اجزای نیروگاه بخار (قسمت دوم)

اجزای نیروگاه بخار (قسمت دوم)

لوله اصلی انتقال دهنده بخار

لوله های انتقال دهنده، بخار سوپرهیت را از هدر خروجی سوپرهیت ثانویه به سمت توربین یا مبدل های حرارتی هدایت می کند.

پیش گرمکن هوا[۱]

هنگامی که هوای محیط سرد می شود، ذرات آب موجود در هوا در حین برخورد با پره های فن موجب یخ زدن آب روی پره های فن می شوند و این سبب سنگین شدن و شکستن پره های فن می شود. لذا برای جلوگیری از این امر، هوای ورودی به کوره یک هیتر که از نوع بخاری است گرم می شود.

 ژونگستروم[۲]

برای جلوگیری از ورود هوا با درجه حرارت پایین به داخل کوره از ژونگستروم (شکل ۲-۵) استفاده می شود و لذا از آن برای گرم کردن هوای ورودی به کوره استفاده می شود و از آنجایی که هر دو سیال گاز هستند و راندمان آن نیز کم است آن را به صورت دوار می سازند. بطوری که نیمی از آن در قسمت سرد و نیمی دیگر آن در قسمت گرم (دود) قراردارد و با چرخش پره های سرد و گرم موجب انتقال حرارت می شود.

[۱] Steam Air Heater

[۲] Gas air heater

شکل ۱: پیش گرمکن هوا

کوره

کوره یا اتاق احتراق محفظه ای است که عمل احتراق سوخت در آن انجام می گیرد، و باعث می شود تا انرژی حرارتی ایجاد شده توسط احتراق سوخت بصورت تشعشع در فضای کوره و یا بصورت جابجایی در جریان گازهای داغ و هدایت از طریق فلز لوله ها به آب تغذیه درون لوله ها انتقال یابد. حاصل این تبادل حرارت، جذب انرژی حرارتی توسط آب داخل لوله ها و تبدیل آن به بخار است.

مشعل ها[۱]

وظیفه مشعل ها تبدیل انرژی شیمیایی سوخت به انرژی حرارتی است. برای یک احتراق مناسب لازم است که سوخت بصورت پودر درآمده، بطوری که قطرات با یک توزیع یکنواخت بتوانند سریعتر تبخیر شوند. مشعل ها علاوه بر پودرکردن سوخت و تبدیل آن بصورت ذرات ریز، برای تبخیر سریع سوخت و احتراق، حرکتی بین قطرات سوخت و هوا ایجاد می کنند. به عبارت دیگر یک اغتشاش کامل بین ذرات هوا و سوخت بوجود می آورند. این امر سبب می شود که مخلوط یکنواختی از هوا و سوخت در فضای احتراق بوجود آید.

 (Gas Recirculation Fan) G.R.F

بخشی از گازهای حاصل از احتراق بخاطر کنترل NOX و افزایش راندمان حرارتی به هوای ورودی اضافه می شود. با استفاده از G.R.F. درصدی از محصولات احتراق خروجی از دودکش را به داخل کوره فرستاده و این محصولات احتراق مانند یک لایه سطح خارجی لوله ها را می پوشانند و مانع جذب انرژی لوله ها از طریق تشعشع می شود. زیاد شدن مولکول ها در داخل کوره کنوکسیون را زیاد می کند. G.R.Fدر دمای کم خیلی مؤثر است، زیرا جذب انرژی تشعشعی را کم می کند و در راه اندازی مانع Over Heatشدن سوپرهیت می شود [۴].

 کنترل دمای بخار خروجی از سوپرهیترها

 استفاده از دی سوپرهیتر (آب اسپری)

با اسپری آب بعد از سوپرهیتر اولیه، دمای بخار سوپرهیتر ثانویه کاهش پیدا می کند که فرمان آن از دمای بخار خروجی گرفته می شود. وجود این سیستم برای بویلر لازم است، چون سریع و قابل اطمینان است. این سیستم طوری طراحی می شود که در بار نامی نیز مقداری آب اسپری وجود داشته باشد تا در صورتیکه در شرایط خاصی مثل دوده گرفتن لوله ها، دما به مقدار نامی نرسد با کاهش آب اسپری، دمای نامی ایجاد شود.

 تغییر زاویه مشعله ها

با این کار مقدار انرژی آزاد شده در داخل کوره در ارتفاع های متفاوت مختلف را می توان تغییر داد. چرا که در این حالت مقدار انرژی آزاد شده ثابت می ماند. نهایتاً با پایین آمدن سر مشعل، میزان بخار تولیدی افزایش می یابد و سپس درجه حرارت بخار کم می شود.

 استفاده از G.R.F

در هنگام راه اندازی جهت کنترل دمای بخار، مقداری از گازهای خروجی توسط G.R.F. به داخل کوره فرستاده می شود.

 

 بویلرهای زباله سوز

افزایش روزافزون مقدار زباله، فضای کم برای جمع آوری و نامناسب بودن روش های جمع آوری و نابودی این زباله ها سبب شد تا دانشمندان برای رهایی از زباله ها، فرآیند گرمایش در دمای بسیار بالا (پلاسمای گرمایی) را مناسب تشخیص دهند؛ روشی که در آن دما آن قدر بالا برده می شود که مواد قدرت مقاومت ندارند و تجزیه می شوند، در این حالت مواد حاصله بسیار ساده ترند و خطرات مواد اولیه را ندارند، بعلاوه موادی که بصورت جامد باقی می مانند، در خاک نفوذ نمی کنند و اختلاف حجم بسیاری با مقدار اولیه دارند کما اینکه بعنوان مواد اولیه در صنعت قابل استفاده می باشند.

 پلاسما

پلاسما یکی از حالات ماده می باشد. پلاسمای ستارگان و در فضای رقیق بین آنها، ۹۹% جهان اطراف را در برگرفته است. کلمه پلاسما ابتدا به گاز یونیزه شده توسط دکتر لانگ مویر، یک شیمیدان- فیزیکدان آمریکایی در سال ۱۹۲۹ گفته شد. پلاسما شامل مجموعه ای از اتم ها، یون ها و الکترون هایی است که آزادانه حرکت می کنند. انرژی برای جدا کردن الکترون ها از اتم های گاز لازم است تا پلاسما بوجود آید. انرژی می تواند از منابع متعدد باشد: حرارتی، الکتریکی یا نوری (ماوراء بنفش یا مریی لیزر). پلاسما توسط میدان های مغناطیسی و الکتریکی تحت تاثیر قرار می گیرد و شتاب می گیرد که به آن این توانایی را می دهد تا گازی قابل کنترل و مورد استفاده باشد.

سیستم پلاسما برای دفع زباله

همه سیستم های پلاسما از ۵ قسمت اصلی تشکیل می شوند:

۱- قسمت تغذیه

۲- قسمت محفظه احتراق

۳- قسمت عمل و فرایند روی گاز خروجی

۴- جمع آوری محصولات جامد

۵- امکانات و تجهیزات جانبی

مواد زباله پس از ورود به محوطه وارد قسمت تغذیه می شود. در قسمت تغذیه با دبی از پیش تعیین شده، مواد را به داخل کوره (محفظه فرایند) می ریزند. گاز پلاسما که توسط مشعل هایی در درون کوره به دمایی چند برابر دمای سطح خورشید رسیده است، تشعشع کرده (در اثر یونیزه شدن و جهش های الکترونی) و گرما از طریق تشعشعی و سپس جابجایی به لایه های نزدیک مشعل زباله انتقال می یابد. تشعشع، همرفت و هدایت هر سه عوامل انتقال حرارت از پلاسما به لایه های زباله در محفظه فرآیند هستند.

زباله به روش پیرولیز (سوختن بدون حضور اکسیژن) تجزیه شده، به مواد ساده و اولیه تبدیل می شوند. گازهای تولید شده توسط خروجی گاز در دیواره استوانه کوره و باقیمانده جامد که ماده ای شیشه مانند و فلزات هستند، از کف کوره خارج می شوند. گازهای خارج شده که قسمت عمده آن را هیدروژن و منوکسید کربن تشکیل می دهد، شامل گازهای اسیدی مانند H2S و HCL و گاهی اوقات فلزات فرار است.

در تکنولوژی پلاسما، بر خلاف سوزاندن معمولی، هیچ اکسیژنی مصرف نمی شود و نیاز به مخازن اکسیژن نیست و منبع انرژی آن سوخت های فسیلی نیست. ارزش حرارتی حاصل از مشعل پلاسما ۲ تا ۳ برابر ارزش حرارتی حاصل از سوخت های فسیلی است. تکنولوژی پلاسما برای بدست آوردن دماهای بسیار بالا در مواد ذوب شده قابل کنترل است. در این سیستم فلزات و مواد غیرآلی موجود در زباله ها فازهای مختلفی را تشکیل می دهند و قابل جداکردن هستند.

 

 

ارسال نظر

شش − سه =