مقالات

بزرگترین اتصال آکاردئونی خاور میانه (Double Hinged Metal Expansion Joint) – قسمت اول

بزرگترین اتصال آکاردئونی خاور میانه (Double Hinged Metal Expansion Joint)  قسمت اول

 

مقدمه

نیروگاه های سیکل ترکیبی (Combined cycle power plant) ، از انواع نیروگاه های حرارتی هستند و از سوخت های فسیلی برای تولید برق استفاده می کنند. در نتیجه در دسته نیروگاه های تجدید ناپذیر قرار می گیرند.

اما چرا به این نیروگاه ها، سیکل ترکیبی گفته می شود؟

نیروگاه های سیکل ترکیبی از ترکیب دو سیکل برایتون (سیکل گازی) و رانکین (سیکل بخار) برای تولید برق استفاده می کنند. در واقع این نیروگاه ها از دو نیروگاه گازی و بخار تشکیل شده اند، به این صورت که ابتدا توربین گازی و سپس توربین بخار در چرخه کار قرار گرفته است.

شکل 1- فرآیند سیکل ترکیبی

در ادامه به شرح عملکرد نیروگاه های سیکل ترکیبی می پردازیم.

نحوه عملکرد نیروگاه سیکل ترکیبی

مرحله اول

در ابتدا هوا توسط کمپرسور فشرده می شود. هوای فشرده شده و سوخت به قسمتی به نام محفظه احتراق یا Combustion Chamber  وارد می شوند. در این جا مانند محفظه احتراق اتومبیل، با ترکیب شدن سوخت و هوا و جرقه زدن (ignition)، احتراق انجام می گیرد.

 

مرحله دوم

گاز حاصل از این احتراق (flue gas) که دمای بالایی هم دارد وارد مرحله بعدی یعنی توربین گاز (GT) شده و آن را به حرکت در می آورد. شفت توربین گاز هم به ژنراتور متصل است که به این صورت چرخش توربین باعث چرخش ژنراتور شده و الکتریسیته تولید می شود.

مرحله سوم

از طرف دیگر Flue gas بعد از خروج از توربین گاز وارد قسمتی به نام بویلر بازیافت یا همان HRSG خواهد شد. آب در لوله های بویلر بازیافت در حال حرکت است که flue gas که دمای بالایی دارد با ورود به این قسمت باعث تبخیر شدن آب شده و سپس از طریق دودکش هایی از سیکل خارج می گردد.

مرحله چهارم

بخار آب تولید شده در این بخش از طریق لوله هایی وارد توربین بخار (ST) شده و باعث به حرکت در آمدن توربین می شود. شفت این توربین هم به ژنراتور متصل بوده و چرخش توربین باعث حرکت شفت ژنراتور و در نهایت تولید برق می گردد. در جاهایی که این نیروگاه ها در کنار پالایشگاه ها احداث شده اند، ممکن است مقداری از بخار تولید شده را خارج کرده و در پالایشگاه ها استفاده کنند.

 

مرحله پنجم

در مرحله بعد، بخار آب پس از خروج از توربین بخار وارد قسمت کندانسور خواهد شد که در آن جا میعان شده و دوباره به حالت مایع در می آید. سپس به خنک کننده ها منتقل می شود تا دمای آن کاهش یابد. بعد از آن که آب به حالت اول برگشت دوباره وارد لوله های بویلر بازیافت شده و این سیکل بسته ادامه پیدا می کند.

شکل 2- شماتیک سیکل ترکیبی به صورت جزئی

با توجه به توصیفات کلی گفته شده تا اینجا به بررسی یک نمونه از سیستم های خنک کننده ( کولینگ ) می پردازیم.

سیستم کولینگ خشک مستقیم با استفاده از کندانسور هواخنک یا(ACC)  Air Cooled Condenser

شکل 3- شماتیکی از یک ACC

در سیستم کولینگ نوع ACC  گرمای بخار خروجی از توربین مستقیما به هوا منتقل می شود. به این صورت که بخار خروجی از توربین به یک برج خنک کن هدایت می شود. در آنجا بخار از میان مبدل های حرارتی هواخنک که عملکردی مانند رادیاتور ماشین دارند عبورکرده و با از دست دادن حرارت مایع می شود. در این سیستم اتصال توربین به کندانسور از طریق یک داکت انجام می گردد. معمولا در نیروگاههایی که از سیستم خشک یاACC  استفاده می شود، یک کانال فلزي (داکت)، بخار را از اکسپنشن جوینت انتهاي بخش توربین LP  به ACC  منتقل میکند و در آنجا توسط فن هایی که در زیر المان ها تعبیه شـده اسـت بـا بـه گردش درآمدن جریان هوا، بخار خنک کاري و در نهایت کندانس می گردد. (در این نوع سیستم کولینگ عملا کندانسور و برج خنک کن در شکل 2، در هم ادغام می شوند.)

شکل 4- برج های خنک کن از نوع ACC در واقعیت

موضوع اصلی

و اما آنچه موضوع اصلی می باشد و قرار است به آن پرداخته شود،  Expansion Jointموجود در انتهای توربین LP می باشد که بخار را از توربین LP به داکت واحد کولینگ منتقل میکند. خوشبختانه شرکت تولیدی مهندسی انعطاف صانع با بهره گیری از دانش و تجربه چندین ساله خود، طراحی و ساخت بسیاری از  Expansion Joint  های مذکور را از صفر تا صد برای پروژه های ملی انجام داده است. اما تفاوت این اتصال با دیگر اتصالات مشابه این است که سایز این اتصال  316 اینچ می باشد (یعنی با قطر بیش از 8 متر) و در حال حاضر بزرگترین اتصال آکاردئونی ساخته شده در خاور میانه  محسوب می شود که خود افتخاری برای تمامی اعضا و کارکنان شرکت تولیدی مهندسی انعطاف است. در قسمت دوم مقاله بزرگترین اتصال آکاردئونی خاور میانه مراحل تولید این اتصال آکاردئونی همراه با تصاویر مختلف که سختی ها و حساسیت های طراحی و تولید را بیان می کند، ارائه خواهد گردید.

منابع :

  • مقاله سرکار خانم مهندس نرگس بی سخن با عنوان ” نیروگاه سیکل ترکیبی (Combined cycle power plant)

 

  • Thermodynamics: An Engineering Approach

Book by Michael A. Boles and Yunus A Çengel

 

 

تهیه، تنظیم و گردآوری مطالب : واحد فنی و مهندسی شرکت انعطاف صانع ( بهزاد بیکائی )

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.