انواع سوخت نيروگاههاي حرارتي

[rdaenv]

[RIGHT][font=Tahoma]سوخت گازي
سوخت گازي يكي از تميزترين نوع سوخت در حال حاضر شناخته شده است اين نوع سوخت بصورت گاز طبيعي در مجاورت مخازن نفت خام يا گازهاي توليد شده در پالايشگاه و يا در فرآيندهاي شيميايي قابل دسترس است. گاز طبيعي بهترين سوخت، آماده مصرف است كه تركيبي از متان (4[/font][font=Verdana]CH [/font][font=Tahoma]) به ميزان 80 تا 90 درصد و 20 تا 10 درصد بقيه آن عمدتاً ‌اتان و ديگر گازها از جمله پروپان بوتان و نيتروژن است. ناخالص‌هايي مانند دي‌اكسيد‌كربن و دي‌هيدروژن سولفور (2([/font][font=Verdana]SH [/font][font=Tahoma]و تركيبات آلي سولفور به ميزان يك درصد نيز در گاز طبيعي موجود است. گاز مورد مصرف نيروگاهها از طريق لوله‌هاي گاز تحت فشار به محل نيروگاه انتقال داده مي‌شود و پس از تقليل فشار گاز و عبور از سيكلون‌ها در مجاورت محل مصرف مستقيماً‌به مشغل‌ها منتقل مي‌شود.<?[/font][/RIGHT][RIGHT][font=Tahoma][/font] [/RIGHT][RIGHT][font=Tahoma]سوخت مايع
سوخت مايع كه از طريق تقطير، كراكينگ يا مخلوطي از آنها به دست مي‌آيد كه نوع سبك آن گازوئيل و نوع نيمه سنگين آن مازوت است مازوت كه يكي از پس‌مانده‌هاي پالايش نفت است كه داراي پايين‌ترين كيفيت از نظر سوخت و بالاترين درجه در آلوده‌سازي هوا است در حال حاضر 30 تا 40 درصد از توليد پالايشگاه ايران مازوت است. مواد اصلي تشكيل‌دهنده نفت كوره تركيبات پارافنيك، پارافين‌ها (2[/font][font=Verdana]N-2(CH ، [/font][font=Tahoma]الفين‌هاي خطي [/font][font=Verdana]N2CNH ، [/font][font=Tahoma]نفتن‌ها (الكانهاي حلقوي و تركيبات آروماتيك است گروگرد و خاكستر نيز از مواد زائد موجود در نفت كوره هستند ارزش حرارتي نفت كوره بطور متوسط 9230 كيلوكالري بر كيلوگرم است.
در صورتي كه نفت كوره بيش از 5/0 درصد وزني سولفور داشته باشد مسائل خوردگي جدي و مشكل رسوب‌گذاري بر صفحات انتقال حرارت را همراه خواهد داشت خاكستر موجود در نفت كوره موجب از بين رفتن مواد نسوز جدارهاي كوره خواهد بود.[/font][/RIGHT]
[RIGHT][font=Tahoma]سيستم‌هاي اصلي نيروگاههاي حرارتي كه از نظر آلوده‌سازي داراي اهميت هستند:[/font][/RIGHT]
[RIGHT][font=Tahoma]بويلر
[/font][font=Tahoma]بويلر مهمترين قسمت يك نيروگاه بخاري است كه شامل درام‌ها- سوپرهيترها- ري‌هيترها- اكونومايز- تجهيزات كمكي آن، دمنده‌هاي هوا- گرمكن‌ها- جمع‌كننده خاكستر دي‌سوپرهيتر و ... است. بويلرها بصورت زير دسته‌بندي مي‌شوند.
بويلرها از لحاظ شكل ظاهري و ساختماني به دو قسمت تقسيم مي‌شوند.
بويلرهاي بدون پوشش،‌بويلرهاي با پوشش كه بيشتر در مناطق سردسير براي جلوگيري از اتلاف حرارتي مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
ازنظر سيكل آب و بخار بويلرهايي كه بالاي نقطه بحراني و زير نقطه بحراني كار مي‌كند.
بويلرهاي درام دار و بدون دارم [/font][/RIGHT][RIGHT][font=Tahoma]بويلرهاي يك بار گذر و چند بار گذر
بويلرهاي با گردش آب طبيعي و گردش آب اجباري
از لحاظ محوطه احتراق يك عبور و دو عبوره تحت خلاء و تحت فشار[/font][/RIGHT]
[RIGHT][font=Tahoma]مشعل‌ها
[/font][font=Tahoma]مشعل‌ها از دو قسمت اصلي تشكيل شده‌اند:
الف- اتمايزر كه سوخت ورودي را توسط بخار يا هوا و با فشار خود سوخت به شكل پودر در‌مي‌آيد.
ب- تنظيم‌كننده‌هاي هوا كه هواي لازم براي احتراق را تامين مي‌كنند.
قسمت اتمايزر در وسط مشعل قرار گرفته و ثابت‌كننده‌هاي هوا دور تا دور آن قرار دارند و داراي دمپرهاي تنظيم‌كننده هوا به طرف كوره است. دسته‌بندي مشعلها بر اساس سوخت مصرفي به صورت زير است[/font][/RIGHT]
[RIGHT][font=Tahoma]مشعلهاي سوخت مايع
[/font][font=Tahoma]اكثر سوخت‌ها در فاز مايع به سختي محترق مي‌شوند. بدين علت احتراق بايد در فاز بخار صورت گيرد بنابراين اولين وظيفه مشعل ايجاد شرايط تبخير يا توليد ذرات زيرسوخت مايع است. بطوري كه سوخت به ذرات ريز در حد ميكرون تبديل و به محفظه احتراق پرتاب مي‌شوند. بر اساس نحوه پودر كردن سوخت مشعلها به انواع زير تقسيم‌بندي مي‌شوند.
مشعل پودركننده بخار آب
مشعل با پودركننده هوا
مشعل با پودركننده مكانيكي
فن‌ها
فن‌هاي دمنده هوا- مكنده هوا- فن‌گردش دهنده گاز
پارامترهايي كه در اندازه‌گيري گازهاي خروجي از دودكش مهم است به شرح زير <o:p></o:p>[/font][/RIGHT]
[RIGHT][font=Tahoma]دماي گاز دودكش [/font][font=Verdana]FT[/font][font=Tahoma]
[/font][font=Tahoma]اين دما در مركز جريان گاز دودكش (مركز فلو) اندازه‌گيري مي‌شود در مركز فلو مقداري دي‌اكسيد كربن 2[/font][font=Verdana]CO [/font][font=Tahoma]و دما ماكزيمم و مقدار اكسيژن مينيمم است.<o:p></o:p>[/font][/RIGHT]
[RIGHT][font=Tahoma]منواكسيد كربن [/font][font=Verdana]CO[/font][font=Tahoma]
[/font][font=Tahoma]در نيروگاههاي گازسوز ميزان غلظت گاز منو اكسيد كربن توسط سنسور اندازه‌گيري مي شود. غلظت [/font][font=Verdana]CO [/font][font=Tahoma]در گاز دودكش در اين نوع نيروگاهها ثابت نيست در رسته‌هاي مخصوص وجود مي‌آيند از اين رو پراب [/font][font=Verdana]mltihol [/font][font=Tahoma]براي اندازه‌گيري و متوسط‌گيري مقدار منواكسيدكربن كه از كانال دودكش عبور مي‌كند به كار برده مي‌شود[/font][/RIGHT]
[RIGHT][font=Tahoma]اكسيدهاي نيتروژن
[/font][font=Tahoma]با اندازه‌گيري و كنترل اكسيدهاي نيتروژن روش براي كاهش اكسيدهاي نيتروژن كه از كوره‌ها در مرحله احتراق خارج مي‌شود به دست مي‌آيد اكسيدهاي نيتروژن شامل منواكسيد نيتروژن [/font][font=Verdana]NO
[/font][font=Tahoma] و دي‌اكسيد نيتروژن [/font][font=Verdana]NO2 [/font][font=Tahoma]است،‌منواكسيد نيتروژن را با دي‌اكسيد نيتروژن اندازه‌گيري كرده و جمع آنها معادل [/font][font=Verdana]NOX [/font][font=Tahoma]خواهد بود.
(2[/font][font=Verdana]NO+(NOX=NO

[/font][font=Tahoma]از آنجايي كه دي‌اكسيدنيتروژن گاز قابل حل در آب است. بنابراين براي تعيين دي‌اكسيد نيتروژن بايد همواره از گاز دودكش خشك استفاده كرد در غير اين صورت مقدار دي‌اكسيد نيتروژن كه در رطوبت تراكم حل نشده اندازه گرفته شود[/font][/RIGHT]
[RIGHT][font=Tahoma]اندازه‌گيري 2[/font][font=Verdana]SO[/font][font=Tahoma]
[/font][font=Tahoma]دي‌اكسيدسولفور موجود در گاز دودكش از سوخت‌هاي گوگردي از قبيل نفت- ذغال‌سنگ و يا مخلوطي از اين سوخت‌ها ناشي مي‌شود كه مقدار كمي در آب حل مي‌شود. چنانچه دماي گاز تا زيرنقطه شبنم بخار آب تنزل كند احتمال مي‌رود كه اسيد سولفوريك توليد مي‌شود. از اين رو دودها در كانال دودكش بالا مي‌روند و باعث آلودگي شديد مي‌شوند.
به علت قابل حل بودن [/font][font=Verdana]SO2 [/font][font=Tahoma]در آب بايد از گاز دودكش خشك استفاده شود و قبل از اندازه‌گيري گاز را با دستگاه خشك كرد.
در جايي كه غبار در گاز دودكش وجود دارد چون اين بخار باعث گرفتگي سنسور [/font][font=Verdana]SO2 [/font][font=Tahoma]
مي‌شود بايد حتماً‌از فيلتر استفاده كرد سپس اندازه‌گيري شود[/font][/RIGHT]
[RIGHT][font=Tahoma]اندازه‌گيري [/font][font=Verdana]CO2[/font][font=Tahoma]
[/font][font=Tahoma]دي‌اكسيدكربن موجود در گاز دودكش به عنوان مشخصه‌اي براي كيفيت (راندمان) كوره است حرارت اتلافي گاز دودكش در صورتي كه مقدار [FONT=Verdana]CO2[/font][/FONT][font=Tahoma]حتي‌الامكان بالا باشد و همچنين ميزان هواي اضافي آن اندك باشد. كمترين مقدار خواهد بود هر كدام از سوختها داراي ماكزيمم مقداري براي [FONT=Verdana]CO2[/font][/FONT][font=Tahoma]موجود در گاز دودكش است كه البته در عمل دست نيافتني است[/font][/RIGHT]
[RIGHT][font=Tahoma]اندازه‌گيري ميزان نسبت هوا
[/font][font=Tahoma]اكسيژن مورد نياز براي احتراق در بويلر توسط هواي احتراق فراهم مي‌آيد. براي رسيدن به احتراق كامل هواي مورد نياز واقعي بايد از مقدار تئوري آن بيشتر باشد[/font][/RIGHT]
[RIGHT][font=Tahoma]راندمان خالص ([/font][font=Verdana]Net effiqency[/font][font=Tahoma])
[/font][font=Tahoma]راندمان خالص راندماني است كه در آناليز گاز دودكش محاسبه مي‌شود. البته هنگامي كه هيچگونه بخار آبي وجود نداشته باشد و حرارت در گاز دودكش محسوس باشد. پس براي محاسبه راندمان خالص بايد از مقدار گرماي خالص ايجاد شده توسط سوخت استفاده كرد.<o:p></o:p>[/font][/RIGHT]
[RIGHT][font=Tahoma]راندمان غيرخالص
[/font][font=Tahoma]راندماني است كه در آناليز گاز دودكش محاسبه مي‌شود البته در صورتي كه در گاز دودكش حرارت نهايي بخار آب وجود داشته باشد بنابراين براي محاسبه گاز دودكش كه هدر رفته بايد از مقدار گرماي غيرخالص ايجاد شده توسط سوخت استفاده شود[/font][/RIGHT]
[RIGHT][font=Tahoma]اندازه‌گيري آلاينده‌هاي هوا در دود خروجي دودكش‌هاي نيروگاههاي سيكل تركيبي
هدف اندازه‌گيري‌ ميزان آلاينده‌هاي موجود در هواي خروجي از دودكشها و مقايسه با استانداردها در جهت ارزيابي كيفيت هوا و در صورت لزوم اتخاذ استراتژي مناسب جهت حذف يا كاهش آلودگي و رساندن حد آلودگي به ميزان مجاز در جهت حفظ و صيانت محيط‌زيست پيرامون نيروگاه است.
اين سنجش‌ها با هماهنگيهاي قبلي با نيروگاه مورد نظر به منظور استقرار سيستم‌هاي مديريت كيفيت زيست‌محيطي (14001و مدريت كيفيت ايمني و بهداشت ([/font][font=Verdana]ISO[/font][font=Tahoma]
صورت پذيرفته است.[/font][/RIGHT]