واحد ابهر
پروژه درس :
کار آموزی
استاد مربوطه :
جناب آقای دکتر شایسته فر
نام دانشجو :
علی رضا سلطانی
851119443
محل کارآموزی :
الکتریکی مرکزی
بهار 89
نیروگاههای سیکل ترکیبی و مزایا و معایب آنها
نیروگاه سیکل ترکیبی
نیروگاه سیکل ترکیبی کازرون از سال 1369 و در زمینی به مساحت 100 هکتار در جنوب شرقی کازرون و در 3 فاز متوالی ساخته شد. فاز اول نیروگاه مشتمل بر 2 واحد گازی 128 مگاواتی ساخت شرکت میتسوبیشی ژاپن در سال 1373 به بهره برداری رسید. فاز دوم نیروگاه از سال 1379 شامل 4 واحد گازی 159 مگاواتی محصول مشترک ایران و ایتالیا که در سالهای 1381 و 1382 به بهره برداری رسید. فاز سوم نیروگاه شامل 3 واحد بخار 160 مگاواتی ساخت ایران که در سال 86 به بهره برداری رسید.
نیروگاه کازرون مجموعه ای از اولین ها:
احداث اولین پست نیومریک ایران
نصب اولین توربین گازی ساخت ایران
نصب اولین ژنراتور ساخت ایران
نصب اولین توربین بخار ساخت ایران
افتخارات کسب شده:
1-کسب رتبه ممتاز به خاطر آمادگی تولید توان در سال 1379 واخذ لوح تقدیر از معاونت محترم وزیر نیرو.
2-کسب رتبه ممتاز به خاطر آمادگی تولید توان در سال 1380 واخذ لوح تقدیر از وزیر نیرو.
3-کسب رتبه ممتاز به خاطر آمادگی تولید توان در سال 1381 واخذ لوح تقدیر از وزیر نیرو.
4-کسب رتبه ممتاز به خاطر آمادگی تولید توان در سال 1383 واخذ لوح تقدیر از معاونت محترم وزیر نیرو.
5-کسب رتبه خیلی خوب به خاطر عملکرد تعمیرات و کیفیت مناسب تعمیرات در سال 1383 واخذ لوح تقدیر از معاونت محترم وزیر نیرو .
نیروگاه های سیکل ترکیبی
در توربین گاز جهت کنترل درجه حرارت در اتاق احتراق ضروری است که احتراق با هوای بسیار زیاد صورت پذیرد .دود خروجی از اگزوز توربین گاز ، علاوه بر اینکه دارای درجه حرارت بالایی است ، اکسیژن کافی نیز جهت احتراق دارد ولی در نیروگاههای سیکل ترکیبی از انرژی گاز خروجی از اگزوز به روش های مختلفی جهت تولید بخار استفاده می شود که در بخش های آتی به آن اشاره خواهیم کرد .
شکل زیر شمای عمومی نیروگاههای سیکل ترکیبی را نشان می دهد :
بر اساس نحوه استفاده از گاز خروجی ، نیروگاههای سیکل ترکیبی به سه دسته تقسیم بندی می شوند .
1- نیروگاههای سیکل ترکیبی بدون مشعل
در این نوع ، دود خروجی از اگزوز توربین گاز که حجم بالا و دمای زیادی ( دمای گاز خروجی در بار اسمی در حدود 500 درجه سانتی گراد است ) دارد به بویلری هدایت می شود و به جای مشعل و سوخت در واحدهای بخاری ، جهت تولید حرارت به کار می رود. بخار تولید شده نیز توربین بخار را به چرخش در می آورد. این امر باعث بالا رفتن راندمان مجموعه نیروگاهی می گردد ، ضمن آنکه هزینه های سرمایه گذاری به ازای هر کیلو وات تا حد قابل ملاحظه ای کاهش پیدا می کند . این مجموعه برای تولید برق پایه استفاده می شود و کارآیی آن در صورتی که فقط برای تولید برق به کار رود تا 50 درصد هم بالا می رود .
در مناطق سردسیر با بکارگیری توربین بخار با فشار خروجی زیاد (Back pressure) به جای کندانسور و برج خنک کن در تامین آب گرم و بخار مصرفی گرمایش مناطق شهری و صنعتی نیز استفاده
می شود که در این صورت راندمان تا 80 درصد هم افزایش می یابد.
در شکل زیر شمای حرارتی نیروگاههای سیکل ترکیبی بدون مشعل آورده شده است :
2- نیروگاههای سیکل ترکیبی با سوخت اضافی ( مشعل )
در نیروگاههای سیلک ترکیبی بدون مشعل ، کارکرد بخش بخار وابستگی کامل به کارکرد توربین گاز دارد . در مواردی که نیاز به کارکرد دائمی بخش بخار وجود دارد با تعبیه مشعل در بویلر ، به گونه ای که در صورت توقف بخش گاز کارکرد قسمت بخار با اشکال مواجه نگردد ، عملکرد مستقل این دو بخش تامین می شود و بدین ترتیب ، این نوع نیروگاههای سیکل ترکیبی شکل گرفته اند .
این نوع سیکل ترکیبی عموماٌ به منظور بالا بردن قدرت و جلوگیری از نوسانات قدرت توربین بخار با تغییر بار توربین گاز به کار گرفته می شود . امکان کارکرد واحد بخار در نقطه کار مناسب تر با تعبیه مشعل ساده ، به کارگیری سوخت مناسب و
استفاده از گاز داغ خروجی توربین گاز به عنوان هوای دم عملی است . قدرت واحد گاز و واحد بخار در حداکثر بار سیستم مساوی است . راندمان این نوع سیکل ترکیبی از واحد بخاری ساده بیشتر و از سیکل ترکیبی بدون مشعل کمتر می باشد . این نوع واحد ها غالباً در مواردی که علاوه بر تامین انرژی الکتریکی ، تامین آب مصرفی و یا بخار مورد نیاز واحدهای صنعتی نیز مد نظر باشد ، به کار می رود .
شکل زیر شمای حرارتی عمومی نیروگاههای سیکل ترکیبی با مشعل را نمایش می دهد :
3- نیروگاههای سیکل ترکیبی جهت تامین هوای دم کوره بویلر
این نوع سیکل ترکیبی مشابهت زیادی با توربین بخار معمولی دارد با این تفاوت که در نیروگاه بخاری ساده از سیستم پیش گرم کن هوا و فن تامین کننده هوای دم که خود مصرف کننده انرژی است استفاده می گردد . لیکن در این گونه سیکل ترکیبی،سیستم گرمایش و فن دمنده هوای احتراق کوره را توربین گاز بر عهده گرفته است . بدین ترتیب راندمان واحد بخاری
ساده با جانشین کردن سیستم تامین هوای دم با توربین گاز ، بطور نسبس بهبود می یابد .
معمولاٍ این نوع سیکل ترکیبی در نیروگاههای بخاری بزرگ که سوخت آن ذغال سنگ و یا مازوت می باشد ، به کار می رود . قدرت تولیدی توربین گاز در این نوع سیکل حداکثر 20 درصد قدرت تولید کل نیروگاه است .
بررسی بیشتر نیروگاههای سیکل ترکیبی
کاربرد گونه های مختلف سیکل های ترکیبی متفاوت می باشد ولی از آنجایی که سیکل های ترکیبی بدون مشعل در ارتباط با تولید بار پایه و میانی از اولویت بیشتری برخوردار است ( هزینه سرمایه گذاری کمتر، مدت زمان نصب و راه اندازی کمتر ، راندمان بالاتر و قابلیت انعطاف بیشتر )، ذیلاً به تشریح این نوع چرخه ها می پردازیم :
سیکل های ترکیبی بدون مشعل
هدف اصلی در این نوع سیکل های ترکیبی ، استفاده مجدد از حرارت تلف شده اگزوز توربین گاز به منظور بالا بردن بهره وری سوخت می باشد .
جهت حصول به هدف فوق و به حداقل رساندن هزینه ها ، سه رویه اجرایی در ابتدا مد نظر قرار گرفت و بر اساس آن سازندگان مختلف و تولید کنند گان انرژی الکتریکی نسبت به نصب هر سه گونه سیکل اقدام نمودند که ذیلاٌ معرفی و تشریح می شوند :
1- چند توربین گاز ، چند بویلر و یک توربین بخار
این دسته خود به دو زیر دسته به صورت زیر تقسیم می گردد:
2- یک توربین گاز ، یک بویلر و یک توربین بخار
آرایش این گونه سیکل های ترکیبی بر پایه تقلیل هزینه سرمایه گذاری اولیه می باشد و حاصل تجارب اولیه در زمینه کاربرد چند توربین گاز با یک ژنراتور می باشد .
در این روش محور توربین گاز و محور توربین بخار و محور ژنراتور مشترک بوده و بصورت مجموعه واحد عمل می کند .
طرز کار کلی سیستم به این صورت است که گاز حاصل از احتراق توربین گاز ، قسمتی از انرژی مکانیکی خود را جهت به چرخش در آوردن توربین گاز مصرف می کند . گاز داغ خروجی از توربین گاز ، ضمن عبور از بویلر و تولید بخار وارد اتمسفر می گردد. بخار تولیدی در بویلر ، در توربین بخار منبسط شده و قسمتی دیگر از نیروی مکانیکی لازم جهت تولید انرژی الکتریکی در ژنراتور را تامین می کند .
طرح کلی این سیستم در شمای زیر منعکس می باشد :
در این روش به سبب اینکه غالباٌ ضریب قابلیت بهره برداری توربین گاز از بویلر و توربین بخار کمتر می باشد ، اگزوز کمکی برای توربین گاز بکار نمی رود و قابلیت بهره برداری کل مجموعه معادل توربین گاز خواهد بود و انجام بازدیدها و تعمیرات بویلر و توربین بخار منطبق با برنامه تعمیرات توربین گاز می باشد . به سبب عدم کاربرد اگزوز کمکی ونیز استفاده از ژنراتور مشترک ، هزینه سرمایه گذاری پایین است . ضمناٌ در مواردی که تامین آب گرم مصرفی و یا گرمایش شهر ی
مورد نظر باشد معمولاٌ ژنراتور مستقل برای واحد بخار ملحوظ می شود.
بطور کلی محاسن و معایب این گونه سیستم ها به صورت زیر است :
الف – محاسن :
1- هزینه سرمایه گذاری کمتر
2- سادگی زیاد و معالاٌ تجهیزات بهره برداری کمتر
3- هزینه تعمیرات و بهره برداری کمتر
4- تلفات کمتر
5- زمان نصب سریعتر
ب – معایب :
1- عدم امکان بهره برداری از توربین گاز در صورت وجود عیب بر روی تجهیزات بخار ( عدم قابلیت انعطاف)
2- وجود تلفات زیاد انرژی در نیم بار
بدین ترتیب معمولاٌٍ این گونه آرایش در سیکل ترکیبی به کار می رود که هدف از احداث آن تولید و تامین بار پایه باشد .
3- دو یا چند توربین گاز ، دو یا چند بویلر و یک توربین بخار
بجز حالات استثنا ، متداول ترین گونه در این نحوه آرایش ، دو
توربین گاز با بویلر های مربوطه و یک توربین بخار می باشند .
نحوه آرایش این نوع واحدها به شکل زیر است :
در این روش معمولاً 3/1 از انرژی الکتریکی را به توربین بخار و 3/2 آن را توربین گاز تولید می نماید .
گاز داغ خروجی از هر توربین گاز وارد مستقیماً وارد بویلر مخصوص به خود می گردد. بخار خروجی از بویلر نیز وارد هدر (Header) مشترک شده و توربین بخار را تغذیه می نماید .
از آنجایی که قابلیت بهره برداری بویلر و توربین بخار بیش از توربین گاز می باشد در این آرایش این امکان وجود دارد که در صورت توقف یک واحد گازی ، واحدهای گازی دیگر بتوانند به همراه توربین بخار کار کنند .
قدرت ژنراتور واحدهای گازی و واحد بخار دو توربین گاز مشابه می باشد . متناسب با سلیقه بهره برداری می توان با تعبیه اگزوز کمکی در حد فاصل توربین گاز و بویلر ، کارکرد مستقل توربین گاز را ( در صورت توقف توربین بخار یا بویلر ) فراهم
نمود .
در این روش ایجاد امکان تعمیرات بر روی بویلر ضروری می باشد که مستلزم تعبیه دمپرهای مناسب است . ( دمپر وسیله ای است که در محل خروج گاز داغ از توربین گاز قرار می گیرد و با ایستادن در وضعیت های مختلف ، امکان انتقال گاز داغ را به اگزوز و یا بویلر فراهم می آورد .) البته وجود دمپر مستلزم انجام تعمیرات خاص و بازدیدهای ویژه می باشد که این امر به نوبه خود باعث کاهش قابلیت بهره برداری می گردد. همچنین وجود دمپر پس از مدتی بهره برداری باعث تلفات گاز داغ می گردد که نهایتاً کاهش راندمان را در پی خواهد داشت .
برخی سازندگان و تولید کنندگان انرژی الکتریکی جهت ایجاد امکان بهره برداری غیر هم زمان توربین گاز و بخار ، به جای اگزوز کمکی کندانسور کمکی را توصیه می نماید . حسن این روش در این است که ضمن ایجاد امکان بهره گیری از توربین گاز در مواقع توقف توربین بخار و جلوگیری از تلفات گاز داغ از طریق اگزوز کمکی ، راه اندازی سریع بویلر و توربین بخار را باعث می گردد . این روش بیشتر در مواردی که فروش بخار و یا آب گرم مصرف شهری و صنعتی نیز مد نظر باشد مورد استفاده قرار می گیرد .
محاسن و معایب سیستم دو یا چند توربین گاز ، دو یا چند بویلر و یک توربین بخار در قیاس با واحد بخاری ساده به صورت زیر است :
الف – محاسن :
1- هزینه سرمایه گذاری کمتر
2- امکان اجرای مرحله ای طرح
3- زمان نصب کوتاه تر
4- قابلیت انعطاف بیشتر و امکان بهره برداری جزء به جزء
5- راندمان بیشتر در حالت نیم بار
ب – معایب :
1- نیاز به سوخت مرغوب تر
2- عوامل کنترل بیشتر
این گونه آرایش در مواردی که هدف تامین بار پایه و میانی است به کار می رود.
3- چند توربین گاز ، یک بویلر و یک توربین بخار
علت اصلی مطالعه بر روی این چنین آرایشی تحلیل هزینه سرمایه گذاری به حداقل ممکن می باشد در ابتدای امر به سبب عدم تقارن نوع سه توربین گاز و یک بویلر و عدم امکان توزیع یکنواخت گاز داغ به داخل بویلر ، خوردگی و فرسودگی های ایجاد شده ناشی از آن باعث شد مطالعه بر روی این نوع آرایش ها مردود شناخته شود.در صورت موفقیت در بهر ه گیری از این نوع آرایش ، در واقع ضریب آمادگی سیستم وابستگی کامل به بویلر پیدا می کرد .
در عمل به علت اینکه امکان کارکرد همزمان توربین های گازی ، بویلر و توربین بخار کم است و نیز گاز داغ را نمی توان در حالات مختلف به طور یکنواخت در بویلر توزیع نمود ، این روش تولیدی با اقبال مواجه نگردید .
4- یک توربین گاز ، یک بویلر و چند توربین بخار
قدمت زیاد واحدهای بخاری و امکان باز سازی مجدد آنها و
شرایط کار این گونه واحدها باعث شد که غالب تولیدکنندگان انرژی الکتریسیته به فکر بازسازی این گونه واحدها با استفاده از واحدهای گازی بیفتند. در این روش ضمن ایجاد امکان به کار گیری مجدد از سرمایه گذاری انجام شده ، می توان نسبت به افزایش راندمان واحدهای قدیمی تر نیز اقدام کرد .
این روش بازسازی و نوسازی تنها برای واحدهای گازسوز و یا با سوخت مایع امکان پذیر است . این روش بدان جهت قوت گرفت که غالباٌ قسمت حساس واحدهای بخاری یعنی بویلر آنها ، معمولاً پس از مدتی کارکرد نیاز به بازسازی کامل دارد در صورتی که توربین و سایر متعلقات آن با انجام تعمیرات جزیی قابل استفاده مجدد می باشند. بدین ترتیب با تلفیق تکنولوژی قدیمی ( توربین بخار ) که دارای شرایط کار قابل انطباق با شرایط تکنولوژی جدید توربین گاز می باشد ، شرایظ بهره برداری مناسبی از توربین گاز جدید و توربین بخار قدیمی فراهم می آید. به عنوان مثال در صورتی که هدف بازسازی سه واحد بخار 20 مگاواتی باشد ، می توان به جای نوسازی سه بویلر، با نصب یک واحد توربین گاز 120 مگاواتی و یک بویلر بدون مشعل ، ضمن افزایش قدرت مجموعه به 180 مگاوات ، با جزئی سرمایه گذاری بیشتر راندمان مجموعه را از 30 درصد ، که در صورت کارکرد مستقل هر کدام حاصل می شود ، به بیش از 40 درصد افزایش داد که البته این افزایش 10 درصدی در راندمان هزینه های سوخت را به میزان 3/1 کاهش خواهد داد .
مدل مربوط به این طرح در شکل زیر آورده شده است :
مصرف گاز با ارزش گرمایی پایین به عنوان سوخت در نیروگاهی که برای تولید برق از چرخه ترکیبی استفاده می کند، یکی از موارد کاربرد جالب این نوع سوخت به شمار می رود. چرخه ترکیبی به چرخه ای گفته می شود که در دمای منبع گرم از توربین گازی و در دمای منبع سرد از توربین بخار استفاده می کند .
دستگاه تهیه گاز با ارزش گرمایی پایین، بسته به نوع فرایند مورد استفاده، در فشارها و دماهای متعددی عمل می کند. کارکرد بعضی از این دستگاهها در فشار حداکثر تا Mpa5/3 و دماهای خروجی 540 تا 1100 صورت می گیرد. به طوری که قبلاً اشاره شد، گاز خروجی باید جهت تصفیه و پاکسازی خنک شود. در حالت عادی این خنک شدن، با مقدار زیادی اتلاف انرژی و دفع آن به محیط همراه است. مزیت چرخه ترکیبی در این است که از فشار زیادی واحد تهیه گاز بهره گیری می کند و به کمک یک مبادله کن گرمای گاز به گاز تا حد زیادی مانع اتلاف انرژی و دفع آن به محیط می شود .
در یک طرح پیشنهادی (33) گازی که واحد تهیه گاز را در نقطه 1 ودر دمای حدود 540 و فشار Mpa2 ترک می کند، مقداری از گرمای خود را در یک مبادله کن گرمای بازیابی از دست می دهد و در نقطه 2 آن را ترک می کند و سپس در یک مبادله کن گرمای خارجی تا دمای پایین تر نقطه 3 به حدی خنک می شد که دمای آن برای فرایندهای تصفیه و پاکسازی در فاصله مراحل 3 تا 4 سازگار باشد آنگاه، گاز گرمای دفع شده به مبادله کن گرمای بازیابی را بازپس می گیرد و آن را در 5 ترک میکند. سپس این گاز وارد اتاق احتراق توربین گازی می شود و در آنجا با هوای متراکمی که از کمپرسور می آید مخلوط می شود و آن را در نقطه 6 و با دمای حدود 980 ترک می کند. بعداً در توربین گاز انبساط می یابد و در نقطه 7 و با دمای حدود 520 از آن خارج می شود. آنگاه گاز وارد یک مولد بخار بازیابی می شود و پس از تولید بخار، مولد را در نقطه 8 و با دمایی در حدود 125 ترک می کند و وارد دودکش می شود .
توربین گاز، یکی از دو مولد برق و کمپرسور را تغذیه می کند. کمپرسور هوای جو را در نقطه 9 و با دمای حدود 15 دریافت وآن را تا دمای 315 متراکم می کند. کمپرسور دو وظیفه بر عهده دارد: اول تامین هوای احتراق مورد نیاز اتاق احتراق در 10، و دوم تامین هوای مورد نیاز واحد تهیه گاز در 11 هوای واحد تهیه گاز، قبلاً در گرمکن آب تغذیه چرخه بخار تا دمای 12 خنک می شود، سپس فشار آن در یک کمپرسور تقویتی که با موتور الکتریکی کار می کند تا فشار واحد تهیه گاز در 13 افزایش یابد. واحد تهیه گاز طوری طرح می شود که بخار مورد نیاز خود را از آب تغذیه در 14 تامین می کند. زغال در نقطه 15 با مخلوط هوا و بخار وارد واکنش می شود و گاز با ارزش گرمایی پایین را در 1 تولید می کند .
چرخه بخار نسبتاً استاندارد است. بخار فوق گرم در مولد بخار بازیابی در فشار Mpa2 و دمای 480 در نقطه 16 تولید می شود، سپس در توربین بخار انبساط می یابد و توربین بخار مولد دوم را
راه اندازی می کند، و سرانجام در 17 به چگالنده وارد می شود. مایع در 18 وارد پمپ می شود و پس از خروج از آن در 19 وارد گرمکن آب تغذیه می شود و در آنجا از هوای متراکم واحد تهیه گاز گرما می کند. دراین طرح از بخار زیرکش شده توربین بخار استفاده ای به عمل نمی آید، هرچند که چنین گرمایش آب تغذیه ای را می توان به کار برد. آب تغذیه در 20 وارد مولد بخار بازیابی می شود و به این ترتیب چرخه کامل می شود.
نیروگاه سیکل ترکیبی(چرخه سیکل ترکیبی)
به نیروگاهی گفته می شود که در آن هم در توربین گازی و هم در توربین بخار قدرت تولید می شود. فکر چرخه ترکیبی به منظور بهبود بازده نیروگاه از طریق بهره گیری از انرژی گازهای خروجی توربین، مطرح شد. این کار را نیز به وسیله بازیافت گرما می توان انجام داد. بازیافت گرما، انرژی هدر رفته از دودکش را از 70 به 60 درصد انرژی داده شده می رساند. استفاده از مبادله کن گرما منحصراً موجب افزایش بازده می شود و توان خروجی را افزایش نمی دهد. در حقیقت، به دلیل افت فشار بیشتری که مبادله کن گرما به چرخه تحمیل می کند، استفاده از مبادله کن موجب کاهش نسبت فشار توربین و در نتیجه کاهش توان خالص خروجی به مقدار چند درصد می شود. صرف نظر از این کاهش اندک در توان خروجی، استفاده از مبادله کن گرما به دلیل سطح تبادل گرمای زیاد آن و لوله های بزرگ هوا و گاز درآن سبب گرانتر شدن نیروگاه می شود. اثر دیگری که به کارگیری مبادله کن گرما می گذارد این است که نسبت فشار بهینه ای که منجر به بیشینه شدن بازده می شود به مقادیر کوچکتر میل می کند و این امر، توان را کاهش می دهد .
چرخه های ساده در نزدیکی توان بیشینه کار می کنند زیرا در مواردی مورد استفاده قرار می گیرند که بازده در آنها از اولویت عمده برخوردار نیست. در مقابل، استفاده از چرخه های بازیابی تنها هنگامی منطقی است که در نزدیکی بازده بیشینه عمل کنند. از این رو توان خروجی چرخه بازیابی نسبت به توان چرخه ساده به مقدار بیشتری در حدود 10 تا 14 درصد کمتر است .
همانطور که گفته شده بالا بردن بازده نیروگاه توربین گازی به وسیله بازیابی روش پرهزینه ای است. بنابراین باید به دنبال روشی بود که با به کارگیری آن بتوان هر دو مقدار بازده و توان را افزایش داد. راه حلی که برای این منظور پیدا شده است، استفاده از انرژی بسیار زیاد گازهای خروجی توربین برای تولید بخار جهت استفاده در یک نیروگاه بخار است. این یک روش طبیعی است چرا که توربین گاز یک ماشین با دمای نسبتاً بالا (1100 تا ) و توربین بخار یک ماشین با دمای نسبتاً پایین (540 تا ) است. این کارکرد توام توربین گازی "در طرف گرم" و توربین بخار در "طرف سرد" را نیروگاه چرخه ترکیبی می نامند .
چرخه های ترکیبی علاوه بر داشتن بازده و توان بالا، از مزایای دیگری نیز مانند انعطاف پذیری، راه انداز سریع، مناسب بودن برای تامین بار پایه و عملکرد دوره ای و بازده بالا در محدود گسترده ای از تغییرات بار برخوردار است. در نیروگاههای ترکیبی امکان استفاده از زغال سنگ، سوختهای سنتزی و انواع دیگر سوختها وجود دارد .
عیب بارز چرخه ترکیبی، پیچیدگی آن است، زیرا اساساً در چرخه ترکیبی از دو نوع تکنولوژی متفاوت استفاده می شود .
ایده چرخ ترکیبی یک ایده تازه نیست ودر اوایل این قرن پیشنهاد شد. اما در سال 1950 بود که اولین نیروگاه ترکیبی ساخته شد. بعداز آن تاریخ تعداد نیروگاههای ترکیبی نصف شده، به ویژه در دهه 1970، به سرعت افزایش یافت، تخمین زده می شود که تا انتهای دهه 1970 در حدود 100 واحد نیرواه ترکیبی با ظرفیت کل . MW150000 در سراسر جهان ساخته شود
چرخه های ترکیبی به صورت های متعددی پیشنهادشده اند که مهمترین آنها عبارتنداز :
1) دیگ بازیافت گرما با احتراق اضافی یا بدون آن
2) دیگ بازیافت گرما مجهز به بازیابی و یا گرمایش آب تغذیه
3) دیگ بازیافت گرما با فشار بخارچندگانه
4) چرخه بسته توربین گازی با گرمایش آب تغذیه در چرخه بخار
نیروگاه سیکل ترکیبی
نیروگاه سیکل ترکیبی نیروگاهی گازی است که با قراردادن بویلرهای بازیاب حرارت، دیگ های آب را به جوش آورده و از انرژی حاصل از بخار توربین های بخار را به حرکت در می آورند و
ه این ترتیب راندمان نیروگاه گازی بیشتر می شود. دمای خروجی اگزوز نیروگاه گازی در حدود 540 درجه سانتیگراد است . برای جلوگیری از اتلاف این انرژی گرمایی هر دو توربین گاز یک بویلر را تغذیه می کنند . آب موجود در هارد پاهای بویلر بر اثر دمای زیاد اگزوز بخار شده و به اصطلاح سوپر هیت می شود . بخاری با دمای 520 درجه سانتیگراد و فشار 84 bar . این بخار به پره های توربین بخار برخورد کرده و سبب چرخش آن می شود
ساخت نیروگاه سیکل ترکیبی 500 مگاواتی سمنان امروز کلید می خورد
در اجرای سیاستهای صنعت برق کشور، نیروگاه سیکل ترکیبی سمنان شامل 2 واحد گازی و یک بخش بخار، امروز کلنگ زنی می شود.
محمود کوچکسرایی در گفتگو با مهر گفت: نیروگاه 500 مگاواتی سمنان با هدف افزایش ظرفیت تولید برق منطقه و شبکه سراسری، پاسخ به نیاز روز افزون مصرف برق منطقه ناشی از گسترش صنایع، توسعه کشاورزی و مصارف عمومی و خانگی و نیز اشتغال زایی و بهبود وضعیت معیشتی مردم منطقه امروز کلنگ زنی می شود.
مجری طرحهایی نیروگاههای گازی سازمان توسعه برق ایران افزود: در این نیروگاه از توانمندیهای پیمانکاران و سازندگان داخلی حداکثر استفاده به عمل آمده است و پیش بینی می شود عملیات اجرایی آن در خرداد ماه سالجاری آغاز و واحد اول آن در پیک مصرف سال 89 سنکرون شده و واحد دوم بخش گاز نیز به فاصله دوماه از واحد اول به بهره برداری رسد.
به گزارش مهر، کل هزینه اجرای نیروگاه سیکل ترکیبی 500 مگاواتی سمنان 3 هزار و 310 میلیارد ریال است که در بخش ارزی 142 میلیون یورو، در بخش ریالی هزار و 490 میلیارد ریال هزینه شده است.
ساخت ۲۲ نیروگاه سیکل ترکیبی با ظرفیت تولید3500 مگاوات
مجری طرح های نیروگاه های سیکل ترکیبی سازمان توسعه برق ایران اعلام کرد: بر اساس برنامه ریزی های صورت گرفته تا پایان سال 1391، باید 22 واحد نیروگاه سیکل ترکیبی در کشور ساخته شود.
به گزارش شانا به نقل از روابط عمومی سازمان توسعه برق ایران، مهندس سید علی بنی هاشمی با اعلام این مطلب اظهار داشت: با ساخت این تعداد واحد نیروگاهی بیش از 3500 مگاوات به ظرفیت تولید برق کشور افزوده خواهد شد.
وی درباره ظرفیت موجود کشور برای ساخت این نوع نیروگاه ها گفت: هم اکنون 12 هزار مگاوات نیروگاه گازی راه اندازی شده یا در حال احداث در کشور وجود دارد که در صورت تبدیل همه آنها به سیکل ترکیبی می توان بدون احتیاج به اضافه کردن میزان سوخت مصرفی، 6 هزار مگاوات به ظرفیت تولید برق کشور اضافه کرد.
بنی هاشمی با بیان این که با ساخت این واحدها بازده نیروگاه های کشور افزایش خواهد یافت، افزود: ساخت واحدهای
سیکل ترکیبی در عین حال باعث صرفه جویی در مصرف سوخت نیروگاه های کشور نیز خواهد شد.
وی اظهار داشت: سود حاصل از صرفه جویی در سوخت گاز مصرفی 6 هزار مگاوات بخش بخار نیروگاه های سیکل ترکیبی سالانه در حدود 800 میلیارد تومان خواهد بود.
وی توضیح داد: ساخت بخش بخار یک نیروگاه سیکل ترکیبی با ظرفیت 160 مگاوات به طور میانگین 160 میلیارد تومان هزینه دربردارد؛ اگر این160 مگاوات به صورت گازی احداث شود، با فرض ضریب بهره برداری 75 درصد، سالانه290 میلیون مترمکعب گاز مصرف خواهد شدکه با احتساب قیمت های کنونی بالغ بر20 میلیارد تومان هزینه در بر خواهد داشت.
مجری طرح های نیروگاه های سیکل ترکیبی سازمان توسعه برق ایران تصریح کرد: به این ترتیب هزینه ساخت یک نیروگاه 160 مگاواتی تنها از محل صرفه جویی در مصرف سوخت آن در طول 8 سال بازگشت داده می شود.
وی یادآور شد: در عین حال در طول این سال ها برق تولیدی نیروگاه نیز به فروش می رسد که در صورت احتساب آن، زمان بازگشت سرمایه ساخت بخش بخار یک نیروگاه سیکل ترکیبی به حدود 5 سال کاهش خواهد یافت.
بنی هاشمی درباره برنامه های سازمان توسعه برق برای توسعه این نوع نیروگاه ها گفت: بر اساس قراردادهای منعقد شده، تا سال 1391 باید 22 واحد بخش بخار نیروگاه سیکل ترکیبی جدید در کشور ساخته شود که این واحدها در 8 ساختگاه پراکنده شده اند.
وی ادامه داد: از میان 22 واحد تاکنون در نیروگاه های یزد و نکا هر کدام یک واحد و دو واحد نیز در نیروگاه کازرون به مدار تولید برق کشور افزوده شده اند.
وی با بیان این که قرار است واحد سوم نیروگاه کازرون نیز در سال جاری با شبکه سراسری برق کشور سنکرون شود، اضافه کرد: هم اکنون 4 واحد نیز در نیروگاه سیکل ترکیبی کرمان در حال احداث است که بر اساس برنامه ریزی صورت گرفته دست کم یک واحد آن تا پایان سال جاری وارد مدار خواهد شد.
مجری طرح های نیروگاه های سیکل ترکیبی سازمان توسعه برق ایران ادامه داد: در همین زمینه 6 واحد بخش بخار سیکل ترکیبی دیگر نیزدرنیروگاه دماوند در حال احداث است که برای راه اندازی واحدهای نخست آن از سال87 به بعد برنامه ریزی شده است.
وی با اشاره به این که در طرح 22 واحد، قرار است 3 واحد سیکل ترکیبی در نیروگاه جهرم و 2 واحد دیگر نیز در نیروگاه سنندج به مرحله اجرا در آید، افزود: ساخت بخش بخار نیروگاه در سنندج به پیمانکار ابلاغ شده است و پیمانکار طرح، در حال آماده سازی نقشه های مهندسی است که در صورت ادامه روند کنونی در این طرح، به زودی تجهیز کارگاه انجام و عملیات اجرایی آغاز خواهد شد.
وی با اشاره به این که نیروگاه شیروان نیز ساختگاه دیگری است که بر اساس برنامه ریزی صورت گرفته 2 واحد سیکل ترکیبی در آن نصب خواهد شد، یادآوری کرد: این طرح امکان توسعه تا 3 واحد را نیز دارد.
بنی هاشمی تصریح کرد: همچنین براساس قرارداد 25 درصد و الحاقیه ای که به قرار داد 22 واحد اضافه شده است، 2 واحد سیکل ترکیبی دیگر نیز در نیروگاه آبادان ساخته خواهد شد.
مجری طرح های نیروگاه های سیکل ترکیبی سازمان توسعه برق ایران گفت: در برنامه ریزی ساخت طرح 22 واحد بخش بخار سیکل ترکیبی افزون بر افزایش تولید برق به بالا رفتن توان فنی و مهندسی کشور و حداکثر استفاده از ظرفیت های ساخت داخل نیز توجه شده است.
وی افزود: این برنامه ریزی به گونه ای است که باید در انتهای این طرح به توان ساخت داخل بیش از 95 درصد از تجهیزات مورد نیاز این نوع نیروگاه در کشور دست یابیم.
بنی هاشمی درباره به کار بردن سیستم مشعل اضافه در نیروگاه های سیکل ترکیبی جدید با بیان این که بر اساس قرارداد منعقد شده همه توربین ها در طرح 22 واحد 160 مگاواتی خواهد بود، گفت: از آنجا که به ازای هر ۲ واحد گازی می توان یک واحد بخار نصب کرد و با توجه به این که تفاوت هایی در ظرفیت تولید برق واحدهای گازی نیروگاه ها به دلیل تفاوت نوع واحدها، ارتفاع ساختگاه و درجه حرارت محیط وجود داشت، باید این تفاوت ها به گونه ای جبران می شد که بهترین استفاده از سرمایه گذاری در طرحها صورت گیرد.
مجری طرح های نیروگاه های سیکل ترکیبی سازمان توسعه برق ایران افزود: به طور مثال واحدهای گازی نیروگاه یزد در شرایط ایزوله ظرفیت تولید 123 مگاوات برق را دارند و واحدهای گازی نکا از نوع 137 مگاواتی هستند که برای استفاده از حداکثر ظرفیت 160 مگاواتی بخش بخار باید چاره ای برای آن اندیشیده می شد که در نهایت با به کار بردن سیستم مشعل اضافه این تفاوت ها جبران شد.
نیروگاه ترکیبی خوی
شامل دو واحد گازی و یک واحد بخار با قدرت اسمی 350 مگاوات بوده که فاز اول آن شامل واحدهای گازی به قدرت اسمــی هــر کـــدام5/123 مگاوات که واحدهای گازی بترتیب در شهـریور
و اسفند ماه سال 1376 بصورت آزمایشی وارد شبکه سراسـری گردید و در هفتـــهدولت سال 1377بصورت رسمی مــــوردبهره برداری قرارگرفته اند . فاز دو نیروگاه شامل یک واحـد بخار
به قدرت اسمی 5/102 مگاوات که بمنظور افزایش قدرت اسمــــی نیــروگاه در چهارم خرداد ماه سال 1381 بصورت آزمایشی وارد مدار گردید و رسما در هفته دولت سال1381 مورد بهره برداری قرار گرفت.
لیست پروژه های انجام شده
ردیف
نام پروژه
نوع خدمات و شرح کار
نام کارفرما
1
نیروگاه سیکل ترکیبی پره سر به ظرفیت 1000مگاوات
(پره سر گیلان)
تهیه موافقت نامه تبدیل انرژی، حضور در جلسات کمیتهBOT و تنظیم اسناد فنی و بازرگانی مناقصه جهت احداث نیروگاه به صورت BOT، همکاری در انجام تشریفات مناقصه، ارزیابی پیشنهادات و
شرکت در مذاکرات قراردادی تا امضای موافقت نامه
سازمان توسعه برق ایران
2
نیروگاه های سیکل ترکیبی جلال و تبریز
(تهران – تبریز)
تدوین اطلاعات مورد نظر کارفرما و تکمیل اسناد موافقت نامه تبدیل انرژی به روش BOT و بررسی پیشنهادهای دو شرکت سرمایه گذار خارجی
سازمان توسعه برق ایران
3
بخش بخار نیروگاه سیکل ترکیبی کرمان
(کرمان)
تهیه گزارش توجیهی فنی اقتصادی و مالی بخش بخار نیروگاه سیکل ترکیبی کرمان برای ارئه به بانک توسعه اسلامی
سازمان توسعه برق ایران
4
نیروگاه شیروان
تهیه اسناد مناقصه پروژه شیروان به روشBOT
سازمان توسعه برق ایران
5
نوسازی و توسعه پست های شهید فیروزی، قورخانه و مصلی(تهران)
تهیه گزارش فنی – اقتصادی – مالی توسعه شبکه برای ارائه به بانک توسعه اسلامی
شرکت برق منطقه ای تهران
6
نیروگاه سیکل ترکیبی قم
(قم)
انجام مطالعات و امکان سنجی جهت توسعه نیروگاه سیکل ترکیبی
قم با استفاده از 4 واحد 250مگاواتی و 6 واحد 160 مگاواتی گازی جهت ارائه به بانک جهانی
شرکت برق منطقه ای تهران
7
ضوابط مناقصات
بین المللی
تهیه ضوابط شرکت در مناقصات و نحوه ارزیابی، تهیه قرارداد های تیپ برای خرید لیسانس دانش فنی، خرید تجهیزات،EPC ،EP و موافقت نامه وام.
سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور
8
نیروگاه 500 مگاواتی
خرم آباد 1 و2
انجام مطالعات امکان سنجی دو نیروگاه گازی قابل تبدیل به سیکل ترکیبی هرکدام به ظرفیت 500 مگاواتی که به روش BOO توسط بخش خصوصی احداث می شود.
سازمان توانیر (معاونت توسعه امور اقتصادی)
9
بازتوانی (Repowering) واحدهای بخاری
مطالعه و بررسی روشهای رایج برای بازتوانی واحد های بخاری به کمک توربین های گازی
شرکت توانیر
10
نیروگاه تبریز و همدان
مطالعات مقاوم سازی در برابر زلزله
شرکت توانیر
11
نیروگاه خصوصی جنوب اصفهان
ارائه خدمات مهندسی در دفتر تهران و نظارت کارگاهی نیروگاه جنوب اصفهان شامل 6 واحد 160مگاواتی گازی که به روش BOT احداث شده است.
سازمان توسعه برق ایران
12
وضعیت عرضه تجهیزات صنعت برق
مطالعات شناخت و بررسی وضعیت عرضه تجهیزات اصلی مورد نیاز صنعت برق در بخش تولید
شرکت توانیر
13
مطالعات امکان سنجی نیروگاه های گازی زنجان
انجام مطالعات امکان سنجی دو نیروگاه گازی قابل تبدیل به سیکل ترکیبی هرکدام به ظرفیت 500 مگاواتی که به روش BOO توسط بخش خصوصی احداث می شود.
شرکت برق منطقه ای زنجان
14
نیروگاه قم
تهیه گزارش توجیهی فنی و اقتصادی توسعه نیروگاه سیکل ترکیبی قم
شرکت برق منطقه ای تهران
15
نیروگاه خرم آباد
انجام مطالعات و تهیه گزارش زیست محیطی و کسب مجوز برای نیروگاه های 500 مگاواتی خرم
آباد 1 و2
شرکت توانیر
16
نیروگاه گازی کاشان
انجام مطالعات امکان سنجی نیروگاه گازی کاشان که به صورت BOO توسط بخش خصوصی احداث می شود.
شرکت برق منطقه ای اصفهان
نخستین نیروگاه سیکل ترکیبی خصوصی در ایران ساخته می شود
به گزارش خبرگزاری فارس به نقل از روابط عمومی سازمان توسعه برق ایران عملیات اجرایی این نیروگاه پنج شنبه سوم اسفندماه با حضور وزیر نیرو آغاز خواهد شد.
در همین زمینه مدیرعامل سازمان توسعه برق ایران با بیان این که نیروگاه پره سر نخستین نیروگاه سیکل ترکیبی است که به وسیله بخش خصوصی ساخته می شود، یادآور شد: در حال حاضر تلاتش های فراوانی برای جذب سرمایه گذاری غیر دولتی در صنعت برق در حال انجام است و ساخت نیروگاه پره سر نیز نشانه موفقیت این تلاش ها است.
محمد بهزاد یادآور شد: این نیروگاه یکی از طرح های مهم صنعت
برق محسوب می شود زیرا باعث افزایش بیشتر پایداری شبکه بخش مرکزی و شمال کشور خواهد شد.
مدیرعامل سازمان توسعه برق ایران ادامه داد: براساس برنامه ریزی های صورت گرفت این نیروگاه در 4 واحد گازی و 2 واحد بخار ساخته می شود.
برپایه این گزارش، تشویق، حمایت و جذب سرمایه گذاری غیر دولتی در بخش نیروگاهی، پایداری ولتاژ شبکه مرکزی و شمال کشور، پاسخ به نیاز روز افزون مصرف برق منطقه، ایجاد زمینه لازم جهت ساخت داخل تجهیزات نیروگاهی و افزایش روحیه خودباوری با اتکا به توانمندی های مدیریتی مهندسی و اجرایی در داخل کشور از مهمترین اهداف ساخت این طرح می باشد.
سوخت اول این نیروگاه گاز و سوخت جانشین آن گازوئیل خواهد بود. این نیروگاه با سرمایه گذاری شرکت مپنا اینترنشنال به مرحله اجرا در می آید. پیش بینی می شود که اجرای این طرح نزدیک به 6682 میلیارد ریال هزینه در برداشته باشد.
براساس برنامه ریزی های صورت گرفته، سرمایه گذار، اجرای نیروگاه پره سر را به صورت کلید در دست به شرکت مپنا به عنوان پیمانکار اصلی واگذار کرده است و این شرکت از توانمندیهای سازندگان و پیمانکاران ایرانی استفاده را خواهد کرد.
براساس این گزارش و به گفته مهندس کسرا فراهانی مدیر طرح نیروگاه های B.O.T در سازمان توسعه برق ایران، انتظار می رود که بیش از 85 درصد از تجهیزات مورد استفاده در این نیروگاه از داخل کشور تامین شود.
مدیر طرح نیروگاه های B.O.T در سازمان توسعه برق ایران یادآور شد: همه کارهای مربوط به ساخت نیروگاه "پره سر" از قبل انجام شده است.
فراهانی با بیان این که محل این نیروگاه از نظر آماده سازی ساختگاه و محل ساخت کاملا آماده است، اضافه کرد: حتی زمین، آب، گاز و برق موردنیاز در دوره ساخت، جاده دسترسی، پروانه و مجوز محیط زیست این نیروگاه نیز گرفته شده است.
نیروگاه های سیکل ترکیبی میزان مصرف سوخت را کاهش می دهند
بهروز واثقی در گفتگو با خبرنگار ستاد خبری دهمین نمایشگاه صنعت برق ساخت نیروگاه های سیکل ترکیبی را راهکار مناسبی برای صرفه جویی در مصرف سوخت عنوان کرد و افزود: هم اکنون سازمان توسعه برق ایران با راه اندازی یک نیروگاه گازی، پیش بینی تبدیل آن به سیکل ترکیبی را نیز می کند چراکه این تحول، علاوه بر افزایش راندمان نیروگاه، باعث کاهش مصرف آب می شود.
وی یکی از مشکلات اساسی برخی نیروگاههای کشور را کمبود آب عنوان و تصریح کرد: احداث نیروگاههای سیکل ترکیبی به شدت باعث کاهش وابستگی نیروگاه به تامین آب می شود. چراکه وزارت نیرو به هر ترتیب می تواند سوخت مورد نیاز نیروگاهها را تامین کند اما این شرایط برای تامین آب وجود ندارد.
به گفته واثقی، بزرگترین نیروگاه در حال ساخت سیکل ترکیبی کشور، دماوند است که واحدهای آن یکی پس از دیگری در حال ورود به مدار هستند.
برپایه این گزارش ؛ هر توربین گاز v94.2 متشکل از دو محفظه احتراق است که در طر فین توربین نصب هستند و سوخت گاز یا گازو ئیل پس از ورود به آن همراه با عملکرد سیستم جرقه مشتعل شده و با هوایی که از سمت فیلتر های ورودی وارد کمپرسور و پس از انبساط از آن خارج می شود وارد ناحیه محفظه احتراق شده محترق می گردد و گازی با درجه حرارت 1050 در جه سانتیگراد تو لید می نماید.
این گاز وارد توربین گاز شده و سبب گردش توربین و در نتیجه محور ژنراتور ده و تولید برق می کند. محصول خروجی از توربین گاز دودیست با درجه حرارت حدود 550 درجه سانتیگراد که به عنوان تلفات حرارتی از طریق دودکش وارد جو می شود و به این
ترتیب توربین گاز در بهترین شرایط با بهره برداری حدود 33 درصد تولید انرژی می کند. به بیان دیگر 67 درصد دیگر به عنوان تلفات حرارتی محسوب و فاقد کارایی می باشد.
ایده سیکل ترکیبی در واقع بازیافت مجدد از بخش 67 درصد یاد شده است. به این ترتیب که در بخش خروجی اگزوز هر توربین گاز با نصب دریچه های کنترل شونده گاز داغ فوق را به قسمت دیگ بخار هدایت تا آب موجود در آن به بخار سوپر هیت(بخار خیلی داغ و خشک) با درجه حرارت حدود 530 درجه سانتیگراد تبدیل و به همراه بخار خروجی از بویلر دوم جهت استفاده در توربین بخار به کار گرفته می شود.
نیروگاه سیکل ترکیبی
مصرف گاز با ارزش گرمایی پایین به عنوان سوخت در نیروگاهی که برای تولید برق از چرخه ترکیبی استفاده می کند، یکی از موارد کاربرد جالب این نوع سوخت به شمار می رود. چرخه ترکیبی به
چرخه ای گفته می شود که در دمای منبع گرم از توربین گازی و در دمای منبع سرد از توربین بخار استفاده می کند .
دستگاه تهیه گاز با ارزش گرمایی پایین، بسته به نوع فرایند مورد استفاده، در فشارها و دماهای متعددی عمل می کند. کارکرد بعضی از این دستگاهها در فشار حداکثر تا Mpa5/3 و دماهای خروجی 540 تا 1100 صورت می گیرد. به طوری که قبلاً اشاره شد، گاز خروجی باید جهت تصفیه و پاکسازی خنک شود. در حالت عادی این خنک شدن، با مقدار زیادی اتلاف انرژی و دفع آن به محیط همراه است. مزیت چرخه ترکیبی در این است که از فشار زیادی واحد تهیه گاز بهره گیری می کند و به کمک یک مبادله کن گرمای گاز به گاز تا حد زیادی مانع اتلاف انرژی و دفع آن به محیط می شود .
در یک طرح پیشنهادی (33) گازی که واحد تهیه گاز را در نقطه 1 ودر دمای حدود 540 و فشار Mpa2 ترک می کند، مقداری از گرمای خود را در یک مبادله کن گرمای بازیابی از دست می دهد و در نقطه 2 آن را ترک می کند و سپس در یک مبادله کن گرمای خارجی تا دمای پایین تر نقطه 3 به حدی خنک می شد که دمای آن برای فرایندهای تصفیه و پاکسازی در فاصله مراحل 3 تا 4 سازگار باشد آنگاه، گاز گرمای دفع شده به مبادله کن گرمای بازیابی را بازپس می گیرد و آن را در 5 ترک میکند. سپس این گاز وارد اتاق احتراق توربین گازی می شود و در آنجا با هوای متراکمی که از کمپرسور می آید مخلوط می شود و آن را در نقطه 6 و با دمای حدود 980 ترک می کند. بعداً در توربین گاز انبساط می یابد و در نقطه 7 و با دمای حدود 520 از آن خارج می شود. آنگاه گاز وارد یک مولد بخار بازیابی می شود و پس از تولید بخار، مولد را در نقطه 8 و با دمایی در حدود 125 ترک می کند و وارد دودکش می شود .
توربین گاز، یکی از دو مولد برق و کمپرسور را تغذیه می کند. کمپرسور هوای جو را در نقطه 9 و با دمای حدود 15 دریافت وآن را تا دمای 315 متراکم می کند. کمپرسور دو وظیفه بر عهده
دارد: اول تامین هوای احتراق مورد نیاز اتاق احتراق در 10، و دوم تامین هوای مورد نیاز واحد تهیه گاز در 11 هوای واحد تهیه گاز، قبلاً در گرمکن آب تغذیه چرخه بخار تا دمای 12 خنک می شود، سپس فشار آن در یک کمپرسور تقویتی که با موتور الکتریکی کار می کند تا فشار واحد تهیه گاز در 13 افزایش یابد. واحد تهیه گاز طوری طرح می شود که بخار مورد نیاز خود را از آب تغذیه در 14 تامین می کند. زغال در نقطه 15 با مخلوط هوا و بخار وارد واکنش می شود و گاز با ارزش گرمایی پایین را در 1 تولید می کند .
چرخه بخار نسبتاً استاندارد است. بخار فوق گرم در مولد بخار بازیابی در فشار Mpa2 و دمای 480 در نقطه 16 تولید می شود، سپس در توربین بخار انبساط می یابد و توربین بخار مولد دوم را راه اندازی می کند، و سرانجام در 17 به چگالنده وارد می شود. مایع در 18 وارد پمپ می شود و پس از خروج از آن در 19 وارد گرمکن آب تغذیه می شود و در آنجا از هوای متراکم واحد تهیه گاز گرما می کند. دراین طرح از بخار زیرکش شده توربین بخار استفاده ای به عمل نمی آید، هرچند که چنین گرمایش آب تغذیه ای را می توان به کار برد. آب تغذیه در 20 وارد مولد بخار بازیابی می شود و به این ترتیب چرخه کامل می شود.
نیروگاه سیکل ترکیبی(چرخه سیکل ترکیبی)
به نیروگاهی گفته می شود که در آن هم در توربین گازی و هم در توربین بخار قدرت تولید می شود. فکر چرخه ترکیبی به منظور بهبود بازده نیروگاه از طریق بهره گیری از انرژی گازهای خروجی توربین، مطرح شد. این کار را نیز به وسیله بازیافت گرما می توان انجام داد. بازیافت گرما، انرژی هدر رفته از دودکش را از 70 به 60 درصد انرژی داده شده می رساند. استفاده از مبادله کن گرما منحصراً موجب افزایش بازده می شود و توان خروجی را افزایش نمی دهد. در حقیقت، به دلیل افت فشار بیشتری که مبادله
کن گرما به چرخه تحمیل می کند، استفاده از مبادله کن موجب کاهش نسبت فشار توربین و در نتیجه کاهش توان خالص خروجی به مقدار چند درصد می شود. صرف نظر از این کاهش اندک در توان خروجی، استفاده از مبادله کن گرما به دلیل سطح تبادل گرمای زیاد آن و لوله های بزرگ هوا و گاز درآن سبب گرانتر شدن نیروگاه می شود. اثر دیگری که به کارگیری مبادله کن گرما می گذارد این است که نسبت فشار بهینه ای که منجر به بیشینه شدن بازده می شود به مقادیر کوچکتر میل می کند و این امر، توان را کاهش می دهد .
چرخه های ساده در نزدیکی توان بیشینه کار می کنند زیرا در مواردی مورد استفاده قرار می گیرند که بازده در آنها از اولویت عمده برخوردار نیست. در مقابل، استفاده از چرخه های بازیابی تنها هنگامی منطقی است که در نزدیکی بازده بیشینه عمل کنند. از این رو توان خروجی چرخه بازیابی نسبت به توان چرخه ساده به مقدار بیشتری در حدود 10 تا 14 درصد کمتر است .
همانطور که گفته شده بالا بردن بازده نیروگاه توربین گازی به وسیله بازیابی روش پرهزینه ای است. بنابراین باید به دنبال روشی بود که با به کارگیری آن بتوان هر دو مقدار بازده و توان را افزایش داد. راه حلی که برای این منظور پیدا شده است، استفاده از انرژی بسیار زیاد گازهای خروجی توربین برای تولید بخار جهت استفاده در یک نیروگاه بخار است. این یک روش طبیعی است چرا که توربین گاز یک ماشین با دمای نسبتاً بالا (1100 تا ) و توربین بخار یک ماشین با دمای نسبتاً پایین (540 تا ) است. این کارکرد توام توربین گازی "در طرف گرم" و توربین بخار در "طرف سرد" را نیروگاه چرخه ترکیبی می نامند .
چرخه های ترکیبی علاوه بر داشتن بازده و توان بالا، از مزایای دیگری نیز مانند انعطاف پذیری، راه انداز سریع، مناسب بودن برای تامین بار پایه و عملکرد دوره ای و بازده بالا در محدود گسترده ای از تغییرات بار برخوردار است. در نیروگاههای ترکیبی
امکان استفاده از زغال سنگ، سوختهای سنتزی و انواع دیگر سوختها وجود دارد .
عیب بارز چرخه ترکیبی، پیچیدگی آن است، زیرا اساساً در چرخه ترکیبی از دو نوع تکنولوژی متفاوت استفاده می شود .
ایده چرخ ترکیبی یک ایده تازه نیست ودر اوایل این قرن پیشنهاد شد. اما در سال 1950 بود که اولین نیروگاه ترکیبی ساخته شد. بعداز آن تاریخ تعداد نیروگاههای ترکیبی نصف شده، به ویژه در دهه 1970، به سرعت افزایش یافت، تخمین زده می شود که تا انتهای دهه 1970 در حدود 100 واحد نیرواه ترکیبی با ظرفیت کل . MW150000 در سراسر جهان ساخته شود
چرخه های ترکیبی به صورت های متعددی پیشنهاد شده اندکه مهمترین آنها عبارتنداز :
1) دیگ بازیافت گرما با احتراق اضافی یا بدون آن
2) دیگ بازیافت گرما مجهز به بازیابی و یا گرمایش آب تغذیه
3) دیگ بازیافت گرما با فشار بخارچندگانه
4) چرخه بسته توربین گازی با گرمایش آب تغذیه در چرخه بخار.
11