خانه » پروژه » برق و الکترونیک و مخابرات » دانلود پایان نامه نیروگاههای بخاری
دانلود پایان نامه نیروگاههای بخاری

دانلود پایان نامه نیروگاههای بخاری

دانلود پایان نامه نیروگاههای بخاری
فهرست
فصل اول ۴
نیروگاههای بخاری ۴
۱-۱- مقدمه ۴
۱-۲- سیکل ترمودینامیکی نیروگاه بخاری ۷
۱-۲-۱- مقدمه ۷
۱-۲-۲- سیکل کارنو با استفاده از بخار آب ۸
۱-۲-۳- سیکل رانکین ۹
۱-۳- دیگ بخار و تجهیزات جانبی آن ۱۴
۱-۳-۱- مقدمه ۱۴
۱-۳-۲- اکونومایزر ۱۶
۱-۳-۳- درام ۱۷
۱-۳-۵- سوپر هیتر ۱۹
۱-۳-۶- دی سوپرهیتر یا اتمپراتور ۲۱
۱-۳-۷- ری هیترها ۲۳
۱-۴-گرمکن های آب تغذیه و دی اریتور ۲۴
۱-۴-۱- گرمکن های آب تغذیه ۲۴
۱-۴-۲- دی اریتور ۲۵
۱-۵- کوره یا محفظه احتراق ۲۶
۱-۵-۱- مشخصات سوخت مایع مصرفی در کوره ۲۶
۱-۵-۲-ساختمان مشعل ها و روش های پودر کردن سوخت در آنها ۲۷
۱-۶- تجهیزات جانبی دیگ بخار ۲۹
۱-۶-۱- گرمکن هوا ۲۹
۱-۶-۲- دریچه های کنترل هوا یا دمپرها ۳۰
۱-۶-۳- دودکش ۳۱
۱-۷- فن های نیروگاه ۳۲
۱-۸- والوها ۳۶
۲-۹- کندانسور ۳۷
۲-۹-۱- مقدمه ۳۷
۲-۹-۲- اصول کار و وظایف کندانسور ۳۸
۱-۹-۳- انواع کندانسور از نظر ساختمان قرار گرفتن آنها ۳۹
۱-۹-۴- انواع کندانسور از نظر خنک سازی بخار ۳۹
۱-۱۰- سیستم های آب گردشی خنک کننده کندانسور ۴۱
۱-۱۰-۱- مقدمه ۴۱
۱-۱۰-۲- انواع سیستم های خنک کن ۴۲
۱-۱۰-۳- سیستم یکبار گذر ۴۳
۱-۱۰-۴- سیستم چرخشی ۴۴
۱-۱۰-۵-سیستم ترکیبی ۴۹
۱-۱۱-توربین و تجهیزات جانبی آن ۵۰
۱-۱۱-۱- مقدمه ۵۰
۱-۱۱-۲- طبقه بندی توربین های بخار ۵۱
۱-۱۱-۳- اجزاء مختلف توربین ۵۵
۱-۱۱-۴- کوپلینگ ها ۶۱
۱-۱۱-۵- ترنینگ گیر ۶۳
۱-۱۱-۶- گلندهای توربین ۶۴
فصل دوم: ۷۰
نیروگاه های گازی ۷۰
۲-۱- مقدمه ۷۰
۲-۲-سیکل قدرت گازی ۷۳
۲-۲-۱-مقدمه ۷۳
۲-۲-۱- سیکل استاندارد برایتون ۷۴
۲-۲-۳- بازده سیکل برایتون ۷۵
۲-۳- تجهیزات نیروگاه گازی ۷۸
۲-۳-۱- مقدمه ۷۸
۲-۳-۲- کمپرسور ۷۹
۲-۳-۲-۱- کمپرسور محوری ۷۹
۲-۳-۳- بازیاب ها ۸۱
۲-۳-۴- محفظه احتراق ۸۲
۲-۳-۵- توربین گازی ۸۵
۲-۳-۷- راه اندازی توربین گازی ۸۷
فصل سوم ۹۳
نیروگاه سیکل ترکیبی ۹۳
۳-۱- مقدمه ۹۳
۳-۲- نیروگاه چرخه ترکیبی با دیگ بخار بازیاب ۹۶
۳-۳- محاسبه بازده نیروگاه چرخه ترکیبی ۱۰۲
فصل چهارم ۱۰۴
مصرف داخلی نیروگاه های بخاری- گازی و پتانسیلی ۱۰۴
۴-۱- مقدمه ۱۰۴
۴-۲- مصرف داخلی نیروگاه های بخاری ۱۰۶
۴-۴- تغذیه مصرف داخلی نیروگاه ۱۱۰
۴-۵ تغذیه برق اضطراری ۱۱۰
۴-۶- تغذیه شینdc 113
۴-۷- سیستم برق اضطراری ۱۱۵
۴-۹- اثر ارتفاع نصب در نیروگاه های گازی و مصرف داخلی آنها ۱۱۷
۴-۱۰- مصرف داخلی نیروگاه چرخه ترکیبی ۱۱۹
فصل پنجم ۱۲۴
مقایسه اجمالی نیروگاهای بخاری – گازی – سیکل ترکیبی ۱۲۴
مقدمه ۱۲۴
۱-۵- واحدهای بخاری ۱۲۵
۳-۵- سیکل ترکیبی ۱۳۰
۳-۳-۵- مقایسه نیروگاههای سیکل ترکیبی و نیروگاههای بخاری ۱۳۳
۵-۵- تولید نیروگاههای ایران ۱۳۸
۱-۵-۵- قدرت نصب شده (قدرت نامی) : ۱۳۸
نتیجه گیری ۱۴۲
فصل اول
نیروگاههای بخاری
۱-۱- مقدمه
نیروگاههای بخاری یکی از مهمترین نیروگاههای حرارتی می باشند که در اکثر کشورها، از جمله ایران سهم بسیار زیادی را در تولید انرژی الکتریکی بر عهده دارند، به طوریکه سهم تولید این نوع نیروگاهها حدود ۳/۴۷% کل تولید انرژی کشورمان می اشد. از مهمترین این نیروگاهها در کشورمان می توان به نیروگاههای شهید سلیمی نکا ،‌شهید رجایی قزوین، شهید محمدمنتظری اصفهان، رامین اهواز، اسلام آباد اصفهان، طوس مشهد، بعثت تهران، شهید منتظر قائم کرج، تبریز، بیستون کرمانشاه ، مفتح (غرب) همدان، و بندرعباس اشاره نمود. مشخصات این نیروگاهها به همراه دیگر نیروگاههای بخاری کشورمان در سال ۱۳۸۱ را میتوان در جدول (۱-۱) مشاهده نمود.
در این نیروگاهها، از منابع انرژی فسیلی از قبیل نفت، گاز طبیعی، مازوت و غیره استفاده میشود؛ به این ترتیب که از این سوختها جهت تبدیل به انرژی حرارتی استفاده شده، سپس این انرژی مکانیکی، و در مرحله بعد به انرژی الکتریکی تبدیل می گردد. به عبارت دیگر در این نیروگاه سه نوع تبدیل انرژی صورت می گیرد. اولین نوع، تبدیل انرژی شیمیایی (انرژی نهفته در سوخت) به انرژی حرارتی است که این تحول در وسیله ای به نام دیگ بخار صورت می پذیرد. این تبدیل انرژی باعث می شود که آب ورودی به دیگ بخار تبدیل به بخار با دمای زیاد شود. دومین نوع، تبدیل انرژی حرارتی به انرژی مکانیکی است که این تحول در توربین نیروگاه صورت می گیرد و انرژی حرارتی در بخار ورودی به توربین، تبدیل به انرژی مکانیکی چرخشی محور توربین می شود. سومین و آخرین نوع از تبدیل انرژی در نیروگاههای بخاری، تبدیل انرژی مکانیکی روتور به انرژی الکتریکی می باشد که این تحول در ژنراتور نیروگاهها صورت می گیرد. در نهایت، انرژی الکتریکی توسط خطوط انتقال به مصرف کنندگان منتقل می شود. در این فصل برآنیم تا تجهیزات این نوع نیروگاهها را تشریح کنیم. بدین منظور ابتدا سیکل ترمودینامیکی بخاری بیان می گردد. پس از آشنایی مقدماتی با تجهیزات اصلی یک نیروگاه از قبیل توربین، دیگ بخار، کندانسور، و پمپ تغذیه، به طور مجزا، تجهیزات اصلی و جانبی این نیروگاهها مطرح می شود.
جدول (۱-۱) : مشخصات نیروگاههای بخاری ایران در سال ۱۳۸۱
نیروگاه محل جغرافیایی زمان بهره برداری تعداد واحدها قدرت نامی هرواحد MW مجموع تولید MW
رامین اهواز ۷۸-۱۳۵۸ ۶ ۳۱۵ ۱۸۹۰
شهیدسلیمی نکا ۶۰-۱۳۵۸ ۴ ۴۴۰ ۱۷۶۰
شهیدمنتظری اصفهان ۷۸-۱۳۶۳ ۸ ۲۰۰ ۱۶۰۰
شازند اراک ۸۰-۱۳۷۹ ۴ ۳۲۵ ۱۳۰۰
بندرعباس بندرعباس ۶۴-۱۳۵۹ ۴ ۳۲۰ ۱۲۸۰
شهیدرجایی قزوین ۱۳۷۱ ۴ ۲۵۰ ۱۰۰۰
مفتح غرب همدان ۱۳۷۳ ۴ ۲۵۰ ۱۰۰۰
اسلام آباد اصفهان ۶۷-۱۳۴۸ ۵ ۳۲۰*۲
۱۲۰*۱
۵/۳۷*۲ ۸۳۵
تبریز تبریز ۶۸-۱۳۶۵ ۲ ۳۶۸ ۷۳۶
بیستون کرمانشاه ۱۳۷۳ ۲ ۳۲۰ ۶۴۰
شهیدمنتظرقائم کرج ۵۲-۱۳۵۰ ۴ ۲۵/۱۵۶ ۶۲۵
طوس مشهد ۱۳۶۵ ۴ ۱۵۰ ۶۰۰
شهیدمدحج اهواز ۱۳۵۴ ۲ ۱۴۵ ۲۹۰
بعثت تهران ۴۷-۱۳۴۶ ۳ ۵/۸۲ ۵/۲۴۷
شهیدبهشتی لوشان ۱۳۵۲ ۲ ۱۲۰ ۲۴۰
ایرانشهر ایرانشهر ۸۱و۷۶-۷۵ ۳ ۶۴ ۱۹۲
مشهد مشهد ۱۳۵۳ ۳ ۶۰*۲ ۱۲۰
زرند کرمان ۱۳۵۲ ۲ ۳۰ ۶۰
شهیدفیروزی تهران ۱۳۳۸ ۴ ۵/۱۲ ۵۰
۱-۲- سیکل ترمودینامیکی نیروگاه بخاری
۱-۲-۱- مقدمه
تقریباً تمام سیستمهایی که انرژی ذخیره شده در سوخت را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند، دارای یک سیال در گردش سیکل هستند. این سیستم ها را میتوان بر اساس نوع سیال در گردش به صورت زیر دسته بندی نمود:
الف) سیکل های قدرت گازی: سیستم های قدرتی هستند که در آنها، سیال در گردش به صورت گاز است و تغییر فازی در سیکل صورت نمی گیرد. از مهمترین این سیستمها میتوان به توربین های گازی، موتورهای دیزلی و … اشاره نمود. در این نوع سیکل ها معمولاً هوا و مواد سوختی در شرایط محیط و با نسبت معینی وارد سیستم می شود و پس از طی یک رشته تحول به صورت محصول های احتراق از سیستم خارج میشوند. بدین ترتیب اگر چه این سیستم ها، یک سیکل مکانیکی را طی می کنند، ولی دارای یک سیکل ترمودینامیکی نیستند و اصطلاحاً از نظر ترمودینامیکی به سیستم های باز مشهور هستند.
ب ) سیکل های قدرت بخاری: سیستم های قدرتی هستند که در آنها، سیال در گردش ضمن طی کردن سیکل، تغییر فاز می دهد و بر خلاف سیکل های قدرت گازی، یک سیکل ترمودینامیکی را طی می کنند. این سیکل ها از نظر ترمودینامیکی یک سیکل بسته را تشکیل می دهند که سیال در گردش، همواره در سیستم، جریان دارد. سیالی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد آب است که به صورت دو فاز مایع و بخار در سیکل، جریان می یابد. سیکل قدرت بخاری که در نیروگاههای بخاری استفاده می شود، سیکل رانکین است. قبل از تشریح سیکل رانکین نیروگاه بخاری، باید سیکل ایده ال کارنو و دلایل عدم استفاده از آن را در این نیروگاهها بیان نماییم.
۱-۲-۲- سیکل کارنو با استفاده از بخار آب
همانطور که از مباحث ترمودینامیک می دانیم سیکل کارنو، یک سیکل ایده‌ال است که بازده سیکل کارنو فقط به درجه حرارتهای منابع گرم و سرد بستگی دارد و به سیال در گردش، ارتباطی ندارد. حال باید دید که چرا چنین سیکلی که دارای بالاترین بازده است، برای سیال بخار آب استفاده نمی شود. بدین منظور، سیکل کارنو به همراه منحنی دما – انتروپی را مطابق شکل (۱-۱) در نظر بگیرید.
سیکل کارنو از چهار مرحله اصلی تشکیل شده است:
۱) یک فرآیند دما ثابت برگشت پذیر که گرما از یک منبع با دمای بالا به سیال منتقل می شود (تحول ۳-۲).
۲) یک فرآیند آدیاباتیک برگشت پذیر انبساطی که با انجام کار در توربین، دمای سیال از دما منبع گرم به دمای منبع سرد کاهش می یابد (تحول ۴-۳).
۳) یک فرآیند دما ثابت برگشت پذیر که گرما از سیال، به منبع با دمای پایین منتقل می شود (تحول ۱-۴).
۴) یک فرآیند آدیاباتیک برگشت پذیر تراکمی که با انجام کار، دمای سیال از دمای منبع سرد به دمای منبع گرم افزایش می یابد (تحول ۲-۱)
هر یک از فرآیندهای فوق، به طور جداگانه برگشت پذیر هستند و از این رو، سیکل به طور کامل برگشت پذیر است. اما کاربرد سیکل کارنو با استفاده از سیال بخار آب به طور کامل برگشت پذیر است. اما کاربرد سیکل کارنو با استفاده از سیال بخار آب عملی نمی باشد. دلایل غیر عملی بودن سیکل کارنو آن است که اولا تحول ۱-۴ یک تحول دماثابت و فشار ثابت است که در کندانسور حاصل می گردد، اما نمی توان کیفیت نقطه (۱) را که سیال ورودی به پمپ تغذیه است کنترل نمود؛ زیرا اگر نقطه (۱) در محل مطلوب و مورد نظر نباشد، فشردن بخار به طور انتروپی ثابت در پمپ تغذیه غیر ممکن است ثانیاً تراکم یک ماده در حالت دو فاز با شرط انتروپی ثابت (مثل ترکیب مایع – بخار در نقطه (۱) از سیکل کارنو) تحول مشکلی خواهد بود. ثالثاً امکان انتقال حرارت در دیگ بخار تحت یک تحول دما ثابت وجود ندارد؛ زیرا این کار مستلزم سطح انتقال حرارت بی نهایت می باشد لذا همواره انتقال حرارت، فرآیندی برگشت ناپذیر تلقی می شود.
۱-۲-۳- سیکل رانکین
یک نمونه از سیکل ساده رانکین با سیال بخار آب به همراه نمودار (T-S) را مطابق شکل (۱-۲) در نظر بگیرید.
در این سیکل، ابتدا آب با فشار کم توسط پمپ تغذیه (BFP) به آب با فشار زیاد تبدیل می شود (تحول ۲-۱) و آب با فشار زیاد به سمت دیگ بخار منتقل می شود. در دیگ بخار به وسیله انتقال حرارت از منبع گرم به سیال آب، دمای آب ورودی افزایش می یابد. این انتقال حرارت به حدی است که سیال آب ورودی به دیگ بخار، افزایش می‌یابد. این انتقال حرارت به حدی است که سیال آب ورودی به دیگ بخار، تبدیل به بخار اشباع می شود (تحول ۳-۲) . این تحول به صورت یک تحول با فشار ثابت است. بخار اشباع خارج شده از دیگ بخار، پس از عبور از پره های توربین منبسط می شود که این انبساط، باعث ایجاد کار در طول محور توربین می گردد (تحول ۴-۳). این تحول، یک تحول آدیاباتیک است که باعث می شود تا سیال خروجی از توربین به صورت بخار مرطوب (بخار همراه مایع) در آید. حرارت موجود در این بخار مرطوب در وسیله ای به نام کندانسور جذب می شود (تحول ۱-۴).
نهایتاً سیال خروجی از کندانسور به صورت مایع اشباع وارد پمپ تغذیه می گردد.
در این سیکل، مقدار گرمای داده شده به سیال در دیگ بخار معادل با سطح (۵-۶-۳-۲-۵) و مقدار کار انجام شده توسط توربین معادل با سطح (۱-۴-۳-۲-۱) در شکل (۳-۲-ب) است. در نتیجه میتوان گفت که مقدار حرارت تلف شده در کندانسور، برابر با سطح (۵-۶-۴-۱-۵) می باشد با توجه به سطح فوق میتوان بازده سیکل مذکور را به صورت زیر به دست آورد:
(۳-۱) مساحت ۱-۴-۳-۲-۱ = مقدار کار انجام شده = بازده
مساحت ۵-۶-۳-۲-۵ مقدارگرمای داده شده به سیکل
بازده سیکل رانکین در عملکرد بین دو دمای حداکثر و حداقل مشابه با سیکل کارنو، کمتر از باده سیکل کارنو است؛ زیرا دمای متوسط در دیگ بخار سیکل رانکین، کمتر از دمای سیال در دیگ بخار سیکل کارنو است. از مشکلات سیکل مذکور، کاهش بازده آن نسبت به سیکل کارنو ، و وجود مایع در سیال بخار خروجی از توربین می باشد. در سیکل های عملی نیروگاههای بخاری، به منظور افزایش بازده سیکل رانکین و رفع مشکلات مربوطه، تمهیداتی صورت می گیرد که عبارتند از:
۱) افزایش دمای بخار ورودی به توربین به وسیله پس تافتن بخار
۲) افزایش فشار سیال ورودی به توربین
۳) کاهش فشار سیال خروجی از توربین
حرارت انتقال یافته به خار به اندازه سطح (b-3-3-b-b) افزایش می یابد. از آنجایی که در عمل، نسبت این دو سطح بیشتر از نسبت کار خالص به حرارت دریافتی برای بقیه سیکل است، لذا میتوان نتیجه گرفت که با پس تافتن بخار ورودی به توربین، بازده سیکل افزایش می یابد. به عبارت دیگر میتوان نوشت:
بازده بدون پس تافتن بخار = سطح ۱َ۱۲۳۴ > سطح ۴۱َ۱۲۳۳ = بازده با پس تافتن بخار
سطح baَ۲۳۴a سطح baَ۲۳۳a
همچنین عمل پس تافتن بخار آب، سبب می گردد تا رطوبت بخار خروجی از توربین کم گردد که این موضوع موجب کاهش خوردگی پره های دهانه خروجی توربین میشود….
برای خرید اطلاعات خود را وارد کنید
  • کلیه پرداخت های سایت از طریق درگاه بانک سامان انجام می گیرد.هر مرحله از خرید می توانید مشکل خود را با پشتیبان و فرم تماس با ما در جریان بگذارید در سریعترین زمان ممکن مشکل برطرف خواهد شد
  • پس از پرداخت وجه ، فایل محصول هم قابل دانلود می باشد و هم به ایمیل شما ارسال می گردد .
  • آدرس ایمیل را بدون www وارد نمایید و در صورت نداشتن ایمیل فایل به تلگرام شما ارسال خواهد شد .
  • در صورت داشتن هرگونه سوال و مشکل در پروسه خرید می توانید با پشتیبانی سایت تماس بگیرید.
  • پشتیبان سایت با شماره 09383646575 در هر لحظه همراه و پاسخگوی شماست
  • اشتراک گذاری مطلب

    راهنما

    » فراموش نکنید! بخش پشتیبانی مقاله آنلاین ، در همه ساعات همراه شماست

    اطلاعات ارتباطی ما پست الکترونیکی: Article.university@gmail.com

    تماس با پشتیبانی+ ایدی تلگرام 09383646575

    برای سفارشتان از سایت ما کمال تشکر را داریم.

    از اینکه ما را انتخاب نمودید متشکریم.

    معادله فوق را حل نمایید *

    تمام حقوق مادی , معنوی , مطالب و طرح قالب برای این سایت محفوظ است