برج خنک کننده نیروگاه شهید رجایی

انواع نيروگاههاي مولد برق

نيروگاه محل تبديل انرژي سوخت (شيميايي) به انرژي الكتريكي مي‌باشد. اساس نيروگاههاي حرارتي بر مبناي تبديل انرژي حرارتي حاصل از سوخت زغال سنگ، نفت، مازوت، گازوئيل، گاز و يا انرژي حرارتي ناشي از فعل و انفعالات هسته‌اي به انرژي الكتريكي قرار دارد.

تعمیرات برج خنک کننده فایبرگلاس: نيروگاههاي ايران با توان توليدي 26571 مگاوات در اكثر نقاط كشور فعال بوده و بخش مهمي از سوختهاي فسيلي را مصرف مي‌كنند. سهم نيروگاههاي كشور از كل سوختهاي مصرفي معادل 37 درصد گاز طبيعي و 13 درصد فرآورده‌هاي نفتي (84 درصد مازوت) عمداً نفت و گاز و نفت كوره مي‌باشد.

نيروگاههايي كه جهت توليد نيروي برق در كشورمان استفاده مي‌شوند متنوع بوده و شامل نيروگاههاي برقابي ـ ديزلي ـ گازي ـ بخاري و سيكل تركيبي مي‌باشد.

«جدول 1ـ سهم هريكي از نيروگاهها در توليد برق»

نوع نيروگاه	ظرفيت توليد MW	درصد توليد برق
ديزلي	658	9/2
برقابي	1953	6/8
گازي	8202	36
بخاري	11931	5/52
مجموع	22744	100

چنانكه جدول صفحه قبل نشان مي‌دهد با توجه به روند كنوني توسعه نيروگاهها در كشور و اهميت بيشتر نيروگاههاي بخاري و سيكل تركيبي، نقش بخش بخاري بيش از پيش مي‌شود.

موقعيت جغرافيايي و اقليمي قزوين

برج خنک کننده مدور شهرستان قزوين در دشت وسيعي در جنوب رشته كوههاي البرز بين مدار  طول شرقي  عرض شمالي و در شرق رشته كوه قانلاكوه قرار دارد. حداكثر درجه حرارت محيط 41+ درجه سانتيگراد، حداقل درجه حرارت محيط 19- درجه سانتيگراد، ميانگين درجه حرارت محيط 5/14+ درجه سانتيگراد، ارتفاع از سطح دريا 1300 متر حداكثر سرعت بار 42 متر بر ثانيه در 10 متر ارتفاع رطوبت نسبي 46% و ضريب زلزله g24% براي شتاب افقي گزارش شده است.

موقعيت جغرافيايي نيروگاه شهيد رجايي قزوين

اين واحد بزرگ صنعتي در 25 كيلومتري جاده قزوين ـ تهران و در حد فاصل بين اتوبان و جاده قزوين ـ كرج در زميني به مساحت 25 هكتار احداث گرديده است.

اطلاعات عمومي نيروگاه بخاري شهيد رجايي

در اوايل دهه 60 به منظور تامين برق مورد نياز منطقه تهران و مصارف صنعتي، كشاورزي، خانگي مقرر شد كه يك نيروگاه به قدرت 2000 مگاوات در اطراف تهران با توجه به اهداف انتقال و ارتقاء دانش طراحي و تكنولوژي ساخت دانش نصب و راه‌اندازي و دست‌يابي به مديريت اجرايي توليد برق و تقليل هزينه‌هاي ارزي، آموزش‌هاي مختلف براي كادرهاي طراحي، نظارت و بهره‌برداري و يك نواختي در سفارش و تهيه تاسيسات و پروژه‌هاي جانبي نيروگاه احداث شود. پس از بررسي و با توجه به جميع امكانات منطقه قزوين انتخاب و در ابتدا قرار داد اين طرح براي 1000 مگاوات در تاريخ 28/12/62 با شركت صنايع سنگين ميتسوبيشي ژاپن به امضاء رسيد كه نيروگاه بدون بويلر رادربر مي‌گرفت.

از طرف ديگر طرح توسعه شركت ماشين‌سازي اراك كه بعدها به شركت آذر آب تغيير نام يافت، با همكاري نزديك شركت توانير مذاكراتي در خصوص خريد تكنولوژي بويلر شروع كرد تا كه سرانجام شركت I.H.I ژاپن انتخاب و قرارداد خريد تكنولوژي بويلرهاي نيروگاه بين شركت توانير و پيمانكار شركت ژاپني در 28 فروردين 64 امضاء و مبادله شد همزمان با بررسي پيشنهادهاي مربوط به نيروگاه‌هاي بدون بويلر مذاكراتي بين شركت توانير و شركت E.G.I و ترانس الكترو از مجارستان جهت خريد و انتقال دانش فني طراحي و ساخت برج خنك‌كن خشك نوع هلر در ايران انجام گرفت كه نهايتاً در تاريخ 28/9/62 قرارداد مزبور به امضاء رسيدن و مبادله شد و پس از آن شركت اتمسفر به عنوان سازنده سيستم خنك‌كننده معرفي شد. و قرارداد اين بخش از نيروگاه در تاريخ 18/6/63 بين توانيرو اتمسفر مبادله شد. ازآنجايي كه اجراي طرح به صورت غيركليدي در دست براي اولين مرتبه در وزارت نيرو انجام مي‌گرفت. احداث اين نيروگاه طي دو مرحله پيش‌بيني شده است. در فاز نخست 4 واحد 250 مگاواتي نصب گرديد و فاز بعدي بهمين منوال اجرا گرديد و در نتيجه قدرت نهايي نيروگاه بالغ بر 2000 مگاوات خواهد بود.

مشخصات فني نيروگاه شهيد رجايي

ظرفيت توليدي بالغ بر 2000 مگاوات كه در هشت واحد هر كدام بظرفيت توليدي 250 مگاوات مي‌باشد. نيروي لازم جهت راه‌اندازي نيروگاه از طريق شبكه سراسري خواهد بود.

نوع سوخت: سوخت اول نيروگاه گاز طبيعي و سوخت دوم آن مازوت 2000 يا 1100 ميباشد.

آب مصرف نيروگاه: آب مصرفي از هفت حلقه چاه تامين ميگردد.

انتقال برق: انرژي توليدي اين نيروگاه بوسيله 5 خط 400 كيلوولت به پستهاي رود شوره زياران و زنجان ارتباط دارد.

مواد اوليه تهيه بخار آب

مواد اوليه تهيه بخار آب عبارتند از: آب، سوخت و هوا

آب:آب مورد نياز نيروگاه توسط 7 حلقه چاه به عمق 150 تا 200 متري تامين مي‌شود. 5 حلقه در خارج از محوطه نيروگاه بخار و در محوطه نيروگاه توربين گاز قرار دارند و 2 حلقه چاه ديگر در محوطه نيروگاه بخار قرار دارند. آب نيروگاه پس از گذراندن مراحل تصفيه كه توسط بخش شيمي انجام مي‌شود مورد استفاده سيكل قرار مي‌گيرد.

سوخت:سوخت نيروگاه بخاري شامل گاز طبيعي، مازوت و گازوئيل مي‌باشد. كه مصرف عمده آن گاز طبيعي و مازوت مي‌باشد.

سوخت گاز:گاز طبيعي مصرفي توسط انشعابي از خط لوله اصلي بوسيله دو لاين و به ازاي هر واحد از مخازن تأمين مي‌شود. مصرف گاز طبيعي هر واحد تقريباً 50000 ليتر مي‌باشد. براي تست حريق از گاز نيتروژن (N₂) استفاده مي‌كنند بدينگونه كه ابتدا خط را تخليه كرده و با تزريق N₂در رفع نشتي و افت فشار مورد بهره‌برداري قرار مي‌دهند چون N₂يك گاز بي‌خطر است.

گاز از مسير اصلي توزيع با فشار 17 كيلوگرم بر سانتيمتر مربع وارد واحد شده در مسير ابتدا يك والوموتوري قرار دارد سپس فيلتر شده و بعد از فيلتر والودستي قرار دارد و در ادامه مسير، گاز در دو مسير وارد سيستم مي‌شود: 1ـ مسير اصلي گاز               2ـ اگنايتور

1ـ مسير اصلي گاز:در مسير اصلي ابتدا والودستي قرار دارد سپس گاز بوسيله Press. Reducing valve فشار آن از 17 به 10 تقليل مي‌يابد. بعد فلوكنترل والو وجود دارد. همچنين در مسير كنتور وجود دارد بعد vent گاز وجود دارد كه اگر احتياج به گاز نداشته باشيم گاز به اتمسفر برود. بعد shut off valve قرار دارد كه اگر واحد مشكل داشته باشد بسته شود.

در مسير گاز ورودي به مشعل دو عدد shut off valve قرار دارد و بين آنها يك vent قراردارد. مادامي كه گاز به مشعل مي‌رسد. Shut off والوها باز مي‌باشند، گاز به مشعل ميرسد و vent بسته مي‌باشد. موقعي كه احتياج به گاز نداشته باشيم shut off والوها را بسته vent را باز مي‌كنيم.

2ـ مسير اگنايتور:گاز در مسير اگنايتور از دو خط تامين مي‌شود: 1ـ خط اصلي (متان) 2ـ كپسول Bottled

در مسير اگنايتور (Ignition) ابتدا چك والو بعد والو سه راهي و سپس كنترل والو داريم كه نهايتاً فشار به 2 كيلو ميرسد و اگر فشار زياد باشد بوسيله لايني به اتمسفر مي‌رود. بعد Leak CK header وجود دارد در مسير اگنايتور shut off valve وجود ندارد.

گازهاي پروپان مايع مي‌باشد درآن را بوسيله بخار گرم مي‌نمايند. (هيدركمكي) و وارد والوسه راهي كرده بعد ادامه مسير را داريم.

سوخت مازوت

سيستم سوخت رساني مازوت و گازوئيل از دو قسمت تشكيل شده است: TPH, UPH

در قسمت UPH داراي دو ايستگاه تخليه كه يكي مربوط به واگن‌ها و ديگري ايستگاه تخليه كاميونها مي‌باشد (براي مازوت) تقسيم شده است. در UPH 5 مخزن زيرزميني (Under ground) مازوت داريم كه هر مخزن داراي يك هيتر گرمايش و كندانسور مربوطه و همچنين يك لوله براي تخليه باقي مانده مازوت مي‌باشد. عمل تخليه توسط سه پمپ زيمس آلمان انجام مي‌گيرد. كه بعنوان عامل انتقالي (Transfer) به قسمت TPH نيروگاه مي‌باشد.

در قسمت UPH يك مبدل حرارتي براي گرم نمودن آب براي شستشوي ايستگاههاي واگن‌ها و كاميونها دارد. كه هر مخزن زيرزميني داراي يك فن براي خروج گازهاي اضافي مخازن مي‌باشد. ايستگاه واگن‌ها و كاميونها هر كدام داراي تك لنسر بخار براي گرمايش واگن‌ها و كاميونها مي‌باشد. و همچنين داراي شلنگ‌هاي تخليه واگن‌ها و كاميونها مي‌باشد. در پمپخانه مازوت يك تانك كندانيست براي جمع‌آوري آبهاي كندانس شده هيترها وجود دارد كه داراي دو پمپ كندانيست براي انتقال آبهاي موجود به طرف TPH مي‌باشد.

در UPH يك عدد جدا كننده مازوت از آب وجود دارد كه مازوت به سمت مخازن زيرزميني انتقال داده مي‌شود و آب به چاههاي حفر شده در UPH سرازير مي‌شود.

همچنين پمپخانه گازوئيل مستقر در UPH داراي 2 مخزن مي‌باشد كه يك مخزن بزرگ هوايي براي گازوئيل است. كه اين مخزن زيرزميني گازوئيل حاصل از تخليه كاميونها را جمع‌آوري نموده و بوسيله دو پمپ موجود در پمپخانه گازوئيل به طرف تانك هوايي هدايت نموده و در آنجا ذخيره مي‌شود و براي مصرف توربين گاز از آن استفاده مي‌كنند. تانك هوايي داراي يك سيستم گرمايش مي‌باشد كه آب كندانس شده از آن توسط تانك كندانيست ذخيره شده و توسط دو پمپ كندانيست ترانسفر به طرف تانك انتقالي TPH، انتقال داده مي‌شود.

در TPH چهار عدد تانك داريم كه از 5 مخزن زيرزميني UPH به آنها پمپاژ شده و نيز 8 عدد پمپ مازوت و سه عدد پمپ گازوئيل وجود دارد. مازوت از UPH به TPH انتقال داده مي‌شود مقداري آبي كه ته مخزن‌ها جمع مي‌شوند (بخار براي گرمايش) توسط جدا كننده جدا مي‌شود آب بوسيله كانالي براي مصارف كشاورزي به پائين دست سرازير مي‌شود. در قسمت غرب TPH يك حوضچه براي جداكردن نهايي مازوت از آب براي اطمينان بيشتر احداث گرديده است كه باقي مانده روغن در آنجا جمع مي‌شود.

دماي مازوت در خروجي TPH به سمت واحدها 55 تا 60 درجه سانتيگراد مي‌باشد. براي گرمايش از بويلر اصلي استفاده مي‌شود اگر افت بخار و فشار داشته باشيم از بويلر كمكي TPH استفاده مي‌شود براي گرمايش همچنين در قسمت TPH ايستگاه تخليه گازوئيل وجود دارد كه ماشين گازوئيل را در مخزن زيرزميني تخليه كرده و از آنجا به مخزن هوايي پمپاژ شده و از مخزن هوايي به سمت واحدها انتقال (پمپاژ) مي‌يابد.

گازوئيل در واحد فيلتر شده كه اگر احتمالاً در مازوت انتقالي ناخالصي وجود داشته باشد بوسيله فيلتر گرفته شود. تعداد فيلتر دو عدد بوده كه يكي از آنها در مدار قرار گرفته و يكي بصورت رزرو مي‌باشد فشار در اين مرحله 7ـ6 كيلو مي‌باشد و از آنجا وارد پمپ high pressure Ressi dual oil pumps مي‌شود فشار در اينجا به 30 كيلو و دماي مازوت به 60 درجه سانتيگراد ميرسد. در اين قسمت هر دو پمپ در مدار مي‌باشند. اگر فشار خروجي پمپ خيلي بالا باشد بوسيله لاين Pressure Relief line مازوت به تانك ذخيره مازوت انتقال داده مي‌شود در ادامه مسير Pressure control line كنترل مي‌شود همچنين مقدار مصرفي توسط كنتور موجود در مسير نشان داده مي‌شود به وسيلة هيتر بخار گرم شده و دماي مازوت در اين مرحله به 90 درجه سانتيگراد ميرسد. بعد از هيتر Pressure Relief line وجود دارد كه اگر فشار در اين مرحله زياد باشد عمل مي‌نمايد و مازوت را انتقال مي‌دهد به تانك ذخيره مازوت انتقال مي‌دهد.

سوخت گازوئيل

سوخت گازوئيل به عنوان سوخت راه‌انداز در واحد مورد استفاده قرار مي‌گيرد. گازوئيل از TPH پمپاژ شده و وارد تانك روزانه گازوئيل (Daily Tank) مي‌شود. اين تانك داراي دو هيتر بوده كه يكي در درون آن كه به نام هيتركفي و يكي در قسمت خروجي كه به ساكشين هيتر معروف است.

ـ مسير ورود گازوئيل براي يك مشعل: در مسير shut off valve قرار دارد. البته بعد از shut off valve فيلتر قرار دارد و در نهايت وارد مشعل مي‌شود.

هوا:شرايط ايجاد احتراق كامل وجود هوادركورة بويلر است، بدين منظور از هواي اجباري توسط فن استفاده مي‌كنيم براي هر بويلر هوا از دو مسير وارد مي‌گردد. در سر راه هر مسير ورودي، هوا توسط steam Air heater اوليه گرم شده بعد هوا توسط فن FDF بسمت بويلر كشيده مي‌شود البته به دليل اينكه FDF داراي صداي زيادي مي‌باشد از يك صدا خفه كنsailencerقبل از آن استفاده مي‌شود اين صدا خفه‌كن بصورت يك Box مي‌باشد. بعد از FDF مجدداً يك هيتر ديگر قرار دارد كه به steam Air heater ثانويه معروف است و در مواقعي كه سوخت سنگين باشد از آن استفاده مي‌كنيم. در ادامه مسير هواي Gas Air Heater قرار دارد و هواي وارد G.A.H مي‌گردد.

خروجي براي دو خروجي نيز دو مسير وجو دارد دود خروجي پس از عبور از المانهاي سوپرهيتر اوليه و اكونوماينورهاي اوليه و ثانويه وارد G.A.H مي‌گردد. G.A.H به صورت استوانه اي و دوار با صفحات مشبك Plate مي‌باشد. هواي ورودي و دود خروجي در اين هيتر دوار از دو طرف مقابل وارد مي‌گردند و با چرخش اين هيتر توسط يك الكتروموتور، انرژي حرارتي دود به هوا منتقل مي‌گردد. (تبادل حرارتي مي‌شوند) و در نتيجه دماي دود خروجي كاهش پيدا مي‌نمايد. در مسير دود خروجي پس از عبور از المانهاي اكونومايزر و قبل از ورود آن به G.A.H مقداري از فلوي آن از طريق يك فن به نام GAS RECIRCULATION FAN به مسير هواي ورودي به بويلر در انتهايي‌ترين قسمت وارد مي‌گردد. در نهايت هوا وارد محفظه‌اي سرتاسري پشت مشعلها بنام Wind Box مي‌گردد. هوا از آنجا براي هر جفت از طريق يك مسير كه بوسيلة دمپرهايي كنترل مي‌گردد، هدايت مي‌شود