دانلود تحقیق مبدلهای حرارتی نیروگاهی و تأسیسات حرارتی برودتی

نیروگاه منتظر قائم در زمینی به مساحت تقریبی یک کیلومتر مربع واقع در کیلومتر هفت جاده ملارد در ناحیه کرج بنا شده و در حال حاضر دارای چهار واحد بخار است که هر یک به ظرفیت اسمی 25/156 مگاوات و 6 واحد گازی، سه واحد سیکل ترکیبی می باشد.

اولین واحد بخار نیروگاه در تاریخ 29/6/50 آماده بهره برداری شد و با شبکه پارالل گردید.

سوخت مصرفی نیروگاه گاز و سوخت سنگین از نوع مازوت و گازوئیل است که مازوت مصرفی از پالایشگاه تهران توسط خط لوله مستقیم به نیروگاه فرستاده می شود.

آب مصرفی نیروگاه نیز توسط 9 حلقه چاه عمیق که در محوطه و در خارج محوطه نیروگاه حفر شده تأمین می گردد.

نیروگاه دارای قسمت های اصلی به شرح زیر می باشد:
1- قسمت شیمی و تصفیه آب: وظیفه این قسمت تولید آب بردن بدون سختی (تصفیه فیزیکی) و آب مقطر (بدون یون) مورد نیاز واحد را می باشد .

همچنین مواد شیمیایی لازم را در سیکل های آب و بخار تزریق می کند و در فواصل معین آزمایشات لازم جهت تعیین وضعیت شیمیایی سیکل آب و بخار نیروگاه را انجام می دهد.

2- بویلر: بویلر هر واحد از نوع درام دار ری هیت دار، کوره آن تحت فشار و دارای فن گردش دهنده گاز می باشد.

طبق طرح تولید 000/100/1 پوند بخار در ساعت با فشار psi 1875 و درجه حرارت 1005 در خروجی ری هیتر دارد.

راندمان کل بویلر برابر 90 درصد می باشد.

3- سیکل آب تغذیه: در سیکل آب تغذیه واحد سه گرمکن فشار ضعیف از نوع بسته، یک دیراتور یا دی گارز از نوع باز یا تماس مستقیم و دو گرمکن فشار قوی از نوع بسته منظور شده است.

این سیکل طبق طرح قادر است آب تغذیه را از 108 در کندانسور به 450 در ورود به بویلر برساند.

4)آب خام: سیستم آب خام فقط از چندین لوله و شیر تشکیل شده است و آب را به مقدار لازم به تمام نیروگاه که به آن احتیاج است می فرستد.

تأمین آب خام توسط چندین حلقه چاه عمیق می باشد بدین ترتیب که آب چاه ها به تلمبه خانه و استخر دمنده آب فرستاده شده و از تلمبه خانه توسط پمپ ها به لوله اصلی آب خام فرستاده می شود.

چون این سیستم به دیگر سیستم ها وابستگی ندارد می توان هر زمان که لازم شد آنرا در مدار قرار داد و عملاً این سیستم همیشه در مدار است حتی اگر تمام قسمت ها متوقف باشند برای تأمین آب آتش نشانی باید مدار باز باشد.

در مورد بسته نگه داشتن اشنعاب هائی که به آن احتیاج ندارند باید دقت فراوان شود چون هرگونه غفلت در این مورد سبب وارد آمدن خسارت می گردد مثلاً ممکن است که کیفیت آب موجود در تانک های آب تصفیه شده را پائین آورد.

در شرایط نرمال بهره برداری، تأمین آب مخازن برای تهیه محلول های شیمیائی مورد نیاز دستگاه ها توسط آب مقطر (واقع در خروجی پمپ کندانسور هر واحد) می باشد ولی اگر سیستم آب کندانسه در مدار نباشد (در شروع راه اندازی) می توان از آب خام جهت تهیه محلول شیمیائی استفاده نمود.

سیستم آب خام از یک لوله 16 اینچی تشکیل شده که انشعاب های مشروحه زیر را تغذیه می کند:
الف: یک لوله 4 اینچ جهت آب آتش نشانی
ب: یک لوله 4 اینچ جهت تغذیه ورودی آب شستشو دهنده پیش گرم کن های هوای دوار بویلر
پ: یک لوله 2 ابنچ جهت تأمین آب آبکاری برای یاتاقان های رتور بهم زننده داخل کلاریفایر و آب معمولی جهت دوش های اضطراری و شستشو دهنده ها و شروع راه اندازی در صورت کمی آب فیلتر برای تهیه محلول شیمیایی
د: یک لوله یک اینچ جهت روان ساز بهم زننده کلاریفایر
ه‍ : دو لوله 2 اینچ جهت شستشوی کف کلاریفایرها
و: یک لوله 3اینچ برای تأمین آب سیستم کلرزنی
ز: دو لوله 10 اینچ برای تغذیه آب خام به کلاریفایر واحد یک و دو
د: دو لوله مستقیم آب خام برای تأمین سطح برج های خنک کن در حالت اضطراری
5)سیستم تصفیه آب: تصفیه خانه یا پیش تصفیه قسمتی که آب را از خط اصلی آب خام گرفته و بعد از کلاریفایر و فیلتر کردن از نظر کیفی به حدی می رساند که آماده تحویل سیستم یون گیرها باشد تا در یون گیرها کلید املاح محلول در آن گرفته شود.

تصفیه خانه شامل تجهیزات زیر می باشد:
الف: کلاریفایر (دستگاه گیرنده سختی آب یا تصفیه فیزیکی آب) که تا 2168 گالن در دقیقه آب خام جهت تصفیه به آن وارد می شود و خود نیز مجهز به تجهیزات زیر است.

1- شیر پروانه ای جهت کنترل ورود آب خام به کلاریفایر
2- جریان سنج FE13 که جریان آب خام به کلاریفایر را اندازه گرفته و انتقال دهنده جریان 13FT که سیگنال متناسب با جریان آب خام به 13 FTR می فرستد و همچنین میزان کلر تزریقی به کلاریفایر توسط سیگنال فوق کنترل می شود.

3- شیر کنترل سطح با شیرهای جداساز و شیر فرعی (by pass)
4- شیر بک فلاش که با هوا عمل می کند و هوای آن از طریق شیر سلونوئیدی فرستاده می شود.

5- شیر هوائی تخلیه لجن که هوای عمل کننده آن از طریق شیر سلونوئیدی فرستاده می شود.

6- چهار مسیر تغذیه شیمیایی که عبارتند از: یک مسیر کلر به ورودی آب خام به کلاریفایر، یک مسیر تزریق کلرور فریک بداخل قیفی کلاریفایر و دو مسیر تغذیه آب آهک بداخل قیفی کلاریفایر 7- مسیر آب جهت آبکاری یا یاطاقان بالا و پائین محور یا رتور کلاریفایر 8- تعدادی مسیر نمونه گیر از قسمت های مختلف کلاریفایر و شیر پروانه ای خروجی کلاریفایر سیستم تغذیه شیمیایی: تغذیه شیمیایی برای تصفیه اولیه آب در سیستم پیش تصفیه بکار می رود که شامل: تزریق کلر به ورودی آب خام به کلاریفایر و تزریق کلر و اسید سولفوریک به ورودی آب تانک کلاریفایر شده.

کلر به صورت گاز محلول در آب تزریق می شود و کلرورفریک، آهک، اسید سولفوریک بصورت محلول های نسبتاً ضعیف، یا رقیق بوسیله پمپ ها تزریق می گردد.

تزریق مواد شیمیایی بطور اتوماتیک و متناسب با جریان آب خام ورودی به کلاریفایر انجام می گیرد.

جریان ورودی بوسیله یک جریان سنج اندازه گیری شده و توسط انتقال دهنده سیگنال متناسب جریان جهت کنترل تزریق مواد شیمیایی فرستاده می شود.

غلظت محلول ها و میزان کلر تزریقی بستگی به کیفیت آب خام دارد که توسط واحد شیمی تعیین می گردد.

یون گیرها: یون گیرها یا بی یون کننده ها قسمت آخر تصفیه آب را جهت تأمین آب مقطر (بدون یون) مورد نیاز بویلر تشکیل می دهند.

بعلت بالا بردن فشار و درجه حرارت در بویلر آب مورد استفاده بویلر باید بهترین کیفیت ممکنه را دارا باشد به همین دلیل از دو دستگاه یون گیر به صورت سری و پشت سر هم استفاده می شود.

نخستین دستگاه شامل کاتیون و آنیون (کاتیون گیرنده یون های مثبت و آنیون گیرنده یون های منفی می باشد) است که آب خروجی آنها جهت تصفیه بیشتر از دستگاه دوم که اصطلاحاً آن را میکس بد (گیرنده یون های ضعیف منفی و پالایش مجدد) می نامند گذرانده می شود.

برای هر واحد یک سری کامل کاتیون و آنیون و میکس بد وجود دارد.

در ابتدای تصفیه کلر در محل ورودی آب به کلاریفایر وارد شده و با آن مخلوط می گردد.

آب آهک و کلرور فریک جهت کمک به عمل تصفیه و به قسمت وسط یا قیفی کلاریفایر وارد می شود و با آب کلر شده شده مخلوط می گردد.

در ابتدای راه اندازی سیستم پیش تصفیه 3 تا 7 روز وقت صرف ساختن لجن یا رسوبات در کف کلاریفایر می شود.

این لجن عمل رسوب گیری را بهتر می سازد.

زیرا به مقدار زیادی کیفیت آب خروجی از کلاریفایر بستگی به مقدار این لجن دارد و در طول راه اندازی می توان مقدار رسوب و لجن تشکیل شده در کف کلاریفایر را آزمایش کرد.

جهت جلوگیری از زیاد شدن سطح لجن و ثابت نگه داشتن آن هرچند ساعت یکبار (حدود چهار ساعت) مقداری از لجن های اضافی از طریق تخلیه کلاریفایر خارج می گردد.

آب خروجی از کلاریفایر وارد تانک کلاریفایر می شود و در آن ذخیره می گردد.

در محل ورودی تانک به آن کلر و اسید سولفوریک جهت تصفیه بیشتر اضافه می شود.

آب کلاریفایر شده از تانک ذخیره توسط پمپ و از طریق یک شیر کنترل سطح، مخزن دو راهه و تانک فیلتر به تانک آب فیلتر شده فرستاده می‌شود، آب فیلتر شده بوسیله پمپ ها از تانک آب فیلتر شده به یون گیرها فرستاده می شود و بعد از عبور از کاتیون و آنیون و میکس بد به تانک ذخیره آب مقطر وارد می گردد.

بعد از مدتی که یون گیرها اشباع می شوند یا یون در آب خروجی مشاهده می شود بطور اتوماتیک از مدار خارج و در سیکل احیاء قرار می گیرند و پس از احیاء مجدداً آماده بهره برداری می شوند و تا زمانی که یک سری یون گیر در حال احیاء است سری دوم یون گیر در حال بهره برداری است و آب مقطر مورد نیاز را تأمین می‌کند.

6)برج خنک کن: برج خنک کن واحد بخار از نوع تر یا تبخیری است و هر برج دارای شش عدد قیفی پنکه دار بمنظور کمتر شدن فشار منطقه ریزش آب از اتمسفر می باشد.

ساختمان برج از چوب ساخته شده است.

آب خنک شده از استخر کف برج توسط سه پمپ آب گردشی (c.w.p) که دو عدد آنها در بهره برداری نرمال در حال کار می باشد به کندانسور فرستاده می شود.

طبق طرح جریان آب در حال گردش از برج به کندانسور توسط پمپ ها GPM000/750 می باشد و هربار قادر است حدود Btu000/000/450 حرارت از کندانسور جذب کند.

همچنین نیروگاه دارای سه عدد برج از نوع برج طبیعی یا natural draught cooling tower می باشد.

بدنه خارجی این برجها از بتون مسلح می باشد که بروی پایه قرار دارند.

آب کندانسور توسط c.w pump به ارتفاع 15-10 متری بالای برج فرستاده می شود و از طریق رادیاتورهائی پائین می آید و حرارت گرفته شده توسط رادیاتورها بوسیله هوائی که از قسمت زیرین به بالای برج که به واسطه ارتفاع بلند و دمپرهای برج ایجاد می گردد از دهانه بالای برج خارج می شود.

سیستم کنترل: در واحدهای بخار نیروگاه بیشتر از سیستم های نئوماتیکی و الکتریکی جهت نشان دهنده ها، باز و بسته کردن شیرها و کنترل سطح مخازن و وضعیت دمپرها و شیرها استفاده شده است.

رنگ لوله ها: در این نیروگاه لوله ها و خطوط انتقال مواد به رنگ های مشخصی هستند برای مثال خطوط آب خام و آب خنک کن به رنگ سبز، لوله های روغن به رنگ زرد، لوله های آب آتش نشانی به رنگ قرمز و لوله های سوخت به رنگ سیاه می باشد.

توربوژنراتور: توربین هر واحد دارای سه قسمت IP.

LP و HP پشت سرهم می باشد و شافت آن توسط کوپلینگ به شافت ژنراتور متصل است.

ژنراتور کاملاً بسته و تحت فشار هیدروژن با ماکزیمم فشار psi30 می باشد.

وجود هیدروژن باعث کاهش اصطکاک و فشار زیاد آن کمک در امر خنک کردن سریع سیم پچ های ژنراتور می کند.

گاز هیدروژن توسط چهار مبدل آبی واقع در چهارگوشه ژنراتور خنک می شود.

جرقه گیر و خازن روی هر فاز ژنراتور جهت حفاظت ژنراتور از تغییرات ولتاژ، نزدیک ترمینال خروجی ژنراتور قرار دارد.

مولدهای حرارتی نیروگاه : مولد بخار (بویلر): واحد مولد بخار از قسمت های زیر تشکیل شده است: 1- کوره ها و شعلها 2- قسمت هوای احتراق 3- قسمت دود یا گاز 4- قسمت بخار اصلی 5- باز گرمکن یا ری هیتر 6- تغذیه آب و مواد شیمیائی کوره و مشعل ها Furnace and burners سوخت از طریق دوازده مشعل به کوره یا اطاق احتراق تزریق می شود.

این دوازده مشعل در چهار گوشه کوره و در سه طبقه بالا، وسط و پائین قرار گرفته اند.

چهار مشعل طبقه پائین استفاده برای سوخت سنگین و همچنین سوخت سبک یا گازوئیل می باشد.

در صورتی که از گاز جهت احتراق استفاده شود مولد بخار دارای دوازده مشعل گازسوز می باشد.

دوازده شمعک سوخت سبک که هریک برای یک مشعل بوده که انرژی لازم را جهت روشن کردن مشعل ها دارا می باشند.

عمل روشن کردن شمعک ها از راه دور و از اطاق فرمان صورت می گیرد.

شمعک ها و مشعل های سوخت سبک برای پودر کردن سوخت مصرفی خود از هوای فشرده استفاده می کنند ولی مشعل های سوخت سنگین، سوخت را به طور مکانیکی پودر می کنند.

مسیر ورودی و خروجی سوخت به مشعل ها مجهز به بخار جهت شستشو می باشد که با