تحقیق موقعيت كلي نيروگاه گازي ري

مقدمه

نيروگاه گازي ري در زميني به مساحت 525000 متر مربع در جاده قم ـ شهرك باقرشهر واقع در جنوب پالايشگاه تهران و به فاصلة تقريبي 7 كيلومتري شهر ري قرار گرفته است در اواسط سال 1355 كار نصب 14 واحد آن شروع شد ( 6 واحد آسك خريداري شده براي اهواز و و 8 واحد هيتاچي خريداري شده براي بندرعباس ) در كمتر از 8 ماه اولين واحد آن به مدار آمده و 13 واحد ديگر در ظرف سه ماه بعد به مدار آمدند . در خلال نصب واحدهاي فوق الذكر كار خريد و عقد قرارداد جهت نصب 30 واحد ديگر با شركت هاي مخلتف انجام پذيرفت و در پايان تابستان 1356 كار نصب اين واحدها نيز به پايان رسيد. در رژيم گذشته و در دوره تحويل موقت ، كار نگهداري و تعميرات واحدها توسط پرسنل خارجي انجام مي‌گرفت كه با سقوط رژيم و پيروزي انقلاب شكوهمند اسلامي‌پرسنل خارجي به بهانه هاي مختلف و در برخي موارد حتي بدون تحويل دائم واحدها ، و با خيال توقف كامل نيروگاه در آينده نزديك ، ايران را ترك نمودند ،‌ ولي همت و تلاش و پشتكار برادران متعهد و مسلمان ايراني ، در زمان كوتاهي خلاء پرسنل خارجي را پر كرده و با به مدار آوردن تك تك واحدها كه اكثراً هم داراي اشكالاتي بودند و با بهره برداري و انجام تعميرات مختلف بطلان انديشه آنان را به اثبات رساندند. در سال 1360 تعداد 4 واحد ، از واحدهاي گازي آ.ا.گ اين نيروگاه بعلت ضرورت هائي به شيروان منطقه خراسان و در سال 1380 تعداد دو واحد ، از واحدهاي گازي هيتاچي به بندر عباس و نيز در سال 1381 تعداد يك واحد از واحدهاي گازي آ. ا.گ به كيش انتقال داده شدند و در حال حاضر نيروگاه گازي ري داراي 37 واحد گازي از 5 شركت مختلف ( آسك ـ هيتاچي ـ فيات ـ ميتسوبيشي و آ.ا.گ ) مي‌باشد كه قدرت نامي‌نصب شده حدوداً 1200 مگاوات مي‌باشد . در شرايط ISO ،‌ از آنجايي كه قدرت عملي قابل توليد واحدهاي گازي ارتباط مستقيم با درجه حرارت هوا ،‌‏ فشار و نوع سوخت ( گاز يا گازوئيل ) دارد . لذا توليدي  عملي آن در فصول مختلف و با نوع سوخت مصرفي متفاوت خواهد  بود .

سوخت مصرفي اين نيروگاه گاز و گازوئيل مي‌باشد.

در حال حاضر گاز نيروگاه ري از طريق خط لوله گاز سراسري شركت گاز و توسط دو ايستگاه شماره 1 و 2 نصب شده در محوطه نيروگاه كه ظرفيت هر يك از 110000 متر مكعب در ساعت با فشار Psi 250 مي‌باشد ، تأمين مي‌گردد.

واحدهاي آسك و هيتاچي قديم و جديد از ايستگاه شماره يك و واحدهاي ميتسوبيشي و آ.ا.گ و فيات از ايستگاه شماره 2 تغذيه مي‌شوند.

سوخت گازوئيل در پنج مخزن ذخيره مي‌شود ،‌ سه مخزن هر يك با ظرفيت 8 ميليون ليتر كه واحدهاي فيات و آسك و هيتاچي قديم و جديد را تغذيه مي‌كنند و دو مخزن با ظرفيت هر يك 15 ميليون ليتر كه واحدهاي ميتشوبيشي و آ.ا.گ را تغذيه مي‌نمايند . لازم به توضيح است كه تمامي‌واحدهاي اين نيروگاه هم با گازوئيل و هم با گاز مي‌توانند كاري كنند . مقدار مصرف سوخت در بار پايه در جدول نشان داده شده است.

نقش توربين گاز در صنعت برق :

از توربينهاي گازي استفاده اي غير از توليد انرژي الكتريكي نيز استفاده مي‌گردد . اين توربينها بخاطر خصوصيات ويژه اي كه دارند مي‌توانند براي يك سري موارد ديگر نيز استفاده شوند كه از آنچه مي‌توان نام برد ، استفاده به عنوان موتور جت در هواپيماها براي تأمين نيروي محركه هواپيما و نيز استفاده به عنوان محركه يك پمپ قوي مثل پمپهائي كه جهت تزريق گاز در چاههاي نفت ، جهت بالا بردن راندمان استخراج بكار برده مي‌شود.

ولي معرفي توربين گاز ، عمدتاً آشنايي با توربيهاي گاز صنعتي است كه در صنعت توليد برق استفاده مي‌شوند.

توربين گاز در اواخر دهه 50 ميلادي به عنوان توليد برق در شبكه ها مورد استفاده قرار گرفت و  در طي مدت 20 سال ميزان استفاده از آن 50 برابر شده است .

ميزان مصرف برق در ساعات مختلف شبانه روز فرق مي‌كند ، براي مثال در بعضي از ساعات شبانه روز ، ( مانند فاصلة ساعت 10 تا 12 صبح و از تاريك شدن هوا بمدت حدوداً دو ساعت در شب ) مصرف برق خيلي بالاست و به حداكثر خود مي‌رسد و در بعضي ساعات مانند ساعات بين نيمه شب تا صبح ،‌ مصرف برق خيلي پائين است و در بقيه اوقات ،‌ مقدار متعادل را دارد .

دياگرام زير تغييرات بار مقدار مگاوات مصرفي در مقابل ساعات شبانه روز را نشان مي‌دهد .

يك مقدار از بار مصرفي تقريباً در تمام ساعات شبانه روز ثابت است كه به آن بار پايه ( BASE  LOAD ) مي‌گويند. يك مقدار بار نيز تنها در  ساعات محدودي از شبانه روز اتفاق مي‌افتد و مقدار آن بيشتر از بار در بقيه ساعات شبانه روز مي‌باشد اين بار را بار رپيك ( PEAK  LOAD ) مي‌گويند . نوسانات بين بار پايه و بار پيك را بار ميانه يا متوسط (INTERMEDIATE  LOAD) مي‌نامند .

براي تأمين بار پايه، به نيروگاههايي احتياج است كه خرج جاري آن پائين باشد ، مانند نيروگاههاي بخاري ،‌ نيروگاههاي هسته اي و نيروگاههاي آبي .

اين نيروگاهها داراي خرج جاري پائين ولي خرج نصب يا خرج اولية‌ آن بالاست ، نيروگاههاي بخاري ،‌ بخاطر سوخت ارزان ( سوخت مصرفي آنها معمولاً مازوت است)، جهت تأمين بار پايه مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

براي تأمين باري پيك ،‌ به نيروگاههايي احتياج است كه خرج نصب آن پائين و سرعت راه اندازي و باردهي سريع را دارا مي‌باشد، حتي اگر خرج جاري آن بالا باشد ( مثلاً سوخت گران مصرف نمايد )‌. در اين رابطه براي تأمين بار پيك از توربينهاي گازي كه داراي خصوصيات فوق مي‌باشند ، مورد استفاده قرار مي‌گيرد . براي تأمين بار ميانه نيز تركيبي از نيروگاههاي مختلف كه اقتصادي تر باشد مورد استفاده قرار مي‌گيرد. لذا يكي از مهم ترين موارد استفاده توربين هاي گاز در صنعت برق ، تأمين بار پيك توسط اين واحدهاست.

البته در ايران به علت اينكه مسأله تأمين سوخت ( گاز يا گازوئيل ) ، مساله مهمي‌را ايجاد نمي‌كند ،‌ از واحدهاي گازي براي تأمين بار پايه نيز استفاده مي‌گردد.

يكي ديگر گر از موارد استفاده واحدهاي گازي در صنعت برق ، استارت در خاموشي (BLACK  START) مي‌باشد.

واحدهاي گازي كه با ديزل استارت مي‌شوند قادر خواهند بود با استفاده از باطري هاي موجود در باطريخانه خود كه هميشه شارژ هستند ، در زماني كه شبكه بي برق مي‌باشد ، استارت شده و به مرحلة بار دهي برسد و برق توليد شده را به شبكه انتقال دهد.

يكي ديگر از موارد استفاده از واحدهاي گازي ، موتوري كردن ژنراتور مي‌باشد كه به كندانسور كردن معروف است و در بعضي از واحدها كه داراي S.S.S كلاچ مي‌باشند انجام مي‌گيرد ،‌ اين كلاچ بين محور توربين و ژنراتور قرار گرفته كه مي‌تواند اين دو محور را از هم جدا نمايد و با جدا شدن محور توربين از ژنراتور، در حالي كه ژنراتور به شبكه متصل است ، با خاموش كردن توربين و باز شدن S.S.S كلاچ ،‌ دور توربين نسبت به ژنراتور افت پيدا كرده و ژنراتور به صورت موتور در مي‌آيد و به اين وسيله ولتاژ شبكه را تنظيم مي‌نمايند.

بررسي دياگرم لاجيكي مراحل راه اندازي و بارگيري و توقف واحدهاي ميتسوبيشي

شرايطي كه قبل از راه اندازي بايد وجود داشته باشد تا واحد قابل استارت باشد:

1 ـ ترنينگر در مدار بوده و لامپ آن روشن باشد

2 ـ صحت شرايط براي اينترلاك استارت وجود داشته باشد.

براي اينترلاك استارت بايد صحت شرايط زير وجود داشته باشد:

1-2- وضعيت تمام كليد هاي سيستم هاي كمكي در M.C.C بصورت اتوماتيك باشد . اگر وضعيت كليد ها در M.C.C در حالت  AUTO باشد با توجه به گيت AND در اين مسير ، ورودي به آن يك ( 1 ) است و سيگنال يا ولتاژ خواهيم داشت.

چنانچه وضعيت كليد هاي سيستم هاي كمكي و يا وضعيت كليد موتور پمپ اصلي گازوئيل و كليد پمپ ترانسفر ( انتقال سوخت ) گازوئيل غير از حالت AUTO باشد ، سيگنال لامپ مربوط به آلارم M.C.C  SWITCH POS.WRONG را روشن مي‌نمايد كه نشاندهندة AUTO نبودن هر كدام از كليد ها خواهد بود.

2-2- اگر وضعيت كليد موتور پمپ اصلي گازوئيل و كليد پمپ ترانسفر گازوئيل در حالت AUTO بوده و انتخاب سوخت گازوئيل باشد و يا در صورتيكه انتخاب سوخت گاز باشد و فشار گاز تأمين بوده و بالاتر از 13 باشد ، ورودي ديگر گيتAND نيز يك ( 1 ) و داراي سيگنال خواهد  بود.

چنانچه فشار گاز ورودي پائين بوده و توسط كليد فشاري PS-253B احساس شود كه به كمتر از 13 رسيده است ، سيگنال مربوطه لامپ آلارم FUEL GAS SUPPLY PRESS LOW را روشن كه نشان دهندة پائين بودن فشار گاز مي‌باشد.

3-2- لامپ مربوط  به FLAME ON خاموش بوده و شعله برقرار نباشد ، در اين حالت ورودي ديگر گيت AND، نيز يك (1) خواهد شد. چنانچه زمان غير از زمان جرقه زدن ، جرقه زنها فعال شود و لامپ FLAME ON  روشن باشد، ABNORMAL FLAME  (شعله غير عادي است ) روشن مي‌گردد.

4-2- سيستم در حالت آزمايش با سيمولاتور نباشد ، در اين حالت ورودي چهارم گيت AND ،‌ نيز يك ( 1 ) مي‌گردد.

چنانچه واحد در حالت آزمايش تشابه مگك باشد، سيگنال مربوطه لامپ آلارم
SIMULATION TEST  (تست تشابه ) را روشن مي‌نمايد.

5-2- فشار هواي تانك كلاچ كاهش نيافته باشد . اگر فشار هواي تانك كلاچ بيشتر از 14 باشد ، آخرين ورودي به گيت ‌AND ، نيز يك ( 1 ) خواهد شد .

هر گاه فشار هواي تانك كلاچ توسط كليد فشاري PS-402B حس شود كه به كمتر از 14 رسيده است دراين حالت آلارم CLUTCH AIR TANK PRESS LOW. ظاهر مي‌گردد. با توجه به اين كه كليه وروديهاي گيت AND اولي ، در صورت صحت شرايط فوق يك ( 1 ) شده ، در نتيجه خروجي گيت مذكور نيز يك ( 1 ) مي‌گردد لذا با توجه به وجود گيت AND بعدي ،‌ يكي از ورودي هاي اين گيت يك ( 1 ) خواهد شد.

6-2- مانيتور درجه حرارت در وضعيت غير عادي نباشد. اگر اشكالي در مانيتور درجه حرارت وجود نداشته باشد ورودي ديگر گيت AND نيز يك ( 1 ) و داراي سيگنال خواهد بود . چنانچه اشكالي در مانيتور درجه حرارت وجود داشته باشد بطور مثال  تغذيه مانيتور قطع و يا مدار هر يك از ترموكوپلها در حالت باز باشد سيگنال مربوطه لامپ آلارم TEMP.MONITOR ABNORMAL را روشن مي‌نمايد.

7-2- سيگنال ارسالي از كنترل كنندة آنالوگ مگك ( MEGAC ) غير عادي نباشد ،‌ در اين حالت ورودي ديگر گيت AND ،‌ نيز يك ( 1 ) است.

چنانچه سيگنال ارسالي از مگك غير عادي باشد ،‌لامپ آلارم MEGAC SIGNAL ABNORMAL روشن خواهد شد.

8-2- منبع تغذيه كمكي AC 380V از كارنيفتاده باشد ( قطع نباشد ) .اگر ولتاژ تغذيه AC380V عادي باشد يكي ديگر از ورودهاي گيت AND ، يك ( 1 ) و داراي سيگنال