عملکرد و نگهداری از توربینهای بخار ، کندانسور ، برجهای خنک کننده و بخشهای فرعی

عملکرد و نگهداری از توربینهای بخار ، کندانسور ، برجهای خنک کننده و بخشهای فرعی54ص.doc

عملکرد و نگهداری از توربینهای بخار ، کندانسور ، برجهای خنک کننده و بخشهای فرعی

1- 10 توربین ها

هانطور که در فصل 9 ذکر شده ، دو شیوة کلی برای تقسیم بندی توربین ها و جود دارد :

(1) بوسیلة بخارشان که وضعیتها را تأمین و تهی می کند و (2)بوسیلة ترتیب لولة محافظ و شافت شان. همچنین آنها بوسیلة تجهیزات محرکه یا تجهیزات مکانیکی یا یک ژنراتور برقی (مولد برق) شناسایی می شوند . از نوع محرکه یا تجهیزات مکانیکی یا یک ژنراتور برقی ( مولد برق ) شناسایی می شوند . از نوع محرکه ، مستقیم یا انتقال یافته در توصیف توربین استفاده می شود . در ایالات متحده خدمات وسیع برقی نیروگاه های برقی که با سوخت کانی می سوزند و به میزان 100 تا 1300 مگاوات برق تولید می کنند بر اساس یکی از این دو سیکل های سیستم طراحی می شوند :

1- سیستم های فشار زیر بحران با 2400 پوند در هر 5/1 اینچ مربع همراه با 1000 درجة فارنهایت ابرگرمش و 1000 درجة فارنهایت دمای گرمسازی .

2- سیستم های فشار زیر بحران با 3500 پوند در هر اینچ مربع همراه با 1000 درجة فارنهایت ابرگرمش و 1000 درجة فارنهایت گرمسازی .

با این حال ، با وجود تولید کننده های مستقل برق (IPP_S ) در نیروگاهی که کمتر از 100 مگاوات انرژی تولید می کند و سوختهای مختلف زیادی می سوزاند ، طراحهای سیکلی خیلی متفاوتی با فشارهای بخار کمتر از 1000 پوند در هر اینچ مربع و دماهای بخار 750 درجة فارنهایت استفاده  می شود . با این وجود ، اهداف عملکرد این تسهیلات با خدمات وسیع برقی از جمله تولید برق با حداقل هزینه و بیشترین میزان اعتبار یکسان می باشد در حالیکه با تمام شرایط صدور جواز عملیات مواجه می شود. اغلب بدلیل مشکلات اساسی در رابطه با سوزاندن یک سوخت خاص ، دما و فشار بخار پایین تری مورد نیاز می باشد .

برای مثال ،هنگام سوزاندن فضولات جامد شهری ( MSW ) به دلیل ماهیت خوردگی سوخت دما و فشار بخار بالایی در دیگ بخار با فرسایش تسریع شده ای همراه می شود که این منجر به کاهش هزینه های دسترسی و نگهداری می گردد .

همچنین توربین ها برای به حرکت درآوردن تجهیزات مکانیکی بکار می روند و اغلب از فشار بخار ضعیفی یعنی کمتر از 150 پوند در هر اینچ مربع استفاده می کنند که اغلب از محل استخراج داخل توربین اصلی بخار سرچشمه می گیرد . بنابراین دما و فشار بخار توربین بطور قابل توجهی بسته به کاربرد فرق می کند . با این وجود برای هر طرح ، دما و فشار بخار تولید شده ، فاکتورهای مهمی در تعیین بازدة نهایی توربین می باشند . همچنین مصالحی که در ساخت توربین استفاده می شود نقش مهمی را در اجرای کلی آن بازی می کند .

توربین های بخار با فشار و دمای بالا عمدتاً در صنایع بزرگ و خدمات برق نیروگاهها استفاده  می شوند . چنین نوع توربین و کاربردشان در شکل 1- 10 نشان داده شده است .

فشار برای انواع توربین ها معمولاً از 400 تا 3500 پوند در هر اینچ مربع هرماه با دمای بخار تا 1000 درجة فارنهایت می باشد . بیشتر واحدهای بزرگ برای خدمات برقی با عمل گرمسازی کار می کنند. در اینجا بخار بعد از عبور از طریق مراحل توربین فشار قوی با یک گرمساز در دیگ بخار پس گرفته می شود یعنی مکانی که بخار با دمای اولیه اش گرم می شود و سپس با یک فشار ضعیف تر به توربین برمی گردد . توربین های فشار قوی گاهی بعنوان دستگاه های تقطیر استفاده می شوند . این ترتیب شامل نصب یک توربین فشار قوی در جایی می شود که دود و بخار وارد یک توربین فشار ضعیف می گردد ( زودتر نصب می گردد و فشار پایین تر عمل می کند ) . در اصل ، توربین فشار قوی در حالیکه برق تولید می کند ، بعنوان یک شیر فشار شکن عمل می کند . بدون دمیدن بخار به دستگاه فشار ضعیف ، میزان انرژی مشابه با آنچه که قبلاً تولید شده ، تولید می کند ، مشروط بر اینکه شرایط ورود و خروج بخار یکسان باقی بماند .

توربین شکل 2- 10 یک دستگاه ردیفی دو لاپهنا ( با هم مرکز  دولاپهنا ) می باشد .

بخش بالایی ، یک توربین با فشار قوی و متوسط را بر روی تنها یک شافت نشان می دهد .

بخش پایینی دستگاه فشار ضعیف می باشد ، بخش سوار شده طرف راست هر کدام (نشان داده نشده) ژنراتور های برقی می باشند .

در عمل ، بخار اولیه از طریق دو دهانه ( بالا و پایین ) وارد توربین فشار قوی با 3500 پوند در هر اینچ مربع و 1000 درجة فارنهایت می شود . آن از طریق این توربین عبور می کند تا از سمت چپ (و پایین ) با تقریب 600 پوند در هر اینچ مربع و 550  درجة فارنهایت خارج شود و سپس به یک گرمساز در یک دیگ بخار که بخار دوباره با 1000 درجة فارنهایت گرم می شود ، منتقل می گردد . هنگام عبور از گرمساز ، بخار فشاری کمتر از 600 پوند در هر اینچ مربع دارد زیرا فشار صدمات را کاهش می دهد و با 1000 درجه فارنهایت وارد دستگاه میانی ( در پایین مرکز ) می شود و از طریق توربین جریان مضاعف و بدون دمیدن از طریق دو دهانه بسمت بالا انتقال می یابد . این بخار وقتی به هر دو بخش دستگاه فشار ضعیف منتقل می شود و سرانجام به کندانسور وارد می شود تقریباً 170 پوند در هر اینچ مربع و 710 درجة فارنهایت می باشد .

شکل 1-10 انواع توربین بخار و کاربردهایش .