دیگ بخار در نیروگاه
یکی از کاربردهای دیگ بخار، استفاده از دیگ بخار در نیروگاه است. در این مقاله در مورد کاربرد دیگ بخار در نیروگاه می پردازیم.
در نیروگاه های بخار ، توربین با استفاده از بخار داغ به چرخش در می آید . در واقع آب تصفیه شده خالص از طریق حرارت در بویلرها تبدیل به بخار آب خشک شده و با ورود به محوطه توربین به گردش در آمده و در نهایت با گردش ژنراتور، برق تولید می شود.
نیروگاه چرخه ترکیبی نیروگاهی است که شامل تعدادی توربین گاز و توربین بخار می‌شود . در این نوع نیروگاه ، با استفاده از بویلر بازیاب ، از حرارت موجود در گازهای خروجی از توربین‌های گاز، برای تولید بخار آب مورد نیاز در توربین‌های بخار استفاده می‌شود . در نیروگاه سیکل ترکیبی ، از این انرژی استفاده شده و بویلر توربین بخار بدون نیاز به سوخت ، بخار آب تولید می‌کند . بنابراین ، با استفاده از این روش، راندمان سیکل افزایش می‌یابد.
طرز کار نیروگاه بخار | دیگ بخار در نیروگاه
در این نیروگاه ابتدا آب به داخل بویلر پمپاژ می شود . بویلر وظیفه تبدیل آب به بخار را بر عهده دارد . زیرا کوره موجود در دیگ بخار با ایجاد گاز های داغ آب پمپاژ شده در سیستم را به بخار اشباع تبدیل می نماید . جهت آشنایی با نحوه کارکرد دیگ بخار به مقاله ای با همین نام مراجعه نمایید.
البته به منظور افزایش راندمان سیستم ابتدا در اکونومایزر آب به مقدار مناسبی پیش گرم می شود . اکونومایزر از یک لوله سری تشکیل شده که در مسیر گاز های داغ خروجی قرار میگیرد . از این رو گرمای که قرار است هدر رود را مجددا استفاده می کنند . پس از آن بخار اشباع تولیدی به بخش سوپر هیتر منتقل می شود .
تجهیزات نیروگاه برق
- بویلر
- بویلر کمکی
- توربین
- سیستم خنک کننده
- ژنراتور
- اکونومایزر
- ری هیتر
- فن ها
- دودکش
- سوپر هیتر
مزایای دیگ بخار نیروگاه
- قابلیت بازیابی حرارت
- عملکرد با راندمان بالا
- مصرف سوخت کمتر و انتشار کربن کمتر به محیط زیست
- تجهیزات با دوام و مقاوم
- امکان تنظیم درجه حرارت بخار ورودی ها و خروجی ها
- تنظیم سرعت حرکت توربین ها با استفاده از بخار فوق اشباع
ویژگی تولید انرژی با نیروگاه های بخار
در این نیروگاه ها از سوختن سوخت های فسیلی مثل نفت و گاز طبیعی و مازوت ، حرارتی تولید می شود که توسط آن آب درون دیگ بخار (خرید دیگ بخار) به بخار خشک تبدیل می شود . بخار خشک یعنی بخاری که کاملاً به صورت گازی باشد و هیچ گونه قطره آبی در آن نباشد و دمای آن بالای 500 درجه سانتی گراد باشد.
این بخار خشک وارد توربین ها می شود و روتور توربین ها را به چرخش در می آورد . در اثر چرخش محور توربین ها ، ژنراتور شروع به چرخش می کند و برق تولید می شود . بخارهای خشک خارج شده از توربین ها وارد کندانسور شده و به مایع تبدیل می شوند . کندانسور وسیله ای است که بخار خشک را سرد کرده و به مایع تبدیل می کند . مایع حاصل توسط پمپ هایی مجدداً به دیگ بخار پمپاژ می شوند .
بویلر چگونه بخار تولید میکنند؟
ابتدا یک نگاه جزئی به ساختار بویلر ها بندازیم تا بفهمیم آن ها چگونه کار میکنند . خوب گفتیم بویلر ها وسیله های بزرگی برای جوشاندن آب هستند پس نتیجه می‌شود باید سه جزء اساسی را همیشه دارا باشند :
- سیستم تغذیه آب
- سیستم هدایت بخار
- سیستم سوخت رسان
از قرار گیری این سه سیستم جدا گانه در کنار هم یک بویلر نیروگاهی ساخته می‌شود . در بویلر آب سرد وارد مخزن می‌شود و سپس از طریق لوله ها وارد مخزن حرارتی می‌شود . در مخزن سوخت و هوا مخلوط شده و با جرقه شروع به سوختن میکنند . نیز آب در لوله ها بخار شده و سپس وارد و به علت چگالی کمتر روی آب قرار میگیرد .
نمونه سوخت رسانی دیگ بخار و سیکل تولید برق در یک نیروگاه
در تمام طول خطوط انتقال مازوت به بویلرهای بخار اصلی و سوزاندن مازوت ، لوله های بخار هم به طور موازی به لوله های مازوت چسبیده شده و هر دو با هم عایق بندی شده اند بر سر راه مازوت زمانی كه از مخازن اصلی به سمت دیگ های بخار اصلی حركت می كنند 2 مرحله وجود دارد .
- زمانی كه مازوت ها از مخازن اصلی بیرون می آیند چند عدد هیتر بخاری است كه موجب گرم شدن مازوت می شوند مقداری از مازوت گرم شده به مخازن باز می گردد و مقداری از آن هم به مرحله دوم می رود .
- هشت عدد فیلتر برای تمیز كردن مازوت وجود دارد این فیلترها كه به صورت استوانه ای شكل هستند ، در درون خود صافی هایی دارند كه ذرات آلوده كننده مازوت پشت صافی ها باقی می مانند و در ته استوانه ته نشین می شوند كه بعدا آن را بیرون می آورند در بیرون از این صافی ها پمپی وجود دارد كه این پمپ مازوت خروجی از فیلتر را به سمت دیگ بخار اصلی می فرستد .