تحقیق مقاله نیروگاه برق توس

نیروگاه برق توس

مقدمات : نیروگاه توس جزو 32 نیروگاههای کشور است که در مشهد واقع است و توسط شرکت براون باوری در سال 1366 – 1364 راه اندازی شده است و در اولین سال حدود mw 600 برق تولید کرده است قدرت نامی ظرفیت هر واحد این نیروگاه mw 150 است که دارای 4 واحد است.

راندمان درصد این نیروگاه 35 استن و سمر تولید این نیروگاه در کل کشور 1/2 درصد خواهد بود.

از نظر تولید برق این نیروگاه 22 نیروگاه کشور است و  جزو نیروگاههای بخاری به شمار می رود.

این نیروگاه در 12 کیلومتری شمال غربی مشهد و در نزدیکی شهر توس که مدفن شاعر بلند آوازه ایران فردوسی قرار دارد.

کارکنان این نیروگاه به بیش از 510 نفر می باشند که 17% دارای لیسانس و بالاتر و 50% دیپلم و فوق دیپلم و 33% دارای مدرک پایین تر از دیپلم می باشند.

از ویژگی های این نیروگاه استفاده از کندانسور هوایی است که در آن به کارگیری هوا به عنوان عامل خنک کننده (جایگزین آب) از اهمیت بالایی برخوردار است و از اتلاف آب و کاهش سطح سفره های آب زیرزمینی پیش گیری می نماید.

تولید برق و نیروگاهها :

سیم پیچی که برق DC به آن می دهیم دتور نام دارد و سیم پیچ بیرونی را استاتور می نامیم که AC است نیروگاههای  گازی سوخت آن ممکن است مایع باشد ولی چون دودها باعث ایجاد چرخیدن توربین می شود به آن گازی می گویند و در نیروگاه بخاری، بخار توربین را می چرخاند.

نیروگاههای گازی 10 تا 15 دقیقه طول می کشد تا برق دهد و 1 سال نصب آن طول می کشد.

نیروگاههای بخاری 10 ساعت طول می کشد تا برق دهد و 4 سال نصب آن طول می کشد.

دود حاصل از نیروگاه گازی NO3 و NO2 درون آن است و خطرناک است ولی در بخاری تولید نمی شود و نیروگاه بخاری بهتر است.

راندمان نیروگاه گازی پایین است و 25% است ولی در نیروگاه بخاری 30% استو

نیروگاه گازی فقط بر دود پیک بار می خودر در زمستان و پاییز و با کمبود برق در تابستان نیروگاه گازی را 24 ساعت استفاده می کنند.

مضارب فرد 25000 ساعت نوبت تعمیرات بخاری می شود.

ولی در مضارب زوج 25000 ساعت تعمیرات اساسی آن است و حتی توربین فشار قوی را باز می کنند.

نیروگاه بخاری و گازی با هم ترکیب شدند سیکل ترکیبی نامیده می شوند و در این جا راندمان بالای 45% است در بخاری خیلی دوام دارد و در سیکل ترکیبی معلوم نیست دوام داشته باشد.

نیروگاه اتمی mw 1000 برق تأمین می کند مصرف برق کل کشور mw 37000 می باشند.

در نیروگاه اتمی یک هسته سنگین اورانیوم با بمباران نوترونی به دو هسته سبک تر تبدیل می شود و مقداری جرم به انرژی زیادی تبدیل می شود باعث ایجاد برق می شود.

نیروگاه برق آبی : بدون این که سوختی را مصرف کنید برق تولید می کنیم و جلوگیری از طغیان آب می شود .

معایب این نیروگاه : اگر آب نداشته باشیم نمی شود هیچ کاری بکنیم و در کشور حدود 4/9 برق از این راه تأمین می شود و هزینه نصب آن بالا است.

هزینه نصب گازی 250 دلار برای هر kw و نیروگاه برق آبی و بادی حدود 600 دلار و  اتمی حدود 700 دلار و بخاری 600 دلار هزینه دارد.

نیروگاه بادی : اگر وزش بادی باشد نیروگاه بادی نصب می کنند در بینالود 43 برج دارد که هر پایه m  40 است و 3 پره 5/23 متر دارد و همیشه سرعت باد باید بین m/s5 تا m/s 25 باشد نه بیشتر و نه کمتر، تعمیرات آن کم و افرادی که در آن کار می کنند کم است.

انرژی زمین گرمایی : در مناطق زلزله خیز این انرژی زیاد است مانند فیلیپن و آمریکا از انژری که از زلزله تأمین می کند در کوه آتشفشان و در جاهایی که آب گرم بالا می آید و مناطق زلزله خیز می توان از این انرژی استفاده کرد راه دیگری که در تولید برق انرژی خورشیدی است که انرژی گرمایی به الکتریکی تولید می شود.

دیسپاچینگ : محلی است که میزان مصرف و تولید برق را کنترل می کند که بزرگترین آن در تهران است و در پارک ملی قرار دارد و اصفهان جانشین تهران است، در شمال شرق در مشهد قرار دارد و شمال غربی در تبریز قرار دارد.

فرکانس کشور ما Hz 50 می باشد و باید دتور 3000  دور در  دقیقه بچرخد و اگر بیش از 3000 شد داریم بیشتر از حد برق تولید می کنیم و اسراف است و اگر کمتر بود داریم برق کم تولید می کنیم.

برق تولید شده باید با حداقل تلفات به مصرف کننده برسد تلفات با شدت جریان رابطه مستقیم دارد و شدت جریان با ولتاژ عکس هم هستند ولتاژ را باید با ترانسفورماتور افزاینده افزایش دهیم.

اختلاف پتانسیل خروجی ژنراتور در طوس km 5/11  است . این را تبدیل به km 132  می کنیم و بعد از آن به kw 600 تبدیل می کنیم و در جای مصرف ترانسفورماتور کاهنده می گذاریم و با ولتاژ زیاد انتقال می دهیم و در مصرف کننده ولتاژ را پایین می آورند که در کشور ما w 220 است.

سوخت نیروگاه طوس در تابستان از گاز است ولی در زمستان از مازوت استفاده می شود.

حفاظت و ایمنی : 1- جهانی 2- روحی و روانی

در نیروگاه اول حفظ جان بعد تجهیزات و بعد کار

برای ایمنی : 1- رفع عیب 2- مهار عیب 3- تجهیزات و حفاظت فردی – تغییر ساعت کار

مثلاً در بعضی از مشاغل برای جلوگیری از ضرر  و زیان هر یک سال کار 2 سال سابقه کار حساب می شود مثل رادیولوژی

بیماری های حاصل از کار : 1- زود رس    2- دیررس

مراحل برق گرفتگی : 1- تجهیزات              2- تجزیه                3- کربن

فاصله بین تجزیه شدن بدن تا تبدیل شدن به کربن 10 تا 20 ثانیه است.

در برق گرفتگی برای تست برق با پشت دست آن را تست می کنیم و اگر با جلوی دست تست کنیم دست می چسبد به آن حجم.

A : جامدات

B : مایعات

C : گازها

D : فلزی قابل اشتعال Ñ ترکیبات شیمیایی

E : برق یا Co2

اگر کسی را برق گرفت باپا به او لگد می زنیم و آن را می توان نجات داد.

سیستم اطفاء حریق : دسته بندی انواع تجهیزات از نظر اطفا حریق :

وسایل خاموش  کردن آتش :

 آب – کف – گاز هالون – کپسول های CO2  و پودر گاز

سیکل آب و بخار در نیروگاه طوس (سیکل رانکین ) :

نیروگاه بخاری بر اساس سیکل ترمودینامیکی رنکین کار می کند.

شرح سیکل : سیکل رنکین  به این صورت است که ابتدا آب را از مخزن های زیر زمینی می کشیم و به  آزمایشگاه شیمی برای تصفیه می فرستیم و با اضافه کردن مواد خاصی به آن، آن را تصفیه می کنند سپس در مخزن های کروکی شکل ذخیره می کنند که از آنان توسط پمپ به CNDTK وارد می شوند و توسط پمپ به FWT وارد می شود در این جا 5 هیتر داریم که 4 هیتر ما به این صورت آب را گرم می کنند که آب از یک طرف و بخار از طرف دیگر این هیتر رد می شوند و آب داخل هیتر را گرم می کند ولی در هیتر FWT آب درون لوله ها در جریان است و کل سطح آن را بخار گرم فرا گرفته است و آب داخل آن را به شدت گرم می کند اگر سطح آب داخل FWT کم باشد به پمپ دستور می دهد تا آب از داخل CNDTK بکشد و اگر سطح FWT زیاد باشد هیترها بسته شده و آب توسط همان کنترل کننده آب به مخزن های کروکی برمی گردد.

آب از FWT از طریق سه پمپ 50 درصد دوباره از هیترهای 4 و 5 رد می شود و توسط کنترل کننده آب که مانند یک شیر عمل می کنند به درام می رود بعد از درام آب گرم توسط سوپرهیترها تبدیل به بخار شده و به توربین فشار قوی می رود در این جا فشار تقریباً ثابت است موقع ورود در توربین فشار قوی درجه حرارت بخار بالا است و موقع خروج درجه حرارت آن کم می شود و برای این منظور به بویلر می رود که در آن جا حرارت را توسط سوپر هیترها بالا می برد بویلرها سوخت و هوا از بیرون می گیرند از سوخت برای احتراق استفاده می کند که در آن FDفن قرار دارند FD فن ها هوا را از بیرون گرفته و برای احتراق استفاده می کنند چون برای سوختن احتیاج به اکسیژن است باید بخار در بویلر به طور خیلی زیادی داغ شود اگر هنوز به اندازه ی کافی داغ نشده بود برای صرفه جویی در مصرف سوخت از GRFan استفاده می کنیم ما دود را از Stack می گیریم و توسط GRfm که از یک طرف آن فن بخار و از طرف دیگر آن دود عبور می کند سرعت GRFm باید کم باشد تا دود و بخار با هم ترکیب نشوند و موقعی که بخار داغ شد به بالای بویلر می رود که در آن جا سوپرهیت ها قرار دارند و آنان دمای بخار آب را به 540 و فشار at 125 می رسانند در بویلر بخار خشک تولید می شود و هیچ رطوبتی نباید داشته باشد چون رطوبت باعث تخریب توربین ها می شود بعد از عبور از سوپرهیت ها به توربین متوسط می رود که در توربین متوسط بخار باعث چرخاندن توربین شده و بخار آن موقع خروج کم می شود و بعد از آن به توربین فشار ضعیف می رود که توربین فشار ضعیف از بخار حداکثر استفاده را می کند و توربین فشار ضعیف به صورت دو پره ای می باشد و بعد از آن دمای بخار به شدت کم شده و از توربین به ژنراتور برای تولید برق انتقال می یابد و این بخار با دمای کم به کندانسور منتقل می شود و باعث تقطیر می شود و به آب تبدیل می شود کاهش فشار در کندانسور ناشی از تقطیر بخار آب به آب و کاهش حجم بخار است و خلاء ایجاد می شود که باعث مکش بخار از توربین به کدانسور می شود.

اگر خلاء زیاد باشد یک فشار از طرف کندانسور به توربین فشار ضعیف وارد می شود و طرف اول توربین فشار ضعیف (    2     1   ) اول از بخار استفاده می کند و در طرف دوم بخار را می فرستد و یک فشار از این ور و یک فشار از طرف خلا/ئ وارد می شود و ممکن است بخار در توربین تبدیل به قطرات آب شود که قطرات آب باعث تخریب توربین می شود.

در بویلر آب پاش داریم که باعث سرد کردن آن بخار می شود البته اگر دمای آن بخار خیلی بالا رفت از آب پاش استفاده می کنیم.

برای تولید برق AC بخار که از یک طرف باعث چرخاندن توربین می شود و از طرف دیگر برق DC به آن وارد می شود برق تولید شده kv 5/11 و kA 4/9 دارد.

کندانسور هوایی نوع مستقیم :  بخار وارد لوله های اینان می شوند و تبدیل به اب می شود هر واحد 30 لوله دارد که طول آن به km 480 می شود در این جا یک فن می گذاریم و باعث خنک کردن بخار داخل لوله می شود.

در نوع غیر مستقیم که در نیشابور و ... وجود دارد یک برج m 106 می سازند و هوا را از پایین می آید و به سمت بالا می رود و آب در لوله ها اطراف قرار دارند و آب را سرد می کند و آب پاشیده می شود در بخارها و آنان را تقطیر می کنند. بهترین نوع کندانسور سطحی می گویند که سیال خنک کننده ی آن آب است که در بندر عباس است.

کندانسور هوایی :  بخار از طریق لوله هایی با قطر m 6/3 به دلتاها می رود دفلکراتور مانع آمدن بخار می شود و یک بخار سهمی همیشه دارد که بقیه تقطیر شدند این بخار هم با آنان ترکیب می شوند و مانع یخ زدن آب می شوند موقع خروج بخار از توربین ضعیف یک مقدار رطوبت دارد که از راه میانبر آن را به CNDTK وصل می کنیم.

سؤال : چرا باید آب را به بخار و بخار را به آب تبدیل کنیم؟

اگر آب باشد باید از لوله هایی با قطر زیاد استفاده کنیم ولی اگر بخار باشد از لوله هایی با ابعاد کم و قطر کم استفاده می کنیم.

قانون دوم ترمودینامیکی : هیچ وقت نمی شود دستگاهی داشته باشیم که راندمان 100% داشته باشیم .

نکات :

در ژنراتور هیدروژن قرار دارد که سیم پیچ را خنک می کند برای این که هیدروژن با هوا ترکیب نشود از گلند استفاده می شود.

لیمیت بودن بار : یعنی بار ثابت و ربطی به فرکانس ندارد گاورنر دستی است وقتی از لیمیت خارج است با افزایش بار فرکانس زیاد بار ثابت و تابع فرکانس است