top

"

tanirtech

23

 

فن آوری های مقیاس کوچک

Small Scale Technologies

سیستم های مجتمع تولید پراکنده که عموما از فن آوری های مقیاس کوچک، به منظور تولید برق (و حرارت) در محل مصرف بهره می برند، به طور کلی از 3 بخش اصلی تشکیل شده اند که عبارتند از:

       -  محرک اولیه   Prime Mover

       -  مولد برق   Electricity Generator

       -  سیستم های کنترلی   Control Systems

محرک های اولیه از انرژی های مختلفی از قبیل انرژی حاصل از احتراق سوخت، انرژی باد، آب، نور خورشید و... به منظور تولید انرژی مکانیکی استفاده کرده و پس از کوپلاژ شدن با ژنراتور، قادر به تولید برق در ظرفیت های گوناگون از چند کیلووات تا ده ها مگاوات می باشند.

غالبا مجموعه ی محرک اولیه و مولد تولید برق را در اختصار، مولد مقیاس کوچک یا مولد تولید پراکنده می نامند. امروزه فن آوری های قابل قبول و مورد استفاده به عنوان مولد نیروگاه های تولید پراکنده شامل موارد زیر است:  

  موتورهای رفت و برگشتی

  موتور گازسوز

  Gas Engine

  Reciprocating Engines

  موتور دیزلی

  Diesel Engine

  توربين گازی

  Gas Turbine

  توربین بخار

  Steam Turbine

  ميكرو توربين

  Micro Turbine

  سیستم های خورشيدي

  Solar Systems (Photovoltaic1 & Combustion)

  پيل سوختي

  Fuel Cell

توضیح 1: سیستم های فتوولتائیک خورشیدی، نیازی به محرک اولیه ندارند.

 

موتورهای رفت و برگشتي Reciprocating Engines

امروزه استفاده از فن آوری شناخته شده ی موتورهای رفت و برگشتی بسیار گسترده است. از این موتورها در اتومبیل های سبک و سنگین، ماشین آلات ساختمانی و معدنی و نیروی محرکه ی ناوگان های عظیم دریایی گرفته تا نیروگاه های تولید انرژی برق (و حرارت) استفاده می شود.

 

موتورهای رفت و برگشتی به دو دسته ی کلی تقسیم می شوند:

  -  موتورهای گازسوز با مکانیزم احتراق جرقه ای Spark Ignition - SI که با سیکل اوتو (Otto Cycle) کار می کنند.

  -  موتورهای دیزل با مکانیزم احتراق تراکمی Compression Ignition - CI که با سیکل دیزل (Diesel Cycle) کار می کنند.

 

ساختار اصلی مکانیکی هر دو نوع مشابه بوده و از چندین سیلندر همراه با پیستون هایی درون آن ها که به صورت رفت و برگشتی حرکت می کنند، تشکیل شده است. پیستون ها به وسیله ی یاتاقان (bearing) به یک میل لنگ (Crank Shaft) متصل هستند که وظیفه ی آن تبدیل حرکت خطی پیستون به حرکت دورانی است.

 

تقریباً تمام موتورهایی که به منظور تولید برق بکار میروند، چهار زمانه (4 Stroke) بوده و در چهار مرحله (مکش، تراکم، احتراق و تخلیه) کار می کنند.

      -  مرحله ی مکش (intake): در ابتدا سوخت و هوا با نسبت معین (به صورت مخلوط یا جداگانه) به محفظه احتراق هدایت می شوند. در برخی از موتورها برای افزایش قدرت خروجی از توربوشارژر یا سوپرشارژر استفاده می شود.

      -  مرحله ی تراکم (compression): هوا و یا مخلوط سوخت و هوا (mixture) در محفظه احتراق با بالا آمدن پیستون متراکم می‌شود.

       -  مرحله ی احتراق (combustion): احتراق سوخت بر اساس مکانیزم موتورهای SI یا CI انجام شده و قدرت تولید شده در نتیجه ی آزاد شدن انرژی شیمیایی سوخت باعث به عقب راندن پیستون می شود. حرکت پیستون به سمت پایین باعث چرخش میل لنگ و تولید قدرت دورانی می گردد. بدین ترتیب می‌توان از قدرت تولید شده توسط موتور با استفاده از یک ژنراتور برق، الکتریسیته تولید نمود.

      -  مرحله ی تخلیه (exhaust): گازهای داغ حاصل از احتراق با بالا آمدن مجدد پیستون از طریق دریچه خروجی به بیرون هدایت می شوند و بدین ترتیب سیکل کامل می شود.

موتورهای گازسوز
مکانیزم احتراق جرقه ای (SI)

موتورهای دیزل
مکانیزم احتراق تراکمی (CI)

در موتورهای گازسوز سوخت و هوا به صورت جداگانه یا به صورت مخلوط (mixture) به محفظه ی احتراق وارد شده و پس از متراکم شدن مخلوط سوخت و هوا، احتراق با جرقه شمع انجام می گیرد.

سوخت این موتورها می تواند گاز طبیعی، بنزین یا پروپان باشد اما سوخت اصلی مورد استفاده در نیروگاه های تولید پراکنده به منظور تولید برق (و حرارت)، گاز طبیعی است.

نسل جدید موتورهای گازسوز از مزایای منحصربفردی برخوردارند که آن ها را به انتخاب اول در میان مولدهای مقیاس کوچک مورد استفاده در نیروگاه های تولید پراکنده، تبدیل نموده است.

 

 

ویژگی های موتورهای گازسوز

 

در موتورهای دیزلی سوخت و هوا به طور جداگانه وارد محفظه احتراق می شوند. به این صورت که ابتدا هوای متراکم خروجی از توربوشارژر یا سوپرشارژر وارد محفظه احتراق می شود. سپس در محفظه احتراق، پیستون با حرکت به سمت بالا، هوا را متراکم تر می کند. با تراکم هوا دمای آن بالا رفته و در این لحظه سوخت به داخل محفظه احتراق به صورت اتمیزه شده، تزریق می گردد. دمای هوای متراکم به قدری است که به محض تزریق سوخت عمل احتراق صورت می گیرد.
سوخت اصلی این موتورها، گازوئیل (Gas Oil) است.
موتورهای دیزل در قدیم کاربرد گسترده ای در تولید برق به صورت بار پایه داشتند. اما امروزه به علت عدم صرفه ی اقتصادی تامین سوخت مصرفی آن ها و  آلایندگی زیاد، صرفا به عنوان مولدهای آماده بکار در مواقع اضطراری (Emergency Standby Generators)، یا در مدت زمانی محدود در شبانه روز به منظور تولید توان پیک (Peak Shaving)، مورد استفاده قرار می گیرند.

 

ویژگی های موتورهای گازسوز

استفاده ی بهینه از منابع گازی کشور به ویژه در فصول گرم سال

      -  ايران به عنوان دومين كشور دارنده ذخايرگازي در دنيا، بايستي از اين فرصت استفاده كرده و هرچه بيشتر در جايگزيني گاز طبيعي به جاي ساير حاملهاي انرژي به ويژه جهت توليد برق اقدام نمايد. در اين راستا و همچنين با توجه به رشد حدود 10 درصدي تقاضاي برق در هر سال و استفاده از اين منبع انرژي به خصوص در فصول گرم سال، توسعه سيستم هاي گازسوز مي تواند يكي از بهترين راهكارها جهت برطرف نمودن مشکلات تولید برق، به ویژه در ساعات اوج مصرف تلقی گردد.

+  قابلیت اطمینان بالا و تولید توان با کیفیت (در صورت نگهداری صحیح)

+  راندمان بسیار بالا در مقایسه با سایر نیروگاه های مرسوم (آبی، بخاری، گازی، سیکل ترکیبی، دیزلی)

      -  راندمان مولدهای گازسوز به 47% و در صورت استفاده از سیستم CHP/CCHP، به85 تا 92 درصد نیز می رسد.

+  قابلیت بازیافت موثر انرژی حرارتی که آن را به مولدی ایده آل برای استفاده در سیستم های تولید همزمان CHP/CCHP بدل نموده است.

+  سرمایه گذاری اولیه جهت ساخت نیروگاه های مقیاس کوچک بر پایه ی مولدهای گازسوز، بسیار کمتر از سایر نیروگاه هاست به طوری که امکان مشارکت بخش خصوصی به خوبی فراهم می گردد.

+  میزان مصرف آب اینگونه موتورها بسیار ناچیز بوده و این مسئله با توجه به خشک و بیابانی بودن بیشتر مناطق کشور، امری حیاتی تلقی می شود.

+  کاهش چشمگیر آلایندگی محیط زیست.

+  قابليت استفاده از انواع سوخت ها شامل گاز طبيعي، بيوگاز، گازوئيل، مازوت، نفت خام و گازهاي ضايعاتي پالايشگاه ها.

+  قابلیت نصب در قالب واحدهای کانتینری و انتقال آن در صورت نیاز.

+  حساسیت کمتر توان خروجی نسبت به شرایط محیطی (دما، رطوبت، ارتفاع) در مقایسه با سایر نیروگاه ها.

+  کاهش چشمگیر هزینه های سوخت، تعمیرات و نگهداری در مقایسه با سایر نیروگاه ها.

+  افت راندمان ناچیز زیر بارهای کمتر از بار کامل (efficient in partial load)

+  سرعت راه اندازی بسیارکوتاه (10 ثانیه)

+  گستره ی وسیع تولید توان از چند کیلووات تا چندین مگاوات

+  موتورهای گازسوز به توان الکتریکی بسیار کمی برای راه اندازی نیاز دارند که می توان آن را به راحتی از باتری های قابل شارژ تامین نمود. (Black-Start Capability)

 

با توجه به سياست وزارت نيرو در خصوص احداث نيروگاههاي جديد، افزایش كسري برق در سالهاي آتي و نيز پائين بودن راندمان نيروگاه هاي معمول، و همچنین با در نظر گرفتن سهولت دسترسی به منابع عظیم گازی در ایران، بهره گیری از نیروگاه های تولید پراکنده با قابلیت CHP و CCHP برپایه ی فن آوری پیشرفته ی مولدهای گازسوز امروزی، راهکاری مطمئن و موثر در راستای برطرف کردن بخشی از مشکلات صنعت برق کشور است.

 

اخبار تانیرتک

1395/06/18, 12:22
نیروگاه-4-مگاواتی-chp-برج-میلاد-2نیروگاه 4 مگاواتی CHP برج میلاد   MTU Report  به پوشش خبری از نیروگاه 4 مگاواتی میلاد پرداخت این سایت خبری با توضیحاتی درباره...
1394/02/19, 12:22
نیروگاه-4-مگاواتی-chp-برج-میلادنیروگاه 4 مگاواتی CHP برج میلاد   طرح احداث واحد تولید پراکنده برج میلاد به عنوان نخستین واحد تولید همزمان برق ، حرارت و...
1393/04/09, 08:14
نیروگاه-13-مگاواتی-شهرک-صنعتی-خوارزمینیروگاه 13 مگاواتی شهرک صنعتی خوارزمی نیروگاه خوارزمی در تابستان 93 و در پیک بار تابستان وارد مدار تولید برق شد و از...
1392/10/24, 08:14
راه-اندازی-و-تست-سیستم-chp-نیروگاه-حکمتراه اندازی و تست سیستم CHP نیروگاه حکمت در آذرماه سال 92 با توجه به آماده شدن مصرف کننده حرارتی مجموعه حکمت ،...
1392/10/24, 08:10
اجرای-سیستم-عملکرد-جزیره-ای-نیروگاه-حکمتاجرای سیستم عملکرد جزیره ای نیروگاه حکمت با انعقاد تفاهم نامه ای، اجرای سیستم جزیره ای ، نیروگاه حکمت  توسط شرکت تانیرتک صورت...

اخبار صنعت برق کشور

اخبار

گردآوري شده توسط شرکت توانير
| تمامی حقوق این سایت متعلق به شرکت تانیر تک بوده و هرگونه کپی برداری منع قانونی دارد | برای مشاهده بهتر مطالب این سایت، از مرورگر فایرفاکس استفاده نمایید | طراحی و توسعه توسط بردیا افزار پارسه |