هيتر :

     گرمكن يا هيتر دستگاههايي هستند كه توسط آن آب ورودي به بويلر را گرم مي‌كنند تا درجه حرارت آب بالا رود تا به تجهيزات و لوله‌هاي بويلر آسيب نرسد، اين اقدام توسط هيترها انجام مي‌گردد، هيترها به دو صورت وجود دارند :

نکته مهم : برای بهره گیری از متن کامل پژوهش یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و پژوهش دانشگاهی در رشته های مختلف می باشد که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

1ـ هيترهاي باز            

2ـ هيترهاي بسته

هيترهاي باز : هيترهايي هستند كه حرارت را مستقيم به آب منتقل مي‌كنند.

هيترهاي بسته : هيترهايي هستند كه حرارت را از طريق لوله‌ها و محيط به آب منتقل مي‌كنند.

     به هيترهايي كه قبل از پمپ تغذيه قرار مي‌گيرند هيترهاي فشار ضعيف گفته مي‌گردد و به هيترهايي كه بعد از پمپ تغذيه قرار مي‌گيرند هيترهاي فشارقوي گفته مي‌گردد.

     سوپر هيتر : بخاري كه از درام خارج مي‌گردد داراي قطره‌هاي آب مي‌باشد كه باعث مي‌گردد پره‌هاي توربين آسيب ببينند و خوردگي و پوسيدگي در پره‌ها ظاهر گردد براي اينكه بخار به توربين آسيب نرساند بايد قبل از برخورد به پره‌هاي توربين به بخار خشك تبديل گردد، اين اقدام (خشك كردن) توسط سوپر هيتر انجام مي‌گردد.

     فرق هيتر و سوپر هيتر اين می باشد كه : هيتر باعث مي‌گردد كه درجه حرارت آب ورودي به بويلر زياد گردد ولي سوپر هيتر باعث مي‌گردد بخار ورودي به توربي به بخار خشك تبديل گردد.

بـويـلـر :

     آب پس از خروج از پمپ تغذيه (Feed Pump ) و شير يكطرفه وارد اكونومايزر مي‌گردد كه اولين قسمت ديگ بخار مي‌باشد، كه حاوي تعدادي لوله موازي می باشد كه در آخرين مرحله دود خروجي از بويلر لوله‌هاي اكونومايزر قرار دارند داخل اين لوله‌ها آب تغذيه ورودي به بويلر جريان دارد اين آبها مادامي كه لوله‌هاي اكونومايزر را طي مي‌كنند حرارت دود را جذب نموده و سپس به درام هدايت مي‌گردند. بنابراين اكونومايزر سبب مي‌گردد كه راندمان بالا برود.

     آب در درام با آبهاي داخل آن در هم شده و سپس از طريق لوله‌هاي پائين آورنده به لوله‌هاي ديواره‌اي و محوطه احتراق وارد مي‌گردد، همانطور كه از نام محوطه احتراق پيداست، فضايي می باشد كه اقدام احتراق در آن صورت مي‌گيرد. اطراف اين محوطه تعداد زيادي لوله‌هاي موازي نزديك به هم كه به لوله‌هاي ديواره‌اي موسوم هستند پوشيده شده می باشد. بخشي از حرارت حاصل از احتراق از طريق تشعشع و جابجايي به اين لوله‌ها منتقل مي‌گردد، اينها نيز حرارت را به آب داخل خود منتقل مي‌نمايند. بنابراين در كوره هر سه نوع انتقال حرارت با يكديگر انجام مي‌گيرد. حاصل اين تبادل حرارت جذب حرارت توسط آب داخل لوله‌ها و تبديل آن به بخار می باشد. به عبارت ديگر كليه بخاري توليدي ديگ در اين لوله‌ها ايجاد مي‌گردد، از طرف ديگر جذب حرارت توسط لوله‌هاي ديواره‌اي باعث خنك شدن فضاي اطراف كوره مي‌گردد و لذا شكلي از نظر عايقكاري ديواره‌هاي اطراف محفظه احتراق پيش نخواهد آمد پس مي‌توان گفت كه لوله‌هاي ديواره‌اي همانطور كه از نامشان پيداست ديواره كوره را تشكيل مي‌دهند.

     حركت جريان آب در داخل لوله‌هاي ديواره‌اي از پائين به بالاست هرچه آب در طول كوره به طرف بالا حركت كند حرارت بيشتري را جذب نموده و در نتيجه بخار بيشتري توليد مي‌گردد. در بويلرهاي گردش طبيعي، اين حركت به صورت طبيعي انجام مي‌گيرد و لذا در خاتمه در لوله‌هاي ديواره‌اي، مخلوطي از آب و بخار خواهد بود كه به محض ورود به درام آب و بخار از يكديگر جدا مي‌شوند. در بويلرهاي گردش اجباري، جريان آب در داخل لوله‌هاي ديواره‌اي به كمك يك پمپ كه در مسير لوله‌هاي پائين آورنده نصب می باشد انجام مي‌گيرد.

     در بويلرهاي بونسون نيز اين جريان به كمك پمپ آب تغذيه انجام مي‌گردد و ساختمان اين بويلر به گونه‌اي می باشد كه احتياج به درام نمي‌باشد و بخار تبديل شده مستقيماً به سوپر هيتر مي‌رود.

بطور كلي درام دو وظيفه اصلي را بعهده دارد :

     1ـ اقدام کردن به عنوان يك مخزن ذخيره كه جهت ديگ بخار :

     درام مي‌تواند با ذخيره آب و يا بخار در خود در شرايط بحراني بهره‌برداري از بويلر مقداري از نيازهاي ضروري آب و يا بخار را تامين نمايد.

     2ـ تقسيم آب و بخار :

     آب و بخار ايجاد شده در لوله‌هاي ديواره‌اي وارد درام شده و به وسيله تجهيزاتي كه در داخل درام هست آب و بخار كاملاً از هم جدا شده و به اين ترتيب امكان عبور بخار بدون ذرات آب بطرف سوپر هيتر فراهم مي‌گردد.

     در درام اعمال ديگري نظير تقسيم يكنواخت آبهاي ورودي از طريق اكونومايزر و يا تزريق محلولهاي شيميايي به بويلر نيز انجام مي‌گيرد. هواي مورد لزوم احتراق توسط فنهاي FD.Fan تامين مي‌گردد بنابراين فن با در نظر داشتن مكشي كه ايجاد مي‌نمايد هواي محيط را مكيده و در كانالهايي كه در نهايت به محوطه احتراق (مشعلها) ختم مي‌گردد به جريان مي‌اندازد. فنها داراي انواع و اقسام مي‌باشند، نظير فنهاي جريان شعاعي و يا فنهاي جريان محوري و يا تركيبي كه در طراحي ديگ بخار با در نظر داشتن مقدار هواي لازم و فشار آن و همچنين راندمان مورد نظر يكي از اين انواع انتخاب مي‌گردند.

     براي كنترل مقدار هواي ورودي به بويلر و از دريچه‌هاي كنترل هواي بهره گیری مي‌گردد. غالباً اين دريچه‌ها به صورت اتوماتيك كنترل مي‌گردند، البته طبيعي می باشد كه با دست نيز قابل كنترل هستند در مسير دود نيز چنين دريچه‌هايي هست كه به صورت باز يا بسته اقدام مي‌كنند.

     GR.Fan : اين فنها مقداري از گازهاي خروجي از بويلر را پس از اكونومايزر گرفته و مجدداً در كوره بويلر به جريان مي‌‌اندازد اين كار معمولاً جهت كم كردن حرارت دودي كه از دودكش خارج مي‌گردد می باشد. اكونومايزر باعث مي‌گردد راندمان بالا رود زيرا آب حرارت دود را جذب نموده و در قسمتهاي بعد سوخت كمتري براي بالا بردن درجه حرارت آب لازم می باشد.

     آخرين مرحله مسير دود، دودكش می باشد كه گازهاي خروجي از بويلر را به محيط بيرون هدايت مي‌نمايد. طبيعي می باشد ارتفاع دودكش تأثیر تعيين كننده‌اي در هدايت دود و عدم آلودگي محيط دارد.

     سوخت ديگهاي بخار در كشورمان، سوختهاي مايع و گاز تشكيل مي‌دهند كه بيشتر مازوت و گاز طبيعي براي سوخت مشعلهاي محفظه احتراق بهره گیری مي‌گردد. آب ورودي به بويلر بايد دماي آن حداقل 195 باشد تا به لوله‌ها و تجهيزات بويلر آسيب وارد نكند.

تـوربـين :

     توربين‌هاي بخار دسته‌اي از توربو ماشينها را تشكيل مي‌دهند كه عامل در آنها بخار آب مي‌باشد توربين بخار براي نخستين بار در پايان قرن گذشته به عنوان ماشين حرارتي بكار گرفته شده و از ان زمان تا كنون پيشرفت‌هاي زيادي در طراحي، ظرفيت، توليد و راندمان انها حاصل شده كه امروزه به صورت گسترده در نيروگاههاي حرارتي و نيز برخي از واحدهاي صنعتي ديگر بكار گرفته مي‌شوند.

     بخار سوپر هيتر ورودي به توربين كه حاوي مقدار قابل ملاحظه‌اي انرژي حرارتي می باشد در آنجا به انرژي جنبشي تبديل شده و در نهايت بصورت كار مكانيكي برروي روتور بدل مي‌گردد. مزاياي عمده توربين بخار نسبت به ساير محركهاي مكانيكي سرعت بالا (توربين‌هاي بخار در صورتي كه مستقيماً با ژنراتور كوپل شوند، داراي دور 3000 RPM و در صورتي كه از طريق جعبه دنده به هم مرتبط گردند، دور آنها مي‌تواند بيشتر باشد)، ابعاد كوچك و امكان توليد قدرت بالاي آنها مي‌باشد.

     توربين‌هاي ضربه‌اي و عكس‌العملي، اولين مدلهاي توربين بخار بوده كه در آنها بخار در جهت محوري پس از چندي برادران ژونگستروم نخستين توربين بخار شعاعي را كه در آن منبسط مي‌گردد، بخار در جهت شعاعي منبسط مي‌گرديد را ابداع نمودند.

     توربين‌هاي ژونگستروم فاقد پره‌هاي ثابت هستند و از دودميك متفاوت تشكيل يافته‌اند كه برروي آنها چندين مرحله پره‌هايي در محيط دواير متحدالمركز نصب شده می باشد. در اثر انبساط بخار پره‌ها و نيروي عكس‌العمل ناشي از آن ديسكها در دو جهت مختلف و با سرعتي يكسان شروع به چرخش مي‌كنند، به اين ترتيب هر كدام از آنها مي‌توانند محرك يك ژنراتور باشند.

     امروزه اغلب توربين‌هاي بخار داراي چندين مرحله انبساط بخار در پره‌ها هستند كه پره‌هاي اوليه به صورت ضربه‌اي و پس از آن به صورت مخلوطي از ضربه‌اي و عكس‌العملي می باشد.

از نظر تعداد مراحل انبساط بخار، توربين‌ها به سه دسته تقسيم
مي‌شوند :

     الف) توربين‌هاي يك مرحله‌اي (HP : فشارقوي).

     ب) توربين‌هاي دو مرحله‌اي (HP : فشارقوي و LP : فشار ضعيف).

     ج) توربين‌هاي سه مرحله‌اي (HP : فشارقوي، IP : فشار متوسط و LP : فشار ضعيف).

در توربين‌هاي نوع اول : بخار پس از انبساط در انتهاي پوسته وارد كندانسور مي‌گردد، در توربين‌هاي نوع اول LP و HP مي‌توان گفت يكپارچه‌اند و در نوع دوم اين اقدام در دو پوسته جدا از هم صورت مي‌گيرد و بخار خروجي از پوسته LP وارد كندانسور مي‌گردد، در نوع سوم كه براي واحدهاي با قدرت بالا بود و بخار پس از انبساط در پوسته HP (فشارقوي) به بويلر بازگشته و در لوله‌هاي بار گرمايي مي‌گيرد و پس از آن وارد پوسته IP (فشار متوسط) شده در نهايت بخار از اين پوسته به پوسته LP (فشار ضعيف) فرستاده شده و از آنجا به كندانسور زير مي‌گردد. البته توربين‌هاي مدرن امروزي با قدرت 600MW به بالا داراي دو پوسته LP مجزا از هم مي‌باشند.

ژنـراتـور :

     جزئي از يك نيروگاه مي‌باشد كه براي تبديل انرژي مكانيكي دوران شناخت ژنراتور به انرژي الكتريكي از آن بهره گیری مي‌گردد.

     ژنراتورهاي موجود در نيروگاه بخاري (توربو ژنراتور) از نوع ژنراتور سه فاز سنكرون (همزمان يا دور ثابت) و معمولاً دو قطبه مي‌باشد كه از دو قسمت اساسي روتور و استاتور تشكيل گرديده می باشد. ژنراتورها با قدرت‌هاي بالا اصولاً به صورت دو قطب ساخته مي‌شوند كه براي فركانس 50Hz شبكه با سرعت 3000RPM مي‌گردند ( ) كه در آن n سرعت گردش روتور ژنراتور و f فركانس شبكه و p تعداد جفت قطب مي‌باشد. روتور ژنراتورها به صورت يك تكه فولاد نورد شده ساخته شده شيارهايي در جهت طولي روي آن هست و در اين شيارها شمش‌هايي قرار داده شده می باشد كه بر اثر عبور جريان مستقيم ازداخل شمش‌ها، روتور به صورت آهنربا در مي‌آيد براي انتقال جريان تحريك به روتور از رينگ‌هاي لغزشي بهره گیری مي‌گردد. در داخل محيط استاتور ژنراتور سه سيم‌پيچ با همديگر 120 مكاني اختلاف فاز دارند پيچيده شده می باشد. بر اثر دوران روتور، فلوي مغناطيسي متغيري سيم‌پيچي‌هاي استاتور را قطع كرده و ولتاژ سه فازي در سيم‌پيچي‌ها استاتور القاء مي‌كنند به طوري كه هر چه مقدار جريان DC عبوري از روتور كم و زياد گردد ولتاژ القاء شده در سيم‌پيچ‌ها كم و زياد مي‌گردد.

تحريك ژنراتور :

     به وجود اوردن ولتاژ تحريك از طريق اتصال به رينگ‌هاي لغزشي روتور ژنراتور توسط جاروبكها به وجود مي‌آيد، روشهاي گوناگوني براي تحريك استاتور هست كه اجمالاً به چند نوع آن تصریح مي‌كنيم :

     1ـ تحريك توسط ژنراتور جريان دائم : در اين روش ژنراتور جريان دائم مستقيماً روي روتور AC نصب گرديده كه با چرخش ژنراتور AC در ژنراتور جريان دائم، ولتاژ مستقيم به وجود آمده روتور توسط جاروبكها به روتور ژنراتور وصل گشته به اين ترتيب جريان تحريك ژنراتور تامين مي‌نمايد.

     2ـ تحريك تريستوري : در اين روش از تريستور جهت يكسو كردن ولتاژ متناوب و تبديل آن به ولتاژ مستقيم جهت تامين جريان تحريك بهره گیری مي‌گردد. بديهي می باشد كه ولتاژ متناوب مستقيماً از خروجي ژنراتور توسط ترانسفورماتور تحريك تامين مي‌گردد. زاويه آتش تريستورها براي ميزان كردن ولتاژ يكسو شده توسط رگولاتور انجام مي‌گردد.

     3ـ تحريك ديناميكي : در اين روش از يك موتور آسنكرون جداگانه براي به حركت درآوردن روتور يك ژنراتور جريان مستقيم بهره گیری مي‌گردد، جريان مستقيم توليد شده جريان تحريك ژنراتور را تامين مي‌كند.

     4ـ ژنراتور بدون جارو : در اين روش در روي ژنراتور، يك ژنراتور سه فاز با قطب‌هاي خارجي كوپل نموده‌اند. جريان متناوب در سيم‌پيچ روتور اين ژنراتورها توسط ديودهاي سيليسيم كه در روي محور جا داده شده می باشد، با محور با محور روتور به چرخش در‌ مي‌آيد يكسو شده و پس از تبديل به جريان دائم، توسط كابلي كه از داخل محور ژنراتور عبور مي‌كند به سيم‌پيچي تحريك ژنراتور هدايت مي‌گردد لازم به توضيح می باشد روشهاي 1 و 3 و 4را تحريك ديناميكي و روش 1 را تحريك استاتيكي مي‌نامند.

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

حفاظت ژنراتور :

     ژنراتورها مهمترين و با ارزشترين دستگاههاي نيروگاهها مي‌باشند و نقص داخلي آنها علاوه بر زياني كه به خود ژنراتور وارد مي‌كند باعث قطع شدن قسمت زيادي از انرژي نيروگاه مي‌گردد وظيفه دستگاههاي حفاظتي ژنراتور پيدا کردن خطا در مراحل ابتدائي می باشد و در صورت لزوم قطع ژنراتور از شبكه و برداشتن تحريك مي‌باشد اصولاً خطاهايي كه در ژنراتور اتفاق مي‌افتد يا در اثر كمبود و نقصان ايزولاسيون و عايقبندي قسمتي از سيم‌پيچ ژنراتور و كابلهاي ارتباطي آن می باشد و يا بستگي به عوامل خارجي ديگر دارد، لذا حفاظت ژنراتور به دو دسته تقسيم مي‌گردد :

   1- حفاظت پیش روی خطاهاي داخلي : اين خطاها ممكن می باشد در سيم‌پيچ استاتور مثل اتصال بين دو فاز و اتصال حلقه و اتصال زمين رخ دهد و يا در روتور مثل اتصال زمين و اتصال حلقه و قطع تحريك اتفاق بيفتد.

     2- حفاظت پیش روی خطرات خارجي : اين خطاها ممكن می باشد در شبكه پيش آيد، مانند اتصال كوتاه در شبكه و بار نامتعادل و ازدياد ولتاژ در اثر برداشتن قسمت بزرگي از بار ژنراتور، يا ممكن می باشد در وسيله گرداننده روتور ژنراتور پيش آيد، مثل خراب شدن توربين و قطع بخار وسايل حفاظتي. بايد سريعاً قسمت معيوب و اتصالي شده را پيدا كرده و نه تنها ژنراتور را از شبكه خارج كند بلكه انرژي كه سبب اتصالي و خطا شده می باشد را نيز از بين ببرد و علاوه بر ان تحريك را قطع كند و دستگاه خاموش كننده جرقه را بكار اندازد تا از خسارت به ژنراتور جلوگيري گردد.

برای دیدن قسمت های دیگر این پژوهش لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد بهره گیری کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

دسته بندی : برق

دیدگاهتان را بنویسید