بهره برداری از نیروگاه های بخار

بهره برداری از نیروگاههای بخار

فهرست : 1- مقدمه 
2- مروری بر سیکل های اصلی واحد تولید بخار
3- شرح وظایف پرسنل بهره برداری
4- مدارهای ساده کنترل در نیروگاه بخار
5- آشنایی با ساختمان و کارکرد دستگاههای 
6- روشهای راه اندازی واحد (سرد ،‌ گرم ،‌ داغ)
7- شرایط پارالل کردن واحد و عملیات بعد از آن

مقدمه :
نگهداری درست و مناسب از یک سیستم ، عامل مؤثری است در افزایش عمر آن و اثر به سزائی در گرفتن بهره اقتصادی تر از آن دارد. عمده مواردیکه در بهره برداری صحیح پرسه دخیل می باشند عبارتند از ، اشراف کامل و آگاهی وافر بر اصول و نحوه عملکرد سیستم و چگونگی کار با آن ، نظارت دقیق و بی وقفه بر عملکرد آن ، پیش بینی زمان لازم برای سرویس و تعویض قطعاتی که مدت زمان کارکرد آنها محدود بوده و در صورت عدم تعویض آن قطعات یا سرویس بموقع دستگاهها ، آسیبهای جبران ناپذیری ممکن است بر پیکره سیستم وارد آید و نهایتاً رعایت نظمی وسواس گونه و کاری دلسوزانه در جهت حفظ سرمایه های مملکت اسلامی و مردم مسلمان. چه بسا بزرگترین صدمه های احتمالی ناشی از عدم آگاهی از نحوه کار دستگاهها و یا نادیده گرفتن اصولیکه لازمه عملکرد صحیح آن هستند ،‌ میباشند. شخص بهره بردار بایست اطلاع کافی از چگونگی کار سیستم داشته باشد و تک تک پارامترهای آن را زیر نظر داشته باشد و در موقع مقرر به قسمتهای مربوطه سرکشی نماید و در صورت بروز اشکال سریعاً آن قسمت را از سرویس خارج نماید تا علت ایجاد عیب مشخص و از آسیب بیشتر جلوگیری شود. امروزه در راستای بهره برداری مؤثر از نیروگاهها اکثر پارامترهای اصلی توسط میکروپروسور کنترل می شوند و کمک شایانی به مسئولین می نماید تا بتوانند شرائط مطلوبتری برای کار نیروگاهها فراهم آورند.

1-مروری بر سیکلهای اصلی واحد تولید بخار
اساس کار نیروگاههای بخار بدین ترتیب است که بخار تولید شده در دیگ بخار به طرف توربین هدایت ،‌ و پس از به دوران آوردن محور توربین به داخل کندانسوز کشیده شده و توسط آب خشک کن تقطیر و به صورت آب مقطر در می آید. در اثر چرخش محور ژنراتور که به محور توربین متصل است ، در سیم پیچهای استاتور ژنراتور الکتریسته القاء و از آن جریان کشیده می شود.

1-1) سیکل ترمودینامیکی آب و بخار
دیگ بخار نیروگاهها از یک سری لوله دیواره ای تشکیل شده که مجموعاً بصورت یک مکعب مستطیل می باشند. سوخت و هوا از طریق جند مشعل به این محوطه وارد و با مشتعل شدن سوخت ،‌آب داخل لوله های دیواره ای گرم و به بخار تبدیل می شود ،‌ بخار حاصله پس از عبور از لوله های سوپرهیتر که در محوطه دیگ و در معرض حرارت قرار دارد به صورت بخار اشباع و فوق اشباع در آمده و به طرف توربین جهت انجام کار (چرخش محور توربین) هدایت می شود.
بخاریکه انرژی خود را روی پره های توربین از دست داده است و به آن بخار مرحه گویند ،‌از آخرین قسمت توربین خارج و به داخل کندانسوز کشیده می شود ، این بخار به واسطه برخورد با لوله های سرد شده توسط آب خشک کن تقطیر می شود و در محفظه ای به نام چاهک داغ و جمع و از آنجا توسط پمپ تغذیه به دیگ بخار برگردانده می شود این حلقه تشکیل یک سیکل بسته را می دهد.
در توربین های بزرگ اگر اجازه بدهیم بخار تا انتهای توربین انیساط پیدا کند ،‌ در طبقات آخر توربین قطرات آب ظاهر می گردد. برای جلوگیری از این عمل بخار پس از عبور از قسمت فشار قوی توربین دوباره به دیگ بخار برگردانده می شود و در لوله های ری هیت درجه حرارت آن به مقدار قبل می رسد و سپس وارد قسمتهای فشار متوسط و فشار ضعیف توربین می گردد.
در نیروگاههای بزرگ بخار برای بالا بردن راندمان حرارتی از حرارت دود خروجی استفاده برده می شود به این صورت که آب در بدو ورود به دیگ بخار وارد لوله های اکونومایزر می شود که این لوله ها در مسیر دود خروجی قرار دارند و حرارت دود را جذب می نمایند. این کار باعث صرفه جویی در مصرف سوحت و جلوگیری از ورود آب سرد به دیگ بخار می گردد.
به منظور رساندن درجه حرارت آب تغذیه به حد مطلوب برای ورود به بویلر ،‌ بخار از محلهای بخصوصی از توربین ،‌ زیرکش شده و به هیترهای آب تغذیه فرستاده می شود. این عمل سبب گرم شدن آب تغذیه می گردد. اگر هیتر قبل از پمپ تغذیه قرار گرفته باشد هیتر فشار ضعیف و اگر پس از پمپ باشد هیتر فشار قوی گویند. معمولاً وقتی جند هیتر در مسیر آب قرار میگیرد مقداری افت فشار در مسیر اصلی بوجود می آید و بدین جهت وجود پمپ بعد از کندانسوز یا قبل از هیترهای فشار ضعیف لازم می باشد این پمپ که کندانسه پمپ نامیده می شود آب تغذیه را از کندانسوز گرفته و به طرف پمپ تغذیه اصلی می فرستد. کندانسه پمپ می تواند دارای دو مرحله باشد یکی پس از کندانسوز و دیگری در بین هیترهای فشار ضعیف یا بعد از آنها.
وجود هوا و اکسیژن در آب باعث خوردگی در مسیر لوله های آب میگردد و این گازها باید قبل از رسیدن به دیگ بخار خارج گردد. گاززدائی توسط دیاراتور یا دی گازر انجام می شود ،‌علاوه بر این دیاراتور وظیفه تانک ذخیره پمپهای تغذیه را نیز به عهده دارد که چون این پمپها از اهمیت زیادی برخوردارند برای جلوگیری از آسیب رسیدن به آنها و ایجاد فشار مکش مورد نیاز دیاراتور در ارتفاع بالاتری قرار داده می شود.
در برخی از نیروگاهها به لحاظ مسائل تکنولوژیکی آنها از یک مسیر بای پاس برای توربین استفاده می گردد. سیستم بای پاس فشار قوی لوله اصلی بخار را قبل از توربین فشار قوی به لوله ری هیت سرد (خروجی از توربین HP) متصل می نماید. این سیستم که دارای یک شیرفشارشکن همراه با اسپری آب می باشد ،‌فشار و – درجه حرارت بخار اصلی را به شرائط بعد از توربین HP می رساند. در مواردی مانند راه اندازی یا در مواقعی که اشکالی برای توربین بوجود آید و نمی توان بخار را وارد توربین کرد از این مسیر بای پاس استفاده شده و بخار به توربین فشار قوی وارد نمی گردد. پس از عبور بخار از ریهیت دوباره توسط یک لوله بای پاس دیگر که فشار ضعیف می باشد بدون آنکه وارد توربین IP و LP شود به کندانسوز فرستاده می شود. در برخی دیگر از نیروگاهها مسیر بای پاس مستقیماً به کندانسوز می رود.
علاوه بر آنکه آب ورودی به دیگ بخار تصفیه شیمیائی می شود در اغلب مواقع در مسیر سیکل نیز سیستم تصفیه کمکی دیگری در نظر گرفته می شود. این سیستم پالیشینگ پلنت نامیده می شود که البته با ساختار تصفیه خانه اصلی تا اندازه ای متفاوت می باشد.