اجزا نیروگاه سیکل ترکیبی و بخار

فرزین رضاقلی
عمومی, مقالات

محتوا نمایش

نیروگاه سیکل ترکیبی

نیروگاه سیکل ترکیبی روشی کاربردی جهت کاهش تلفات در مرحله تولید میباشند.

در نیروگاه سیکل ترکیبی، با ترکیب نیروگاه های گازی و بخار متدوال با یکدیگر، از حرارت اتلافی توربین گازی جهت تولید کار بیشتر در توربین بخار استفاده میشود.

نیروگاه سیکل ترکیبی شامل قسمت های مختلفی است که شمای کلی آن بهمراه اجزا مختلف را می توانید در تصویر زیر مشاهده نمایید.

انواع نیروگاه سیکل ترکیبی

سیکل ترمودینامیکی سیکل ترکیبی پایه از دو سیکل نیروگاهی تشکیل شده است. یکی چرخه ژول یا برایتون که یک چرخه توربین گازی است و دیگری سیکل رانکین که یک چرخه توربین بخار است.

شمای کلی نیروگاه سیکل ترکیبی

دیاگرام ساده شده یک نیروگاه سیکل ترکیبی را در زیر مشاهده می کنید.

قسمت های اصلی نیروگاه سیکل ترکیبی

نیروگاه سیکل، موثرترین نوع در بین تمام انواع نیروگاههاست و میتواند راندمان بسیار بالایی یعنی در حدود 60% داشته باشد.

چنین نیروگاهی شامل سه قسمت اساسی زیر است:

توربین گازی و اجزای مربوطه
بویلر از نوع بازیافت حرارتی HRSG
توربین بخار و اجزای مربوطه

ویدیوی اجزا نیروگاه سیکل ترکیبی

مزایای ساخت نیروگاه سیکل ترکیبی

نیروگاه چرخه ترکیبی ، ساده تر و ارزانتر از نیروگاه بخار بوده و نیز زمان ساخت آن بسیار کوتاه تر از نیروگاه بخار است.

ضمنا امکان ساخت مرحله ای این نیروگاه امتیاز دیگری است تا دولت ها را جهت ساخت نیروگاه سیکل ترکیبی تشویق کند!

بدین صورت که در مرحله اول نیروگاه گازی نصب و مورد بهره برداری قرار میگیرد و در مرحله دوم با درآمد حاصل از فروش انرژی تولیدی از توربین گازی، مخارج ساخت قسمت ترکیبی یعنی HRSG و توربین بخار حاصل میشود.

راندمان خالص یک نیروگاه توربین گازی در حدود 38% و برای نیروگاه بخار در حدود 45% است در حالی که راندمان نیروگاه سیکل ترکیبی میتواند در حدود 60% باشد!!!

هزینه های نیروگاه سیکل ترکیبی به دلیل مخارج بهره برداری و نگهداری پایین و تعداد نیروی انسانی مورد نیاز کمتر، بسیار کم بوده و عامل دیگری در جهت انتخاب این نوع نیروگاه است.

چرا ترکیب نیروگاه توربین گازی و توربین بخار، برخلاف سایر چرخه های ترکیبی از مقبولیت بیشتر و گسترده تری برخوردار هستند ؟

این ترکیب، استفاده از تجهیزاتی را که در نیروگاه های با سیکل منفرد بکار گرفته میشوند را ممکن میسازد بنابراین هزینه های توسعه پایین خواهد بود.
هوا، سیال بی مشکل و ارزانی است که در توربین گازی میتواند به دمای بالا (بیشتر از 1000 درجه سانتیگراد) برسد.
فرآیند بخار از آب استفاده میکند که آن نیز ارزان و بطور گسترده در دسترس است و برای رنج های دمایی پایین و متوسط مناسب است.

نتیجه گیری

حرارت تلف شده از یک توربین گازی، سطح دمایی کاملا مناسب برای داشتن یک فرآیند بخار خوب را فراهم میکند.

بنابراین کاملا منطقی است که در چرخه بالا از توربین گازی و در چرخه پایین از توربین بخار استفاده شود.

اجزا نیروگاه بخار

در یک نیروگاه سوخت فسیلی (بخار) از انرژی شیمیایی ذخیره شده در سوخت‌های فسیلی نظیر زغال سنگ، نفت کوره، گاز طبیعی یا مازوت به‌طور مداوم به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود. این انرژی گرمایی به وسیله توربین‌ها به انرژی مکانیکی تبدیل شده و در نهایت انرژی مکانیکی توسط ژنراتورهای الکتریکی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود.این نیروگاه از قسمت هایی تشکیل شده است که در مقاله زیر شرح داده شده است.