بویلر اندازه گیری درجه حرارت

بویلر ‎Heat recovery steam Generatary HRSG
بویلر بخار را با فشارهای متوسط و بالا برای توربین بخار در تمام حالات عملکرد آن تولید می‎کند و بخار را با فشار بالا و متوسط سوپرهیت می‎نماید و برای سیستم بخار کمکی، بخاری با فشار متوسط تهیه می‎کند و برای پیشگرم کردن دی اراتور و ایجاد فشار گاززدایی مناسب، بخار کم فشار را تهیه می‎کند. هر و احد ‎ton/h87/147 بخار با فشار بالا و ‎ton/h38 بخار با فشار متوسط تولید می‎کند و بخار ورودی به توربین مشخصات دمایی C540=T برای بخار فشار بالا و ‎C227 T = بخار با فشار متوسط را دارد و فشار آنها به ترتیب ‎bar 53/84 P = و ‎bar 6/6P= می‎باشد که این مقدار برای عملکرد واحد بخار در حا لت نامی می‎باشد مشخصات فنی در نقشه در جاهای مختلف نشان داده شده است.
تجهیزات ابزار دقیق برای بویلر و توربین
* ترانسدیوسرهای نصب شده روی بویلر و توربین: برای اندازه‎گیری درجه حرارت فشار سیال، دبی و سطح، اندازه‎گیری موقعیت و مکان ناظر وضعیت شعله کوره بویلر و تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی گازها و وسایل ابزار دقیق توربین بخار به کار برده می‎شود.
* محرکهای کنترلی: عناصر تصحیح کننده‎ای چون دامپرها و الوها را برای کنترل حرارت در توربین و بویلر به حرکت درمی‎آورند.
ترانسدیوسرها و سیستم‎های حس‎کننده سیگنالهای زیر را به وجود می‎آورند:
1- سیگنالهایی که اطلاعات را به مانیتورها در اتاق فرمان و جاهای دیگر ارسال می‎ کند.
2- سیگنال برای سیستم اتوماسیون و اینترلاک و حفاظت که توسط ابزاری که موقعیت محرکها و سوییچگیرها را نشان می‎دهد ایجاد می‎شود.
3- سیستم‎های اتوماتیک حلقه بسته
4- کنترلهای دستی واقع در اتاق فرمان مرکزی و تابلوهای محلی مانند باز و بسه شدن والوها.

اندازه‎گیری درجه حرارت
1- اندازه‎گیری درجه حرارت با استفاده از ترموالکتریک
دو هادی که در نقطه اتصال اندازه‎گیری به هم وصل می‎شوند تشکیل ترموکوپل می‎دهند ترموکوپل‎ها انواع مختلف دارند ‎N و ‎T و ‎J و ‎E و ‎K که برای مثال ترموکوپل نوع ‎K در محدوده درجه حرارت‎های C1100 کاربرد دارد. ترموکوپل بسته به محیطی که قرار است درجه آن اندازه‎گیری شود نیاز به حفاظت دارد و حفاظت آن به شکل غلاف‎گذاری می‎باشد.
در روش غلاف‎گذاری باید جریان سیال بتواند در ترموکوپل ارتعاش ایجاد نماید محیطی که قرار است درجه آن اندازه‎گیری شود باید درجه فشار بالایی داشته باشد و ترموکوپل خوب نصب شود یعنی تعداد اتصالات مدار اندازه‎گیری حداقل باشد و سیم مثبت و منفی رساناها به هم متصل شود.
عوامل موثر بر پایداری ترموکوپل عواملی چون تغییر ترکیبات فیزیکی تغییرات ساختاری و اثرات میدان مغناطیسی می‎باشند.
ترموکوپل نوع ‎N: ترموکوپلهای جدید با استفاده از آلیاژهای نیکروسیل و نیسیل می‎باشند و باید شرایط پایداری ترموکوپل و عوامل موثر بر آن همچنین سیمهای ارتباطی ترموکوپل و اتصال مرجع آن و محفظه‎های ترموکوپل تعبیه شود درجه حرارت فلز در بویلر سنجیده شود و سپس درجه حرارت سطح مسیرهای تخلیه و دمنده بویلر اندازه‎گیری شود.
2- اندازه‎گیری درجه حرارت توسط مقاومت: ‎(resistence temprature detector)RTD
در این روش از این خاصیت فیزیکی استفاده می‎شود: پلاتونیوم ماده اصلی عنصر مقاومت در صنعت برق است و در درجه حرارت بالا پایدار است و تکرار‎پذیری مشخصات الکتریکی آن عالی است.
3- اندازه‎گیری درجه حرارت توسط ترانسمیتر
در نیروگاهها معمولاً سیگنالهای میلی ولت ترموکوپل‎ها و یا تغییر مقاومت عناصر مقاومتی قبل از اینکه بتوانند برای نشان دادن، ثبت یا کنترل استفاده گردند نیاز به تعدادی پردازش دارند. ترانسمیترها در جاهایی که وسائل قرائت در دور دست هستند و یا در کنار حلقه‎های کنترل اتوماتیک قرار می‎گیرند و سیگنال خروجی آن باید به صورت جریان مستقیم ‎mA 20-4 باشد و ممکن است کاربر آن تقویت سیگنال، خطی‎سازی، نشان دادن خرابی ‎Sensor در صورت دریافت سیگنال بیش از محدده کاری، فرو نشاندن صفر و اطمینان از اینکه نشانگر مستقل از مقاومت حلقه ترموکوپل است.
1- تقویت سیگنال برای افزایش سیگنال از سطح میلی‎ولت (خروجی ترموکوپل‎ها) به سیگنالی که برای انتقال بهتر است (20-4 میلی‎آمپر)
2- خطی‎سازی برای عنصر مقاومتی یک عمل اصلی است چرا که رابطه مقاومت درجه حرارت یک مقاومت پلاتونیوم غیرخطی است و نیاز به آماده‎سازی دارد
3- نشان دادن خرابی ‎Sensor در جاهایی مهم است که به وسیله اندازه‎گیری درجه حرارت، سیگنال متغیر اندازه‎گیری را به سیستم کنترل اتوماتیک می‎فرستد و خراب شدن وسیله اندازه‎ گیری منجر به درخواست حداکثر توان توسط سیستم کنترل می‎شود.
4- فرو نشاندن صفر در جاهایی که اندازه‎گیری درجه حرارت فقط در محدوده کمی مورد نیاز است به کار می‎رود. ترانسمیترها را روی خود وسیله یا در اتاق تجهیزات می‎توان قرار داد که شرایط محیطی برای ترانسمیترهایی که روی وسیله قرار می‎گیرند بدتر است.
4- اندازه‎گیری درجه حرارت به روش ترمومترهای انبساطی
در این ترمومترها از این اصل استفاده می‎شود که فشار بخار و یا مایع محبوس در حجم ثابت در اثر حرارت دیدن تغییر می‎کند و سه نوع سیستم پر شده وجود دارد. پر شده با مایع و پر شده با بخار فشاردار مایع فرار و پر شده با گاز. برای نشان دادن درجه حرارت یاتاقان و غیره در محل است.
5- ترمومتر نوع انبساطی بی‎متال
از این نوع عنصر اندازه‎ گیری در دادن هشدار (قطع و وصل مدار) و نظارت بر درجه حرارت مخازن سوخت استفاده می‎شود. که دو نوار فلزی با ضریب انبساط متفاوت به هم چسبانده شده و در یک سر به هم قلاب شده‎اند وقتی عنصر ‎Sensor حرارت ببیند انتهای آزاد آن جابجا می‎شود و زاویه جابجایی به درجه حرارت وابسته است.
اندازه‎گیری فشار
به دو نوع تقسیم‎بندی می‎شود 1- ستونهای مایع 2- عناصر انبساطی 3- ترانسدیوسرها
1- از ستونهای مایع در وسایل مانومتری استفاده می‎شود و در نیروگاههای قدیم استفاده شد
2- عنصر معمولاً از جنس فلز است و جابجایی آن در اثر فشار اعمال شده، مستقیماً به رابط مکانیکی و غیرمستقیم به ترانسدیوسر الکتریکی متصل می‎شود. در نیروگاههای جدید استفاده می‎شود. عناصر انبساطی: دیافراگم ضعیف‎/ دیافراگم قوی و محکم‎/ کپسولها ‎/ بیلوز‎/ بیلوز و فنر/ لودر بوردن می‎باشند و مواد مورد استفاده در عناصر انبساطی به سیال مورد اندازه‎گیری و محدوده فشار وسیله اندازه‎گیری بستگی دارد.( موادی چون فسفر برنز‎- بریلیوم مس‎- فولاد ضدزنگ‎- برنج‎- نیکل اسپان، کربن).
3- ترانسدیوسرها:
از شش نوع ترانسدیوسر استفاده می‎شود: (پتانسیومتری‎، ترانسفورماتور تفاضلی‎، کوپلینگ القایی، استرین گیچ‎، خازن متغیر، سیم‎ مرتعش)
از وسایل زیر برای اندازه‎گیری فشار استفاده می‎شود:
(گیج‎های قرائت مستقیم فشار، ترانسمیتر الکتریکی فشار ،سوئیچ‎های فشار )
اندازه‎گیری دبی
دبی‎متر اختلاف فشار، صفحات اریفیس، نازلها و لوله‎های ونتوری، عناصر اصلی برای اندازه‎گیری دبی هستند.
اندازه‎گیری سطح ‎(Level)
انواع سیستم اندازه‎گیری سطح عبارتند از: سیستم هد تفاضلی ، پروبهای هیدراستپ ،آلتراسونیک (که برای تعیین ‎FLQW و ‎Level به کار می‎رود و با فرستادن امواج فراصوتی به سطح ناصافی و یا اندازه سطح را می‎سنجد و در پیوست آورده شده است.) ،سیستم خازنی ، شناور ، پروبهای ارتعاشی ، سقوط وزن، وزن کردن با سلول بار، پروبهای هیدراتکت.
اندازه‎گیری مکان
وسایل اندازه‎گیری مکان عبارتند از تراسدیوسرهای الکتریکی که برای اندازه‎گیری دائم مکان استفاه می‎شوند: 1- ترانسفورماتور تفاضلی خطی 2- پتانسیومتر سیمی 3- پتانسیومتر لایه پلاستیکی 4-سوئیچ‎های الکتریکی که در انواع سوئیچ‎های الکترومکانیکی و سوئیچ‎های مجاورتی می‎باشند.
برای ورود آب به دی‎اراتور دو مسیر وجود دارد مسیر اول از درون فضای بویلر می‎گذرد و باعث می‎شود تا آب به حدی گرم شود و به این ترتیب تا حدی از وارد آمدن استرس حرارتی به ‎Deaerator جلوگیری شود. به این فضا ‎Feedwater Heater گویند .در قسمت بالایی r‎Deaerato بخش دیگری قرار دارد که دی گازر نامیده می‎شود و وظیفه ‎CO2 زدایی از آب درون ‎Dearator را برعهده دارد. از مسیر بخار ‎IP خود بویلر یک خط لوله گرفته شده که بخار را داخل دی گازر می کند تا اب داخل ان به جوش امده و گازهای مخلوط در آب از آن خارج شوند. این بخار ‎Pegging Steam نام دارد و فلوی آن توسط یک کنترل والو کنترل می‎شود.1 هنگامی که بویلر هنوز راه‎اندازی نشده از طریق لوله مشترک بخارهای ‎IP مشترک بین دو واحد که ‎Common Header نام دارد، و وقتی که هیچ‎کدام از دو بویلر یک واحد راه‎اندازی نشده‎اند از طریق بویلر کمکی نیروگاه ‎(Aux Boiler) این بخار را تامین می‎کنند.
مسیر دیگر هنگامی به کار می‎رود که سوخت واحد گازی از گاز به گازوئیل تغییر کند. در این حالت مواد حاصل از احتراق گازوئیل معمولا حاوی گوگرد، کربن، نیتروژن و یا هیدروژن است؛ اگر این عناصر با آب یا بخار آب واکنش دهند از آنجا که لوله محتوی آب تغذیه Deaerator که دمای کمتری از محصولات احتراق دارد ممکن است باعث تشکیل اسید بر روی لوله و خوردگی لوله شود (پدیده شبنم اسید سولفوریک). لذا در این حالت یک مسیر ‎by-pass از خارج فضای بویلر برای تغذیه آب ‎Deaerator در نظر گرفته شده است.
برای ایمنی بیشتر سیستم یک ‎Pressure Safety Valve در فشار ‎5.5 bar g و یک ‎Vacuum Relief Valve موجود می‎باشد. همچنین یک ‎Motorized Vent Valve وجود دارد که در حین خواباندن واحد برابر کردن فشار ‎Deaerator و جو را عهده‎دار است.
پمپهای تغذیه آب درام‎ها ‎(Feed Water Pumping Section)
آب گاززدایی شده توسط ‎Deaerator که اکنون تا حدی گرم هم شده است (به دماهای روی شکل 1 توجه شود)، بوسیله دو عدد پمپ2 (100% Centrifugal×2 یکی در حالت ‎Stand-by) به بخشهای ‎IP/HP فرستاده می‎شود. هر پمپ آب با فشار بالا را در بخش خروجی (یا ‎Discharge) خود و آب با فشار متوسط را از قسمت‎ میانی به ترتیب به سمت درام‎های HP و ‎IP با سرعت ثابت می‎فرستد. آبی که از قسمت میانی ‎B.F.D گرفته شده است را یک بار از محیط بویلر عبور داده تا برای ورود به ‎IP Drum پیشگرم شود (برای افزایش راندمان). همین‎طور آب خروجی از ‎Discharge پمپ دو بار از فضای داخل بویلر برای پیشگرم شدن (این عمل را ‎Economizing گویند) عبور کرده و سپس و ارد درام ‎HP می‎شود.

درام ‎IP و اتصالات مربوطه
نیمی از حجم درام ‎IP را آب و نیمی دیگر را بخار با فشار معین پر کرده است. همانطور که گفته شد، آب ‎IP از طریق پمپها به ‎IP Feed Water Control Station می‎رسد. این بخش از ‎100%×2 والو تشکیل شده که یکی از آنها در حالت ‎Stand-by می‎باشد و وظیفه آنها حفظ سطح درام در یک مقدار مشخص شده می‎باشد.3 یک مسیر برگشت در جوار اکونومایزرهای ‎IP در نظر گرفته شده طی ‎Cold Start-Up بویلر دمای خروجی اکونومایزر را کمتر از دمای اشباع نگهدارد و به این ترتیب از تبخیر آب در حین ‎Start-Up و تشکیل سد بخار در لوله‎های ورودی آب به درام ‎IP جلوگیری به عمل آید. قبل از رسیدن بار واحد به ‎50% مقدار نامی این مسیر برگشت بوسیله یک ‎Shut-Off Valve موتوری بسته می‎شود. در مجرای ورو دی درام ‎IP این ‎protectionها در نظر گرفته شده‎اند:
* اولین ‎Safety Valve که در فشار ‎11.2 bar g تنظیم شده است.
* دومین ‎Safety Valve که در فشار ‎11.9 bar g تنظیم شده است.
بخار اشباع شده درام ‎IP بوسیله خروجی‎ای که از بالای درام گرفته می‎شود، به سوی ‎Super heaterهای جریان می‎یابد. این بخار سوپرهیت شده از هر دو بویلر جمع‎آوری شده، وارد یک ‎Header مشترک می‎شود و از طریق این لاین بخار وارد بخش ‎IP توربین می‎شود.
‎Protectionهای زیر برای خط بخار ‎IP در نظر گرفته شده‎اند:
* ‎Safety Valve که در فشار ‎8.8 bar g در نظر گرفته شده‎اند:
* ‎Power Operated Relief Valve که توسط یک ‎pressure switch که در ‎8.4 bar g ست شده است و یا با فرمان اپراتور اتاق فرمان، عمل می‎کند.
درام ‎HP و اتصالات مربوطه
آب تغذیه کننده بخش ‎HP که توسط ‎B.F.P ها به سمت بویلر فرستاده می‎شود، از دو مرحله اکونومایزر ‎HP که در وضعیت‎های مختلف و از لحاظ تماس با جریان گاز گرم خروجی توربین گاز عبور می‎کند. در خلاف جهت اکونومایزر مرحله دوم یک مسیر برگشت برای جلوگیری از تبخیر در حین عمل ‎start-up وجود دارد که اساس کار آن مانند بخش ‎IP می‎باشد.
در اتصالات درام ‎HP، ‎Protection های مکانیکی زیر موجودند:
* اولین ‎Safety Valve که در فشار 97.6 bar g تنظیم شده است.
* دومین ‎Safety Valve که در فشار ‎98.2 bar g تنظیم شده است.
بخار اشباع در دو مرحله (Finishing, Primary) سوپرهیت می‎شود. مقداری از آب بخش خروجی ‎B.F.P که برای درام ‎HP فرستاده می‎شود، بوسیله یک انشعاب در قسمت ‎De-Superheater اسپری می‎شود. مقدار آب اسپری شده بوسیله ‎Attemperator (که نوعی کنترل والو است) کنترل می‎شود تا دمای بخار سوپرهیت نهایی در مقدار معینی ثابت بماند و از ‎Overheat شدن بخار خشک ورودی به توربین جلوگیری می‎شود. این بخار سوپرهیت شده از هر دو بویلر جمع‎آوری شده، وارد یک ‎Header مشترک می‎شود و از طریق این لاین، بخار تا کنار توربین حمل می‎شود. سپس بخار ‎HP دوباره به دو شاخه تقسیم شده و از طرفین توربین وارد بخش ‎HP توربین می‎شود. (شکل 2 و 3)
در مسیر بخار سوپرهیت تا توربین ‎این ‎Protectionها در نظر گرفته شده‎اند:
* ‎Safety Valve که در فشار ‎92.1 bar g تنظیم شده است.
* ‎Power Operated Relief Valve که توسط یک ‎Pressure switch که در ‎91.2 bar g ست شده است و یا با فرمان اپراتور اتاق فرمان، عمل می‎کند.
اگزوز توربین گاز (ورودی بویلر)
گاز گرم خروجی از توربین گاز در بویلر جریان می‎یابد و گرمای این گاز در ‎Stack بازیافت می‎شود. همچنین یک ‎stack by-pass برای اگزوز توربین گاز در نظر گرفته شده است که در ورودی بویلر قرار دارد و امکان عملکرد، تنها در سیکل گاز را بوجود می‎آورد. برای این منظور در این قسمت ‎Diverter damper طراحی شده است.
گرمای ورودی به بویلر معمولا با توجه به تغییرات بار توربین گاز با باز کردن کامل مسیر به سمت بویلر تنظیم می‎شود. ولی برای حالت start-Up یا ‎shut-Down این دمپر می‎تواند نیمه باز باشد.
برای ایمنی بیشتر هنگام بستن ورودی گاز گرم به بویلر یک ‎Guillotin damper تعبیه شده که بعد از ‎Diverter damper قرار می‎گیرد. یک سیستم هوای آب‎ بندی ‎(Seal Air System) که دارای ‎100%×2 فن است، بسته شدن کامل ‎Diverter را در هر دو حالت بستن ورودی بویلر و نیز بستن ‎by-pass اگزوز تضمین می‎کند.
اجزای بویلر
اوپراتورها ‎EVAPORATOR
اواپراتورها از تیوبهای فلزی عمودی ساخته شده که روی آنها تعداد زیادی دوایر متحدالمرکز نصب شده است. (تمام محیط این دوایر دارای شیارهایی است و این شیارها حالت مارپیچ نسبت به هم دارند) این دوایر ‎fin نام دارد. اواپراتورها از بالا و پایین به ‎Header بالایی و پایینی جوش داده شده‎اند. ‎Header بالایی از طریق ‎Riser tubeها در درام‎ها تخلیه می‎شود و ‎Header پایینی بوسیله ‎Down comerها تغذیه می‎شود که به این ترتیب چرخه آب‎- بخار و نیز ‎drainability سیستم عملی می‎شود. در اثر برخورد گاز داغ با این تیوبها، بخار درون اواپراتورها شکل می‎گیرد.
در واقع سیستم ‎Evaporation به گونه‎ای طراحی شده که چرخه آب‎- بخار انعطاف ‎پذیری را بوسیله ‎evaporator، ‎downcomer، ‎feeder و ‎riser ممکن می‎سازد.
‎STEAM DRUMS
اجزای داخلی درام دو وظیفه اصلی را برعهده دارند:
* جدا کردن آب از بخار، که به این ترتیب ‎downcomerها با آب بدون بخار تغذیه می‎شوند.
* جدا کردن رطوبت از بخار، برای به دست آوردن بخار با درجه خلوص بیشتر تا به این ترتیب از آسیب به پره‎های توربین جلوگیری شود.
اجزای داخلی درام ‎HP عبارتند از:
1. ‎Centrifugal Horizontal TANDEM Separators که در دو طرف درام قرار دارند.
2. ‎Drying Drainable Unitary Chevron Groups که در بالای درام قرار دارند.
اجزای داخلی درام ‎IP عبارتند از:
1. مجموعه‎ای از صفحات مشبک.
2. ‎Drying Drainable Unitary Chevron Groups.
تمام بخار و آبی که به درام می‎رسد از طریق ‎Riserهای اپراتورها به ‎Separatorهای افقی گریز از مرکز درون درام هدایت می‎شود. حرکت دایروی در مسیر بین ‎Riser تا ‎Separator باعث جدا شدن آب از بخار می‎شود. بخار از طرفین ‎Separator از میان حفره‎های خروجی بیرون می‎رود. بخاری که از این حفره‎ها خارج شده باید وارد ‎Chevronها در بالای درام شود. این خشک‎کننده‎ها با ساختمان بخصوصی که دارند با استفاده از سرعت بخار و جهت فلوی آن، بخار عاری از رطوبت به وجود می‎آورند.

اتصالات درام ‎HP عبارتند از:
* ورودی آب درام
* خروجی بخار
* خروجی برای عمل ‎Blow down
* ورودی برای ترکیبات شیمیایی
* ‎Vent به اتمسفر که خود دارای اتصالی برای تزریق ‎N2 می‎باشد.
* ‎2 Safety Valve
* ‎2 Level gauge که یکی دارای نشانگر به صورت ‎remote می‎باشد.
* ‎3 Level transmitter
* یک مجرای مشترک برای: 1 نشانگر فشار، 2 عدد ترانسمیتر فشار و یک اتصال اضافی برای پروب فشار
اتصالات درام ‎IP عبارتند از:
* ورودی آب درام
* خروجی بخار
* ورودی 1 ‎blow down درام ‎HP
* خروجی برای عمل ‎blow down
* ‎Vent به جو که دارای اتصالی برای تزریق ‎N2 نیز می‎باشد
* ‎2 Safety valve
* 2 عدد اندازه‎گیر سطح (یکی دارای ‎remote indicator)
* 3 عدد ترانسمیتر سطح
* یک اتصال مشترک برای: 1 نشانگر فشار، 2 ترانسمیتر فشار و یک اتصال برای پروب فشار
‎SUPER HEATER
بویلر با یک سوپر هیتر ‎HP تجهیز شده که از بخشهای ذیل تشکیل شده است:
1. سوپر هیتر اولیه
2. سوپر هیتر نهایی
این بخشها از تیوبهای عمودی نازکی تشکیل شده که با اتصال به هم سیستم سوپر هیتینگ را می‎سازند که قابلیت حفظ دمای سوپرهیت را به ازای ‎75% تا ‎100% بار نامی دارد.

‎ ECONOMIZER
اکونومایزر ‎HP از دو مرحله تیوب نازک که به حالت عمودی قرار دارند و اکونومایزر ‎IP تنها از یک مرحله تیوب تشکیل شده است.
Boiler Feed Water Pumps
دو پمپ کاملا یکسان که قابلیت عملکرد همزمان را دارند و از نوع مارپیچی و افقی، ‎multi-stage هستند، این مجموعه را تشکیل می‎دهند. لوله‎های تغذیه آب بویلر از خروجی‎های ‎B.F.Pها شروع شده و به هدر اکونومایزرهای ‎HP/IP ختم می‎شود.
‎DEAERATOR
از آنجا که این تانک تامین کننده آب درام‎های ‎IP/HP است، حجم بیشتری نسبت به درام‎ها دارد. وظیفه دیگر آن همانطور که گفته شد گاززدایی از آب است.
‎SPRAYS
برای کنترل‎های بخار ‎HP، یک سیستم اسپری آب در قسمت میانی بخش ‎Super heating در نظر گرفته شده است. آب به صورت مکانیکی روی بخار اسپری می‎شود که میزان آب پاشش شده توسط ‎nozzleهای متغیر تعیین می‎شود. این تغییرات بوسیله یک ‎Pneumatic actuator‎ و یک ‎Electro-Pneumatic Positioner که دهانه خروجی ‎nozzle را تنظیم می‎کنند (با توجه به سیگنال ‎demand با مقادیر بین ‎4-20mA) اعمال می‎شود.
‎DIVERTER/GUILLOTINE
اجزای اصلی این بخش عبارتند از:
‎Diverter:
* یک بخش هیدرولیک برای راه‎اندازی سیستم شامل دو ‎actuator هیدرولیک.
* سیستم هوای ‎Seal با ‎100% ایزولاسیون شامل دو ‎(100% apacity)fan تجهیزات ابزار دقیق، والوها و ‎…
‎ Guillotin:
* دو موتور الکتریکی.
* تجهیزات ‎Manual برای شرایط ‎emergency.
* قفل‎های مکانیکی که در حالت عادی بسته هستند.
کنترل و تجهیزات ابزار دقیق
قسمت با فشار کم ‎(LP Section)
تجهیزات کنترلی بخش ‎LP عبارتند از:
الف) کنترل سطح ‎DEAERATOR:
1. اندازه‎گیری سطح: سه ترانسمیتر سطح از نوع ‎Differential pressure4 برای کنترل آب تغذیه کننده ‎Deaerator، ‎Remote onitoring و ارسال آلارم ‎High/Low و یک اندازه‎گیر سطح از نوع ‎Transparent برای قرائت محلی به کار می‎رود.
2. اندازه‎گیری فلوی آب تغذیه ‎DEAERATOR: اندازه‎گیری فلوی آب تغذیه با دو ترانسمیتر فشار تفاضلی ‎(Differential pressure transmitter) که در دو طرف یک ‎Orifice قرار گرفته‎اند صورت می‎پذیرد. اندازه‎ گیری دما بوسیله یک ترموکوپل نوع ‎K صورت می‎گیرد.
3. ‎Feed Water Control Station: این قسمت از دو عدد والو نیوماتیک از نوع دیافراگم/ فنر به همراه ‎Electro-Pneumatic Positioner (با سیگنال فرمان ورودی ‎4-20mA) تشکیل شده است. تجهیزات جانبی این بخش شامل والوهای ‎by-pass، والوهای ایزوله کننده، لوله‎های ‎drain و ‎… می‎باشد. باید دانست که کنترل در حالتی که یکی از دو والو کاملا بسته است صورت می‎پذیرد.
ب) کنترل فشار ‎DEAERATOR:
یک ترانسمیتر فشار برای ‎Remote monitoring و کنترل فشار حداقل در نظر گرفته شده است. همچنین یک دستگاه اندازه‎گیری فشار برای قرائت محلی موجود است.
‎Feed water Pumping Set:
* فیلترهای ‎B.F.Pها که برای قرائت محلی به یک ‎DP Gauge متصلند و بر اساس مقدار اختلاف فشار دو طرف فیلتر، می‎تواند آلارم آلودگی فیلتر را صادر کند.
* ترانسمیتر فشار در ‎B.F.P Discharge برای جلوگیری از پایین بودن فشار آب در ‎Suction پمپ، یک ‎Low level set point برای ارسال آلارم و یک ‎Low-Low level set point برای ارسال فرمان تریپ در اندازه‎گیری سطح ‎Deaerator در نظر گرفته شده است.
درام ‎IP:
الف) کنترل سطح درام ‎IP:
1. اندازه‎گیری سطح درام ‎IP: سه ترانسمیتر سطح از نوع ‎DP برای کنترل ‎High/Low سطح به کار می‎روند و یک اندازه‎گیر سطح از نوع ‎Transparent برای قرائت محلی به وجود دارد. همچنین برای ‎Remote monitoring یک ‎Level meter الکترومغناطیسی موجود است.
2. اندازه‎گیری فلوی آب تغذیه درام ‎IP: بوسیله یک ‎DP Cell صورت می‎گیرد. اندازه‎گیری دما بوسیله یک ترموکوپل نوع ‎K انجام می‎شود. اندازه‎گیری فلوی آب درون اکونومایزر بوسیله یک ‎Orifice و یک ‎DP transmitter ممکن شدن است.
3. اندازه‎گیری فلوی بخار ‎IP: فلوی بخار ‎IP بوسیله یک ‎nozzle و یک ‎DP transmitter صورت می‎پذیرد. اندازه‎گیری دما و فشار نیز به منظور جبران‎سازی فلو توسط کنترلرها، انجام می‎شود. بوسیله یک ‎Orifice و یک ‎DP transmitter فلوی بخار ‎Pegging ورودی به ‎Deaerator اندازه‎گیری می‎شود.
4. ‎IP Feed water Control Station: این قسمت از دو عدد کنترل والو نیوماتیک از نوع دیافراگم‎/ فنر به همراه ‎Positioner (با سیگنال فرمان ورودی ‎4-20mA) تشکیل شده است. تجهیزات جانبی این بخش شامل والوهای ‎By-pass، والوهای ایزوله‎کننده، لوله‎های ‎drain و ‎… می‎باشد. کنترل در حالتی که یکی از دو والو کاملا بسته است با تغییرات کنترل والو انجام می‎شود.
ب) کنترل فشار بخار ‎IP: در وضعیت عملکرد نرمال، کنترل فشار بخار ‎IP بوسیله بخش ‎IP توربین صورت می‎گیرد که در واقع فشار بخار ‎IP Header را کنترل می‎کند. اما در حالت راه‎اندازی بویلر دوم یک واحد، وقتی که والو بخار ‎IP بسته است فشار ‎IP بویلر باید به فشار ‎Header برسد به این دلیل یک ترانسمیتر فشار برای اندازه‎گیری فشار درام موجود است.
پ) اندازه‎گیری دمای بخار ‎IP: دو عدد ترموکوپل نوع ‎K برای اندازه‎گیری دما موجود است. دمای فلز درام در سطوح بالا و پایین درام، برای نمایش اختلاف دما در ‎CCR5 و نیز فرستادن آلارم در مقادیر زیاد اختلاف دما، اندازه‎گیری می‎شود.
درام ‎HP:
1. اندازه‎گیری سطح درام ‎HP: سه عدد ترانسمیتر سطح از نوع ‎DP برای کنترل سطح آب تغذیه ‎High/Low و ارسال آلارم موجود می‎باشد. دو ترانسمیتر فشار نیز برای جبران‎سازی سطح وجود دارد. یک اندازه‎گیر سطح از نوع ‎Transparent برای قرائت محلی و نیز یک اندیکاتور سطح مغناطیسی برای ‎Remote monitoring نصب شده است.
2. اندازه‎گیری فلوی آب تغذیه درام ‎HP: فلو توسط یک ‎nozzle و دو عدد ‎DP transmitter که آرایش ‎ redundant دارند، اندازه‎گیری می‎شود. اندازه‎گیری دما نیز برای مقاصد جبران‎سازی فلو انجام می‎شود.
3. اندازه‎گیری فلوی بخار ‎HP: فلو توسط دو عدد ‎DP transmitter که آرایش ‎redundant دارند و یک ‎nozzle اندازه‎گیری می‎شود. اندازه‎گیری دما و فشار نیز برای مقاصد جبران‎سازی فلوی بخار انجام می‎شود.
4. ‎HP Feed water Control Station: همانند بخش ‎IP صورت می‎گیرد.
ب) کنترل دمای بخار ‎HP:
1. اندازه‎گیری دمای بخار ‎HP: دمای سوپرهیت نهایی بوسیله دو عدد ترموکوپل نوع ‎K برای نمایش در ‎CCR، جبران فلو و جبران دمای بخار اندازه‎گیری می‎شود. یک اندازه‎گیری میانی هم در قسمت اسپری آب، بوسیله دو ترموکوپل انجام می‎شود که به این ترتیب یک آرایش ‎Cascade Control Loop برای کنترل دمای بخار ‎HP بوجود می‎آید. دمای فلز سوپرهیتر هم بوسیله یک ترموکوپل نوع ‎K اندازه‎گیری می‎شود.
2. ‎Desuperheating Water Control Station: کنترل دمای این بخش بوسیله ‎Attemperator صورت می‎گیرد که با سیگنال فرمان نیوماتیکی ‎(3-15 psi) که از ‎nozzle می‎آید و یک ‎I/P Convert با سیگنال ورودی ‎4-2mA، تحقق می‎یابد. همچنین این بخش شامل یک ‎shut-Off Valve اتوماتیک است که در صورتی که سیگنال ‎demand از مقدار ‎threshold کمتر بشود، بسته می‎شود.
مسیر اگزوز توربین گاز:
‎الف) ‎Gas Exhaust High Pressure Protection:
فشار ‎High/High در اگزوز توربین بوسیله سه عدد ‎Pressure switch آشکارسازی می‎شود و در صورتیکه ‎2 تا از ‎3 سوئیچ مقدار ‎H/H را ‎detect کنند ‎by-pass اگزوز باز می‎شود. همچنین آلارم بالا بودن فشار، بوسیله یک ‎Pressure switch دیگر نمایان می‎شود.

ب) ‎Diverter Damper:
این دمپر بوسیله یک ‎Hydraulic Actuator عمل می‎کند. این دمپر برای مقاصد زیر به کار می‎رود:
* بستن ورودی گاز گرم بویلر در صورت ‎Trip بویلر به صورت اتوماتیک.
* ایزوله کردن بویلر از توربین گاز برای بوجود آوردن سیکل تک مرحله‎ای در مواقعی که مصرف شبکه کم است.
* تغییرات میزان گرمای ورودی به بویلر با پذیرفتن وضعیتهای مختلف، هنگام راه‎اندازی یا خواباندن واحد با توجه به سیگنال ‎4-20mA؛ در شرایط کار نرمال، ‎diverter کاملا باز است. سیگنالهای فیدبک زیر به ‎diverter ارسال می‎شود:
1. ‎Diverter position که یک سیگنال ‎4-20mA خطی است که مسیر ورودی بویلر را از ‎0 تا ‎100% باز می‎کند.
2. سه ‎Limit Switch برای سیگنال فیدبک ‎OPEN (یعنی مسیر ورودی بویلر باز است).
3. ‎سه ‎Limit Switch برای سیگنال فیدبک ‎CLOSED (یعنی مسیر ورودی بویلر بسته است).
پ) ‎ Guillotine Damper:
برای ایمنی بیشتر از این دمپر استفاده می‎شود. دو ‎Actuator یکی در حالت ‎Stand-by) که به وسیله موتور الکتریکی راه‎اندازی می‎شوند، برای باز و بسته کردن دمپر در نظر گرفته شده است. سه ‎Limit Switch برای ساختن سیگنال فیدبک ‎OPEN وجود دارد. در واقع کامل باز نبودن ‎Guillotine بوسیله مدار منطقی ‎2 از ‎3، آشکار شده و باعث تریپ بویلر می‎شود. یک ‎Limit Switch هم برای سیگنال فیدبک ‎CLOSED موجود است.

ت) ‎Diverter Seal:
بسته شدن کامل مسیر دایورتر بوسیله سیستم هوای آب‎ بندی صورت می‎گیرد. یک ‎Pressure switch، اشکال در مقدار هوای آب ‎بندی را اعلام می‎کند. والوهای اتوماتیک برای باز کردن یا بستن جریان هوای آب‎بندی موجود است.
ث) اندازه‎گیری دمای گاز:
در مسیر گاز در طول بویلر مجموعه‎ای از ترموکوپلهای نوع ‎K برای نشان دادن دمای بویلر در اتاق فرمان وجود دارد.
توربین ‎Turbin و ژنراتور ‎Generator
توربین ‎Turbin
مقدمه
توربین بخار سیکل حرارتی این نیروگاه توسط شرکت زیمنس طراحی و ساخته شده و توسط شرکت نصب نیروی ایران نصب و راه‎اندازی شده است. این توربین شامل دو درصد فشار قوی (high pressure) و فشار متوسط ‎(Initional P.) می‎باشد.
کلیات و اجزاء اصلی
توربین در این واحد سیکل ترکیبی توسط دو بویلر به کار می‎افتد بعد بخارهای ‎HP و IP دو بویلر بازیاب در داخل یک ‎Power house6 بر روی یک توربین بخار ‎(stem turbin) اثر کرده و باعث به گردش درآمدن پره‎های توربین می‎شود.
پره‎های ثابت در توربین وظیفه هدایت صحیح بخار را بر روی پره‎های متحرک انجام می‎دهند و بعد از برخورد صحیح بخار به پره‎های متحرک بخار انرژی خود را از دست داده و پره‎های متحرک توربین را به حرکت درمی‎آورد.
بخار فشار قوی درام ‎HP برای ورود به توربین ‎HP به دو قسمت منشعب شده و به دو طرف توربین وارد می‎شود و باعث چرخش پره‎ها می‎شوند و همچنین بخار فشار متوسط در درام ‎IP نیز با یک ورودی وارد قسمت ‎IP توربین شده و کار انجام می‎دهد. علت اینکه 2 ورودی به توربین ‎HP وجود دارد این است که به علت بالا بودن فشار بخار ‎HP تولید شده در درام ‎HP جهت تحقق یافتن حفظ تعادل و ایجاد بالانس در توربین، بخار از دو طرف توربین به آن تزریق می‎شود (که در صورت عدم این حالت ممکن است توربین از حالت بالانس و تعادل خارج شود).
و همچنین علت تزریق بخار ‎IP به توربین عدم وجود ری هیت است. وجود دی هیت در یک واحد به آن علت است که دما و فشار بخار ‎Live Steam پس از انجام دادن کار در قسمت ‎HP توربین می‎افتد برای اینکه این بخار را دوباره زنده کرده و از آن کار بکشند دوباره در بویلر تحت همان فشار افتاده شده گرم می‎کنند تا بتوانند در قسمت ‎IP توربین استفاده کنند.

در بویلرهای ‎HRSG چون ری هیت وجود ندارد برای آنکه عمل مشابه با عمل ری هیت انجام شود یک بخار ‎IP با فشاری کمتر ولی دمای معلوم c‎T به قسمت ‎IP توربین وارد می‎شود تا بخار ‎Main steam یا همان بخار ‎HP را زنده کرده و از آن در قسمت ‎IP کار بیشتری بکشند.

یک مسیر ‎by pass نیز قبل از ورود به توربین تعبیه شده است تا هنگام راه‎اندازی وقتی که بخار ‎HP و ‎IP به شرایط مطلوب ورود به توربین نرسیده‎اند از طریق مسیر بای پاس وارد کند انور شده و مسیر آب و بخار به این طریق بسته می‎شود.

سیستم سیل توربین
در بخش ‎HP توربین بخار با فشار و دمای بالا و در بخش انتهای ‎LP خلا وجود دارد بنابراین جهت جلوگیری از نشت بخار از سیستم فشار بالای ‎HP به بیرون و ورود هوا به داخل سیستم فشار ضعیف ‎LP یاتاقانهای توربین باید سیکل کاری شوند همچنین به منظور جلوگیری از نشت بخار و هوا، وجود سیستم بخار گلندو بخار خروجی با سیستم ضروری است.
فشار بخار در انتهای توربین ثابت بوده و با خلا کندانسور برپا می‎شود در صورتیکه فشار بخار در انتهای ‎HP توربین متغیر بوده و بستگی به بار توربین دارد. برای بهبود راندمان توربین از بخار نشت شده در محفظه S بخش ‎HP جهت سیکل کاری محفظه‎های ‎S، LP استفاده می‎شود. البته این موضوع زمانی امکان دارد که توربین با بار بالای خود کار کند. در بارهای پایین فقط مقدار کمی از محفظه ‎S بخش ‎HP نشت می‎کند و جهت سیل کاری محفظه‎های ‎S بخش ‎LP کافی نمی‎باشد لذا می‎بایست از بخار کمکی جهت سیل بخش ‎LP استفاده نمود.
حال به تشریح سیستم سیل می‎پردازیم:
در محفظه‎های سیل از نوع ‎S فشار بخار سیل باید ‎bar048/1 مطلق باشد این محفظه‎ها از طریق هدر بخارل سیل به هم متصل می‎شوند فشار هدر بخار سیل توسط کنترلر فشار تثبیت می‎شوند. بخار ورودی سیل از سیستم بخار کمکی تامین می‎شود با به کارگیری یک والو درین اتوماتیک، بخار ورودی در شرایطی که سوپرهیت باقی می‎ماند.
سیستم بخار گلند
در داخل گلندهای ‎LP و ‎HP توربین محفظه‎های با فشار جزیی منفی تعبیه شده است این محفظه با فشار ‎m bar15 گلندها را از محفظه بیرون و جدا می‎کند تا از نشت بخار به اتمسفر جلوگیری کند. بخار داخل این محفظه و هوای راه یافته از گلند بصورت عادی توسط فن به دست یا از طریق گلند کندانسور خارج می‎شوند.
گلندکندانسور
گلندکندانسور از نوع یک مسیره بوده و در واحدهای دارای کندانسور مورد استفاده قرارمی‎گیرد. وظیفه گلند کندانسور جمع‎آوری مخلوط هوا و بخار برگشتی از سیستم سیل شفت توربین و تقطیر آن است. گلند کندانسور از نوع تماس سطحی است. آب سیکل عبوری از گلند کندانسور هیچگونه تماسی با محفظه بخار و هوا ندارد.
لوله‎های آب سیکل در ابتدا و انتهای کندانسور به دو صفحه نورد شده ‎اند این صفحات به بدنه گلند کندانسور کاملاً جوش خورده‎اند و بخار را از آب سیکل ایزوله می‎کند. محفظه‎های سیل شفت تحت خلا جزئی ‎m bar5- قرار دارند تا از فرار بخار به فضای بیرون و جلوگیری کنند لذا هوا از محفظه اطراف به داخل لابیرنت‎های بیرونی جریان پیدا کرده و به داخل محفظه‎های بخار سیل راه می‎یابد. با استفاده از یک فن که به کندانسور متصل است این خلا جزئی ساخته می‎شود.
بخار سیل در تماس با سطح لوله‎های آب، تقطیر شده سپس آب حاصله در کف گلند کندانسور جمع‎آوری و از طریق یک سیفون خارج می‎شود بخار تقطیر نشده داخل گلند کندانسور نیز به همراه هوا از طریق فن به اتمسفر می رود. گرمای حاصل در تقطیر بخار به آب تغذیه سیکل انتقال می‎یابد به عبارت دیگر آب تغذیه به عنوان خنک‎کن گلند کندانسور عمل می‎کند و یا به عبارتی گلند کندانسور به مانند یک پیش گرمکن آب تغذیه مورد استفاده قرار می‎گیرد.
سیستم درین توربین
درین توربین به منظور اهداف زیر تعبیه شده است:
– جمع‎آوری بخارات تقطیر شده و هدایت آن به سیکل آب
– درین بخارات تقطیر شده به منظور جلوگیری از بروز آسیب و اشکال احتمالی در توربین
– هدایت بخارات تقطیر شده به کندانسور
– گرم‎ کردن ‎(warm up) تجهیزات، لوله‎ها و والوها

کندانسور
پس از اتمام کار بخار روی پره‎های توربین و انتقال انرژی خود باید به آب تبدیل شود و به بویلر برگردد و بخاری که قابلیت تبدیل به انرژی مکانیکی را ندارد به مجاورت آب خنک‎کنده کندانسور هدایت می‎شود. کندانسور شامل تعداد زیادی لوله است و از درون این لوله‎ها آب خنک سیستم خنک کننده عبور می‎کند. بخار با سطح خارجی این لوله‎ها تماس پیدا کرده تبدیل به آب می‎شود. در اثر این تماس آب سیستم خنک کننده حرارت نهان بخار آب خروجی را جذب می‎کند و درجه حرارت آب بالا می‎رود و در مرحله بعد توسط برج خنک‎کن دوباره خنک می‎شود و به رودخانه یا دریاچه می‎ریزد. زمانی که درجه آب کندانسور به ‎F100 یا ‎C38 رسید مجدداً برای تغذیه دیگ بخار استفاده می‎شود که توسط سیمها به مبدلهای حرارتی که هیتر آب تغذیه است به دیگ بخار هدایت می‎شود.
اژکتور بخار: وسیله‎ای که برای خروج هوا از کندانسور استفاده می‎شود.
درین کولر: قبل از اینکه آب به کندانسور فرستاده شود از ooler‎drain C عبور می‎کند تا کمتر از پمپ تخلیه استفاده شود.
کندانسور و سیستمهای مربوطه (Electrical)
وظیفه اصلی این سیستم بدین شرح است:
* متراکم کردن بخار خروجی از توربین برای بازیابی آب مورد نیاز سیستم.
* استخراج آب از کندانسور و پمپ کردن آن به ‎CPP7.
* دریافت آب از ‎CPP و ارسال آن به ‎Deaerator هر بویلر.
* فراهم آوردن آب برای ‎HP/IP by-pass Desuperheater هر بویلر.
همچنین جریان آب خروجی از کندانسور برای خنک‎کاری در ‎Steam gland و ‎Ejectorها به کار می‎رود.
شرح عملکرد سیستم:
می‎دانیم کندانسور وسیله‎ای است که بخار خروجی از توربین در آن تقطیر شده و به آب تبدیل می‎شود. آب خنک شده در ‎Cooling tower در کندانسور از طریق نازلهایی بر روی بخار خروجی از توربین پاشیده می‎شود و باعث میعان آن می‎شود. سپس از مجموع این آبها حدود ‎1/30 دوباره به سیکل برمی‎گردد و بقیه وارد برجها می‎شود. تبدیل حجم زیاد بخار در بخش بالایی کندانسور به حجم کمتر آب باعث ایجاد خلاء در کندانسور و مکش بخار از خروجی توربین می‎شود. برای رساندن خلاء کندانسور به یک مقدار مطلوب ‎Ejectorها طراحی شده‎اند.
اساس کار ‎Ejector به این صورت است که با توجه به ساختار مخروطی شکل آن بخار پر سرعت از کنار لوله‎ای که در تماس با سیال دیگری است عبور داده شده و به این ترتیب موجب مکش سیال مذکور می‎شود. وقتی بخار سریع ‎Ejector کار خود را انجام داد به لوله‎های لاین اصلی آب (که از کندانسور می‎آید) برخورد کرده و به مایع تبدیل می‎شود. سپس از طریق ‎Sight glassها دوباره به کندانسور برمی‎گردد. ‎Ejectorها بر دو دسته‎اند: Hogging Ejectorها که تنها یک کپسول دارند و وظیفه ایجاد خلاء در هنگام راه‎اندازی واحد را برعهده دارند و دارای راندمان بالایی هستند. بخار ‎IP وظیفه مکش را در این نوع ‎Ejector برعهده دارد؛ Holding Ejector ها که دارای دو کپسول هستند و وظیفه حلظ خلاء کندانسور را پس از راه‎اندازی آن برعهده دارند. بخار ‎HP وظیفه مکش را در این نوع ‎Ejector برعهده دارد.
آب از کندانسور بوسیله دو ‎100%, one in Standby) Extraction pump×2) با سرعت ثابت استخراج شده و به قسمت تصفیه فرستاده می‎شود ‎(Polishing Plant). یک عدد ‎Booster pump آب را از ‎cpp گرفته و برای مقاصد مختلف برای قسمتهای مختلف توزیع می‎کند. مقدار فشار نامی و خروجی بوستر پمپ با توجه به فشار بالاتری که مورد نیاز قسمتهای دریافت‎کننده است تعیین می‎گردد. اتصالات مورد نیاز برای سرویس‎دهی به قسمتهای مختلف توربین در خروجی بوستر پمپ قرار گرفته است. سپس آب به ‎Ejector ها می‎رود و بعد از آن از ‎Steam gland عبور می‎کند (قبل از اینکه به قسمت فیدینگ بویلرها برسد).
کنترل و تجهیزات ابزار دقیق
‎Extraction Pump ها دو پمپ کاملا یکسان از نوع سانتریفوژ هستند که یکی از آنها در حالت ‎stand-by است. صافیهای ورودی آنها بوسیله دو ‎Pressure switch دیفرانسیلی کنترل شده و در صورت کثیفی فیلتر آلارم صادر می‎کنند. برای محافظت از ‎Suction Head پمپ در هنگام راه‎اندازی یک سطح حداقل در کندانسور مورد نیاز است. سیگنال ‎Low-Low سطح کندانسور باعث تریپ دادن پمپ در حال کار می‎شود.
سیستم خنک‎کننده: حرارت موجود در بخار را که نمی‎توان به کار مکانیکی تبدیل کرد به این سیستم هدایت می‎شود و آب گرم کندانسور از برج خنک‎کننده عبور می‎کند و با هوا تماس می‎یابد. مقدار آب خنک‎کننده باید کنترل شود که یا توسط پمپ‎های سانتریفیوژ است که در نیروگاههای بزرگ استفاده نمی‎شود (به دلیل داشتن سرعت ثابت که فقط از طریق باز و بسته کردن دریچه خروج، آب کنترل می‎شود) و یا توسط کوپلینگ هیدرولیک که توسط تغییر سرعت موتور الکتریکی انجام می‏شود.
کندانسور و برج‎ خنک‎کننده(Mecanical)
کندانسور ‎Condensor
قسمتهای اصلی و طرز کار کندانسور
بخار خروجی از انتهای توربین ‎IP پس از انجام کار وارد کندانسور شده و در آنجا با پاشش آب به روی آن کندانس شده و در قسمت انتهای کندانسور مرسوم به هات ول جمع می‎شود (کندانسور این نیروگاه از نوع پاششی می‎باشد) آب پاششی نیز به واسطه تبادل حرارت با بخار گرم می‎شود، این آب توسط دو لوله با قطر بزرگ به طرف 2 عدد ‎Cump که توسط الکتروموتور و یک هیدروتوربین کار می‎کند هدایت می‎شودو از آنجا به طرف برجهای خنک‎کننده ‎(Cooling Tower) می‎رود.
یک خروجی دیگر نیز بقیه آب‎ هات ول را از طریق 2 پمپ استرکشن پمپ ‎(extraction pump) که همیشه یکی از آنها در حال کار و دیگری در حالت ‎Stand by است به مسیر آب اصلی پمپاژ می‎شود. این آب بعد از عبور از استرکشن پمپ با فشار 8 بار از یک تصفیه خانه محلی ‎CCP (یا ‎mix bed) عبور می‎کند و وارد بوستر پمپ می‎شود. علت گذاشتن ‎mix bed بعد از استرکشن پمپ و قبل از بوستر پمپ آن است وجود فشار زیاد درون ‎mix bed در عمل تصفیه و احیا شدن کاتیونها و آنیونهای آب اختلال ایجاد می‎کند به همین جهت است که تصفیه‎خانه محلی ‎CPP را بعد از استرکشن پمپ و قبل از بوستر پمپ قرار داده‎اند. آب متراکم شده بعد از ‎mix bed وارد بوستر پمپ شده و فشارش به ‎bar5/22 می‎رسد.
آب متراکم شده پس از بوستر پمپ وارد اجکتور کندانسور به منظور متراکم کردن بخار اجکتور و پس از آن وارد سیستم گلندکندانسور به منظور متراکم کردن بخار گلند توربین می‎شود (گلند کندانسور واجکتور کندانسور را نیز می‎توان به عنوان پیش گرمکنهای آب تغذیه نیز محسوب کرد) و سرانجام بین مصرف‎کننده‎های مختلف و دی اریتور تقسیم می‎شود.
از طرف دیگر برای آنکه بخار داخل کندانسور را به حداقل دما برسانند یک سیستم پاششی علاوه بر کندانسور پاششی وجود دارد که آب را با فشاری بعد از بوستر پمپ و دمائی قبل از هیترهای گلند و اجکتور بر روی بخار آب خروجی از توربین ریخته و این هدف را از این طریق دنبال می‎کنند.

اجکتور ‎ejector
سیستم اجکتور جهت ایجاد خلا در کندانسور طراحی و تعبیه شده است. علت لزوم خلا در کندانسور این است که اولاً بخارهای خروجی از توربین سریعتر به بیرون از توربین مکش شوند و از این طریق راندمان توربین را بالا برند و ثانیاً اینکه وجود خلا در کندانسور انتقال حرارت بین آب پاششی و بخار را بهتر می‎کند زیرا در صورت عدم وجود خلا، (وجود هوا) هوا نیز به عنوان یک مقاومت گرمائی عمل کرده و انتقال حرارت را کمتر می‎کند.
طریق کار سیستم اجکتور به صورت زیر است به طوری که یک زیرکش از ‎HP توربین که دارای فشار بالائی است گرفته و درون یک شیپوره می‎دمند. دمیدن بخار فشار بالای ‎HP به درون شیپوره باعث افت فشار و افزایش سرعت بخار می‎شود. این افت فشار خلا نسبی را در کندانسور تامین می‎کند.

برج خنک‎کننده ‎Cooling Tower
سیستم خنک‎کننده در سیکل آب و بخار دو سیستم دارای دو وظیفه جداگانه می‎باشد
الف) سیستم خنک‎کننده اصلی: به منظور خنک‎کاری و بازیابی بخار مصرف شده در توربین و دفع حرارت از سیستم خنک‎کن اصلی استفاده می‎شود. این سیستم توسط شرکت نورهان با همکاری شرکت ‎EQI مجارستان طراحی و نصب گردیده است. برجها از نوع گردش طبیعی بافق کمکی و ارتفاع هر برج که از نوع خشک هلر می‎باشد بالغ بر 98 متر است.
ب) سیستم خنک‎کاری کمکی ‎(Auxillisry Cooling): سیستم خنک‎کاری کمکی به منظور خنک‎کاری سیستم‎های جانبی سیستمهای جانبی تجهیزات اصلی استفاده می‎شود. طراحی و نصب این سیستم توسط شرکت نورهان با همکاری شرکت ‎FGI مجارستان انجام شده است. خنک‎کاری توسط جریان هوا و در شرایط خاص توسط فن صورت می‎گیرد.
معرفی مختصری از انواع سیستمهای خنک‎کن
یکی از سیستمهایی که تاثیر به سزائی در تولید برق نیروگاهی حرارتی دارد سیستم خنک‎کن نیروگاه می‎باشد که هم به لحاظ سرمایه‎گذاری اولیه و هم به لحاظ نقشی که در بهره‎برداری از توربین و ایجاد فشار مناسب در بخار خروجی از توربین جهت تولید برق دارد می‎بایست مورد مطالعه قرار گیرد.
به طور کلی می‎توان سیستمهای خنک‎کاری نیروگاهی را به سه گروه اصلی زیر تقسیم‎بندی نمود:
– سیستم خنک‎کاری یک بارگذر ‎once Through Cooling sys
– سیستم خنک‎کن تر ‎wet Cooling sys
– سیستم خنک‎کن خشک ‎Dry Cooling sys
در سیستم خنک‎کن یک بارگذر آب از یک منبع طبیعی همانند رودخانه، دریا و دریاچه به درون کندانسور پمپ می‎شود و در آنجا پس از مبادله حرارت و گرم شدن به منبع اولیه باز می‎گردد. این نوع سیستمهای خنک‎کن از نظر ترمودینامیکی بالاترین راندمان را دارند. علت بالا بودن راندمان، پایین بودن دمای منبع سرد و یا چگالنده بوده که باعث افزایش راندمان کل سیکل می‎شود.
در سیستمهای خنک کننده‎تر، آب بعد از عبور از چگالنده وارد وسائل و تجهیزات مربوطه می‎گردد تا بتوانند حرارت جذب شده را به محیط مبادله نمایند. در این سیستمها تبادل حرارت عمدتاً از طریق تبخیر آب صورت می‎گیرد. لذا بایستی یک منبع آب جهت جریان آب تبخیر شده در دسترس باشد. به عنوان مثال میزان آب مورد نیاز برای یک نیروگاه 1000 مگاواتی با راندمان 40% که دبی آب در گردش آن در حدود ‎m3/S 8/35 است تقریباً ‏‎m3/S63/0 می‎باشد که این مقدار آب تقریباً 3/1 درصد آب در گردش سیستم خنک‎کن است.
در سیستمهای خنک‎کننده خشک، وسایل استفاده شده جهت تبادل حرارت مابین آب در گردش و محیط از نوع مبدلهای حرارتی فشرده می‎باشد به گونه‎ای که تبادل حرارت تنها در اثر اختلاف دمای آب و محیط صورت می‎گیرد. بنابراین در چنین سیستمی نیاز به در دسترس بودن یک منبع بزرگ آب نبوده و یا به عبارتی دیگر مصرف آب چنین سیستمی تقریباً صفر است.
با توجه به مساله کم آبی در کشور بخصوص در فلات داخلی، سیستمی خنک‎کن نیروگاههای حرارتی می‎بایست اجباراً از نوع خنک‎کننده خشک انتخاب شود. رایج‎ترین انواع سیستمهای خنک‎کن خشک مورد استفاده در کشور، سیستم خنک‎کن خشک غیرمستقیم با مکش طبیعی (هلر) و سیستم خنک‎کن خشک مستقیم با چگالنده هوائی ‎(A-C-C) می‎باشد.
سوابق سیستم خنک‎کن خشک غیرمستقیم هلر
سابقه در جهان:
– ذوب آهن دانا جوارس مجارستان
– نیروگاه روزلی انگلستان
– نیروگاه حرارتی ایبیرون آلمان غربی
– نیروگاه حرارتی جیون گوس مجارستان
برج خنک‎کننده‎های نیروگاه سیکل ترکیبی منتظر قائم
مشخصات برج خنک‎کن ‎(Cooling Tower) در این نیروگاه به شرح زیر است:
– ارتفاع برج: 92 متر
– سازه تنوره برج: بتون آرمه
– میزان آب در گردش: 17000 متر مکعب در ساعت
– تعداد سلکتورها: 6 عدد
– تعداد افتهای موجود در برج: 12 فن
آب توسط ‎C.W.P ها از هات ول کندانسور به برج خنک‎کننده هدایت می‎شود. برج خنک‎کننده دارای 6 سلکتور است که پس از وارد شدن به ‎Cooling Tower به 6 قسمت تقسیم می‎شوند و به طرف هر سلکتور می‎روند. در داخل هر سلکتور آب به درون قسمتهای دلتا مانند تقسیم شده (هر سلکتور دارای 16 دلتا است) و پس از خنک شدن دوباره جمع‎آوری و به طرف اتاق توربین و کندانسور ‎Power house جهت خنک‎کاری و پاشش در کندانسور می‎رود. دلتاها مجهز به دریچه‎هائی هستند که ورود هوا را به داخل ‎Cooling تنظیم می‎کند این زاویه‎ها توسط موتورهائی از طریق اتاق فرمان کنترل می‎شود، مثلاً در تابستان دریچه‎ها 100% باز است.
در داخل هر موج 2 پیک کولر ‎(Peak Cooler) وجود دارد که هر پیکولر دارای 6 فن است که در مواقع اضطراری که برج به مقدار کافی خنک نمی‎کند با روشن کردن این فنها آب به صورت کندکسیون اجباری خنک می‎شوند. فنهای این پیکولرها دارای دو گردش دمنده و مکنده است. در تابستان جهت خنک‎کاری اجباری گردش دمنده این فنها کار می‎کند تا گرمای موجود در برج را به بیرون هدایت کند تا خنک‎کاری بهتر انجام شود. همچنین در زمستان گردش مکنده این فنها کار می‎کند تا گرمای موجود در برج را در درون برج حفظ کند تا از یخ‎زدگی آب درون لوله‎ها جلوگیری کند. همچنین در پیکولرها جهت خنک‎کاری بهتر در صورت لزوم از سیستم پاشش آب بر روی لوله‎ها استفاده می‎کند که این آب توسط دو پمپ از تانکر مخصوصی که در برج واقع است گرفته و بر روی لوله‎ها آب پاشش می‎شود. تانک مخصوص این کار به نام ‎ Deluging Tank معروف است و پمپ مربوطه را ‎ Deluging Pump می‎نامند.
همچنین جهت تامین آب سلکتورها در صورت کم شدن یک مخزن بزرگ به نام ‎ Storage Tank در برج تعبیه شده که هنگام کم شدن آب درون لوله‎ها به طور اتوماتیک آب به لوله‎ها وارد می‎شود.
همچنین دو والو اضطراری ‎(emerjency Valve) در برج تعبیه شده که هنگامی که آب داخل هات ول زیاد شده باشد و یا دمای برج پایین از حد معمول (مثلاً ‎12 درجه) باشد جهت جلوگیری از یخ‎زدگی آب تمام سلکتورها را به طور اتوماتیک خالی کرده و به درون ‎Storage Tank می‎فرستد.
شرح عملکرد سیستمElectrical)
آب خنک‎ شده در برجها درون دو هیدروتوربین که به صورت پارالل کار می‎کنند جریان می‎یابد، که این هیدروتوربین‎ها در ارتباط مستقیم با کندانسور هستند. همانطور که گفتیم آب برگشتی از برجها، بوسیله یک سری نازل بر روی بخار خارج شده از توربین بخار پاشیده شده و باعث میعان بخار و از سوی دیگر ایجاد خلا در کندانسور (به علت تغییر حجم) می‎شود. این خلاء به نوبه خود به مکش بخار از توربین کمک می‎کند. این آب در قسمت پایینی کندانسور ‎(hot well) جمع می‎شود. درصد کمی از این آب‎- با توجه به حجم بخار متراکم شده‎- به سیستم تغذیه آب بویلر می‎رود. (بوسیله ‎xtraction pumpها) بخش اعظم این آب بوسیله دو عدد ‎(Circulating Water 50%) CW Pump برای خنک شدن به برجها برگردانده می‎شود. دلتاهای خنک کننده درون برجها به 6 سکتور تقسیم می‎شوند که ‎Preheater/Peak Cooler در امر خنک‎کاری به دلتاها کمک می‎کنند. ساختار و نوع معماری برجهای خنک‎کننده باعث جریان یافتن هوای بیرون برجها به درون آنها می‎شود.
‎Preheaterها برای گرم کردن دلتاها قبل از پر کردن آنها با آب در عملیات ‎start-up سیستم در فصول سرد سال به کار می‎رود، اما در گرمترین ساعات تابستان بوسیله کولرها روی دلتاها آب پاشیده شده ‎(dekuge می‎شوند) و سپس با دمیدن هوا ظرفیت خنک‎کاری سیستم افزایش می‎یابد.
تنظیم سطح کندانسور و سیستم ‎Water Balance
از آنجایی که مسیر خنک‎کاری آب یک مدار بسته را تشکیل می‎دهد و فشار آب بعد از ‎C.W.Pumpها و قبل از هیدروتوربین‎ها بیشتر از فشار اتمسفر می‎باشد هوا نمی‎تواند وارد سیستم خنک‎کننده شود. وقتی سطح آب کندانسور پایین می‎آید، دو عدد ‎transfer pump که زیر آب درون ‎storage tankها (که زیر زمین و درون ‎cooling tower قرار دارند) نصب شده‎اند، راه‎اندازی شده تا آب درون کندانسور به سطح نرمال خود برگردد.
حال اگر سطح آب درون کندانسور بیش از حد بالا بیاید (خطر جدی برای توربین)، یک والو اضافی ‎(Excess Water Valve) باز شده و آب درون کندانسور رادرون ‎Storage tankها تخلیه می‎کند. (شکل 6)
در حالتی که سطح آب خیلی پایین باشد موتورهای ‎Extraction pumpها و ‏‎C.W.Pum[ها تریپ داده و از آسیب رسیدن به پمپ‎ها جلوگیری می‎کنند. همچنین هنگامی که سطح آب خیلی بالا باشد والوهای تخلیه اضطراری ‎(Water level emergency drain valves) به صورت اتوماتیک برای جلوگیری از سرریز کردن آب باز می‎شوند. (شکل 7)
اگر سطح کندانسور نزدیک مقدار می‎نیمم مجاز باشد ‎(emergency case) transfer pumpهای کندانسور شروع به کار کرده و از طریق ‎mak-up valve باعث جریان سطح کندانسور شده و به این ترتیب از تریپ ‎C.W.Pumpها و در نتیجه تریپ واحد جلوگیری می‎شود. (شکل 6)
‎Hydraulic Machine Groups
دو گروه ماشینهای هیدرولیکی ‎(50%) که به صورت پارالل کار می‎کنند به سیستم چرخه آب ‎(C.W.System) کمک می‎کنند که هر گروه متشکل از یک ‎C.W.Pump، یک هیدروتوربین و موتور الکتریکی راه‎انداز پمپ مذکور است که هر سه اینها روی یک ‎shaft مشترک نصب شده‎اند و کوپلینگ آنها نیز از نوع ‎plug می‎باشد. بدین ترتیب نیرویی که به وسیله هیدروتوربین بازیابی می‎شود (که ناشی از انرژی پتانسیل آب بالا رفته در دلتاهاست) بخشی از انرژی پمپینگ آب را تامین می‎کند و بخش دیگر را موتور الکتریکی تامین می‎کند.
در واقع این ‎shaft مشترک نه تنها باعث کوچکتر شدن اندازه موتور پمپ و کمتر شدن مصرف انرژی می‎شود بلکه درجه اعتماد سیستم را نیز بالا می‏برد.
تحت شرایط کار نرمال هر دو گروه این ماشینها برای تامین فلوی مورد نیاز کار می‎کنند. در صورت کم بودن بار و احد تنها یک گروه از این ماشینها می‎تواند در مدار باشد. اگرچه در این وضعیت فلوی آب، در مدار خنک‎کاری به ‎55% مقدار نامی می‎رسد، اما ظرفیت از دست دادن گرمای آب به کمک کاهش خلاء حتی به مقدار نامی هم می‎تواند برسد.
پمپها پس از دریافت آب از کندانسور، فشار آب را به حدی بالا می‎برند که در شرایط ‎Steady state سیستم کولینگ حتی در بالاترین نقطه دلتاها فشار آب از فشار جو بیشتر است؛ بدین ترتیب اگر نشتی در سیستم بوجود بیاید اولاً هوا وارد سیستم نمی‎شود (زیرا ورود هوا موجب کاهش خلاء کندانسور می‎شود). از سوی دیگر، به علت بالا بودن فشار، محل نشتی بلافاصله نمایان می‎شود. ساختمان هیدروتوربین هم به گونه‎ای است که سطح آب دلتاها را در مقدار مورد نظر نگه می‎دارد و همچنین از فشار اضافی به پمپها جلوگیری می‎کند. کنترل سطح، فشار و فلوی پمپ‎ها در ‎C.W.System بدین شرح است:
هیدروتوربین دارای ‎guide vaneهای قابل تنظیمی است که می‎تواند بوسیله روغن هیدرولیک و یا ‎electric actuator تنظیم شود. باز و بسته شدن ‎guide vaneها بوسیله مدار کنترلی مربوطه باعث می‎شود که فشار بلافاصله بعد از ‎C.W.Pumpها و قبل از هیدروتوربین، در یک مدار ثابت قرار بگیرد. این امر باعث می‎شود تا سطح آب در بالای دلتاهای کولینگ مقدار ثابت و معینی باشد. ترکیب کنترلی آنچه که "‎" نامیده می‎شود با کنترل "‎" مربوط به ‎C.W.Pump باعث محدود کردن فلو در ‎C.W.Pumpها و محافظت از آنها می‎شود. کنترل "" در واقع باعث می‎شود سطح آب در دلتاها در مقدار معینی بماند در حالیکه می‎توانیم میزان فلوی ‎C.W.Pump را با توجه به افزایش فشار کندانسور (که به علت افزایش دمای محیط اطراف آن است) افزایش دهیم و به این ترتیب میزان ظرفیت‎های خنک کنندگی سیستم را بالا ببریم.
‎Cooling Deltas
برای ایجاد جریان هوای مناسب ‎94 قطعه به طول ‎15m و دو قطعه به طول ‎10m با زاویه‎ای که نسبت به هم دارند هر دلتا را می‎سازند که دور تا دور برج خنک‎کننده موجود هستند. (‎2 قطعه ‎10m در ورودی کولینگ استفاده می‎شوند). دلتاهای کولینگ به ‎6 سکتور مجزا تقسیم می‎شوند که هر سکتور از ‎16 دلتا تشکیل شده و این سکتورها به صورت موازی با هم کار می‎کنند. دو وجه یک دلتا یا هم زاویه ‎49 می‎سازند که هر وجه ‎15m طول و ‎2.4m عرض دارد و این در حالی است که وجه سوم شامل فریم نیست تا بدین ترتیب دو سطح دیگر دلتا در معرض هوایی قرار بگیرند که فلوی آن بوسیله لوورها ‎(gear actuared louvers) کنترل می‎شود.
Preheater/ Peak Cooler
Peak Coolerها که به صورت موازی با دلتاها کار می‎کنند، به 2 سکتور تقسیم می‎شوند که هر سکتور شامل 6 عدد ‎fan می‎باشد. هر دو ‎fan برای کمک به یک سکتور دلتا به کار می‎روند. ‎Preheater / Peak Cooler با استفاده از جریان هوای ناشی از ساختار برج خنک‎کننده در امر خنک‎ کردن جریان آب واحد شرکت می‎کند. در دوره‎های گرم سال با پاشیدن آب بر روی رادیاتورها (دلتاهای زیر ‎fanها) و راه‎اندازی ‎fanها به خنک کردن آب کمک می‎کنند. سیستم ‎fekuging از یک ‎deluge tank دو عدد ‎deluge pump که داخل تانک مزبور نصب شده‎اند و ‎Pipling مورد نظر تشکیل شده است. کاهش سطح آب ‎deluge بوسیله سیستم جبران کننده و با باز شدن یک ‎deluge make up valve الکترومکانیکی صورت می‎پذیرد.
‎Underground Storage Tanks
وظیفه این تانک‎ها بدین شرح است:
* ذخیره آب دلتاها در صورتیکه سکتورها در حال کار نباشند.
* ذخیره آب دلتاهای ‎Peak Coolerها هنگامیکه در حال کار نباشند.
* جبران آب واحد بر اثر انبساط حرارتی.
در واقع با کنترل سطح آب ‎Storage Tankها حجم آب موجود در کل سیستم کولینگ ‎(WATER BALAVCE CONTROL) در حد مورد نظر قرار می‎گیرد.
در طی این کنترل سطح آب درون ‎Storage Tankهای درون برج و نیز سطح آب در سکتورها، چک می‎شود. با مقایسه مقادیر به دست آمده یکی از سه سیگنال زیر صادر می‎شود:
* از دست رفتن آب در سیستم.
* نرمال بودن مقدار آب در سیستم.
* اضافی بودن آب در سیستم.
طی عملیات پر کردن و یا تخلیه سکتورها، این سه سیگنال غیرفعال می‎شوند. در صورت از دسته رفتن آب در سیستم ‎make up valveی که در Storage Tank درون برج نصب شده است، باز می‎شود و آب وارد ‎Storage Tank می‎شو د. وقتی سیگنال "Normal Water" صادر شود، این والو بسته می‎شود. اگر آب اضافی درون سیستم باشد، آب اضافی درون ‎Storage Tankها، بوسیله ‎transfer pumpها و باز شدن ‎discharge valve تخلیه می‎شود. ‎Back fill valve (که در حالت عادی باز است) بسته شده و ‎discharge valve (که در حالت عادی بسته است) در حالت باز قرار می‎گیرد. وقتی سیگنال "Normal Water‎" صادر شود، عملیات تخلیه پایان می‎پذیرد، ‎transfer pump خاموش شده و والوهای ذکر شده به حالت عادی خود برمی‎گردند. آب تخلیه شده وارد ‎Sewage System می‎شود.
هنگام راه‎اندازی سیستم در فصول سرد سال ‎Preheaterها برای پیش‎گرم کردن دلتاها به کار می‎رود. در واقع جهت گردش ‎fanها عوض شده و از سوی دیگر لوورهای برجها نیز در حالت بسته قرار می‎گیرند، تا هوای سرد با دلتاها تماس پیدا نکند.
در دماهای محیطی پایین، وقتی کاهش ناگهانی بار شبکه و بالنتیجه بار توربین داریم (دمای آب سیستم خنک‎کاری به ‎12C برسد) و یا چرخه آب متوقف شود (مثلاً تغذیه ‎C.W.Pumpها قطع شود)، آب سیستم باید بلافاصله تخلیه شود تا از اثرات ناشی از یخ زدن آب در دلتاها (رادیاتورها) جلوگیری شود. بدین منظور بوسیله دو ‎ drain valve که در حالت عادی بسته هستند، آب دلتاها درون ‎Storage Tankها تخلیه می‎شود. همچنین اگر سطح آب کندانسور بیش از حد بالا برود، این والوها باز شده تا از سرریز کردن آب کندانسور جلوگیری کنند.

تجهیزات حفاظتی برای ‎Dry Cooling Plant
برای کنترل میزان باز و بسته بودن لوورها از یک سری ‎Actuator استفاده می‎شود که بوسیله اپراتور و یا به صورت ‎Auto از طریق سیستم کنترلی در اتاق فرمان کنترل می‎شود. با توجه به میزان بار توربین و دمای هوای محیط لوورها می‎توانند برای حفظ دمای آب در بالاتر از دمای انجماد تنظیم شوند. در مواقعی که دمای آب خروجی دلتاها بسیار پایین باشد، در خروجی دلتاها دو عدد ‎Temperature Switch نصب شده که سیگنال آلارم را به اتاق فرمان می‎فرستند و اپراتور به صورت ‎Manual می‎تواند عمل کند. اگر اپراتور به صورت صحیح عمل نکند و دما بیشتر افت کند لوورها به صورت اتوماتیک بسته می‎شوند. اگر در این حالت دمای آب در زمان معین (1 تا ‎2 دقیقه) مقدار بحرانی را ترک نکند، سکتورها به صورت اتوماتیک تخلیه می‎شوند. همچنین ‎Ventهای سیستم ‎Piping که برای هواگیری سیستم یا تخلیه آب اضافی سکتورها (هنگام تنظیم ارتفاع آب در سکتورها) به کار می‎روند، بوسیله هیترهای الکتریکی از فریز شدن محافظت می‎شوند. این هیترها با توجه به دمای هوای محیط و وضعیت سکتور مربوط به صورت اتوماتیک عمل می‎کنند.
‎(Filled Up=On, Drained =Off)
‎

فعالیت های تجهیزات نیروگاهها توسط نرم افزاری کنترل میشود که DCS Distributed Control system نام دارد ونوع به کار رفته در نیروگاه منتظر قائمteleperm xp می باشد و توسط شرکت زیمنس طراحی شده است
DCS Distributed Control system
سیر تکاملی کنترل کننده‎های آنالوگ و دیگر دستگاههای مجزا مانند مولد منطقی و کنترل کننده‎های موتوری و بوجود آمدن DCS:

مفهوم و تعریف ‎DCS:
سیستم ‎DCS یک سیستم غیرمتمرکز و دارای ساختار سلسله مراتبی و مبتنی بر میکروپروسسور می‎باشد تا عملیات یک ‎Plant Module را کنترل و نظارت کند.
این ماژولها از نظر جغرافیایی توزیع شده‎اند سیستم ‎DCS علاوه بر کنترل دقیق فرایند، امکان جمع‎آوری اطلاعات و نمایش آنها و نیز ایجاد آرشیو اطلاعاتی، تهیه گزارش، حفاظت و اعلام خبر را نیز فراهم می‎آورد. به کارگیری این سیستم در نیروگاهها باعث جلوگیری از کاهش طول عمر تجهیزات اصلی نیروگاه نظیر بویلر و توربین، کاهش قیمت تمام شده سیستم کنترل در مقایسه با سیستم‎های کنترل مرسوم و افزایش راندمان و دقت سیستم‎های کنترل شده و علاوه بر آن افزایش ایمنی و قابلیت دسترسی و اطمینان واحد، افزایش قابلیت انعطاف می‎گردد.
سرعت بالای ‎DCS اجازه داده است که ‎Real time کار کند و ورود و پردازش اطلاعات و فرمان در یک لحظه انجام می‎گیرد.

وظایف ‎DCS:
1) ‎DCS همه حلقه‎های کنترلی را انجام می‎دهد.
2) اجرای لاجیکهای برنامه‎ریزی خاص (کنترل توریستی)
3) نظارت بر ورودیها
4) مدیریت آلارم هوشمند
5) اطلاعات و منحنی‎هایی را که نیاز است در اختیار بهره‎بردار قرار می‎دهد.

عملکرد ‎DCS در مورد آلارمها:
1) آلارمهایی که همراه نویز هستند رد می‎کند
2) محدوده آلارمها را دوباره چک می‎کند
3) آلارمهایی را که توام با شک و شبهه هستند چک می‎کند
4) آلارمها را اولویت ‎بندی می کند

ماژولهای ‎I/O:
در واقع این ‎Mها خواص سیستم ‎DCS و پروسه می‎باشند و سیگنالهای ورودی و خروجی آن عبارتند از:
(RTD و ترموکوپل) (‎1-SV و ‎4-20mA) ورودی آنالوگ (1
(2
که به دمپر و شیرها وصل می شود‎4-20mA خروجی آنالوگ
کنتاکت پالس و رله‎ها و ‎Limit switches ورودی دیجیتال (3
(مثل موتورها) خروجی دیجیتال (4
آنها همچنین باید تهیه کنند:
1) Convert A/D
2) Signal filtering
3) Contact debouncing
4) Alarming
5) Signal charcterizing
6) Low-level logic
* ‎Bus ‎I/O ‎ Local : زمانی استفاده می‎شود که اطلاعات به چند کنترل کننده می روند.
* کنترلر ماژول: کارهای مربوط به صورت زیر است:
1) دسته‎بندی سیگنالهای ورودی/ خروجی از جنبه‎های مختلف
2) ‎Signal filtering
3) ‎Alarming I/O Mudules
4) تعیین مقیاسها و انتخاب واحد مهندسی
5) قابلیت کنترل ترتیبی
6) ‎Control interlockis
7) راه‎اندازی و خواباندن
8) کنترل گروهی
9) تهیه منحنی از اطلاعات
10) تهیه گزارش از اطلاعات
(Teleperm – XP)
مزایای اقتصادی:
1- حداکثر بهره‎وری 2- مصرف بهینه سوخت
3- قابلیت مانور بهینه 4- عمر طولانی
5- هزینه‎های پایین بهره‎برداری

ساختار سلسله مراتبی:

ساختار ‎Teleperm-xp

نمای کلی سیستم:
1) سیستم تشخیص خطا ‎(DS 670)
2) واحد کنترل و ارتباط با فرایند (سیستم خودکارسازی) ‎(AS 620)
3) دستگاه ارتباط با مهندس سیستم ‎(ES 680)
4) دستگاه ارتباط با اپراتور ‎(OM 650)
5) ‎SIMATIC-NET bus sys
‎AS 620 در سه نگارش وجود دارد:
1- ‎As 620 B: برای خودکارسازی استاندارد.
2- ‎As 620 F: برای خودکارسازی بدون خطا از طریق یک برنامه خاص
3- ‎As 620 T: برای خودکارسازی توربین
این سیستم برنامه‎های وظیفه‎ای مربوط به سطح کنترلی تقسیم شده و گروهی را ایجاد می‎کند این سیستم بعد از دریافت مقادیر اندازه‎گیری شده و وضعیتهای توابع عملکردی، کنترلهای حلقه بسته و حلقه باز را ایجاد نموده و فرمانهای لازم را به فرایند ارسال می‎دارد. به علاوه این سیستم فرمانها را از ‎OM 650 به فرایند منتقل و اطلاعات مورد نیاز ‎OM 650 را از فرایند گرفته و به قسمت نمایش و بهره‎برداری انتقال می‎دهد.
1- سیستم تشخیص عیب ‎DS 670 تمامی علائم هشداردهنده در سیستم ‎I & O شامل اطلاعات مربوط به قطعات دارای اشکال را نمایش می‎دهد و سیستم را ارزیابی و تجزیه و تحلیل می‎کند.
2- سیستم ارتباط با اپراتور ‎OM 650 امکان به کارگیری یک رابط انسان با ماشین قدرتمند را به منظور بهره‎برداری و اپراتوری انعطاف‎پذیر و به صورت ساختار پنجره‎ای ایجاد می‎نماید.
3- دستگاه ارتباط با مهندس سیستم ‎680 ES:
به منظور پیکربندی تمامی سیستم‎های غربی به کار می‎رود این پیکربندی در زمینه خودکارسازی و نرم‎افزاری توابع عملکردی کنترل فرایند و اطلاعات و همچنین زمینه ارتباط بین سیستم‎های فرعی و سخت‎افزار کل سیستم ‎I & O را انجام می‎دهد.

فهرست مطالب
تجهیزات ابزار دقیق برای بویلر و توربین 1
اندازه‎گیری درجه حرارت 2
اندازه‎گیری فشار 4
اندازه‎گیری دبی 5
اندازه‎گیری مکان 6
Boiler Feed Water Pumps 14
کنترل و تجهیزات ابزار دقیق 15
مقدمه 22
کلیات و اجزاء اصلی 22
سیستم سیل توربین 24
سیستم بخار گلند 25
گلندکندانسور 25
سیستم درین توربین 26
کندانسور و سیستمهای مربوطه (Electrical) 27
کنترل و تجهیزات ابزار دقیق 29
کندانسور و برج‎ خنک‎کننده(Mecanical) 30
معرفی مختصری از انواع سیستمهای خنک‎کن 32
سوابق سیستم خنک‎کن خشک غیرمستقیم هلر 34
برج خنک‎کننده‎های نیروگاه سیکل ترکیبی منتظر قائم 34
Preheater/ Peak Cooler 40

1 – توضیح بیشتر در مورد کنترل والوها در بخش کنترل آمده است.
2 – ‎Boiler Feed Pump یا ‎B.F.P
3 – حلقه کنترل سطح درام در بخش کنترل آمده است.
4 – برای آشنایی با تجهیزات ذکر شده در این بخش، می‎توانید به مراجع ذکر شده مراجعه کنید.
5 – Central Control Room
6 – موقعیت و مکان هر یک از اجزاء نیروگاه در اتاق ‎Power house را می‎توان در نقشه پیوست مشاهده کنید.
7 – ‎Condensate Polishing Plant
—————

————————————————————

—————

————————————————————