فهرست مطالب
عنوان صفحه
مشخصات فنی نیروگاه 1
واحد سوخت رسانی 3
سیکل تولید برق 5
شعله بین مازوت 7
دستگاه GAH وخنک کننده روغن آن 19
سیستم کنترل توربین DEH 20
برجهای خنک کننده 36
دستگاه نشیاب هییدروژن JQG-3 37
دستگاه PLC LOGO 43
FLAME DECTECTOR وکاربردآنها 60
نیروگاه برق شازند در زمینی به مساحت 240 هکتار در کیلومتر 25 جاده اراک
– شازند و در شرق پالایشگاه شازند در مجاورت راه آهن سراسری تهران – جنوب
واقع گردیده است برق تولیدی از طریق پست 230 کیلو ولت نیروگاه به شبکه
سراسری انتقال داده می شود آب مورد نیاز نیروگاه توسط 3 حلقه چاه از فاصله 7
کیلومتری به نیروگاه هدایت می شود سوخت اصلی نیروگاه گاز طبیعی و مازوت
است . گاز مورد نیاز از طریق خط لوله سراسری گاز و مازوت به وسیله خط لوله
از پالایشگاه شازند تامین می گردد از گازوئیل هم به عنوان سوخت راه اندازی
استفاده می گردد که به وسیله تانکر از پالایشگاه به نیروگاه حمل می شود.
مشخصات فنی نیروگاه :
تعداد واحد ها : 4 واحد بخار
ظرفیت تولید بخار هر بویلر : 1045 تن در ساعت
قدرت نامی هر واحد : 325 مگاوات
توربین : سه سیلندر ( فشار قوی – فشار متوسط – فشار ضعیف )
بویلر : از نوع درام دار و با گردش طبیعی
کندانسور : نوع پاششی
درجه حرارت بخار اصلی : 540 درجه سانتی گراد
فشار بخار اصلی : 167 بار
برج خنک کن : خشک از نوع هلر
سیستم های اصلی نیروگاه :
پست 230 کیلو ولت .
بویلر
توربوژنراتور
سیسستم خنک کنندة اصلی
ترانسفورماتورهای اصلی و کمکی
سیستم های جانبی عبارتند از :
- تصفیه خانه تولید آب مقطر
- تصفیه خانه بین راهی c.p.p
- پمپ خانه چاههای آب خام
- هیدروژن سازی
سیستم های تصفیه پساب صنعتی و غیرصنعتی :
- سیستم های خنک کنندة کمکی A.C.T
- بویلر کمکی 50 تنی
- بویلر کمکی 35 تنی
- واحد سوخت رسانی
- دیزل ژنراتور اضطراری
- سیستم های اعلام و اطفاء حریق
- کمپرسورهای هوای فشرده
واحد سوخت رسانی : این واحد تشکیل شده است از تعداد 6 مخزن که ظرفیت هر
کدام 20 میلیون لیتر است و همچنین اتاق کنترل و سایت تولید بخار . سوخت
نیروگاه در زمستان مازوت است و در تابستان گاز شهری که توسط یک خط لوله به
لوله اصلی گاز وصل می باشد مازوت ( سوخت در زمستان ) مورد نیاز توسط یک خط
لوله از پالایشگاه که تقریباٌ در فاصله 2 کیلومتری از نیروگاه قرار دارد
تامین می شود. مازوت پس ماندة تقطیر نفت خام در برج تقطیر می باشد مایعی
سیاه رنگ و لزج می باشد که تقریباٌ شبیه قیر است این واحد هم دارای دو
بویلر 35 تن است یعنی در هر ساعت 35 تن بخار تولید می کند ، بخار تولیدی در
این واحد برای گرم کردن مازوت به کار می رود، در زمستان مازوت سرد می شود و
حرکت آن بسیار کند می شود در درون هر کدام از مخازن بزرگ هیترهایی قرار
دارد که این هیترها موجب می شوند که مازون سفت نشود. در تمام واحدهای
نیروگاه سعی شده است که از بخار حداکثر استفاده شود. در تمام طول خطوط
انتقال مازوت به بویلرهای اصلی و سوزاندن مازوت ، لوله های بخار هم به طور
موازی به لوله های مازوت چسبیده شده و هر دو با هم عایقبندی شده ا ند بر سر
راه مازوت زمانی که از مخازن اصلی به سمت بویلرهای اصلی حرکت می کنند چند
مرحله وجود دارد.
مرحله اول : زمانی که مازوت ها از مخازن اصلی بیرون می آیند چند عدد
هیتر بخاری است که موجب گرم شدن مازوت می شوند مقداری از مازوت گرم شده به
مخازن باز می گردد .
و مقداری از آن هم به مرحله دوم می رود.
مرحله دوم : در این مرحله 8 عدد فیلتر برای تمیز کردن مازوت وجود دارد
این فیلترها که به صورت استوانه ای شکل هستند در درون خود صافی هایی دارند
که ذرات آلوده کنندة مازوت پشت صافی ها باقی می مانند و در ته استوانه ته
نشین می شوند که بعداٌ آن را بیرون می آورند در بیرون از این صافی ها پمپی
وجود دارد که این پمپ مازوت خروجی از فیلتر را به سمت بویلرهای اصلی می
فرستد.
واحد کنترل قسمت سوخت رسانی یک واحد کاملاٌ مجزاست که آلارم ها ، وضعیت
ولوها ، ذخیرة مخازن و ... را به صورت Online به اتاق کنترل این واحد منتقل
می شود و کاربر می تواند این مقادیر را با توجه به نیاز نیروگاه کم یا
زیاد کند.
در قسمت سوخت رسانی دو عدد مخزن هم برای گازوئیل درنظر گرفته شده است .
علت استفاده از گازوئیل این است که از گازوئیل به عنوان پیلوت استفاده می
شود ( جرقه زن ) یعنی در ابتدا برای روشن کردن مشعل های بویلر از گازوئیل
استفاده می شود چون مازوت در ابتدا نمی سوزد و بعد از داغ شدن مشعل ها
تزریق مازوت شروع می شود.
سیکل تولید برق :
بخار تولیدی در بویلر با دمای 540 درجه سانتیگراد و 160 بار به درون
توربین HP می رود و پس از چرخاندن توربین HP فشار و دمای آن افت می کند پس
دوباره به بویلر رفته و فشار و دمای آن تا حدودی 40 بار زیاد می شود و پس
از آن به توربین JP رفته ( فشار متوسط ) و پس از چرخاندن آن مستقیماٌ به
توربین LP می رود و آن را می چرخاند بخار خروجی از توربین (Low Pressure)
LP به درون Condenser می رود. بخار بسیار داغ در Condenser به آب خیلی داغ
تبدیل می شود. در Condenser همزمان مقداری از آب به برج های خنک کننده رفته
و خنک می شود و مقداری از آب توسط دو عدد پمپ که به صورت Standby کار می
کنند به هیترهای ( Lp:Low Pressure) می رود . در ضمن آبی که به برج های خنک
کننده رفته پس از بازگشت به خود Condenser می رود و این یک سیکل بسته است .
تعداد هیترهای LP 4 عدد است و پس از خروج آب داغ از هیترهای LP آب به Feed
Water tank (F.W.Tank) می رود و سپس توسط 3 عدد پمپ که دو عدد در مدار و
یک عدد Standby کار می کند به درون 3 عدد هیتر (HP:High Pressure) رفته و
سپس دوباره به بویلر می رود این سیکل بسته است و همواره ادامه دارد.
در سر راه بخار به درون توربین ها ولو.های اضطراری قرار دارد کار این
ولوها این است که اگر واحد تریپ خورد بخار را مستقیما به درون Condenser
هدایت می کند.
تعداد مشعل هایی که برای بویلر در نظر گرفته شده است 34 عدد می باشد که
در هر طبقه 8 عدد که در هر دو طف بویلر 4 عدد مشعل به کار رفته است این
مشعل ها از دو قسمت مجزاغ از همدیگر تشکیل شده است که یکی از قسمت ها برای
سوخت گاز و دیگری برای سوخت مازوت است . Gun مازوت دارای دو ورودی می باشد
یکی ورودی بخار داغ و دیگری ورودی مازوت ، ابتدا ولو بخار داغ باز شده و
سپس مازوت به همراه بخار داغغ به درون کوره پاشیده می شود قبل از اینکه ما
از مازوت استفاده کنیم باید برای روشن کردن مشعل از اگنالیتور ( جرقه زن )
استفاده کنیم برای سوخت مازوت و گاز از دو اگناتیور جدا استفاده شده است .
اگناتیور مازوت با گازوئیل کار می کند و اگناتیور گاز هم با گاز طبیعی ،
برای شروع به کار گازوئیل به داخل پاشیده می شود بعد از این قسمت جرقه زن
که دارای ولتاژ 2500 است شروع به جرقه زدن می کند تا Gun روشن شود بعد از
روشن شدن Gun و دیدن شعله توسط سنسورهای موجود به سیستم مشعل دستور ورود
سوخت می دهد تا مشعل روشن شود بع از روشن شدن مشعل Gun اگناتیور خاموش شده و
بیرون می آید .
در مسیر عبور سوخت ها به درون بویلر یک ولو Shut Off قرار گرفته است ولو
Shut off هنگامیکه وناحد تریپ می خورد به صورت اتوماتیک جلوی ورود گاز یا
مازوت را به درون بویلر می گیرد. همچنین در کنار هر یک از مشعل هاهی یاد
شده دو عدد شعله بین قرار گرفته است که یکی شعله بین گاز و داتیگری شعله
بین مازوت . در ادامه به بررسی شعله بین مازوت می پردازیم .
شعله بین مازوت :
شعله بینی که در این نیروگاه به کار رفته است ZHJI نام دارد و تشکیل شده
است از یک پانل تشخیص شعله و ردیف آنالایزرها . این شعله بین ها می توانند
نور قابل رؤیت را تشخیص دهند.
ساختمان شعله بین :
این شعله بین از دو قسمت تشکیل شده است : اسکنر که در بویلر قرار دارد و
یک ردیف آنالایزر سیگنال ، هر ردیف آنالایزر 8 عدد اسکنر دارد و اسکنرها
توسط یک کابل 4 وایره ( Wire ) به کانال های مربوط متصل می گردند.
اسکنر شامل موارد زیر است :
هر اسکنر (Scanner Head) ، فیبر نوری ، کاندوئیت داخلی ، کاندوئیت خارجی
یک پوسته تشخیص دهنده و بر مدار چاپی اسکنر ، این برد داخل حفاظ اسکنر
قرار دارد و فیبر نوری داخل کاندوئیت است . یک طرف کاندوئیت به هد اسکنر
وصل می شود و طرف دیگر آن به بدنه اسکنر که اسکنر را می سازد ، 2 نوع اسکنر
وجود دارد یکی اسکنر با کاندوئیت سخت که جهت مشعل ثابت به کار می رود که
در نیروگاه از این نوع اسکنر استفاده می شود و دیگری اسکنری که برای شعله
های گردان به کار می رود.
از طریق اسکنری که در بویلر نصب شده است آنالایزر می تواند شدت و فرکانس
شعله داخل کوره را نشان دهد. سیگنال شعله که توسط اسکنر ، Sens می شود
شعله می رسد در آنجا سیگنال هایی که از 8 اسکنر می آیند به صورت جداگانه و
همزمان آنالیز می شوند.
کاندوئیت خارجی اسکنر ممکن است به بدنة کوره جوش شود. هوای خنک کاری
اسکنر از داخل هستة اسکنر و کاندوئیت خارجی وارد کوره می شود. هوای خنک
کاری دو کار انجام می دهد. خنک کاری و تمیز کاری هر اسکنر ( جهت جلوگیری از
نشستن دوده روی لنز )
اصول کارکرد اسکنرها :
هنگامی که سوخت می سوزد از خود نور قابل رؤیتی ساطع می کند که خواص موج
را دارد. فرکانس موج بسته به نوع سوخت متغیر است . در عین حال فرکانس و شدت
نور به نسبت سوخت به هوا ، سرعت پاشش سوخت ، شکل هندسی مشعل و ... بستگی
دارد. این شعله بین همچنین شدت و فرکانس موج شعله را نیز اندازه گیری می
کند.
از 8 اسکنر (ZHJ-1) 4 عدد مربوط به مشعل جلو (front) و 4 عدد مربوط به
عقب (Rear) کوره در یک طبقه خاص است . به عبارت دیگر هر ردیف اسکنر در پانل
کنترل به یک طبقه مشعل های بویلر تعلق دارد.
سیگنال شعله ارسالی پس از عبور از یک تقویت کنندة AC و یک محدود کننده
(Limiter) به یک سری پالس مربعی شکل تبدیل می شود. فرکانس موج مربعی شکل
فرکانس شعله است . این فرکانس با فرکانس داخلی که از قبل توسط آنالایزر
(discriminator) فرکانس قابل تنظیم است (Set) شده است ، مقایسه می گردد.
هنگامیکه فرکانس شعله بیش از فرکانس تنظیمی باشد نشان دهندة مجوز فرکانس
روشن می شود. در غیر اینصورت سیگنال مجوز فرکانس ارسال نمی گردد. فرکانس
آنالایزر از 5/2 تا 103 Hz جهت فرکانس شعله سوخت های مختلف قابل تنظیم است .
فرکانس تنظیمی داخلی می تواند از روی سوئیچ های روی برد تنظیم شود.
مدار Scanner :
بعد از تبدیل نور به یک سیگنال الکتریکی ، سیگنال شعله به سیگنال جریان
تبدیل می شود این سیگنال از طریق ترمینال خروجی شمارة 5 به ماژون شدت نور
در پانل در می آید . هنگامیکه تجهیز در حالت کار نرمال باشد ، سیگنال جریان
½ 33/0 mA به ترمینال No.1 ماژول شدت نور وارد می شود. در اینجا از طریق
یک مقاومت 1 کیلوولت زمین شده به ولتاژ V1/2 33/0 تبدیل می شود.
مدار شدت نور :
این مدار جهت تبدیل جریان به ولتاژ ارسالی از اسکنر و آنالیز مؤلفه شدت نور پس از تبدیل واحدها به کار می رود.
سیگنال جریان اسکنر که به برد می آید به سیگنال ولتاژ V1/2 33/0 تبدیل
شده وارد یک تقویت کننده DC جهت تغییر رنج می شود. پس از تغییر رنج سیگنال
ولتاژ از V1/2 33/0 به V 5/6 2/1 تبدیل می شود. سیگنال شعله تبدیل شده
به دو قسمت می رود یکی به مدار فرکانس جهت تشخیص فرکانس و دیگری به یک
فیلتر پایین گذر . سیگنال شعله ای که از فیلتر پائین گذر می گذرد تنها شدت
شعله را بیان می کند ، این سیگنال به مدارات تشخیص خطا (fault) و شدت نور
به طور همزمان ارسال می گردد، 15 ولت یعنی مجوز شعله ( شعله را داریم ) و
صفر ولت یعنی نداریم . سیگنال 15 ولت در لاین خطا (fault) نشانگر وجود
(foult) در سیستم است و صفر ولت همین خطایی وجود ندارد.
تنظیم حدود بالا و پائین شدت شعله به عنوان خروجی به بورد جهت نمایش و
اندازه گیری ارسال می شوند در شرایط نرمال مدار اندازه گیری سیگنال 5/6 –
2/1 را دارد. SW201 سوئیچ جهت مقدار حد بالا و Sw 202 مقدار حد پائین است .
هنگامیکه Sw 201,2 هردو روی وضعیت پائین قرار داده شوند، شدت شعله (flame
ulten sity) به عنوان خروجی و مقدار نشان داده شده روی برد بکار می رود.
هنگامیکه Sw 201 در موقعیت بالا قرار دارد مقدار ست (Set) حد بالا نشان
داده می شود و به همین ترتیب اگر Sw 202 در موقعیت بالا قرار داده شود ،
مقدار ست (Set) حد پائین را نشان می دهد.
دیاگرام شماتیک اسکنر به شرح زیر است :
سیگنال نور شعله که توسط لنزها Sens می شود پس از عبور از انتهای همگرا
به فیبر نوری داخل کاندوئیت و پس از آن به انتهای پوستة اسکنر (Scanner) می
رسد فیبر نوری نو را به سمت دیود فتو الکتریک هدایت می کند و دراینجا
تبدیل نور به سیگنال خاتمه می پذیرد این سیگنال الکتریکی به برد مدار چاپی
(PCB) انتهای پوستة اسکنر می رسد توسط یک تقویت کنندة لگاریتمی و تبدیل
ولتاژ – جریان سیگنال الکتریکی به سیگنال جریان تبدیل شده و به ردیف
آنالایزرهای پانل می رسد. تقویت کنندة لگاریتمی نه تنها به سیگنال های
بسیار ضعیف حساس است بلکه سیگنال با شدت بیشتر را نیز تقویت کرده اشباع نمی
شود. این تقویت کننده هر سیگنال را در مقدار تنظیم شده قرار می دهد لذا می
تواند به عنوان پایه ریزی جهت تشخیص خطای شعله بین به کار رود. این سیگنال
ولتاژ به جریان تبدیل شده و با ماژول ارسال می شود. هدف از مبدل ولتاژ /
جریان این است که حتماٌ سیگنال نوری در هر سیگنال الکتریکی جریان انتقال
یابد و هدف اصلی در انتقال جریان کاهش نویز است و به عنوان قرارداد در
انتقال سیگنال به راه دور مورد استقاده قرار می گیرد.
بدلیل وجود تقویت کنندة لگارتیمی در بخش آنالایزر اسکنر مولفه شدت شعله
می تواند در رنج مجاز تنظیم شود همچنین له عنوان پایه ای جهت تشخیص خطا بخش
اسکنر یا کابل انتقال به کار می رود. لذا مقادیر حدود پائین و بالای بخش
شعله بین هنگامیکه اسکنر و کابل نرمال اند تنظیم می شود. دامنه سیگنال شعله
نیز در منطقه مجاز بین حدود پائین و بالاست . هنگامیکه خطایی در بخش اسکنر
یا کابل سیگنال رخ دهد سیگنال خروجی از حد مجاز تجاوز می کند. شعله بین
بدون هیچ تنظیمی کار می کند چون حدود پائین و بالای تشخیص خطا از قبل تنظیم
شده اند.
بخش کلیدی ، قسمت تشخیص فرکانس مقایسه گر فرکانس است (Freguency
Comprator) است بلوک دیاگرام پایة مدار فرکانس در شکل زیر آمده است .
بخش های مهم آنالیز سیگنال ، مدارات فرکانس و شدت نور شعله هستند ، این
مدارات به ترتیب جهت تشخیص فرکانس و شدت نور بکار می روند مدارات تشخیص خطا
خود آزمایی سیگنالی را که از اسکنر می آید را انجام می دهند. اگر سیگنال
خارج از رنج تنظیمی باشد شعله بین پیغام Self fault را نمی فرستد که از
طریق نشان دهندة خطا fault روی برد شخص می شود . در این زمان خروجی سیگنال
شعله ای است که این مدار را بلوک می کند. شکل زیر (صفحه بعد ) بلوک دیاگرام
ساده شدة آنالیز سیگنال شعله در یک کانال شعله بین ZHJ-1 را نشان می دهد.
شکل پایه کارکرد یک واحد کامل شعله بین را نشان می دهد. سیگنال جریانی که
از اسکنر می آید ابتدا توسط مبدل جریان – ولتاژ به ولتاژ تبدیل شده ، پس به
طور همزمان به سه مدار تشخیص شدت ، فرکانس و خطا می رود ، نتایج آنالیز
سیگنال در این سه مدار با LED نشان داده می شود. حدود بالا و پایین سیگنال
های شدت از قبل تنظیم شده اند. سیگنال شدت زمانیکه از حد بالا تجاوز نماید
وارد عمل می شود. یعنی سیگنال مجوز شدت را صادر می کند. و این سیگنال تا
زمانیکه شدت به مقدار پائین نرسیده تداوم دارد. لذا حد بالایی می تواند به
صورت دلخواه افزایش یابد تا توانایی تشخیص شعله را افزایش دهد و حد پائین
کاهش یابد تا از حساسیت شعله بین با کارکرد صحیح اطمینان حاصل شود.
