پایان نامه بررسی و معرفی بخشهای مختلف نیروگاه گازی

مقدمه)معرفی)
امروزه با توسعه روزافزون صنعت نیروگاه وتولید برق وبا توجه به این نکته که اکثریت دانشجویان مهندسی و…ویا حتی فارغ التحصیلان دراین رشته ها موفق به بازدیدکاملی از نیروگاه وسیستم کاری و نحوه عملکرد سیستمهای موجود در نیروگاه نشده اند،وبا توجه به سابقه کاری که من در نیروگاه جنوب اصفهان درزمینه نصب تجهیزات مکانیکی وغیره داشته ام ،لازم دانسته ام که برای اشنا کردن دانشجویانی که علاقه به نیروگاه وسیستم عملکردآن دارند،اطلاعات وتصاویری راجمع آوری نموده ودرقالب این پروژه(که معرفی و بررسی بخشهای مختلف نیروگاه گازی است.)ارایه دهم.که من گرد آوری این مطالب را در قالب ۱۰فصل بیان نموده که فصل اول آن رابابیان کدهای شناسایی آغازکرده که درفصلهای بعدی اگرازاین کدها استفاده شده بود ،نا مفهوم نباشد . در فصل دوم تشریحی کلی نیروگاه از نوع پیکر بندی ،جا نمایی ،سوخت و…را بیان کرده و در فصل سوم اطلاعاتی عمومی در مورد قطعات توربین گاز وابعاد ووزن و…را بیان کرده ام ودر فصل چهارم توربین گاز ،نحوه هوادهی ،احتراق و…را تشریح کرده ودرادامه در فصل پنجم سامانه های مختلف از قبیل هوای ورودی آتش نشانی سوخت گاز ،گازوییل و…را بیان نموده که برای خواننده قابل فهم باشد که این هوا چه طور وارد ،چه گونه احتراق صورت گرفته و چه مراحلی بایستی انجام شود تا برق تولیدشودودر فصل ششم نحوه کنترل دمای توربین را شرح می دهیم ودر فصل هفتم مجرای هوای ورودی ،سرعت ، عایق صدا ونحوه تمیز کاری و…را تشریح کرده ودر فصل هشتم سیستم خروجی گازهای حاصل ازاحتراق(مجرای واگرای اگزوز )و…را توضیح داده ودر فصل نهم انواع ابزارهای عمومی وتخصصی را بیان کرده که بیشتر در زمینه تعمیرات ازاین ابزارآلات استفاده می شود ودر فصل دهم منابعی که من توانستم به آنها دسترسی پیدا کنم و بتوانم این مطالب را گرد هم آورم،بیان نموده ام که در پایان هدف و نتیجه ای که من از این پروژه داشتم که سعی خود را می کنم تا به آن هدف نزدیک شوم ؛این است که دانشجویان و…با آشنایی و استفاده از این پروژه بتواند ابهامات خودرا در زمینه ،حداقل آشنایی با نیروگاه گازی و نحوه عملکرد آن بر طرف کند که درهنگام حضور در نیروگاه حتی مرتبه اول دارای پیش زمینه ای بوده باشند که (سر در گمی هایی را که ممکن است با دیدن نیروگاه برایشان بوجود آید را به حداقل برسانند.)
در پایان ازکلیه همکاران درنیروگاه جنوب اصفهان و نیروگاه طوس مشهد واساتیدمحترم دردانشگاه آزاداسلامی واحدشهرمجلسی که درگردآوری وارایه این پروژه من را همیاری کردند کمال تشکر و قدر دانی را دارم .

فصل اول
کد شناسایی KKS
مقدمه
KKS مخفف عبارت آلمانی “Kraftwerk Kennzeicen System” به معنای سیستم شناسایی نیروگاه می باشد.
KKS به منظور شناسایی اجزاء نیروگاه و سیستمهای کمکی به کار می رود. این روش کد گذاری توسط بهره برداران نیروگاههای آلمان و کارخانه های سازنده توسعه پیدا نمود و اینک برای تمامی نیروگاهها بکار گرفته می شود.
در این جزوه آن بخش از KKS تشریح شده است که مربوط به توربینهای گازی و سیستمهای اضافی آن می باشد. اجزاء سیستمهای اضافی کد گذاری شده اند، اما همه اجزاء توربین نظیر پره های کمپرسور و توربین یا flametube های محفظه احتراق کد گذاری نشده اند. کدهای شناسایی مربوط به طراحی سیستم نمی باشد بلکه به منظور نشان دادن محل قرار گیری قطعه در یک سیستم می باشد.
ساختار کد شناسایی
سیستم شناسایی KKS مشتمل بر حروف و اعداد میباشد.
مفاهیم حروف استفاده شده از سیستم KKS استخراج شده و اعداد توسط آنسالدو تعریف شده اند.
معانی :
۳: (کلید کارکرد F0) کد شناسایی یک واحد در یک نیروگاه چند واحدی .
MB : (کلیدهای کارکرد F2+F1) تمامی قسمتهای توربین گاز کد “MB” دارد.
N : (کلید کارکرد F3)

این حرف ناحیه ای که متعلق به توربین گاز می باشد ، معین می کند. “N” برای سیستم سوخت مایع استفاده می شود.
از حروف زیر در سیستم KKS استفاده می شود:
“A” کمپرسور و توربین
“B” یاتاقانها
“K” کوپلینگها ، ترنینگ گیر، دنده ها
“M” محفظه احتراق
“N” سیستم سوخت مایع
“P” سیستم سوخت گاز
“Q” سیستم جرقه زنی
“R” سیستم اگزوز
“W” سیستمهای اضافی شامل تزریق بخا رآب
“V” سیستم روانکاری
“X” سیستم های حفاظتی و کنترلی غیر الکتریکی
“Y” سیستم حفاظتی و کنترلی الکتریکی
۱۳‌ : (کلید کارکرد F11)
این دو رقم بخشهای یک سیستم را شناسایی می کند.
AA‌ : (کلید تجهیزات A2+A1)
این ترکیب از حروف ،وظیفه یک بخش را نشان می دهد.
در مثال ما ، کد “AA” بیانگر عمل SHUT-OFF می باشد. نه تنها نوع ابزار SHUT OFF (نوع خفه کن ، نوع SLIDE ، نوع PLUG ) توسط این حروف مشخص نمی گردد، بلکه نوع عمل کننده آن نیز مشخص نمی گردد (توسط دست ، الکتریکی ، هیدرولیکی، نیوماتیکی، چک والو) .
ترکیبات حرفی زیر درسیستم KKS استفاده می شود :
“AA” شیرهای با تجهیزات عمل کننده
“AE” TURNING GEAR ، بلند کننده (LIFTING GEAR)
“AH” گرم کن ها و سردکن ها
“AM” میکسرها “AN” فن ها
“AP” پمپها “AS” تجهیزات تنظیم کننده
“AT” فیلترها و استرینرها “CL” ابزار دقیق اندازه گیری سطح
“AV” مشعلها“CG” ابزار دقیق اندازه گیری جابجایی“CP” ابزار دقیق اندازه گیری فشار
“CQ” تجهیزات اندازه گیری کیفیت “CS” تجهیزات اندازه گیری سرعت
“CT” تجهیزات اندازه گیری دما “CY” ابزار دقیق اندازه گیری ارتعاش
“GC” نقطه مرجع ترموستات “GF” JUNCTION BOXES
“GQ” سوکت برق “GS” PUSH BOTTONS
“GS” ترانسفورمرها “AX” تجهیزات تست
“AZ” سایر واحدها “BB” تانک ها،اکومولاتورها،VESSELS
“BP” اریفیسها “BQ” اندازه گیر وزن
“BS” خفه کن صدا “BY” تجهیزات کنترلی مکانیکی
“BZ” سایر واحد ها “CF” فلومترها
“CG” ابزار دقیق اندازه گیری جابجایی
“CL” ابزار دقیق اندازه گیری سطح “CP” ابزار دقیق اندازه گیری فشار
“CQ” تجهیزات اندازه گیری کیفیت “CS” تجهیزات اندازه گیری سرعت
“CT” تجهیزات اندازه گیری دما “CY” ابزار دقیق اندازه گیری ارتعاش
“GC” نقطه مرجع ترموستات “GF” JUNCTION BOXES
“GQ” سوکت برق “GT” ترانسفورمرها
۰۰۱:(کلید تجهیزات An).این عددسه رقمی براساس عملکردابزارکدگذاری شده،دسته بندی می شود.
بازه اعداد انتخاب شده برای شیرها و ابزار دقیق عبارتند از :
۰۰۱تا۰۲۹:شیرهای درمسیراصلی سیال باعمل کننده های خودکار(الکتریکی،هیدرولیکی ، نیوماتیکی).
۰۳۱ تا ۰۴۹ : شیرهای اطمینان ، شیرهای RELIFE ، شیر کنترل های بدون تغذیه کمکی که درمسیر اصلی سیال قرار گرفته اند.
۰۵۱ تا ۰۹۹ : چک والوهایی که در مسیر اصلی سیال قرار گرفته اند.
۱۰۱ تا ۱۹۹ :شیرهای trarsfer , shut off که در مسیر اصلی سیال قرار گرفته اندوبصورت دستی عمل می کنند.
۲۰۱ تا ۲۴۹‌: شیرهای تخلیه
۲۵۱ تا ۲۹۹ : شیرهای تخلیه گاز
۳۰۱ تا ۳۳۸ : shut –off والوهای بالا دست ابزار دقیق اندازه گیری یک اتصاله .
۳۴۱ تا ۳۶۹ : shut –off والوهای بالا دست ابزار دقیق اندازه گیری ۲ اتصاله (اتصال مثبت)
۳۷۱ تا ۳۹۹ : shut-off والوهای بالادست ابزار دقیق اندازه گیری ۲ اتصال (اتصال منفی )
۴۰۱ تا ۴۹۹ : shut –off والوهای بالادست با نقطه اندازه گیری انتخابی .
برای تجهیزات اندازه گیری :
۰۰۱ تا ۱۹۹ : تجهیزات اندازه گیری برای انتقال به راه دور.
۴۰۱ تا ۴۹۹ : تجهیزات اندازه گیری برای اندازه گیریهای تست کارایی.
۵۰۱ تا ۵۹۹ : تجهیزات اندازه گیری برای نمایش محلی .
کدهای شناسایی بکار گرفته شده :
AN : فن ها
KA : شیرها
KE : بالا برها، قلابها
MB : ترمزها
KP : پمپهااصلی سیال قرار گرفته اند
A – : آشکار سازهای شعله
B- : مبدلهای کمیتهای غیر الکتریکی به الکتریکی
M – : موتورهای الکتریکی
P- : ابزار دقیق اندازه گیری
S- : سوئیچها
U – : مبدلهای کمیتهای الکتریکی به غیر الکتریکی
X – : ترمینالها
Y – : سلونوئیدها
۰۱ : (کلید تجهیزات BN)

استفاده از کدهای شناسایی
کدهای شناسایی KKS به منظور مشخص سازی اجزاء مختلف در دیاگرام P&I ، لیست تجهیزات، لیست بارهای الکتریکی ، لیست ابزار دقیق اندازه گیری ، دیاگرامهای تابعی ، دیاگرامهای ترمینال، تشریح سیستم و سایر مدارک استفاده می شود.
در این رابطه مشخص سازی واحدهای نیروگاه بطور عام بازگو نمی گردد.
علاوه بر آن بعنوان یک قاعده ساده ، ۴ رقم کلید تجهیزات (برای مثال “–S01”) در P&ID بازگو نمی گردد. برروی بیشتر شیرها ، ابزار دقیق اندازه گیری و غیره یک NAME PLATE نصب شده است که برروی آن کد KKS کامل ابزار درج گردیده است که شامل شماره واحد نیروگاه نیز می باشد .
در مباحث فنی KKS مورد بحث بایستی بطور کامل بازگو گردد تا مشخص شود که در مورد کدامیک از تجهیزات بحث می شود.
برای مثال عبارت “شیر برقی “MBA41AA010A را باید بجای عبارت شیر برقی عمل کننده شیرهای BLOW OFF 1.2 , 1.1 بکار برد.
برای سفارش تجهیزات یدکی از کد گذاری KKS نمی توان استفاده نمود.

فصل دوم
تشریح کلی نیروگاه
پیکر بندی نیروگاه
چیدمان تک محوری توربین، اجازه راه اندازی کمپرسور را بطور مستقیم و مستقل از ژنراتورمی دهد.
احتراق گاز یا سوخت مایع در دو محفظه احتراق متقارن با چندین مشعل که در دو طرف توربین قرار دارند انجام می شود. هر محفظه احتراق دارای ۸ مشعل می باشد.
هوا با گذشتن از کانال مکش و عبور از فیلترها و صداخفه کن ها وارد کمپرسور می شود ، در کمپرسور فشار هوا تقریباً تا ۱۱ بار افزایش می یابد.هوای فشرده به سمت مشعل ها( بالای هر محفظه احتراق) هدایت و در اطاق های احتراق سوخته می شود. گازهای داغ سوخته شده و از طریق توربین به توان مکانیکی تبدیل می شود.
ژنراتور از طریق محور(شفت) به سمت کمپرسور توربین متصل شده است . توان الکتریکی تولید شده توسط ژنراتور از طریق ترمینالهای ژنراتور تحویل ترانس می گردد.
گازهای خروجی در دمای تقریبی ۵۴۵ C از طریق یک دیفیوزر محوری به فشار اتمسفر میرسد. گاز خروجی از طریق یک اگزوز عمودی وارد هوای آزاد می گردد.
علاوه بر مجموعه توربین گاز/ژنراتور ، یک مجموعه خنک کننده برای روغن روانکاری و ژنراتور در نظر گرفته شده است . سیستم فوق قادر به خنک سازی روغن روانکاری توربین و یاتاقانهای ژنراتور تحت هر بار و شرایط محیطی می باشد، همچنین سیستم هوای خنک کن ژنراتور ، دمای ژنراتور را بطور مناسب کاهش میدهد. سیستم خنک ساز متشکل از دو سلول خنک کن(۲ x 66 % )بوده که هر سلول شامل دو فن می باشد. در حالت عادی یکی از سلولها با هر دو فن خود کار کرده و سلول دیگر فقط از یک فن خود استفاده می کند. در صورتیکه هر یک از فن ها به هر دلیل تریپ دهد ، فن چهارم بطور خودکار شروع به کار می کند. این افزونگی را تلویحاً به معنی افزایش سطح تبادل حرارتی میتوان تلقی نمود.

جانمایی نیروگاه
جانمایی نیروگاه برای چیدمان تمامی تجهیزات به گونه ای طراحی شده است که می توان آن را به چهار حوزه اصلی تقسیم نمود:
الف) حوزه توربین گاز و ژنراتور ب) حوزه کنترل و الکتریک
پ)حوزه سیستمهای کمکی ت) حوزه گاز/گازوییل
چیدمان حوزه توربین گاز و ژنراتور به شیوه ای طراحی شده است که بهترین شرایط برای بهره برداری و نگهداری توربین محیا گردد. علاوه برnclosure ساختمان به نحوی طراحی شده است که جلوی صدارا می گیرد.ژنراتور و تجهیزات کمکی آن دریک اتاقک جداگانه قرار گرفته وپیش بینی های لازم برای بازکردن روتوردر نظر گرفته شده است. فیلترهوای ورودی بالای ژنراتورنصب شده است .
سیستم کنترل توربین وژنراتوردریک ساختمان مجزابا کف کاذب (برای رد کردن کابل ها)نصب شده اند.
سومین ناحیه مربوط به سیستم تصفیه آب و تجهیزات کمکی خارجی توربین می باشد.
ناحیه سوخت گاز/ گازوییل شامل ایستگاه تقلیل فشار گاز، مخزن اصلی سوخت، ایستگاه تخلیه سوخت، ایستگاه پمپخانه و مخازن شیمیایی.

اصول طراحی
شرح کلی
توربین گاز آنسالدو یک توربین با یک محور و یک پوسته است که بسیار مناسب برای به چرخش در آوردن یک ژنراتور برای تولید در بار پایه و یا بار پیک و حتی بدوران در آوردن قطعات مکانیکی است . همچنین این توربین می تواند در یک نیروگاه سیکل ترکیبی مورد استفاده قرار بگیرد .این دستگاه میتواند سوخت مایع ویا گازوئیل با ارزش های حرارتی متفاوت را به مصرف برساند . این توربین با سوخت گاز نیز بخوبی کار می کند .
کمپرسور و توربین از قطعات اصلی هستند که درون یک پوسته هستند و تشکیل یک روتور مشترک را میدهد که روی دو یاطاقان درمحفظه کم فشار در دو انتها ی خود قرار دارد . و با این روش هم محوری و استفاده آسان را فراهم میآورد .
یک پوسته مرکزی که از یک طرف به پوسته انتهایی نگهدارنه پره های ثابت کمپرسور متصل است و از طرف دیگر به پوسته انتهایی توربین متصل است و محفظه پرفشار را بوجود می آورد روتور توربین و کمپرسور را در میان گرفته است . در سمت اگزوز انتهای این پوسه با پوسته اگزوز که یاطاقان را در میان گرفته است اتصال دارد .
با توجه به صلب بودن پوسته مرکزی ؛ پوسته های نگهدارنده پره های ثابت کمپرسورو پوسته نگهدارنده پره های ثابت توربین به شکلی طراحی شده اند که درون این پوسته اجازه انبساط آزاد حرارتی را دارند .
پوسته اگزوز شامل یک محفظه دوکی شکل است که باعث عبور راحت هوا از خروجی توربین می شود.سیلندر داخلی در این پوسته توسط دو مجرا که لوله های مربوط به یاطاقان از درون آن عبور می کند به این پوست ارتباط دارد .

شکل ۲-۱
جانمایی کلی نیروگاه شامل ساختمانها و تجهیزات عبارتند از : (شکل ۲)
ترانسفورماتور اصلی بخش گازی Condensate polishing plant (future)
ترانسفورماتور اصلی بخش بخاری (آینده) استراحتگاه نگهبانها و راننده ها
ساختمان تجهیزات کمکی (آینده)
مبدل حرارتی روغن روانکاری
ایستگاه تصفیه آب
دیزل ژنراتور اضطراریایستگاه فاضلاب
ترانسفور ماتور واحد HRSG (آینده)
پست ۱۳۲KV اگزوز خروجی
ساختمان پست خط لوله گاز توربین هال بخار (آینده)
خط آب demineralsed توربین هال واحدهای گازی
مخزن آب کندانسور هوایی (آینده)
پست ۲۳۰ kv سیستم خنک کن کمکی
ساختمان آتش نشانی کارگاه مکانیک
ایستگاه تقلیل فشار گاز انبار (آینده)
ساختمان سوئیچ گیر (آینده ) ایستگاه آتش نشانی
ساختمان کنترل مرکزی ساختمان اداری
ایستگاه تخلیه گازوییل مسجد و نهار خوری
تانک سوخت gate house
مسیر (چاله) جمع آوری روغن نگهبانی
پمپ خانه سیستم رانش خنک کن آب ژنراتور پارکینگ
سیستم demineralization انبار

پیکر بندی سیستم الکتریکی
یک ترانسفورمر ۳ فاز برای خروجی ژنراتور در نظر گرفته شده است . این ترانسفورمر به نحوی انتخاب شده است که توان خروجی تولید شده واحد را هر شرایطی انتقال خواهد داد.
در نقاط انتهایی هر یک از خطوط فشار قوی یک SURGE ARRESTER نصب شده است .
نقطه ستاره۱ سیم بندیهای HV بطور دائمی اتصال زمین شده اند. ژنراتور از طریق باس داکتهای مجزا بطور مستقیم بعد از عبور از C.B 2به ترانس اصلی متصل می شود.
نقطه ستاره ژنراتور از طریق یک ترانس توزیع تک فاز به یک ترانسفورمر ۳ فاز برای خروجی ژنراتور در نظر گرفته شده است . این ترانسفورمر به نحوی انتخاب شده است که توان خروجی تولید شده واحد را هر شرایطی انتقال خواهد داد.
در نقاط انتهایی هر یک از خطوط فشار قوی یک SURGE ARRESTER نصب شده است .
نقطه ستاره۱ سیم بندیهای HV بطور دائمی اتصال زمین شده اند. ژنراتور از طریق باس داکتهای مجزا بطور مستقیم بعد از عبور از C.B 2به ترانس اصلی متصل می شود.
نقطه ستاره ژنراتور از طریق یک ترانس توزیع تک فاز به زمین متصل می شود . در ثانویه این ترانس یک بار مقاومتی متصل گردیده است به نحویکه جریان خطای زمین شدن را تشخیص می دهد.این جریان مساوی با ظرفیت جریان مدار ولتاژ ژنراتور می باشد. تمامی تجهیزات فوق در یک جعبه فلزی قرار گرفته اند.
تغذیه لازم برای تجهیزات کمکی واحد و سیستمهای دیگر از طریق ترانس کمکی واحد تامین می گردد.
بارهای اضطراری از طریق دیزل ژنراتور اضطراری تأمین می گردد.
توزیع انرژی برای تجهیزات کمکی عبارتند از:
۱- برق AC 2- برق DC
۳- منبع تغذیه حیاتی AC 4- برق اضطراری AC
۱)برق AC : برق AC شامل سطح ولتاژ متوسط (۶٫۶KV) و یک خط تغذیه ولتاژ پایین (۴۰۰V) می باشد. ولتاژ متوسط از طریق سوئیچ برد هر واحد تهیه می شود . در این برد ، فیدرهایی برای ترانس تحریک ، ترانس SFC و ترانس های MV/LV کمکی واحد در نظر گرفته شده است.سوئیچ برد MV هرواحد کنار سیستم کنترل واتاق سوئیچ برد واحد واقع شده است. اتصالات از ترانس های واحد تا سوئیچ برد مربوطه از طریق کابلهای فشار متوسط صورت می گیرد.
برق فشار ضعیف شامل:
برد توزیع اصلی توسط ترانسهای خشک MV/LV تغذیه شده و تمامی بارهای جزیره GT را تامین می کند.
اتصال اضطراری به مجموعه دیزل ژنراتور ، برای تغذیه بار اضطراری بطور مثال یکسو سازها ، TURNING GEAR همچنین در صورتیکه ترانس MV/LV تریپ داده یا ولتاژ اصلی AC قطع شود الزام خواهد بود.

شکل ۲-۲

۲)برق DC : برق DC تنها شامل یک سطح ولتاژ می باشد (۲۲۰V dc) باتریهای سربی ، باتری شارژ و برد توزیع در نظر گرفته شده است که برای SHUT DOWN مطمئن و ایمن واحد لازم می باشند. بردهای DC هر دو واحد به گونه ای به یکدیگر متصل شده اند که هر یک افزونه دیگری میباشد.
۳) برق حیاتی AC :سیستم تغذیه فوق (۲۲۰vac) شامل اینورتر، سوئیچ استاتیک ترانسفورمرstand-by و پانل توزیع واحد ها می باشد. که همچنین در دیاگرام تک خطی old 1نمایش داده شده است .
۴)برق اضطراری ac‌: برق اضطراری توسط ولتاژ (۴۰۰v) دیزل ژنراتور تهیه شده و بارهای اضطراری dc, ac را تامین می کند.هر دیزل ژنراتور به نحوی انتخاب شده است که بارهای اضطراری دو واحد را تامین می کند.

داده های مرجع استفاده شده برای طراحی سایت:
۲۳۰KV سطح ولتاژ
دمای محیط سایت
۴۵ ۰ C دمای طراحی
-۳۰ ۰ C حداقل دما
۴۱۰C حداکثر دما
۳۵% رطوبت نسبی
۱۷۵۰ متر ارتفاع سایت از سطح دریا
شمال غرب به جنوب شرق جهت باد (در حالت عادی)
۴۰ M/S سرعت متوسط باد
غبار آلود شرایط گرد و غبار محیط
۱٫ KG/ CM ظرفیت باربری خاک (مقاومت خاک)
۳۷ ۰C دمای آب سرد
شتاب افقی زمین
۰٫۳۶ g حداکثر زمین لرزه مجاز (MPE)
۰٫۲۲ g زمین لرزه طراحی (DBE)

مشخصات سوخت
مشخصات گاز طبیعی۸۶۹۰ +/-۱۰% kcal/Nm 3 LHV 1
دمای گاز ۴۵۰C (Max) : 12 0 C (min)
ترکیبات :
N2 ۵٫۳۴ % (mol)
CO2 ۰٫۰% (mol)
CH4 ۸۸٫۵۹% (mol)
C2H6 ۴٫۱۶ % (mol)
D3H8 ۱٫۱۸% (mol)
i-C4H10 ۰٫۲۲ % (mol)
n-C4H10 ۰٫۲۹ % (mol)
i-C5H12 ۰٫۰۶ % (mol)
n-C5H12 ۰٫۰۶ % (mol)
هگزان و هپتان ۰٫۰۶ % (mol)
WATER ۰٫۰۱ % (mol)
مشخصات گازوییل :
۳۸۲۲۰ KJ/lit HHV
۳۶۲۸۰ KJ/lit LHV
۸۴۳٫۸ kg/m3 چگالی
۳٫۸ cst ویسکوزیته جنبشی‌(در دمای ۱۰۰F )
۶۲ ۰C دمای احتراق
-۱۰C دمای مایع شدن (تابستان)
-۳۰C دمای مایع شدن (زمستان)
کل گوگرد ۱% وزن
سدیم +پتاسیم کمتر از ۰٫۳ ppm (Wt)
کالسیم کمتر از ۱۰ ppm (Wt)
دمای گازوییل حداقل ۱۰۰C بالای دمای ذوب
حداکثر ۵۰C پایین تر از نقطه احتراق

حفاظت محیط زیست (آب –هوا-صدا)
مسیر فاضلاب : سازمان حفاظت از محیط زیست ایران (I.E.P.O) باید مشخص نماید.
آلودگی هوا: پخش گازهای محترق شده به اتمسفر که در زیر آمده است .
گازوییل گاز طبیعی
بار پایه بار پایه
خشک ۱ پریمیکس خشک ۲
۴۰۵ ۲۵ Nox ppmv
۱۰ ۱۰ Co ppmv
۶ ۴ هیدروکربنهای نسوخته ppmv
۱-۲ – پخش دودهای Bacharach

شکل ۲-۳

فصل سوم
اطلاعات عمومی در مورد قطعات توربین گاز
مقدمه
اصول کلی طراحی
توربین گاز از هوا به عنوان سیال استفاده می کند بطوریکه این هوا ابتدا فشرده شده و سپس با سوزاندن سوخت در اطاق احتراق و ایجاد گرما و بالا بردن درجه حرارت هوای ورودی به توربین باعث به حرکت در آوردن آن می شود .این هوای داغ و پرفشار تا رسیدن به فشار آتمسفر در توربین منبسط می شود .
این هوا قبل از ورود به دود کش ( ویا بویلر مرتبط با نیروگاه سیکل ترکیبی ) از مجرای واگرای گزوز عبور می کند .
توان تولیدی از طریق یک شفت میانی در انتهای کمپرسور به ژنراتور منتقل می شود .
مجموعه روتور توربین گاز از یک توربین و کمپرسور تشکیل شده و در محفظه ای پرفشار روی دو تکیه گاه دوران می کند.
پوسته خارجی شامل اجزای زیر است: محفظه یاطاقان کمپرسور و پوسته ها و پوسته اگزوز که با پیچ ومهره به یکدیگر متصل شده اند.
پوسته اولیه کمپرسور به کانال ورودی هوا و آخرین پوسته به مجرای اگزوز متصل است .در این فاصله پوسته های میانی پره های ثابت کمپرسور و توربین را نگهداری می کنند . مجرای خروجی اگزوز نیز به این پوسته ها اجازه انبساط طولی می دهند .
پوسته یاطاقان کمپرسور در بر دارنده یاطاقانهای ژورنال و تراست است که این یاطاقان تراست از حرکت طولی روتور نسبت پوسته ها جلوگیری می کند .
در انتهای محور نیز یاطاقان ژورنال توربین قرار دارد که پوسته یاطاقان توربین درون محفظه اگزوز از آن محافظت می کند .
دو پایه در ابتدای کمپرسور و دوپایه در دو طرف توربین و یک نگهدارنده در زیر پوسته توربین وزن مجموعه را به فونداسیون منتقل می کند .پایه های زیر کمپرسور ؛ نقطه ثابت ماشین هستند و پایه های دو طرف توربین به شکلی طراحی شده اند که علاوه بر تحمل وزن توربین حرکت های طولی در اثر تغییرات درجه حرارت را تحمل کرده و بسیار انعطاف پذیر هستند . نگهدارنده زیر توربین نیز حرکت طولی توربین را هدایت می کند .

توربین گاز V94.2
یک توربین گاز دارای یک محور و پوسته های بهم مرتبط است که دارای دو اطاق احتراق است و جزء صنایع سنگین بشمار میرود .
اصول طراحی عبارتند از : روتور از دیسکهایی تشکیل شده است که با یک میله مرکزی به یکدیگر متصل شده اند و این دیسکها اجازه انبساط شعاعی را دارند .
دارای دویاطاقان ژورنال هستند .
از طریق کمپرسور بک ژنراتور را بحرکت در می آورد.
مجرای واگرای اگزوز در طول واحد قرار دارد .
پوسته اگزوز به یک سیلندر واگرا متصل است که یاطاقان توربین درمیان آن محافظت می شود . سیلندر میانی نیز با پوسته خارجی ارتباط دارد و درون آن اجازه انبساط می یابد .
دو اطاق احتراق بزرگ به شکل قائم در دو طرف توربین قرار دارند که توسط فلنچ به پوسته ها متصل شده اند .هر اطاق احتراق به هشت مشعل برای ورود سوخت مجهز شده است .
Fig. 4 – Longitudinal Section of Compressor and Turbine
مواد و جنس قطعات اصلی توربین که در جدول۳-۱ ارایه شده است .
جدول ۳-۱
Machine component DIN Designation Remarks
Rotor

Compressor
Front Hollow Shaft
Rotor Disks 1-16
Rotor Blades 1-2
Rotor Blades 3-16

Turbine
Centre Hollow Shaft
Rotor Disks 1-4
Rotor Blades Stage 1
Rotor Blades Stage 2
Rotor Blades Stage 3
Rotor Blades Stage 4
Rings 1-4
Seal Plate
Seal Wire
Rear Hollow Shaft
Tie Rod
Tie Rod Nut

Stator

Compressor
Stator Vane Carrier 1
Stator Vane Carrier 2 and 3
Joint Bolts
Stator Vanes 0-16
Stator Vane Rings
Discharge Diffuser

Turbine
Stator Vane Carrier
Joint Bolts
Stator Vanes Stage 1
Stator Vanes Stage 2
Stator Vanes Stage 3
Stator Vanes Stage 4
Seal Rings 2-4

۲۶NiCr Mo V115
۲۶NiCr Mo V115
X10 CrNi Mo V1222
X20 Cr13

۲۶ NiCr Mo V115
۲۶ NiCr Mo V145 mod.
G-NiCr 16Co 8Ti Al W Mo
G-NiCr 16Co 8Ti Al W Mo
G-NiCr 16Co 8Ti Al W Mo
Ni Cr 19Co 12 Mo Ti Al W
۲۶ NiCr Mo V145 mod.
NiCr 20Co 18Ti
NiCr20Co18Ti
۲۶NiCr Mo V115
۲۶NiCr Mo V115
۲۶NiCr Mo V115

GGG-40
GGG-40
۴۰CrMo V47
X20 Cr13
RSt 37-2
GGG-40

GS-17Cr Mo55
۲۱ CrMo V57
G-NiCr 22Co 19Ti Al W Nb
G-NiCr 22Co 19Ti Al W Nb
G-NiCr 22Co 19Ti Al W Nb
G-NiCr 22Co 19Ti Al W Nb
X22 CrMo V121

Rotor Blades 1-6 coated

Inconel 738 LC Cast, coated
Inconel 738 LC Cast, coated
Inconel 738 LC Cast, coated
Udimet-520

Nimonic 90
Nimonic 90

Nodular Cast Iron
Nodular Cast Iron

Stator Vanes 0-3 coated

Nodular Cast Iron

Inconel 939 Cast, coated
Inconel 939 Cast, coated
Inconel 939 Cast
Inconel 939 Cast

Machine component DIN Designation Remarks

Casings
Bearing Pedestal
Inlet Casing
Centre Casing
Joint Bolts
Radiation Liner
Hot Gas Inner Casing
Heat Shield and Cooling Air Liner
Exhaust Casing
Exhaust Lining
Bearing Housing
Exhaust Diffusor
Compensators
Turbine Supports

Combustion Chamber
Combustion Chamber Shell
Combustion Chamber Dome
Joint Bolts
Mixing Chamber
Flame Cylinder
Flame Cylinder Lining
Outer Flame Cylinder Plate
Inner Flame Cylinder Plate
Burner Support

GGG-40
RSt 37-2
۱۷Mn4/H II
۲۱CrMo V57/40 CrMo V47
RSt 37-2/15Mo3
NiCr23Co12Mo
RSt 37-2
۱۵Mo3/17Mn4
X6 Cr Ni Ti 1810
GS-C25
X6 Cr Ni Ti 1810
X12 Cr Ni Ti 189
۲۱CrMo V57

۱۷Mn4/15Mo3
۱۵Mo3
۴۰Cr MoV47
NiCr23Co12Mo
۱۵Mo3
Ceramic Tiles
۱۵Mo3
X10 NiCrAlTi3220
۱۵Mo3

Nodular Cast Iron

Inconel 617

Inconel 617

SL80 AA (HK5)

Incoloy 800 H

ابعاد و وزن قطعات اصلی توربین گاز
در جدول ۳-۲ ابعاد و وزن قطعات اصلی توربین گاز ارائه شده است .
جدول ۳-۲

Nr.

ITEM

WEIGHT
(kg)
LxB or Lx*
(mm)
INSULATION
(kg)

۱
۲
CASING AND STATIC PARTS
ROTOR
۱۳۳۷۰۸
۵۲۳۹۳

۶۵۷۶

TOT
MACHINE CORE

۱۸۶۱۰۱

۶۵۷۶

COMBUSTION CHAMBER I
COMBUSTION CHAMBER II
OIL TANK (EMPTY)
INTERMEDIATE SHAFT
BLOW OFF LINE I
BLOW OFF LINE II
OIL TANK WITH AUXILIARES
EXHAUST DIFFUSER
SUPPORT AND ANCHOR BOLT
WATER WASHING SET
۲۳۶۰۸
۲۳۶۰۸
۶۶۰۰
۵۵۲۰
۳۳۴۲
۱۶۱۶
۱۰۷۱۸
۹۴۲۹
۲۲۳۸
۲۵۰

۷۰۰۰ x * 3100
۷۰۰۰ x * 3100
۶۴۰۰ x 2430
۴۲۸۱ x * 702
۶۵۴۰ x * 560
۶۲۰۰ x * 560

۳۵۵۰ x 4100

۱۰۰۰ x 1000

۲۹۸۳
۲۹۸۳

۱۶۲۰
۸۱۰

۳۸۶۰
۸۰

Space requirements

Component Weight
incl.
Insulation
kg Lenght x
Width
or Diameter
mm

m2 Weight
of
Insulation
kg
Centre casing UP ۲۰۴۲۶ ۵۲۴۰ x 3600
Centre casing with small items LP ۲۱۲۰۴ ۵۲۴۰ x 3600
Exhaust casing with liner UP ۹۷۲۲ ۱۹۰۰ x 3900
Exhaust casing with liner LP ۱۰۵۴۷ ۱۹۰۰ x 3980
Bearing pedestal with internals LP ۸۶۷۳ ۳۵۰۰ x 971 ۳٫۴ ۳۶۵
Bearing pedestal UP ۵۷۹۱ ۳۵۰۰ x 971 ۳٫۴ ۳۶۵
Bearing pedestal, front cover ۱۶۷ ۱۲۲۰ x 450 ۰٫۵
Rear bearing housing with internals LP ۱۰۶۴ ۱۱۸۰ x 1180 ۱٫۴
Bearing housing cover, rear ۴۳۳ ۱۱۸۰ x 1180 ۱٫۴ ۵۰
Compressor stator I with stator blade rings UP ۱۱۱۳۹ ۱۶۹۰ x 3160 ۵٫۳ ۲۵۰
Compr. Stator I with blade rings and small items LP ۱۱۰۳۸ ۱۶۹۰ x 3160 ۵٫۳ ۲۵۰
Compressor stator II with stator blade rings UP ۴۷۱۹ ۱۲۰۰ x 2610 ۳٫۱
Compressor stator II with stator blade rings and
Small items LP ۵۱۰۶ ۱۲۰۰ x 2610 ۳٫۱
Compressor stator III with stator blade rings UP ۴۴۲۲ ۱۰۵۰ x 2500 ۳٫۷
Compressor stator III with stator blade rings and
Small items LP ۴۷۹۳ ۱۰۵۰ x 2500 ۳٫۷
Compressor stator blade ring 16 ۱۹۱ ۱۷۷۷ dia. x 103 ۰٫۲
Turbine stator UL ۵۱۴۵ ۱۴۵۰ x 3090 ۳٫۹
Turbine stator LP ۵۰۹۵ ۱۴۵۰ x 3090 ۳٫۹
Diffuser (inner and outer) with swirler UP ۲۰۲۱ ۸۷۰ x 2586 ۲٫۲۵
Diffuser (inner and outer) with swirler LP ۲۰۲۱ ۸۷۰ x 2586 ۲٫۲۵
Casing and stators ۱۳۳۷۰۸ ۶۵۷۶

فصل چهارم
توربین گاز V94.2
مقدمه ای بر توربین گاز
توربین گاز هوا را به عنوان سیال عامل کار، بکار برده و توسط یک کمپرسور ۱۶ ردیفه آن را متراکم می نماید. سوخت در دو محفظه احتراق به هوای داغ افزوده و سپس محترق می گردد. هر یک از محفظه ها شامل ۸ مشعل ، به منظور اضافه کردن حرارت به هوای ورودی توربین می باشد.
گاز داغ در طی ۴ ردیف توربین منبسط شده و با فشار اتمسفر به محیط تخلیه می گردد.
گاز خروجی، توربین را از طریق دیفیوزر خروجی ترک نموده و به STACK می رسد.
توان خروجی مفید به کمپرسور و نهایتاً به ژنراتور، منتقل می گردد.
طراحی عمومی توربین گاز
توربین گاز V94.2 یک توربوماشین تک محوره بوده و یک پوسته منفرد دارد. مناسب برای اتصال به ژنراتور یا سایر کاربردهای مکانیکی می باشد.
کاربرد و استقرار این توربین گاز در سیکلهای ساده (گاز به اتمسفر) و یا سیکلهای ترکیبی (گاز به ژنراتور بازیابی بخار ) به منظور افزایش تولید برق بوسیله یک توربین بخار و ژنراتور مربوطه می باشد.
سوختهای ممکن شامل سوخت مایع سبک، سوخت مایع سنگین، نفت گاز با توان گرمایی مختلف و نیزگاز طبیعی یا گاز کوره هستند.