نقشه شاج

موقعيت نيروگاه سيكل تركيبي نيشابور

•          زمين نيروگاه در موقعيت 3/58 درجه طول و 1/36 درجه عرض جغرافيايي و در دامنه جنوبي رشته كوههاي بينالود در شمال شهرستان نيشابور واقع  و از شهر يا جاده اي به طول 4 كيلومتر فاصله دارد .ارتفاع نيروگاه از سطح دريا حدود 1340 متر ميباشد. مقاومت خاك در حد 3 كيلوگرم بر سانتيمتر مربع  مي باشد .

معرفي نيروگاه هاي سيكل تركيبي

•          نيروگاه سيكل تركيبي (ccpp )Combined Cycle Power Plant ) ) بر اساس تركيب دو مجموعه توربين و ژنراتور هاي گازي و توربين و ژنراتورهاي بخاري شكل گرفته است ، به گونه اي كه دود گرم خروجي از دود كش توربين گاز كه حدود 500 درجه سانتيگرادحرارت داردمي بايست به ديگ بخار(Boiler ) واحد بخاري جهت گرم نمودن آب وتوليد بخار داغ تحت فشاروارد شود. اين بخارصرف گرداندن توربين واحد بخارو توليدبرق دريك ژنراتور جداگانه مي شود.اين توليد برق علاوه بر توليدي است كه توسط توربين وژنراتور هاي گازي حاصل مي شود.كارايي سيكل تركيبي از كارايي واحد گازي و واحد بخار بيشتر مي باشد .

راندمان واحدهاي گازي و بخارنيروگاه

•          راندمان واحدهاي گازي بين 27 تا  32درصد، راندمان واحد بخار حداكثر 40 در صد مي باشد . در حالي كه راندمان سيكل تركيبي به 48%  مي رسد.

در حال حاضر نيروگاه سيكل تركيبي نيشابور شامل 6 واحد گازي و 3 واحد بخار است؛ كه داراي بازدهي تا حدود 48 درصد       مي  باشد و كل قدرت اسمي نيروگاه حدودMW  1100 مي باشد.  به طوريكه هر واحد گاز4/123  و هر واحد بخار   MW5/100 قدرت دارد. دو مجموعه پست 400 و 230 كيلو وات با 12 بي  (bey) به اين نيروگاه اختصاص دارد. شايان ذكر است كه تجهيزات توربين و ژنراتور اين نيروگاه توسط شركتSIEMENS  و تجهيزات جانبي واحدها و پست 400 كيلووات توسط شركت Alstom ساخته شده است.

مشخصات عمومي نيروگاه

•          الف ) بخش گازي

•          بخش گازي نيروگاه سيكل تركيبي نيشابور داراي 6 واحد با ظرفيت هر واحد4/123 مگا وات مي باشد. نوع سوخت مصرفي گاز، گازوئيل ومخلوطي ازگازوگازوئيل مي باشد.

•          ب ) بخش بخاري :

•          بخش بخاري نيروگاه سيكل تركيبي نيشابور داراي3واحد  با ظرفيت هر واحد5/100 مگا وات در شرايط محيطي و دماي 15 درجه سانتيگراد و 6 عدد بويلر بازياب حرارتي از نوع افقي بدون شعله مي باشد و همچنين 3 عدد برج خنك كن از نوع پوسته بتني با سيستم خشك غير مستقيم با مكش طبيعي( سيستم هلر ) وجود دارد . 

موقعيت وشرايط محيطي نيروگاه

•          سايت نيروگاه سيكل تركيبي نيشابوردر نزديكي شهر نيشابور به وسعت تقريبي49 هكتارواقع گرديده است.

   شرايط محيطي نيروگاه به شرح ذيل مي باشد :

   ارتفاع از سطح دريا          : 1362 متر

   حداكثر درجه حرارت محيط  : 45+  درجه  سانتيگراد

   حداقل درجه حرارت محيط   : 20- درجه سانتيگراد

   درجه حرارت طراحي محيط : 15 درجه سانتيگراد

   نحوه اتصال به شبكه :        پست 132 و 400 كيلو ولت

   نحوه تأمين آب نيروگاه        :    سه حلقه چاه عميق

واحد گازي نيروگاه سيكل تركيبي نيشابور

داراي 6 واحد گازي
ظرفيت هر واحد: 123/4 MW
در شرايط (ISO)

واحد گازي نيروگاه سيكل تركيبي نيشابور

•          در اين واحد به وسيله يك كمپرسور ، هواي آزاد را فشرده كرده و سپس به همراه سوخت در داخل محفظه احتراق سوزانده مي شود . سپس از گازهاي داغ حاصل از احتراق كه داراي فشار بالايي هستند، براي به حركت در آوردن توربين گاز استفاده مي شود . پس از آن از طريق يك داكت به واحد بخار منتقل مي شود. علت كم بودن راندمان واحد گاز( 27 %  ) به اين علت است كه از حركت چرخشي توربين علاوه بر چرخاندن محور توربين براي گرداندن محور كمپرسور هم استفاده مي شود . گاز هاي خروجي ازواحد، دمايي در حدود 500 درجه سلسيوس دارند كه از آنها براي گرم كردن آب سيكل واحد بخار استفاده مي شود. (اساس كل نيرو گاه هاي تركيبي )

اجزاي هرواحد گازي

هر واحد گازي داراي اجزاي زير مي باشد:

1- فيلتر هاي گاز                                         12- لوله هاي انتقال شعله

2- فيلترهاي هوا                                          13- شعله بين

3- اتاق TCC                                             14- توربين گازي

4- موتور كرنك(CRANK)                             15- ژنراتور

5- موتور ترنينگر (Turninger)                    16- ژنراتور تحريك

6- گير بكس يا جعبه دنده                                17- بريگر(FKG)

7- مبدل گشتاور ( كوپلينگ هيدروليكي)               18- ترانس  kv6/6

8- سيستم احتراق                                         19- ترانس kv 400    

9- محوطه احتراق                                       20- سيستم خنك كاري

10- محفظه هاي احتراق                                21- سيستم روغن كاري

11- جرقه زن ها

فيلترهاي گاز

•         در ابتداي راه اندازي نيروگاه نيشابور از اين فيلتر ها استفاده نشده است ؛ اما پس از مدتي كه راه اندازي واحدها گذشت ،گزارش هاي جنبي از وارد شدن صدماتي بر توربين ها ارائه شد كه به خاطر خالص و تميز نبودن گازها ايجاد شده است  . از اينرو اين فيلتر ها استفاده مي شود .

•         هر فيلتر داراي دو قسمت اصلي مي باشد :

•         يك بخش ، آب موجود در گاز را مي گيرد . در هر لحظه فقط يكي از اين دو قسمت مشابه بهره برداري مي شود و ديگري استفاده نمي شود و هر چند مدت اين فيلتر ها تميز يا تعويض مي شوند .

فيلتر هاي هوا

•         هر واحد گازي داراي سه طبقه فيلتر مي باشد  مجموعا هر واحد  داراي 1104 عدد فيلتر مي باشد.

   هواي تميز كاري  نيز از آخرين مرحله كمپرسور واحد با دماي 350 درجه سانتي گراد و فشار حدود bar 9 جهت تميزكاري فيلتر ها برداشت مي شود.

اتاق Tcc

•         در اتاق TCC هر واحد ، تمام اطلاعات مربوط به آن واحد و نيز تمام اطلاعات توسط شماره فرآيند هاي كنترلي روي واحد از قبيل راه اندازي و كنترل سرعت و كنترل ولتاژ و ... در دسترس است . در اين اتاق بخشي به نام MCC  يا مركز كنترل موتورها وجود دارد كه تمام الكترو موتورهاي موجود در هر واحد از آنجا راه اندازي و كنترل مي شود .

موتور ترنينگر

•         اين موتور در اتاقي به نام اكسسوري قرار دارد . در اين اتاق تجهيزات لازم براي راه اندازي و خواباندن توربين قرار دارد . موتور ترنينگر در موقع خاموشي واحد يا (CooL Down)  استفاده مي شود . اين موتور توسط شركت Alstom  ساخته شده و داراي قدرت 30  كيلو وات و سرعت 725دور بر ساعت      مي باشد .

•         وقتي كه نيازي به كار كردن يك واحد نيست، ابتدا توسط قطع سوخت سرعت توربين را كاهش مي دهند تا به حدود 100 RPM  برسد . در اين لحظه موتور ترنينگر وارد مدار مي شود و از طريق مبدل گشتاور ، توربين را تقريباً در همين سرعت مي چرخاند .   اين كار براي جلوگيري از تنش حرارتي در محور توربين صورت   مي گيرد . اين موتور را 5/1 تا 16 ساعت مي چرخاند . اين شمارش ساعت در اتاقTCC توسط شماره اندازصورت مي گيرد.

موتور كرنك

•         اين موتور نيز در اتاق اكسسوري قرارگرفته و بعد از موتور ترنينگر قرار دارد . اين دو موتور با هم كوپل شده اند و اين موتور در موقع راه اندازي استفاده مي شود .

گير بكس يا جعبه دنده

•         اين قسمت بعد از مـوتور كـرنك و در اتـاق اكسسوري قـرار دارد و گیربـكس دو ورودي و دو خـروجي دارد كـه مـوتـور كـرنـك و پمـپ كمـكي روغن كاري از يـك  قسمـت و از طـرف ديـگر مبـدل گشتـاور وكمپرسور كمـكي        ( بـراي هـواي ATOMIZING  ) بـا آن كوپل شده اند.

مبدل گشتاور: ( TORQUE CONVERTER)

•         اين قسمت در اتاق اكسسوري قرار دارد و مقداري گشتاورري را كه به توربين داده مي شود كنترل مي كند .

سيستم احتراق

•         اين سيستم  با چهارده محفظه احتراق  است كه دور تا دور خروجي كمپرسور قرار گرفته اند . اين سيستم شامل نازلهاي سوخت ، جرقه زن ها و نشانه هاي شعله و لوله هاي انتقال شعله است . گاز هاي داغ توليد شده در محفظه احتراق جهت به حركت درآوردن توربين به كار مي روند . هوا با فشار بالاي  خروجي از كمپرسور دور تا دور كانالهاي انتقال دهنده گاز داغ و محفظه هاي احتراق را در بر مي گيرد .

•         اين هوا از طريق سوراخ هايي كه روي محفظه  وجود دارند به داخل ناحيه احتراق وارد مي شوند و با نسبت مناسب سوخت تركيب شده و عمل احتراق صورت مي گيرد و همچنين اين هوا از طريق شيار هايي جهت خنك كاري پوسته هاي محفظه(LINER)  وارد محفظه شده و پوسته هارا خنك مي كند. سوخت از طريق يك نازل كه سوخت و هوا را تركيب مي كند، وارد محفظه شده و احتراق صورت مي گيرد .

كمپرسور

•         كمپرسور نيروگاه از نوع محوري و شامل هفده مرحله پره است. فشار خروجي كمپرسور 11BAR  است. همانطور كه مي دانيم كمپرسور جريان محوري شامل روتور و پوسته است . كمپرسور اين نيروگاه در داخل پوسته پره هاي هادي 17 مرحله پره هاي استاتور و 17 مرحله پره هاي روتور و پره هاي هادي خروجي قرار دارد .

•         در اين كمپرسور هوا از فضاي بين روتور و استاتور عبوركرده و فشرده مي گردد . پره هاي روتور نيروي لازم براي فشرده كردن هوا در هر مرحله را تأمين مي كند ،وپره هاي استاتور زاويه مناسب را به جريان هواي مابين پره ها مي دهد .

جرقه زن ها

•         احتراق توسط دو جرقه زن  ولتاژ بالا كه در دو محفظه مجاور قرار دارند شروع مي گردد . اين جرقه زن ها قوي بوده و انرژي لازم خود را از ترانسفورماتور جرقه زن دريافت مي كنند . زمــانــي كــه احــتــراق در يــك محــفظه صورت مي گيرد از طريق لوله هاي انتقال شعله (CROSS FIRE) كه به همه محفظه ها وصل است احتراق متصل مي شود . وقتي كه سرعت روتور افزايش يابد ، فشار محفظه بالا رفته و سبب مي شود كه جرقه زن جمع شده و الكترودها از معرض آتش دور بمانند .

توربین گاز

•         در توربين سه مرحله اي از انرژي گاز داغ با فشار بالا كه توسط كمپرسور و محفظه هاي احتراق ايجاد شده است به انرژي مكانيكي تبديل مي گردد. در نيروگاه نيشابور توربين هاي گاز از نوع (PG 9171) و از سري (E 9901) مي باشد و توربين سه مرحله اي است 

الف)استاتور توربین

•         1- پوسته: نقش نگه دارندگي و محافظت از ساير قسمت ها را برعهده دارد .

•         2- نازل ها :كه روي استاتور نصب شده اند و وظيفه آنها جهت دادن به گازهاي داغ مي باشد و در مقابل آن ها پره هاي روي روتور هستند كه وظيفه آنها تبديل انرژي حرارتي گاز حاصل از احتراق به انرژي چرخشي در توربين مي باشد. نازل هاي توربين، چون توربين سه مرحله اي مي باشد، شامل نازل هاي مراحل اول و دوم وسوم مي باشد .

ژنراتور

•         ژنراتور هر واحد گازي داراي قدرت 150 MVA  ، ولتاژ 13800 ولت و جريان 6443 آمپر و فركانس 50 هرتز و كلاس عايقي F مي باشد . در ضمن ولتاژ تحريك آن 240 ولت و جريان تحريك  آن 1590 آمپر مي باشد و سيستم خنك كن آن هوا است . ژنراتور داراي دو ياتاقان از نوع ژورنال  مي باشد كه ياتاقان شماره يك سمت كوپلينگ و ياتاقان شماره دو سمت اكسايتور مي باشد . ژنراتور شامل شفت روتور و سيم پيچي روتور و ريتينگ رينگ و فلن ها يا پره ها جهت خنك كاري مي باشد .

•      واحد بخار نیروگاه سیکل ترکیبی نیشابور

•      دارای3 واحد بخار

•       ظرفيت هر واحد: 100/5 MW
در شرايط محیطی و دمای15 درجه سانتی گراد

واحد بخار نیروگاه سیکل ترکیبی نیشابور

•          در اين واحد آب تصفيه شده را كه فاقد هر گونه ناخالصي است و سختي آن گرفته شده را در يك مولد بخار (بويلر ) به جوش آورده و تبديل به بخار آب داغ مي كنند و از آنجا بخار داغ را كه فشار بالايي دارد به سمت توربين هدايت مي كنند تا ضمن به حركت در آوردن توربين ، همزمان محور ژنراتور كه متصل به محور توربين است نيز دوران يابد .

•          بخار پس از خروج از توربين به داخل ( COOLING TOWER) رفته و تقطير مي شود و مجدداً براي تبديل شدن به بخار به بويلر پمپاژ مي شود و اين سيكل ادامه مي يابد . عمر مفيد اين گونه واحدها حدود 30 سال  مي باشد .