فهرست:
بويلر
وظيفه ديگ بخار
اساس كار ديگهاي بخار
اجزاء ديگ بخار
اكونوميزر
لوله هاي ديوراه اي و محوطه احتراق
قسمتي از محوطه احتراق ديك
درام
تقسيم آب و بخار
مقطع درام
سوپر هيتر
دي سوپر هيتر
ري هيتر       
مسير آب و بخار در داخل ديگ بخار
فن يا دمنده هوا
گرم كن بخاري
ساختمان ساده يك گرم كن بخاري
ژنكستروم يا گرم كن دوار هوا
دريچه هاي كنترل هوا يا دامپرها
گردش دهنده مجدد دود
فن مكش دود از بويلر
دود كش
توضيح در خصوص مسير هوا و دود در داخل ديگ بخار
مسير هوا و دود در داخل ديگ بخار
فصل دوم
توربين
سيكل آب و بخار
سيكل رانكلين با بازياب
دياگرام T-C مربوط به آن
دياگرام ساده سيكل آب و بخار نيروگاه
كندانسه اصلي
آب تغذيه
بخار زنده
كندانسه فشار قوي
كندانسه فشار ضعيف
بخار تزريق شده
كندانسور بخارهاي نشتي از سيستم آب بندي توربين  (GSC)
كولر كندانسه خروجي از هيتر ها (CC)
هيتر بخارهاي خروجي از ايجكتورها (AgH )
هيترهاي A1 تا A3
پمپها
پمپهاي كندانسه اصلي
پمپهاي تغذيه بويلر
دياگرام تاسيساتي پمپها
پمپهاي كندانسه اصلي
پمپهاي تغذيه بويلر
دياگرام تاسيساتي پمپهاي تغذيه بويلر
سيستم روغنكاري
سيستم روغنكاري پمپهاي تغذيه بويلر
ياتاقانهاي پمپ
كوپلينگ
ياتاقانهاي روغن برگشتي
هيتر ها
هيترهاي باز
هيترهاي فشار ضعيف
هيتر فشار متوسط
هيترهاي فشار قوي
هيتر هاي فشار ضعيف
هيتر فشار متوسط
كاويتاسيون
هيتر هاي فشار قوي
كندانسور بخارهاي نشتي از توربين
ايجكتور
مدار مربوط به ايجكتور
كولر كندانسه
هدر بخار كمكي
هدر بخار كمكي و انشعابات مربوط
فصل سوم
خلاصه اي است راجع به ژنراتور و برخي سيستمهاي كمكي
ساختمان قسمتهاي مختلف يك ژنراتور
اصول يك ژنراتور ساده
ساختمان ژنراتور
استاتور
بدنه استاتور (قاب استاتور )
ياطاقانها
سيستم هاي خنك كنندگي ژنراتور
مشخصات ژنراتور
نحوه قرار گرفتن سيستم هاي حفاظتي
لزوم وجود سيستمهاي حفاظتي
سيستمهاي حفاظتي ژنراتور

مقدمه
نيروگاه شهيد بهشتي لوشان كه در كيلومتر 90 جاده رشت به تهران قرار دارد ، اين نيروگاه تشكيل شده از چهار واحد كه دو واحد آن بخار و دو واحد آن گازي مي باشد . توليدي واحد بخار هر كدام mw120 و در مجموع  mw 240 مي باشد و توليدي واحد گازي هر كدام mw 60 كه در مجموع mw 120 مي باشد. حال توضيحاتي مختصر و مفيد راجع به واحد هاي بخار مي پردازيم .
واحد بخار در مجموع تشكيل شده از بويلر ، توربين و الكتريك يا ژنراتور كه از ابتدا شرحي در رابطه با بويلر و بعد توربين و بعد ژنراتور مي پردازيم.

فصل اول
بويلر
1-وظيفه ديگ بخار
همانطور كه در توضيح داده شد در ابتدا وظيفه ديگهاي بخار توليد بخار جهت به حركت درآوردن موتورهاي بخار نظير موتور وات براي انواع كارهاي صنعتي بوده است كه مي توان موتورهاي بخار قطارها يا پمپ ها را مثال زد. ولي پس از كشف موتورهاي ديزل و همچنين موتورهاي الكتريكي موتورهاي بخار مورد استفاده اي نداشته و لذا نيروگاهها بكار مي روند. بنابراين در عصرل حاضر ديگهاي بخار با استفاده از سوخت هاي فسيلي و يا اتمي وظيفه تامين بخار را براي نيروگاههاي برق عهده دارد هستند.

2-اساس كار ديگهاي بخار :
در ابتدا آب تغذيه اي وارد مخزن استوانه اي شكل به نام درام شده و پس از طي لوله هاي پائين آورنده وارد لوله هاي ديواره اي مي شود . در اين محوطه درجه حرارت آب دائماً اضافه شده تا حدي كه به نقطه جوش مي رسد و سپس مقداري بخار در لوله هاي ايجاد مي گردد. در نهايت مخلوط آب و بخار وارد همان مخزن استوانه اي شده و توسط تجهيزات مخصوصي در اين مخزن بخار ها جدا شده و آبها مجدداً مسير فوق الذكر را ادامه مي دهد . بخارها پس از خروج از اين مخزن وارد لوله ها معمولاً در معرض حرارت ناشي از دود بويلر قرار دارند. بنابراين به درجه حرارت بخار داخل آنها افزوده مي شود و در نهايت به صورت بخار خشك اين لوله ها را ترك نموده و به طرف توربين هدايت مي گردند.

قسمتي از محوطه احتراق ديك
در شكل سعي شده است بطور بسيار ساده اي قسمتي از محوطه احتراق نشان  داده شود.همانطوريكه ملاحظه مي شودبين لوله هاي ديواره اي يك نوار فلزي كه بهfinموسوم است قرار دارد.اين فين رابط بين لوله ها بوده وهمچنين از نظرتبادل حرارت نيز نقش مؤثري بعهده دارد.
همواره جريان آب در داخل لوله هاي ديواره اي از پايين به بالا است.هر چه آب درطول كوره به طرف بالا حركت مي نمايد حرارت بيشتري جذب نموده ودر نتيجه بخار بيشتري توليد مي گردد.در بويلر هاي گردش طبيعي اين حركت به صورت طبيعي(بخاطر اختلاف دانسيته آب بين ولوله هاي پايين آورنده وديواره اي)انجام مي گيرد ولذا در خاتمه لوله هاي ديواره اي مخلوطي از آب وبخار موجود خواهد بود.كه به محض ورود به درام آب وبخار از يكديگرجدا مي شوند.در بريلر هاي گردش اجباري جريان آب در داخل لوله هاي ديواره اي  به كمك يك پمپ كه در مسيرلوله هاي پايين آورنده نصب است انجام مي گيرد ،در اين نوع بويلرطراحي مجموعه محوطه احتراق ولوله هاي ديواره اي به نحوي است كه كليه آبهاي موجود در لوله هاي ديواره اي پس از طي محوطه احتراق به بخار تبديل شده ومستقيماً به سوپرهيترها هدايت مي گردند.ولذا ساختمان درام از اين نوع بريلرها قابل حذف خواهد بود.
دي سوپر هيتر :           Desuper heeter
وظيفه دي سوپر هيتر كنترل درجه حرارت بخار است . بخار خروجي از بويلر بايستي داراي درجه حرارت مشخصي باشد. در غير اينصورت مشكلات مختلفي از جمله آسيب ديدن پره هاي توربين را باعث مي گردد. براي اينكار بين دو مرحله از سوپر هيتر يك دي سوپر هيتر نصب مي گردد كه در آن آب تغذيه مي گردد كه در آن آب تغذيه به داخل بخار پاشيده و به اين ترتيب درجه حرارت آن را كاهش مي دهد.
شير كنترل آب اسپري دي سوپر هيتر بر اساس مقدار درجه حرارت بخار خروجي از سوپر هيتر ، مقدار آب ورودي به دي سوپر هيتر را تنظيم        مي نمايد و به اين ترتيب همواره درجه حرارت بخار خروجي از سوپر هيتر در يك مقدار ثابتي باقي مي نمايد. به شكل زير توجه نمائيد.
دي سوپر هيتر
علت قرار دادن دي سوپر هيتر در ورودي سوپر هيتر ثانويه اين است كه كليه قطرات آبي كه در داخل بخار پاشيده شده اند در طول گذاشتن از سوپر هيتر ثانويه فرصت بخار شدن را داشته باشند. در غير اينصورت چنانچه دي سوپر هيتر در خروجي دي سوپر هيتر ثانويه قرار گيرد امكان انتقال ذرات آب به داخل توربين وجود داشته و اين موضوع خطر بزرگي براي خوردگي پره هاي توربين را بهمراه خواهد داشت
فصل دوم
توربين
بخار تزريق شده :منظور بخار تزريق شده به هيترها است كه از توربين تامين مي گردد .
كندانسه اصلي از طريق يك پمپ به نام كندانسه اصلي كه 100% بخار را دوبار تامين مي كند در هات رول كنوانسور گرفته شده و وارد مدار مي گردد. كندانسه اصلي در سر راه خود به فيد واتر تانك از اجزاي زير عبور مي كند .
1- كندانسور بخارهاي نشتي از سيستم آب بندي توربين  (GSC):
در اين قسمت بخارهاي نشت شده از سيستم آب بندي توربين وارد يك مبدل حرارتي از نوع shell#tube يك مسيره ،‌شده و در اثر تبادل حرارت با كندانسه اصلي تقطير مي گردد . بدين ترتيب از حرارت مفيد اين بخار ها استفاده شده و درجه حرارت آب را بالا مي بريم . بخارهاي تقطير شدهدر اين هيتر ، وارد فاضلاب مي گردند .
2- كولر كندانسه خروجي از هيتر ها (CC) :
بخارهاي تقطير شده در هيتر هاي فشار ضعيف داراي درجه حرارتي بالاتر از كندانسه اصلي مي باشند . بهمين دليل از يك مبدل حرارتي از نوع دو مسيره استفاده شده است .بدين ترتيب از يك طرف درجه حرارت كندانسه فشار ضعيف پائين آمده و از طرف ديگر درجه حرارت كندانسه اصلي موجود در مدار افزايش مي يابد .
3- هيتر بخارهاي خروجي از ايجكتورها (AgH ):
نقش ايجكتورها بعداً توضيح داده خواهد شد در اين هيتر نيز به كمك بخارهاي خروجي از سيستم ايجكتورها درجه حرارت مندانسه اصلي بالا    مي رود . بخار تقطير شده در اين قسمت وار كندانسور مي گردد .

4-هيترهاي A1 تا A3 :
در اين هيترها كه جزء هيترهاي اصلي مدار مي باشند ، به كمك بخارهاي بيرون كشيده شده از طبقات مختلف توربين درجه حرارت كندانسه اصي بالا مي رود .  بخار تقطير شده در هيتر A3 وارد هيتر A2 و بخار تقطير شده در هيتر A2 وارد هيتر A1 و مجموعه اين كندانسه ها ، از طريق هيتر A1 ، از كولر كندانسه كه قبلاً توضيح داده شد عبور كرده و نهايتاً به  كندانسور     مي ريزد . لازم به توضيح است كه درجه حرارت و فشار اين كندانسه با اندازه اي نيست كه بتواند مستقيماً وارد كندانسور شود و به علت بالا بودن درجه حرارت آن (نسبت به محيط درون كندانسور ) وارد نمودن آن به كندانسور باعث افزايش درون كندانسور و تريپ كردن واحد مي گردد . به اين علت در كنار كندانسور از عدد لوله موسوم به Flash pipe استفاده شده كه در اين لوله ها كندانسه خروجي از هيترها به علت تغيير فشار ناگهاني انبساط      مي يابد . بخار متصاعد شده از قسمت فوقاني لوله وارد كندانسور شده و مايع موجود در پائين لوله ، هات ول مي ريزد. در اين لوله ها از مكانيزم پاشش آب جهت خنك نمودن آب و بخار انبساط يافته استفاده شده است.
كندانسه اصلي پس از عبور از هيتر A3 وارد دي ارايتور مي شود. در ارايتور مانند يك هيتر : عمل مي كند و از طرف ديگر هوا زدايي از آب را بر عهده دارد. بدين ترتيب كه آب و بخار با يكديگر مخلوط شده و درجه حرارت آب بالا مي رود. نحوه مخلوط شدن آب و بخار بطريق خاصي صورت مي گيرد كه بعداً توضيح داده خواهد شد. (بر اثر بالا رفتن درجه حرارت آب ، ميزان حلاليت هوا در آب كاهش مي يابد و بدين ترتيب براحتي هواي موجود در آب جدا گشته و به اتمسفر مي رود). آبي كه از اين پس آب تغذيه ناميده  مي شود توسط دو عدد پمپ تغذيه بويلر كه هر كدام مي توانند 60% دبي را در حالت بار كامل تامين كنند بطرف بويلر فرستاده مي شود. در مسير آب تغذيه بطرف بويلر دو عدد هيتر فشار قوي A5,A6 قرار دارد. در اين هيترها توسط بخار خروجي از توربين درجه حرارت آب تغذيه بالا مي رود. كندانسه خروجي از هيتر A6 وارد هيتر A5 گشته و سپس به همراه كندانسه هيتر A5 وارد فيدواتر بانك مي گردد.
آب تغذيه پس از ترك هيتر A6 وارد بويلر مي گردد. در اين قسمت بخار مورد نياز واحد تامين گشته و در قسمت خروجي از بويلر ، بخار با شرايط مورد نظر وارد توربين فشار قوي مي گردد كه درجه حرارت و فشار بخار را تا مقدار مورد نظر كاهش مي دهد و سپس وارد يك هدر بنام هدر بخار كمكي مي كند. از بخار اين هدر استفاده هاي گوناگوني مي شود كه يك انشعاب آن مربوط به بخار مورد نياز سيستم ايجكتورها است.
هيترهاي فشار قوي :
هيتر هاي A5 ,A4 در اين گروه قرار دارند و در مسير آب تغذيه يعني از فيدواتر تانك تا بويلر قرار دارند. (اين هيترها نيز از نوع بسته مي باشند)
الف)هيتر هاي فشار ضعيف :
اين هيتر ها از نوع shell  &  tube  و دو مسيره مي باشند. شكل ساختمان داخلي اين نوع هيتر ها را بصورت ساده نشان مي دهد. آب از درون لوله ها و بخار از درون پوسته جريان دارند. بمنظور بالا بردن ميزان انتقال حرارت در هيتر از صفحات جدا كننده اي در مسير بخار استفاده شده است كه باعث افزايش جريان مي گردد. همانطور كه ديده مي شود در نيمي از مسير ، جهت جريان آب و بخار با يكديگر موازي و در نيمي ديگر در خلاف جهت يكديگر مي باشند. در اين حالت ميزان انتقال حرارت در قسمت جريان مخالف بيشتر از انتقال حرارت در قسمت جريان موازي مي باشند.
آب تغذيه (كندانسه اصلي) پس از عبور از كولر كندانسه و ايجكتور هوا وارد هيتر A1 مي گردد . پس از آن از هيتر هاي A2 و A3 عبور كرده و سمت فيدواتر تانك روانه مي گردد . در خروج از هيتر A1 و هيتر A3 دو عدد والو اطمينان جهت جلوگيري از افزايش فشار آب درون لوله نصب شده است .
بخار تزريق شده به هيتر ها از طبقات مختلف توربين ضعيف LP تامين    مي شود . بخار مورد نياز هيتر A1 از طبقات انتهايي توربين فشار ضعيف و بخار مورد نياز هيتر هاي A3,A2 از طبقات مياني توربين فشار ضعيف گرفته مي شود .به منظور كنترل فشار درون پوسته هيتر هاي A3,A2 از دو عدد والو اطمينان استفاده شده است . در صورت عمل نمودن والو اطمينان هيتر A2 و بخار اضافي به كندانسور فرستاده مي شود و  به همين ترتيب بخار اضافي هيتر A3 به اتمسفر ونت مي شود .
هدر بخار كمكي و انشعابات مربوط
به طوريكه در شكل ديده مي شود بخار مورد نياز هدر بخار كمكي ، از مسير بخار زنده تامين مي شود .

فصل سوم
مقدمه فصل سوم:
اصولاً آنچه كه در اين قسمت آورده مي شود خلاصه اي است راجع به ژنراتور و برخي سيستمهاي كمكي آن كه در رابطه با بهره برداري از ژنراتور در نيروگاههاي بزرگ مطرح مي شود.
اساساً ژنراتور يك مبدل انرژي است ، كه انرژي مكانيكي را به انرژي الكتريكي تبديل مي كند . يعني بايد نوعي انرژي مكانيكي به آن داده شود تا بتوان انرژي الكتريكي از آن گرفت. طريقه دادن اين انرژي مكانيكي كه عموماً به شفت رتور يعني قسمت چرخنده ژنراتور داده مي شود ، متفاوت است. بطور مثال گاهي شفت رتور توسط يك توربين آبي چرخانده مي شود كه خود توربين آبي هم انرژي خود را از آبي كه پشت سد جمع شده است و با فشار و سرعت و دبي معيني به پره هاي توربين مي خورد مي گيرد و اصطلاحاً در اين حالت به ژنراتور هيدروژنراتور مي گويند. يا ممكن است شفت رتور توسط يك موتور ديزل چرخانده شود كه در اين حالت ژنراتور را ديزل ژنراتور      مي نامند. و در حالتي كه شفت رتور توسط يك توربين گاز يا يك توربين بخار چرخانده شود ، ژنراتور را توربوژنراتور مي گويند.
(توربين گاز انرژي خود را از ماحصل احتراق بعني گازهاي داغي كه با فشار و دماي زياد به پره هاي آن برحورد مي گنند مي گيرد و توربين بخار نيز انرژي خود را از بخار آب خشك و داغ كه آنهم با فشار و دماي بالا به پره هاي توربين بخار مي خورد دريافت مي دارد) در حالتهاي ديگر ممكن است انرژي مكانيكي كه به شفت رتور داده مي شود ، ابتدا از امواج دريا يا باد گرفته شده باشد كه پس از عبور از چند واسطه به يك انرژي تقريباً پايدار و قابل كنترل تبديل شده و باعث به چرخش درآمدن رتور ژنراتور مي گردد.
ساختمان قسمتهاي مختلف يك ژنراتور بخصوص رتور آن در حالتهاي مختلفي كه در بالا گفته شد (هيدروژنراتور ، توربوژنراتور ، ديزل ژنراتور و …) قدري با هم تفاوت دارد كه علت اين اختلافها در طرحها بيشتر به خاطر سرعت هاي مختلفي است كه قسمت چرخنده ژنراتور در حالتهاي مختلف دارند. بطور مثال ، سرعت چرخش رتور در توربوژنراتور ها مي توان گفت عموماً ‌بيشتر از سرعت چرخش رتور در هيدروژنراتور ها و توربوژنراتورها را بوجود مي آورد.
اما قبل از اينكه وارد بحث چگونگي ساختمان ژنراتورها بشويم لازم بنظر   مي رسد كه اطلاعاتي راجع به برخي از اصول الكتريسيته و مغناطيس كه در رابطه با موضوع ما مي باشند بصورت ساده و كلي آورده شود.
1-اصول يك ژنراتور ساده :
براي توليد برق عكس عملي را كه در قبل توضيح داديم انجام مي دهيم ، يعني كار مكانيكي داده و آنرا به انرژي الكتريكي تبديل مي كنيم. براي انجام اين عمل از خاصيت ديگر مغناطيس استفاده مي كنيم.
اگر سيم پيچي را درنظر بگيريم و يك ميله مغناطيسي را در مركز سيم پيچ حركت بدهيم ، عقربه آمپر متري كه به دو انتهاي سيم پيچ متصل است حركت مي كند (اين وسيله سنجش بايد از نوعي باشد كه صفر در مركز صفحه باشد ، بطريقي كه وقتي جريان عبور نمي كند عقربه عمودي باشد. وقتي جريان در يك جهت مي گذرد عقربه بطرف چپ و وقتي جريان در جهت ديگر مي گذرد ، عقربه در جهت راست حركت مي نمايد)، اگر جهت حركت عقربه را در هنگام داخل و خارج شدن ميله آهنربا در داخل سيم پيچ به دقت نگاه كنيم خواهيم ديد كه جهت جريان به داخل يا خارج شدن ميله آهنربا و همچنين به نوع قطب كه ابتدا وارد اولين حلقه سيم پيچ مي شود بستگي دارد . آزمايش نشان مي دهد كه براي حركت عقربه  بايد بين ميله مغناطيس و سيم پيچ حركتي وجود داشته باشد، يعني اگر سيم پيچ را ثابت نگاهداريم ميله مغناطيسي بايد حركت نمايد و يا ميله را ثابت نگهداريم سيم پيچ بايد حركت نمايد و اين هر دو روش به يك نتيجه منجر مي شود.
همانطور كه شكل نشان مي دهد ابتدا يك جريان DC به استاتور ژنراتور تحريك كننده مي دهيم و برق القاء شده در رتور آن را پس از يكسو كردن در يكسو كننده هاي چرخان به سيم بندي تحريك ژنراتور اصلي كه روي رتور آن پيچيده شده است وصل مي نمائيم. در نتيجه ولتاژي متناسب با مقدار جريان DC كه به سيم بندي تحريك مي رسد در سيم بندي استاتور ژنراتور اصلي القاء مي شود (زيرا ساير عواملي كه مي توانند روي مقدار ولتاژ القاء شده در سيم بندي استاتور موثر باشند ، مثل سرعت چرخش روتور … تقريباً ثابت مي باشند).
با توجه به شكل معلوم مي شود كه راي تنظيم ولتاژ خروجي ژنراتور اصلي (جريان DC ) كه به روتور ژنراتور اصلي مي رسد در حقيقت جريان تحريك ژنراتور تحريك كننده را تنظيم مي كنند. (چون جريان تحريك ژنراتور Exciter نسبت به جريان تحريك ژنراتور اصلي بمراتب كمتر است كنترل كردن آن ساده تر و بهتر و اقتصادي تر است). قسمت تنظيم كننده ولتاژ با توجه به اطلاعاتي كه از خروجي ژنراتور اصلي  مي گيرد دستور كم و يا زياد شدن جريان تحريك را صادر مي كند . نتيجتاً ولتاژ خروجي ژنراتور اصلي هم كم يا زياد مي شود تا به مقدار مورد نظر و معين برسد.

• تاثیر شخصیت پدر ومادر بر فرزندان
• دانلود رايگان نمونه سوالات پيام نور درس معادلات دیفرانسیل نيمسال اول 93-92
• دانلود رايگان نمونه سوالات پيام نور درس روش های محاسبات عددی,محاسبات عددی نيمسال اول 93-92
• دانلود رايگان نمونه سوالات پيام نور درس ریاضی عمومی 1 نيمسال اول 93-92
• دانلود رايگان نمونه سوالات پيام نور درس ریاضی 2,ریاضی عمومی 2,ریاضی کاربردی 1 نيمسال اول 93-92
• دانلود رايگان نمونه سوالات پيام نور درس شیمی عمومی 1,شیمی1 نيمسال اول 93-92