نیروگاه

تعداد بازدید: 2767
يكشنبه 07 ارديبهشت 1393

نیروگاه

نیروگاه (Power Station)  مجموعه ای از تجهیزات و تاسیستی هستند که توسط یک انرژی اولیه میتوان تولید برق کرد. تامین انرژی اولیه به شکل های متفاوت وتوسط سوخت های متفاوت صورت می گیرد. به طورمثال در نیروگاه آبی از انرژی که در اثر جمع آوری آب در پشت سد ها صورت می گیرد استفاده می شود.یکی از تجهیزات مورد استفاده در نیروگاه ها میتوان به توربین اشاره کرد که انواع مختلفی را بر اساس کارکرد آن ها دارد. ژنراتور و همچنین برج خنک کن نیز یکی از تجهیزات اساسی در یک نیروگاه می باشد.امروزه برای تولید برق از نیروگاه های مختلفی استفاده می شود که هر کدام را بسته به شرایت و امکانات در دسترس مورد استفاده قرار می دهیم.

تاریخچه نیروگاه

 تاریخچه نیروگاه به سال 1878 بر می گردد، زمانی که سیگموند آن را ساخت. که این نیروگاه دارای 24 دینام بوده که با موتور بخار به حرکت در آورده می شود که برای روشن کردن غار مورد استفاده قرار می گرفت. این ابتکارتوماس ادیسون بود که توسط همکارش ادوارد جانسون سازماندهی و مدیریت شده بود.

این برق تامین شده در محلی بود که ممکن بود به کابل های برق در زیر ریل آهن بدون حفاری جاده برسد، که در انحصار شرکت برق بود.

اولین نیروگاه برق درسپتامبر 1882در نیویورک با نام نیروگاه پرل استیریت توسط ادیسون برای روشنایی در جزیره منهتن ایجاد شد. که در سال 1890 توسط آتش تخریب شد.

از جمله نیروگاه هایی که در ایران وجود دارد می توان به  نیروگاه برق شهید رجایی اشاره نمود.

انواع نیروگاه

نیروگاه ها انواع مختلفی دارند که نمونه ای از آنها شامل موارد زیر است :

1.نیروگاه آبی

2.نیروگاه بادی

3.نیروگاه گازی

4.نیروگاه سیکل ترکیبی

5.نیروگاه تلمبه ذخیره ای

6.نیروگاه هسته ای

7.نیروگاه خورشیدی

- نیروگاه آبی :در این نیروگاه ها از انرژی آب برای تولید برق استفاده می شود به نحوی که آب را پشت سدها ذخیره کرده و از این انرژی برای به حرکت در آوردن توربین ها استفاده می کنیم.—نیروگاه آبی نیاز به سوخت ندارند و به لحاظ حفظ محیط زیست و ذخایر آبی، یاری رسان هستند. در کنار آن، تجربه نشان داده است که پرداختن به تبعات صنعت سدسازی می تواند منافع دراز مدت کشور را تامین کنددرتضمین کند. نیروگاه های برق آبی در کنترل فرکانس شبکه نقش مؤثری دارند، با توجه به معضل تغییر فرکانس در شبکه کشور، وجود این نیروگاه ها در کنترل فرکانس مفید است.—نیروگاه های برق آبی، انرژی مورد نیاز خود را برای تولید برق از جریان آب رودخانه ها یا کانال های انتقال آب تأمین می کنند.

- نیروگاه بادی :  نیروگاهی است که در آن برای استفاده از انرژی باد، پره هایی را تعبیه می کنند تا با عبور دادن باد از میان این پره ها گشتاور حاصل را به روتور منتقل کنند و به این گونه از انرژی باد جهت تولید برق استفاده می شود.در نیروگاه بادی، توربین بادی اصلی ترین جزء به حساب می آید و از بزرگترین تولید کننده های توربین های بادی می توان به کشور آلمان اشاره کرد. در این نیروگاه از انرژی باد در مناطقی که باد به صورت قوی و پیوسته و دور از سواحل باشد استفاده می شود.

- نیروگاه گازی : در این نیروگاه سیال عامل به صورت گازی است که عمدتا از هوای محیط و به کمک کمپرسور تولید برق انجالم می شود. برای بالا بردن راندمان در این نیروگاه ها هوای ورودی به کمپرسوررا با عبور دادن از مجاورت گازهای خروجی گرم می کنند و پس از متراکم کردن وارد محفظه احتراق می شود و در آنجا همراه سوخت فسیلی می سوزد و گاز داغ حاصل با سرعت بالا وارد توربین می شود و روتور توربین را به حرکت در می آورد و با به حرکت درآوردن ژنراتور برق تولید می شود.

- نیروگاه سیکل ترکیبی: نیروگاه سیکل ترکیبی در واقع ترکیبی از توربین بخار و توربین گازی می باشد به نحوی که ژنراتور توربین گاز برق را تولید می کند، درعین حال انرژی حرارتی تلف شده از توربین گاز ( توسط محصولات احتراق) برای تولید بخار مورد نیاز توربین بخار مورد استفاده قرار می گیرد و به این طریق برق اضافی تولید می شود. با ترکیب کردن این دو سیکل بهره بری از نیروگاه افزایش پیدا می کند.

- نیروگاه حرارتی : در این نیروگاه از بخار آب داغ برای به حرکت در آوردن توربین ها استفاده می شود و در نهایت به تولید برق منجر می شود.

این نیروگاه ها به دو دسته تقسیم می شوند :

الف) آن دسته ای که با سوخت کار می کنند.(سوخت فسیلی..)

ب) آن دسته ای که با یک منشا اولیه کار می کنند.( توربین گاز...)

- نیروگاه تلمبه ذخیره ای: از این نیروگاه در مناطقی که امکان ایجاد حداقل دو منبع در دو سطح متفاوت از نظر ارتفاعی  وجود دارد استفاده می شود.مدت زمان مورد نیازبرق در طول روز متفاوت است در بعضی ساعات در اوج و در بعضی ساعات کم می باشد.در زمان هایی که نیاز به تولید برق نداریم و یا کمتر است توسط پمپ ها آب را از مخزن پایین که می تواند یک دریاچه باشد به مخازن بالادست انتقال می دهیم تا در مواقع نیاز از آن برای تولید برق استفاده نماییم.

 نیروگاه هسته ای : نیروگاهی است که عملکرد آن بر مبنای فناوری هسته ای، و از طریق گرمای حاصل از واکنش ها و شکاف های هسته ای تولید برق می کند. از گرمای تولیدی برای تبدیل آب به بخار و به حرکت درآوردن توربین های بخار و در نهایت دوران ژنراتور هااستفاده می شود.از نیروگاه هسته ای می توان به عنوان یک بمب اتمی یاد کرد که توسط میله های مهارکننده و مواد خنک کننده ای همچون آب و گاز تحت کنترل در آمده است.

- نیروگاه خورشیدی : نیروگاهی است که انرژی خود را به طور مستقیم از خورشید دریافت می کند. یک نیروگاه خورشیدی مجموعه ای از  تاسیسات است که انرژی تابشی خورشید را جمع آوری کرده و با متمرکز کردن آن، درجه حرارت های بالایی ایجاد می کند. انرژی جمع آوری شده از طریق مبدل حرارتی، ژنراتور توربین ها و یا موتورهای بخار به انرژی الکتریکی تبدیل خواهد شد. نیروگاه های خورشیدی بر اساس نوع متمرکز کننده ها به سه دسته تقسیم می شوند. انرژی خورشیدی یکی از پاک ترین و بزرگ ترین منابع انرژی های تجدیدپذیر است که به علت نیاز نداشتن به فن آوری های پیشرفته و پرهزینه، به عنوان یک منبع مفید و تأمین کنندهانرژی در اکثر نقاط جهان رو به وسعت است.

نیروگاه های تولید همزمان

تولید همزمان:

منظور از تولید همزمان، تولید همزمان برق و بخار(یا گرما) در یک نیروگاه واحد است. مدت زمانی است که صنایع و موسساتی که هم به بخار ( یا گرمای) پردازشی و هم به تولید برق نیاز دارند از این روش استفاده می کنند. صنایع شیمیایی، کارخانجات کاغذ سازی، و اماکنی که از گرمایش منطقه ای بهره می گیرد، از آن جمله هستند. شرکت های بزرگی که هدفشان صرفا تولید برق باشد معمولا از تولید همزمان استفاده نمی کنند. تولید همزمان، هنگامی به مصلحت صنایع و موسسات است که بتوانند برق را، در مقایسه با خرید آن از شرکت های تولید کنندهم ارزانتر و آسان تر تولید کنند.

از دیدگاه منابع انرژی، تولید همزمان تنها هنگامی سودمند است که در مصرف انرژی اولیه، در مقایسه با تولید جداگانه برق و بخار(یا گرما) صرفه جویی شود. بازده نیروگاه تولید همزمان از رابطه زیر بدست می آید:                                                                                                                                            

                                                                                                                                                    

که در آن E انرژی الکتریکی تولید شده ،H انرژی گرمایی که برابر است با اختلاف آنتلپی بخار ورودی و آنتالپی مواد چگالشی در برگشت به نیروگاه وQ گرمای داده شده به نیروگاه است ( که از زغال سنگ،سوخت هسته ای و غیره حاصل می شود).

نیروگاه های تولید همزمان در حالت کلی به دو دسته تقسیم می شوند:

1. چرخه صعودی: در این چرخه، گرمای اولیه در انتهای دمای بالای چرخه رانکین برای تولید بخار با فشار و دمای بالا به مصرف می رسد و سپس طبق معمول انرژی الکتریکی تولید می شود.

2. چرخه نزولی: در این چرخه، به خاطر ضرورت های پردازشی، گرمای اولیه در دمای بالا به مصرف می رسد که نمونه ای از آن کوره ی سیمان با دمای بالاست. در این صورت، گرمای پس مانده که کیفیت پایین ( از نظر دما و قابلیت انجام کار) دارد، برای تولید برق مصرف می شود که مسلما بازده چرخه تولید برق آن پایین خواهد بود. بنابراین بازده چرخه نزولی به احتمال زیاد کمتر از بازده تولید جداگانه می شود.

پس می توان گفت که تنها چرخه صعودی است که موجب صرفه جویی واقعی در انرژی اولیه می شود. علاوه بر این ، در بسیاری از موارد ؛ به بخار با کیفیت پایین نیاز است که به آسانی می توان آن را در چرخه صعودی تولید کرد. آرایش های متععدی جهت تولید همزمان در چرخه صعودی وجود دارد که برخی  از آنها عبارت اند از:

الف) نیروگاه بخار با توربین پس فشاری

ب) نیروگاه بخار که در آن بخار پردازشی از توربین چگالنده داری زیرکش می شود.

ج) نیروگاه توربین گاز با دیگ بازیافت گرما(که در آن از گاز های خروجی توربین برای تولید بخار استفاده می شود).

د) نیروگاه ترکیبی توربین بخار و گاز

مناسب ترین نسبت تولید انرژی الکتریکی به گرما از موردی به مورد دیگر فرق می کند. نیروگاه توربین بخار پس فشاری  بیشتر هنگامی مناسب است که نیاز به انرژی الکتریکی در مقایسه با گرما اندک باشد. نیروگاه ترکیبی (د) بیشتر وقتی مناسب است که نیاز به انرژی الکتریکی بالا و تقریبا در مقایسه با انرژی گرمایی مورد نیاز، بیشتر از آن باشد. چرخه توربین گاز (ج) بین مورد (الف)و (د) قرار دارد. تنها نیروگاه بخار چگالنده دار  نوع (ب) است که برای تامین محدوده ی وسیعی از نسبت های انرژی الکتریکی به گرمایی مناسب خواهد بود.

 اقتصاد تولید همزمان:

نیروگاه تولید همزمان، چه متعلق به بخش خصوصی باشد و چه به بخش دولتی، از دیدگاه اقتصادی زمانی  قابل توصیه است که بهای برق تولیدی کمتر از بهای برق قابل خریداری از شرکت های تولید کننده برق باشد. از آنجا که هدف اصلی تولید همزمان، تولید بخار یا گرمای پرازشی است، لذا اقتصاد تولید همزمان شدیدا تحت تا ثیر هزینه اضافی لازم برای تولید برق است.هزینه های نیروگاه بر دو نوع اند: هزینه های سرمایه گذاری و هزینه های تولیدی.هزینه های سزمایه گذاری کل  بر حسب دلار یا هزینه سرمایه گذاری واحد بر حسب دلار به کیلو وات خالص بیان می شود.هزینه های تولیدی نیز بر حسب میل بر کیلو وات ساعت بیان می شود.یک میل معادل معادل یک هزارم دلار آمریکا است.

    

 

 

صورت کسر بر حسب دلار در مدت زمان معین است که معمولا این زمان یک سال در نظر گرفته می شود.مخرج کسر نیز بر حسب  KWh  .

شرکت های تولید کننده تجهیزات نیروگاهی

نمونه ای از شرکت های تولید کننده تجهیزات نیروگاه ها در ایران:

شرکت پاکمن

توسعه صنعت تجهیزات نیروگاهی (شرکت سازنده تجهیزات نیروگاهی)

موننکو ایران

شرکت مدیریت ساخت بویلر اندیشه صنعت(مسبا)

مپنا بین الملل

پارس ژنراتور (شرکت سازنده ژنراتورهای نیروگاهی)

شرکت ساخت توربین گازی ایران(توگا)

توسعه صنعت تجهیزات نیروگاهی (شرکت سازنده تجهیزات نیروگاهی)

 

 

 

 

منابع وپیوندها

گرداوری شده توسط دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن

مجله علمی ویکی پی جی

صفحه مهندسی مکانیک

 

Power plant
نیروگاه چیست
درباره نیروگاه
تعریف نیروگاه
برچسب ها: نیروگاه
نمایشگاه بین المللی تاسیسات صنایع سرمایشی و گرمایشی، تاسیسات ساختمانی و شهرسازی شهر افتاب تهران 96 اولین دوره
عنوان:  نمایشگاه بین المللی تاسیسات صنایع سرمایشی و گرمایشی، تاسیسات ساختما ...بیشتر
نوروز 96 مبارک
      امید به سان بهار راهش را به درون چشم ها و ...بیشتر
افتتاح بیمارستان بیرجند با دستگاه های پاکمن
صبح روز دوشنبه ۱۶اسفند، بیمارستان ۲۸۶ تختخوابی رازی بیرجند، با دستگاه های شرکت پ ...بیشتر
افتتاح فاز اول بیمارستان ۵۴۰ تختخوابی کوثر سنندج، با بویلر های شرکت پاکمن
 فاز اول بیمارستان ۵۴۰ تختخوابی کوثر سنندج با بویلر های شرکت پاکمن افتتاح ش ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران 96 بیست و دومین دوره
. نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران 96 ب ...بیشتر
دومین کنفرانس ملی توسعه پایدار در سیستم های مهندسی انرژی، آب و محیط زیست
دومین کنفرانس ملی توسعه پایدار در سیستم های مهندسی انرژی، آب و محیط زیست با محور ...بیشتر
تقدیر ویژه از جناب آقای مهندس میرزازاده، در دومین جشنواره ملی ابتکارها و اختراع های سوخت و احتراق
در تاریخ 27 بهمن ماه 1395  دومین جشنواره ملی ابتکارها و اختراع های سوخت و ا ...بیشتر
بویلر های چگالشی پاکمن، مقام اول در دومین جشنواره ملی ابتکارها و اختراع های سوخت و احتراق
دومین جشنواره ملی ابتکارها و اختراع های سوخت و احتراق با حضور جمعی از اهالی صنعت ...بیشتر
افتتاح پالایشگاه غلات زرنام با بویلر های بخار شرکت پاکمن توسط رییس جمهور محترم
رئیس جمهور گفت:  با میدان دادن به بخش خصوصی شاهد حرکت خوبی خواهیم بود . تاس ...بیشتر
تقویم نمایشگاه های بین المللی سال 1395
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
گزارش خبر سومین همایش تکنولوژی بخار شرکت پاکمن
سومین همایش تکنولوژی بخار  در 24 آذر ماه 1395 در دانشگاه شیراز برگزار گردید ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر