زیاد طول کشیده است؟ صفحه بارگذاری را ببندید.

اساس کار نیروگاه سیکل ترکیبی چیست ؟ (قسمت دوم)

0

به سری کاملا عملی و کاربردی از مجموعه سه بخشی “اساس کار نیروگاه سیکل ترکیبی چیست ؟” خوش آمدید.

من سعید کردی زاده مفتخرم که تجربیات سالها فعالیت حرفه ای خودم در نیروگاههای سیکل ترکیبی ایران را با شما اشتراک گذاری میکنم.

مجموعه مقالات “اساس کار نیروگاه سیکل ترکیبی چیست ؟”

در سه بخش تهیه شده و شما الان در حال مطالعه قسمت دوم هستید.

برای دانلود ویدئو اینجا کلیک کنید

درا ین مقاله به قسمت ها ی زیر پرداخته میشود:

  • کندانسور نیروگاه سیکل ترکیبی 
  • روش تولید Evacuation یا ایجاد خلاء به کمک اجکتور
  • فلش تانک و فلش باکس سیکل ترکیبی
  • پمپ های اکسترکشن سیکل ترکیبی چه وظیفه ای دارند؟
  • سیستم تصفیه آب کندانس یا (Condensate Polishing Plant (CPP
  • سیستم هوازدایی در بویلر HRSG نیروگاه سیکل ترکیبی
  • پمپ های تغذیه بویلر (Boiler Feed Pump) سیکل ترکیبی
  • سه نوع سیستم کولینگ اصلی در نیروگاه سیکل ترکیبی
  • ۱- سیستم کولینگ خشک مستقیم با استفاده از کندانسور هواخنک (ACC) 
  • ۲- سیستم کولینگ یک بار گذر
  • ۳- سیستم کولینگ خشک غیر مستقیم (هلر)

شما خواننده عزیز و گرامی میتوانید سایر بخش های مجموعه مقالات “اساس کار نیروگاه سیکل ترکیبی چیست ؟” را از طریق لینک های زیر مشاهده کنید:

اساس کار نیروگاه سیکل ترکیبی چیست ؟ (قسمت اول)

اساس کار نیروگاه سیکل ترکیبی چیست ؟ (قسمت سوم)

کندانسور نیروگاه سیکل ترکیبی چیست ؟

بخار خروجی از توربین وارد کندانسور سیکل ترکیبی شده و در اثر تبادل حرارت در سیستم کولینگ اصلی مایع می گردد.

نوع کندانسور سیکل ترکیبی و نوع اتصال آن به توربین بسته به نوع سیستم خنک کن تعیین می شود.

نیروگاه سیکل ترکیبی

 

انواع سیستم های کولینگ مورد استفاده در نیروگاههای سیکل ترکیبی گروه مپنا

در بخش سیستم کولینگ اصلی نیروگاه سیکل ترکیبی و در همین مقاله توضیح داده خواهد شد.

نیروگاه سیکل ترکیبی

 

بخار مایع شده از کندانسور وارد پمپ های اکستراکشن می شود.

این پمپ بخارهایی که وارد کندانسور شده و مایع شده است را به سمت بویلرها برمیگرداند.

همیشه یکی از پمپ های اکستراکشن به حالت Stand by می باشد.

نیروگاه سیکل ترکیبی

 

روش تولید Evacuation یا ایجاد خلاء به کمک اجکتور چگونه است؟ 

با توجه به اینکه فشار کاری کندانسور کمتر از فشار اتمسفر می باشد،

از این سیستم برای ایجاد خلاء در کندانسور استفاده می شود.

در این سیستم از سه steam ejector شامل یک ejector راه انداز و دو ejector اصلی استفاده می شود.

بخار مورد نیاز اجکتورها از هدر بخار کمکی تامین میشود.

بخار خروجی از اجکتور راه انداز به هوا پرج شده اما بخار خروجی از اجکتورهای اصلی در کندانسور های اجکتور تبادل حرارت کرده و مایع می گردد.

بخشی  از این بخار که مایع نمی شود به هوا پرج می شود.

نیروگاه سیکل ترکیبی

فلش تانک و فلش باکس سیکل ترکیبی

بخار خروجی از درین های مختلف خطوط LP و HP  وارد این دو قسمت می شوند.

بخارهای وارد شده پس از انبساط در این مخازن بخشی از آنها مایع شده و بخش دیگر همچنان در حالت بخار باقی می ماند.

کندانس و بخار خروجی از این مخازن وارد بخش های مختلف سیستم کولینگ اصلی سیکل ترکیبی می شود.

نیروگاه سیکل ترکیبی

 

پمپ های اکسترکشن سیکل ترکیبی چه وظیفه ای دارند؟

از پمپ های اکسترکشن برای تقویت فشار آب خروجی از کندانسور و جبران افت های مسیر برای عبور دادن

از CPP، کندانسور اجکتور و کندانسور gland steam  و نهایتا رساندن آن به دی اریتور استفاده می شود.

نیروگاه سیکل ترکیبی

 

سیستم تصفیه آب کندانس یا (Condensate Polishing Plant (CPP

وظیفه این بخش حذف ذرات جامد معلق و مواد محلول در آب خروجی از کندانسور به منظور حفاظت از اجزای سیکل ترکیبی در برابر خوردگی است.

این سیستم وظیفه تصفیه جریان آب تقطیر شده براي اطمینان از اینکه ناخالصیها وارد سیستم تغذیه آب و بخـار نگردنـ،

و کیفیـت آب در حد استاندارد باشد را بر عهده دارد.

این سیستم در چرخه آب تغذیه شده پس از کندانسور سیکل ترکیبی نصب می شود

و آب تقطیر شده را قبـل از ورود به بویلر تصفیه می نماید.

وظیفـه سیـستم CPP

در نیروگاه های سیکل ترکیبی که براي تبدیل بخار به آب از جت کندانسورها استفاده می شود،

وظیفـه اصـلی سیـستم CPP تـصفیه آب تقطیـر شـده از آلومینیوم یا سیلیس احتمالی موجود است.

آلومینیوم یا سیلیس ممکن است در لوله هاي مبدل حرارتی جذب شده باشد.

در انواع سیستم خنک کننده تر، CPP براي تصفیه آب تقطیر شده استفاده می شود و باعث می شود فضولات خروجی از بویلر کاهش یابـد.

در برخی از نیروگاههای سیکل ترکیبیا این سیستم شامل دو مخزن Filter Sand و Mixed bed میباشد.

نیروگاه سیکل ترکیبی

 

در نیروگاههای سیکل ترکیبی ساخت مپنا عموما از فیلتر های پیری کُتد استفاده می شود.

این فیلترها حاوی رزین های یک بار مصرف بوده و پس از طی مدت تعیین شده تعویض می شود.

این سیستم دارای یک مسیر بای پس است که در صورت نیاز آب در گردش در سیکل اصلی از آن مسیر عبور داده می شود.

آب خروجی از این بخش پس از تبادل حرارت در کندانسور های اجکتور و gland steam

به سمت بویلر HRSG نیروگاه سیکل ترکیبی رفته و وارد دی اریتور یا هوازدا می شود.

البته در صورتی که CPP با فشار پایین کار کند بعد از CPP یک بوستر پمپ برای تقویت فشار در نظر گرفته می شود.

کنترل CPP در نیروگاه سیکل ترکیبی توسط یک سیستم کنترل منطقیِ متصل به سیستم DCS مرکزي انجام میگیرد.

نیروگاه سیکل ترکیبی

سیستم هوازدایی در بویلر HRSG نیروگاه سیکل ترکیبی

نیروگاه سیکل ترکیبی

 

آب خروجی از CPP قبل از ورود به بخش تولید بخار باید هوازدایی شود.

این آب وارد هیترهای آب کندانس در درون بویلر HRSG شده،

پس از گرم شدن با عبور از یک نازل وارد هوازدا می شود.

آب ورودی به هوازدا با بخار آب برخورد کرده و هوای موجود در آن خارج می شود.

سپس این آب از پایین هوازدا وارد مخزن ذخیره آب تغذیه می شود.

برای تامین بخار مورد نیاز این بخش ، بخشی از آب جمع شده در مخزن توسط اوپریتورهای این بخش تبخیر گردیده

و  از طریق مخزن ذخیره وارد هوازدا می شود.

نیروگاه سیکل ترکیبی

پمپ های تغذیه بویلر (Boiler Feed Pump) سیکل ترکیبی

سیستم تامین آب مورد نیاز بویلر های بازیاب حرارت شامل دو پمپ ۱۰۰% است.

آب خروجی از مخزن ذخیره آب تغذیه وارد پمپ تغذیه می شود.

این پمپ ها از نوع پمپ سانتریفیوژ هشت طبقه ای هستند.

برداشت آب با فشار ۱۲۰bar از دیس شارژ مرحله هشتم پمپ، جهت آبگیری درام HP استفاده می شود.

همچنین از آب برداشت شده از طبقه سوم پمپ با فشار ۲۰ بار  به منظور آب گیری درام LP بویلر HRSG استفاده میشود.

سیستم تغذیه آب همچنین کل آب مورد نیاز جهت اسپري در دیسوپرهیتر را تامین میکند.

نیروگاه سیکل ترکیبی

 

 

سه نوع سیستم کولینگ اصلی در نیروگاه سیکل ترکیبی

وظیفه سیستم کولینگ اصلی در نیروگاه سیکل ترکیبی خنک کردن بخار خروجی از توربین بخار و تبدیل آن به آب است.

نیروگاه سیکل ترکیبی

 

برای خنک کردن بخار خروجی از توربین های بخار در نیروگاه های سیکل ترکیبی از سه نوع سیستم کولینگ استفاده میشود.

نیروگاه سیکل ترکیبی

 

 

۱- سیستم کولینگ خشک مستقیم با استفاده از کندانسور هواخنک (ACC) 

نیروگاه سیکل ترکیبی

در سیستم کولینگ نوع ACC  گرمای بخار خروجی از توربین مستقیما به هوا منتقل می شود.

به این صورت که بخار خروجی از توربین به یک برج خنک کن هدایت می شود.

در آنجا بخار از میان مبدل های حرارتی هواخنک که عملکردی مانند رادیاتور ماشین دارند عبورکرده و با از دست دادن حرارت مایع می شود.

در این سیستم اتصال توربین به کندانسور از طریق یک داکت انجام می گردد.

از این سیستم در نیروگاه سیکل ترکیبی کرمان، نیروگاه سیکل زواره، نیروگاه سیکل ترگیبی گناوه، نیروگاه سیکل ترکیبی کاشان، نیروگاه سیکل ترکیبی چادرملو و نیروگاه سیکل ترکیبی سمنگان استفاده شده است.

معمولا در نیروگاههایی که از سیستم خشک یا (Condenser Cooled Air(ACC استفاده میشود،

یک کانال فلزي (داکت)، بخار را از Joint Expansion انتهاي بخش LP توربین به ACC منتقل میکند

و در آنجا توسط فنهایی که در زیر المانها تعبیه شـده اسـت بـا بـه گردش درآمدن جریان هوا،

بخار خنک کاري و در نهایت کندانس یا میعان می گردد.

طرز کار ACC

در پایان بخار کندانس شده در مخزنی بـه نـام Condenser Reciver Tank جمع آوري و سپس وارد سیستم میگردد.

لازم است بدانیم که ترکیب بخار ورودي به کندانسور به نسبت ۸۸ %بخار و ۱۲ %بخار اشباع (مخلوط آب و بخار) میباشد.

که این نسبت یک نسبت استاندارد جهت مگاوات و راندمان توربین می باشد و توسط سیستم خلاء کندانسور حفظ میگردد.

هرچه میزان خـلاء بـالا تـر رود سبب کم شدن درصد بخار و بیشتر شدن درصد بخار اشباع میگردد.

این مسله باعث می شود بتوانیم به مگاوات بیشتري دست پیدا کنیم.

ولی انجام این عمل در دراز مدت باعث خوردگی پرههاي توربین بخار و نهایتا بالا رفتن هزینه هاي تعمیرات می گردد،

پس همواره لازم است که نسبت استاندارد ذکر شده حفظ گردد.

بخار اشباع ورودي به کندانسور به نسبت ۸۸ %بخار و ۱۲ % آب میباشد.

نیروگاه سیکل ترکیبی

 

 

۲- سیستم کولینگ یک بار گذر

نیروگاه سیکل ترکیبی

در سیستم یک بار گذر آب خنک کننده از منبعی مانند دریا تامین می شود.

این آب از میان مجاری تعبیه شده در کندانسور گذشته و در اثر تبادل حرارت با بخار خروجی از توربین گرم شده و از کندانسور خارج می شود.

در سیستم گذر یکبار از غربالهاي دانه درشت، آشغال گیرها، تورهاي سیار و سیستم فیلترینگ از ورود آشغال، ماهی، موجودات دریایی به داخل سیستم جلـوگیري کرده و مانع و مسدود شدن لولههاي کندانسور میشود.

در پایان این آب مجددا به دریا تخلیه می شود.

در این سیستم توربین مستقیما به کندانسور متصل می شود.

نمونه این سیستم در نیروگاه شهید سلیمی نکا ساخته شده است.

نیروگاه سیکل ترکیبی

 

۳- سیستم کولینگ خشک غیر مستقیم (هلر)

نیروگاه سیکل ترکیبی

 

در سیستم هلر نیروگاه سیکل ترکیبی، با استفاده از انتقال بخشی از آب در گردش در سیکل اصلی به برج خنک کن،

گرمای بخار خروجی از توربین نیروگاه سیکل ترکیبی را به هوا منتقل می کند.

در این سیستم از کندانسور نوع دایرکت جت استفاده شده است.

در این نوع کندانسور آب کولینگ مستقیما بر روی بخار خروجی از توربین اسپری می شود.

در اثر این عمل بخار خروجی از توربین مایع شده و در بخش زیرین کندانسور سیکل ترکیبی جمع می شود.

در این سیستم برای اتصال توربین به کندانسور از قطعه ای به نام تی پیس استفاده میشود.

(Interconnection Piece (T-Piece/Neck براي اتصال بخار خروجی توربین با کندانسور استفاده میشـوند،

و شـامل اتـصالات و لـرزه گیرهـا (Joints Expansion) مـیباشند.

طرز کار هلر

برج خنک کننده خشک براي کاهش دماي آب داغ خروجی از کندانسور مورد استفاده قرار می گیرد.

واحدهاي مبدل حرارتی بـرج خنـک کننده به عنوان بخشهاي مثلثی دلتا شکل شناخته میشوند.

این دلتاها با توجه به اندازه برج خنک کننده به تعداد و اندازه( عرض و ارتفـاع ) متفـاوت میباشند، تقسیم می گردد.

لوله هاي واسط وظیفه انتقال آب گرم به دلتا ها و خارج کردن آب خنک شده از دلتاها را بر عهده دارند.

لوله های واسط شامل لوله هاي اطراف برج خنـک کننده و لوله هاي دلتاها میباشند.

متناسب با شرایط نیروگاه سیکل ترکیبی ، میزان کاهش دماي آب خروجی نسبت به ورودي ،

در سیستم خنک کننده اصلی بین ۵ تا ۱۵ درجه سانتیگراد می باشد.

نیروگاه سیکل ترکیبی

 

برای انتقال آب از کندانسور به برج از دو پمپ ۵۰ درصد CW استفاده شده است.

نیروگاه سیکل ترکیبی

 

سیستم دلتا هاي خنک کننده(Cooling Delta) 

آب در برج بین دلتاها توزیع می شود. دلتاها مبدل های حرارتی هواخنک به ارتفاع ۲۰ متر هستند.

در هر برج نیروگاه سیکل ترکیبی ۱۰۸ دلتا وجود دارد.

آب از بالا وارد دلتاها شده و از پایین خارج می شود.

دلتاهاي خنک کننده (یا همان رادیاتورهاي بزرگ ) به صورت عمودي در محیط دور تا دور برج خنک کننـده قـرار گرفتـه انـد.

دلتاها بـه صـورت مثلث هاي متقاطعی که در یک چارچوب محکم قرار دارند میباشند.

هر برج خنک کننده به شش قطاع قرینه با یکدیگر تقسیم میشود.

هر قطاع داراي دلتاهاي متفاوتی می باشند و جهت ارتباط بین قطاع ها براي پر شدن و تخلیه آسانتر،

یک مدار بـسته خنـک کننـده در نظـرگرفته شده است.

این مکانیزم در سیستم سرد کننده Heller که آب داغ با جریان هوا خنک میشود نیز به کار میرود.

ایـن سیـستم شـامل لوله هاي باله دار (که این باله ها براي افزایش سطح مقطع لوله و تبادل حرارتی سادهتر در نظر گرفته شده اسـت)،

اسـکلت فلـزي، هـواکش، موتورهاي محرك براي زاویه دادن به لوورها، عایق، روکش و .. میباشد.

هواکش این دلتا ها داراي موتورهایی مـیباشـند کـه توسـط DCS نیروگاه سیکل ترکیبی کنترل میشوند،

تا دماي مطلوب آب خنک شده حاصل گردد .

نیروگاه سیکل ترکیبی

 

آب برگشتی از برج سیکل ترکیبی وارد توربین های بازیاب یا هیدروتوربین می شود.

در این حالت از فشار آب برگشتی یک توربین آبی به چرخش در آورده میشود.

با کوپلینگی که بین توربین آبی و CW پمپ  انجام شده میتوانیم یک سوم توان پمپ از هیدروتوربین تامین میشود.

آب پس از خروج از هیدروتوربین وارد کندانسور می شود.

دمای آب خروجی از کندانسور در حدود ۴۷ درجه و دمای آب بازگشتی از برج در حدود ۳۷ درجه است.

 

سیستم خنک کننده در بار کامل (Cooler Peak) 

این سیستم براي بالا بردن اثر خنک کنندگی بکار میرود.

در فصل تابستان که لازم است سیستم خنک کننده سیکل ترکیبی با ظرفیت بیشتري کـار کنـد در سیـستم خنک کننده خشک استفاده میشود.

این سیستم به کمک ایجاد یک جریان گردباد هوا، مورد استفاده قرار میگیرد.

از این سیستم همچنین در فصل زمستان نیـز در هنگام راه اندازي اولیه براي گرم کردن سیستم استفاده میشود.

این سیستم شامل واحدهاي خنک کننده فوقانی، لوله هاي عایق، روکشها و نازلهاي اسپري آب میباشد.

 

سیستم پاشش روي پیک کولرها  (Deluging)

در هنگامی که هوا خیلی گرم می شود و دلتاها قادر به خنک کردن آب نیستند، بخشی از آب وارد پیک کولرها می شود.

اگر با اضافه شدن پیک کولرها به سیستم، تغییر دمای مورد نیاز حاصل نشود،

توسط سیستم دیلوج بر روی پیک کولرها آب پاشیده می شود.

بدین منظور با استفاده از یک تانک ذخیره و پمپ هایی که در آن قرار دارد،

آب روی رادیاتور های داخل پیک کولرها پاشش میشود.

با این عمل دمای آبی که از پیک کولرها خارج می شود، کاهش میابد.

آب خروجی از سیستم پاشش توسط سیستم تخلیه براي بازیابی

و استفاده مجدد در مخزن سیستم پاشش جمع آوري و ذخیره میگردد.

نیروگاه سیکل ترکیبیدر هر برج هلر نیروگاه سیکل ترکیبی ، سه مخزن دفنی قرار دارد.

دو عدد از آنها برای ذخیره آب سیستم کولینگ در زمان Shut down واحد و یک مخزن برای آب دیلوج استفاده می شود.

ظرفیت هر یک از مخازن دفنی در حدود ۳۳۰ متر مکعب است.

نیروگاه سیکل ترکیبی

در پایان شما را به خواندن بخش سوم از مقالات کاملا عملی و کاربردی  “اساس کار نیروگاه سیکل ترکیبی چیست ؟”  دعوت میکنیم…

اساس کار نیروگاه سیکل ترکیبی چیست ؟ (قسمت سوم)

اگر هنوز بخش اول را  نخوانده اید همین الان به لینک زیر مراجعه نمایید.

اساس کار نیروگاه سیکل ترکیبی چیست ؟ (قسمت اول)

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.