سوپر هیتر باری هیتر را ترك می كند انجام می گیرد . دود در دماهای بالا گرما را به سوپر هیتر وری هیترها می دهد و با دمایی حدود 370 تا 540درجه سانتیگراد به اكونومایزر وارد میگردد در ابتدا آب تغذیه پیش از گرمایش اولیه وارد اكونومایزر می شد و چون دمای آب ورودی به اكونومایزر پایین بود، در نتیجه دمای سطح خارجی لوله ها نیز كمتر از دمای نقطه شبنم گاز ها می شد كه این امر به علت وجود so2 و so3 در گازها موجب چگالش و خوردگی می شد رطوبت موجب تجمع خاكستر بر روی سطوح لوله می گردید و انتقال حرارت را كمتر میكرد . در مولدهای مدرن ، آب تغذیه به صورت گرم شده وارد می شود و صرفه جو (اكونومایزر) در آنها در دمای بالا تر از نقطه شبنم كار می كند . با توجه به این كه بخش بزرگی از اكسیژن آب تغذیه ، در دی اریتور و در دمای بالا تر از 100 درجه سانتیگراد خارج می گردد لذا خوردگی داخلی كاهش می یابد و این عمل با حفظ ph آب اكونومایزر در محدوده 8 تا 9 تقویت می گردد . اكونومایزر به گونه ای طراحی می گردد كه تبخیر نسبی آب تغذیه در قسمت های خروجی آن حداكثر تا %20 كیفیت در بار كامل و كمتر از آن در بارهای كمتر ممكن باشد .بر روی لوله های اكونومایزر از فین استفاده می شود. پیش گرمكن های هوا (GAH(Gas Air Heater پیش گرم كن های هوا مانند اكونومایزر مقداری از انرژی موجود در دود خروجی دودكش را قبل از تخلیه به جو مورد استفاده قرار می دهند دود در دماهای بین 135 درجه سانتیگراد تا 177 درجه سانتیگراد می باشد تا اولاً از چگالش گاز جلوگیری و ثانیاً به پخش مطلوب دود در جو كمك گردد . GAH ها دمای هوای ورودی به كوره را تا 260 الی 343 درجه سانتیگراد افزایش می دهد . GAH ها موجب صرفه جویی در سوخت می شوند كه بدون این كار می بایست برای همان گرمایش به مصرف می رسید . صرفه جویی در سوخت و افزایش راندمان نیروگاه تناسب مستقیمی با افزایش دمای هوا در GAH دارد . با افزایش دمای هوا در GAH به اندازه 94 درجه سانتیگراد مصرف سوخت را حدود % 4 و با افزایش آن تا280 درجه سانتیگراد مصرف سوخت را به میزان %11 كاهش می دهد . به طور كلی دو نوع پیش گرمكن هوا وجود دارد :پیوسته – متناوب GAH های پیوسته آنهایی هستند كه گرما را مستقیماً از طریق تبادل گرما از گازهای گرم به هوا منتقل می كنند كه این نوع GAH ها از نوع لوله ای هستند ، اساساً این نوع GAH ها مبدلهای حرارتی از نوع Shell Ftube وبا جریان نا همسو هستند كه گاز داغ از داخل لوله های مستقیم عمودی یا افقی آنها در جریان است وهوا در خارج لوله ها جریان دارد . GAH های متناوب آنهایی هستند كه در آنها ابتدا گرما از گازهای گرم به یك ماده واسطه ای ذخیره ساز گرما و سپس به هوا انتقال می یابد متداول ترین نوع آنها (ژنگستروم) می باشد . این دستگاه از چرخانه ای تشكیل می شود كه به وسیله موتور الكتریكی از طریق یك جعبه دنده كاهنده به طور آهسته و پیوسته در داخل پوسته با سرعت rpm 1 تا rpm 3 البته به قطر چرخانه می چرخند . چرخانه دارای 12 الی 24 قسمت شعاعی ( قطاع) می باشد . قطاعها با سطوح گرمایشی متشكل از صفحات فولادی پر می شوند .این صفحات یا مسطح هستند ویا مواج كه به صورت سبد در هم بافته شده اند . این سطوح به عنوان محیط ذخیره ساز گرما در پیش گرم كن عمل می كنند . در هر لحظه نیمی از قطاع های باقی مانده در معرض گازهای گرم هستند كه هوا نیز در قسمت دوم داكت توسط پره های داغ گرم می گردد . GAH های دوار بسته به نوع استقرار و كانال كشی با محور عمودی و افقی طراحی می گردند و طراحی آنها می تواند از نوع سطح لایه ای یا تلاطمی می باشد . در نوع لایه ای ، اجزای ذخیره ساز گرما نزدیك به یكدیگر قرار می گیرند به ترتیبی كه جریان گذرنده از بین آنها از نوع لایه ای است . این نوع GAH ها همراه با سوخت های گازی كه احتراق تمیزی دارند به كار گرفته می شوند . در نوع تلاطمی اجزای ذخیره ساز گرما با فاصله بیشتری از یكدیگر قرار می گیرند و جریان بین آنها از نوع تلاطمی است این نوع GAH ها برای سوخت زغال سنگ و مازوت مناسب است . چرخانه نوع تلاطمی عموماً به صورت قائم قرار می گیرد در حالی كه در نوع لایه ای ، چرخانه معمولاً به طور افقی قرار می گیرد . دمنده ها (Fan) تامین هوای مورد نیاز برای احتراق سوخت در مولدهای بخار توسط فنها انجام می گیرد . امروزه دو نوع دمنده (فن )متداول است : دمنده با جریان اجباری هوا (Forced Draft Fan) دمنده جریان مكش هوا (Induced Draft Fan) دمنده ههای جریان اجباری Forced Draft Fan در بسیاری از موارد ازفنهای با جریان اجباری استفاده می گردد این نوع فنها در محل ورود هوا به GAH قرار می گیرند و كل مسیر تا دود ورودی دود كش تحت فشار قرار می دهند این نوع فنها چون هوای سرد را منتقل می كنند مزیت بالایی نسبت به فنهای جریان مكشی دارند كه عبارتند از : مسائل تعمیراتی كمتری دارند قدرت كمتری معرف می كنند زیرا هوای سرد كمترین حجم ویژه را در مسیر هوا به گاز دارد . اختلاف فشار dp و حجم ویژه vi ، كار wi وw= vdp بار آن كمتر است چون فقط هوا را منتقل می كند و جرم اضافه گاز (دود) به همراه ندارد . هزینه سرمایه گذاری و كاركردی اندكی دارد . به دلیل تحت فشار بودن كوره با Forced Draft Fan (FDF) آنرا كوره تحت فشار می نامند . برای این كه قابلیت اتمینان خوبی در نیروگاه وجود داشته باشد معمولاً از دو FDF با ظرفیت نامی حداكثر %50 بار كامل ، استفاده می گردد . دمنده های جریان مكشی (IDF) Induced Draft Fan دمنده های با جریان مكشی در مسیر جریان گازهای خروجی از كوره و بین GAH و دودكش قرار میگیرند این فن دود را در مسیر خود به جو تخلیه می كند و كل مسیر را تحت فشار منفی قرار می دهد . این فنها باید دودهای گرم را كه شامل هوای اولیه و دود ناشی از احتراق است را انتقال می دهند .بنابراین مصرف انرژی در آنها بیشتر از دمنده های جریان اجباری است. افزون بر این ، این فنها باید توانایی مقابله با محصولات احتراقی خورنده و خاكستر را داشته باشند . معمولاً این نوع فنها به صورت جفت به كار می روند . هنگامی كه فنهای با جریان اجباری و مكشی در بویلر به كار می روند . فن با جریان اجباری (FDF) هوای جو را از GAHو كانالهای مختلف هوا عبور می دهد و به مشعلها می رساند و وارد كوره می كند و فن با جریان مكشی نیز گازهای احتراق را از كوره بیرون می كشد و آنها را از سطوح انتقال گرما در سوپر هیترها ، ری هیترها اكونومایزر و قسمت دود GAH می گذراند و وارد دودكش می كند (Gas Recirculating Fan-GRF) فنهای سانتر نیوژ با پره های Back Ward را به عنوان Forced Draft Fan و از پره های مسطح یا Forward در دمنده های مكشی Gas Recircalating Fan استفاده می شود (گاهی از پره های Back Ward ولی با خمیدگی كم نیز در GRF ها استفاده می شود ) . خمیدگی كمتر پره ها منجر به سرعت كمتر درنوك می شود و این موضوع چسبیدن گرد را به پشت پره ها كمتر می كند و اثرات سایشی خاكستر را به حداقل می رساند . فنهای كم سرعت با پره متحرك مسطح را برای گازهای خورنده و كثیف به كار می برند . دو روش برای كنترل توان دمنده ها وجود دارد : روش اول كنترل از طریق دمپرهای ورودی فنها است البته گاهی از دمپر خروجی نیز استفاده می گردد . روش دوم كنترل با تغییر سرعت می باشد . دود كش (Stack) مولدهای بخار قدیمی برای غلبه بر افت فشار كلی و ایجاد جریان مورد نیاز هوا و گاز فقط متكی بر دودكش بودند . در بویلرهای مدرن به جریان زیاد گاز ودود خروجی نیاز است و چون مبدل های حرارتی داخل بویلر (اكونومایزر ،وسوپر هیتر و ;) افت فشارهای زیادی را ایجاد می كنند گاهی از اوقات از فنهای مكنده استفاده می گردد .توربیــن تجهیزی است كه شامل یك محور است كه تعداد بیشماری پره برروی آن نصب شده و بخار پس از برخورد با این پره ها موجب چرخاندن توربین می گردد,توربین بخار شامل سه مرحله پرفشار HP , فشارمتوسط IPو كم فشارLP می باشد كه بخار سوپرهیت خروجی از بویلر ابتدا وارد توربین HP شده و پس از انجام كار مجدداً از طریق لوله های ری هیتروارد بویلر و پس از خروج از بویلر وارد توربین IP و پس از خروج ازتوربین مذكور مستقیماً به توربین LP وارد می گردد و درنهایت بخار در هنگام خروج از توربین وارد كندانسور می گردد. انواع مشعلهای نفتی امروزه سه نوع اساسی اتمایزرهای مشعلهای نفتی مورد استفاده می باشد این سه نوع اتمایزر عبارتند از : – اتمایزر مكانیكی (یا فشاری ) كه معمولاً تحت نام Pressure jetشناخته می شود . این مدل می تواند به صورت یك افشاننده فشاری ساده نصب شود یا به صورت افشاننده فشاری باز گرداننده ریزشی (Spill Return Pressure Jet) باشد. – مشعل اتمایزر توسط بخار،(Steam atomizer) كه میتواند به صورت داخلی با مخلوط شدن با بخار سوخت را به صورت پودر درآورده یا با كمك مخلوط شدن خارجی بخار عمل كند . – مشعل اتمایزر توسط هوا ،(Air atomizer)جت فشاری ریزشی بطور گسترده ای در سه دهه اخیر بعنوان راه حل مشكل محدودیت حداكثر ، استفاده گردیده است . در این نوع سیستم ،فشار ورودی در مقدار حداكثر خود ثابت نگه داشته می شود و جریان مركزی خروجی از محفظه چرخشی از صفر تا یك مقدار حداكثر افزایش می یابد .این كنترل به وسیلهوالوهایی كه فشار را در سیستم ریزشی كنترل می كنند متأثر می گردد . چنین والوهائی ممكن است به صورت متحد با ستون مشعل و یا بصورت خارجی و در یك جعبه شیر كنترلی یا یك سیستم لوله بندی قرار گیرند . مشعل توضیح داده شده همچنین دارای تسهیلاتی جهت برگشت انتهایی جریان ، هنگامی كه بار روی مشعل قطع می گردد می باشد . گرانروی مورد نیاز نفت درر مشعل باید بینst 12 و cst18 برای افشاندن مناسب باشد . آزمایش روی واحدهای بزرگ با سوخت نفت نشان می دهد كه كاهش گرانروی (بدلیل افزایش دمای نفت ) باعث بهبود عمل سوختن و در نتیجه كاهش انتشار جامدات حاصل از سوختن می گردد .برای نفت با باقیمانده سنگین دما در مشعل تا 140 درجه سانتیگراد كاملاً عادی می باشد.2-7-مشعلهای اتمایزینگ بخار در این نوع مشعل فرایند اتمایزینگ بوسیله شكستن نفت به قطرات كوچك بوسیله جریان بخار با سرعت بالا و عمود بر جریان خروجی نفت ایجاد می شود . شكل اساسی این نوع افشاننده اغلب به نام جت y شناخته می شود . چنین افشاننده هایی بسته به ظرفیت مورد نیاز شامل حداكثر 20-15 جت مجزای نفت و بخار می باشند جریان سوخت در چنین افشاننده هایی به طور كلی تابعی از فشار اعمالی روی جریان سوخت می باشد . بخار و نفت توسط ستون مشعل كه از لوله های هم مركزی تشكیل شده اند به افشاننده انتقال می یابند . یك انتهای این لوله ها توسط سیستم گلند كاملاً آب بندی می شود تا امكان انبساط جزئی فراهم گردد (زیرا بخار و نفت در دماهای مختلفی هستند) بخار بطور معمول از درون لوله مركزی انتقال می یابد .در گو نه دیگری از اتمایزر بخاری ، بخار از لوله خارجی و نفت از لوله داخلی وارد مشعل می گردند . این امر توسط مته كاری های پیچیده ای در افشاننده (جت پیچشی) كه در ابتدا به منظور بهبود عمل افشاندن انجام گرفته محقق می شود . شرایط بخار معمولاً فشار 11-7 بار بوده و همراه با مقدار كمی Superheat می باشد . فشار نفت جهت مقاثد كنترل جریان تغیر می كند و معمولاً به حداكثر 17 بار در مشعل می رسد افشانندههای بخاری ، 4% یا بیشتر بخار نسبت به نفت مصرف می كند و عموماً به یك بویلر كمكی نیاز دارند . 3-7- مشعلهای اتمایزر هوا این سیستم مشعل ، بطور مشابه ، از هوا بجای بخار استفاده می كند . هوا با فشار تا 22 بار استفاده می شود و در نتیجه هزینه قابل ملاحظه ای برای كمپرسور نیاز خواهد بود . در قیاس با بخار هوا هیچگونه مزیت خاصی ندارد و انتخاب مسئله اقتصادی خواهد بود (هزینه كل كمپرسورها ، هزینه كاركرد آنها ، هزینه بویلرهای كمكی و هزینه كاركرد آنها كه عمدتاً سوخت می باشد ) .البته هوا اثر خنك كنندگی دارد خصوصاً هنگامی كه سوخت اضافی استفاده می شود و این می تواند بعنوان یك عیب برای سیستم باشد . افشاننده های هوایی اصول عملكرد مشابهی با افشاننده های بخاری دارند . در این بخش تجهیزات اصلی احتراق به كار رفته در نیروگاه حرارتی شازند تشریح می گردد . دیگ بخار دیگ بخار به كار رفته در نیروگاه شازند از نوع زیر بحرانی و درام دار و تحت فشار ، ری هیت دار و با سیركوله طبیعی می باشد كه دارای 24 مشعل بوده و با دو نوع سوخت گاز و مازوت كار می كند . مشعلها در سه طبقه 8-12 و 16متری و در دو سمت Rear و Front بویلر قرار گرفته اند . ساختار بویلر از نوع Complete Suspension Structure می باشد .بویلر را می توان به اجزای زیر دسته بندی نمود : سیستم گردش آب Water Cycle System این سیستم شاملSteamdrum ، Water Wall Tubes ، Down Commers ، Incoming Pipes ، Out Going Pipes می باشد .به تعداد چهار عدد Down comer در قسمت تحتانی درام تعبیه شده است كه آب درام از این طریق به هدرهای تحتانی بویلر متصل می گردد آب از هدر تحتانی بویلر با استفاده از632 عدد Water Wall Tube به سمت بالایی بویلر جریان می یابد . Water Wall Tube ها از نوع Membrance Wall comprising Tube و Flat Steel Plate می باشد و قطر آنها mm5/7× 5/63 می باشد .آب پس از ورود به water wallدر قسمت فوقانی بویلر به مایع اشباع تبدیل می گردد كه این مخلوت در هدر فوقانی بویلر با استفاده از 124 عدد لوله به درام منتقل می گردد . مطابق با طراحی بویلر Water Wall ها به 30 حلقه تقسیم شده اند كه11 حلقه در سمت Front و 11 حلقه در سمت real و 4 حلقه در سمت right و 4حلقه در سمت چپ قرار دارد .درام (drum) قطر دخلی درام mm 1792 بوده و ضخامت دیواره آن mm 145 و به طولm 8/17 می باشد كه در ارتفاع 60متری بویلر واقع شده است . در داخل درام به تعداد 86 ست سپریتور قرار داده شده است كه این اجزا به عنوان جزء اولیه جدا سازی آب از بخار در داخل درام به كار می روند كه به صورت مارپیچ در دو ردیف 43 تایی در داخل درام قرار گرفته اند . جزء ثانویه جدا سازی آب از بخار در درام w- Shaped Dryer ها می باشند كه در این قسمت آب و بخار ورودی به درام كه از سپریتور های اولیه عبور كرده است از میان این صفحات عبور كرده و كاملاً آب و بخار در آن جدا می گردد و سپس بخار كاملاً خشك وارد سوپرهیترها می گردد .سوپرهیترها Super Heater System سوپرهیترها با توجه به موقعیت قرارگیری آنها در بویلر به 5- stage تقسیم می شوند .1- Roof 2- Rear Enclouser 3- Low Temperature 4- Platen 5- Hig.Temp. 3-1- معرفی كلی سیستم بخار اشباع خروجی از درام به هدر سوپرهیترRoof منتقل می گردد و بخار اشباع از هدر سوپرهیتر roof توسط 87پانل كه هر پانل از 4 لوله موسوم به Rear Water Wall Tube تشكیل شده است به قسمت تحتانی بویلر منتقل می گردد (این بخش همان سوپرهیتر Rear Enclosor می باشد ) در میان 87 پانل مذكور تعداد 43 عدد از آنها مستقیماً به هدر سوپرهیتر Low Temp متصل می گردد و 44 پانل باقی مانده به هدر تحتانی بویلر موسوم به هدر Rear Water Wall متصل شده و مجدداً توسط 43 پانل به هدر سوپرهیتر L.T متصل می گردد . لازم به ذكر است كه لوله های سوپرهیتر Roof همگی از نوع فین دار می باشد . ادامه خواندن مقاله آشنايي با نيروگاه حرارتي و اجزاء مختلف آن

نوشته مقاله آشنايي با نيروگاه حرارتي و اجزاء مختلف آن اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.