هر آنچه در ادامه مطالعه خواهید کرد:
نحوه کارکرد نیروگاه سیکل ترکیبی
نیروگاه‌های سیکل ترکیبی یکی از پیشرفته‌ترین و کارآمدترین روش‌ها برای تولید برق در جهان امروز هستند. این نوع نیروگاه‌ها با استفاده از ترکیب دو چرخه حرارتی مختلف، یعنی چرخه گازی و چرخه بخار، به بهره‌وری بالا در تولید انرژی دست می‌یابند. در این مطلب، به بررسی نحوه کارکرد نیروگاه سیکل ترکیبی و مزایای آن می‌پردازیم.
اصول اولیه نیروگاه سیکل ترکیبی
نیروگاه سیکل ترکیبی از دو بخش اصلی تشکیل شده است:
توربین گازی: در این بخش، گاز طبیعی یا سوخت دیگری در محفظه احتراق سوزانده میشود و گازهای داغ حاصل از احتراق، توربین گازی را به حرکت درمی‌آورند. این توربین انرژی مکانیکی تولید می‌کند که برای چرخاندن ژنراتور و تولید برق استفاده میشود.
توربین بخار: گازهای داغ خروجی از توربین گازی هنوز انرژی حرارتی زیادی دارند. به جای هدر دادن این انرژی، از آن برای تولید بخار در یک بویلر بازیافت حرارتی (HRSG) استفاده میشود. بخار تولید شده سپس به توربین بخار هدایت شده و برق بیشتری تولید می‌کند.
این ترکیب دو چرخه باعث میشود که نیروگاه‌های سیکل ترکیبی نسبت به نیروگاه‌های تک‌چرخه (مانند نیروگاه‌های گازی یا بخاری معمولی) بازده بسیار بالاتری داشته باشند.
نیروگاه سیکل ترکیبی
توربین گازی یکی از پرکاربرد ترین مولد نیروی مکانیکی در نیروگاه ها می باشد. سوخت اولیه که می تواند گاز یا سوخت های دیگر مانند بنزین و … باشد پس از ترکیب با هوای فشرده در توربین می سوزد. این واکنش شمیایی نیرو محرکه ی توربین گازی را ایجاد می کند. گازهای فوق العاده داغ خروجی از این توربین برای تولید بخاطر استفاده می شوند. بخار تولیدی نیز در توربین های بخاری استفاده می شود. این روش در تولید انرژی سیکل ترکیبی نام دارد.
توربین گازی
توربین های گازی یکی از اصلی ترین مولد های نیروی مکانیکی در نیروگاه ها هستند. با ترکیب توربین های گازی با توربین های بخار، نیروگاه سیکل ترکیبی ایجاد می شود. برای این کار گازهای فوق العاده داغ خروجی توربین گازی برای ایجاد بخار و چرخش توربین بخار استفاده می شود.
استفاده از توربین های گازی برای تولید برق یک روش عمومی می باشد. این توربین ها به تنهایی دارای راندمان زیادی نبوده و حرارت بسیار زیادی نیز تولید می کنند. جهت افزایش راندمان از حرارت بسیار بالای خروجی توربین های گاز جهت بخار کردن آب استفاده می شود. بخار آب تولید شده در ادامه جهت چرخش توربین بخار استفاده می شود. ترکیب این دو توربین با یکدیگر تحت عنوان نیروگاه سیکل ترکیبی؛ راندمان بهتری خواهند داشت.
چرخه های توربین های گازی
گاز داغ ایجاد شده از محفظه احتراق یا راکتور بعنوان سیال اصلی برای حرکت توربین در حالت مستقیم و غیر مستقیم قابل استفاده است.در حالت مستقیم سیال داغ باعث گرم شدن سیال ثانویه میشود که عامل حرکت توربین میشود برای هر دو چرخه مستقیم و غیر مستقیم ممکن است. ترکیبی از سیکل باز یا بسته داشته باشیم.
چرخه باز مستقیم
سیال در نقطه ۱ وارد کمپرسور شده و در نقطه ۲ بصورت فشرده خارج میشود سپس گاز متراکم وارد وارد محفظه بخار یا راکتور میشود.در حالت ایده آل با ثابت ماندن فشار آن سیال بصورت داغ در نقطه ۳ خارج میشود پس از آن با ورود به توربین و چرخش آن از نقطه ۴ خارج میگردد گاز یا هوای خروجی داغ سپس وارد اتمسفر شده و سپس گاز سرد باز از نقطه ۱ وارد سیستم میشود
چرخه باز غیر مستقیم
این چرخه تقریبا مشابه چرخه باز مستقیم است، با این تفاوت که هوای متراکم شده در نقطه ۲ بعنوان سیال ثانویه گرمای مورد نیاز خودرا از طریق مبدل حرارتی میگیرد.این نوع چرخه برای مواردی مناسب است که از لحاظ شرایط محیطی نتوان از گرمایش مستقیم هوا سود جست و این گرمایش ممکن است از طریق یک نیروگاه یا راکتور هسته ای تامین گردد.
چرخه بسته مستقیم
دراین حالت هیچ گازی از توربین وارد اتمسفر نمی شود. گازی که اکثرا در این سیستم مورد استفاده قرار می گیرد هلیوم است . دراین چرخه گاز سرد شده و پس از فشرده شدن وارد راکتور شده و پس از چرخاندن توربین فشار آن افت می کند و سپس وارد مبدل حرارتی و کمپرسور می شود.
چرخه بسته غیر مستقیم
این چرخه ترکیبی از چرخه باز مستقیم و چرخه بسته مستقیم است.در این حالت راکتور توسط مبدل حرارتی از سیال یا گاز مورد استفاده در توربین مجزا شده است.گرمای گاز مورد استفاده پس از عبور از توربین توسط مبدل حرارتی به اتمسفر داده میشود.
نوشته های مشابه
مراحل کارکرد نیروگاه سیکل ترکیبی
ورود سوخت و احتراق: سوخت (معمولاً گاز طبیعی) وارد محفظه احتراق میشود و با هوا مخلوط شده و می‌سوزد. این فرآیند باعث ایجاد گازهای داغ با دمای بالا میشود.
حرکت توربین گازی: گازهای داغ وارد توربین گازی شده و پره‌های آن را به حرکت درمی‌آورند. این حرکت مکانیکی برای تولید برق در ژنراتور استفاده میشود.
بازیافت حرارت: گازهای داغ خروجی از توربین گازی وارد بویلر بازیافت حرارتی می‌شوند. در این بخش، حرارت باقی‌مانده برای تولید بخار استفاده میشود.
تولید برق در توربین بخار: بخار تولید شده وارد توربین بخار میشود و با حرکت دادن پره‌های آن، برق بیشتری تولید می‌کند.
تخلیه و خنک‌سازی: بخار خروجی از توربین بخار معمولاً به یک کندانسور هدایت میشود تا خنک شده و به آب تبدیل شود. این آب دوباره به چرخه بازمی‌گردد.
مزایای نیروگاه سیکل ترکیبی
بهره‌وری بالا: بازده نیروگاه‌های سیکل ترکیبی معمولاً بین ۵۰ تا ۶۰ درصد است که بسیار بالاتر از نیروگاه‌های تک‌چرخه است.
کاهش آلایندگی: با استفاده بهینه از انرژی حرارتی، میزان سوخت مصرفی و در نتیجه آلاینده‌های زیست‌محیطی کاهش می‌یابد.
انعطاف‌پذیری در عملکرد: نیروگاه‌های سیکل ترکیبی می‌توانند به سرعت روشن یا خاموش شوند و برای پاسخگویی به تغییرات تقاضای برق مناسب هستند.
استفاده از سوخت‌های متنوع: این نیروگاه‌ها معمولاً از گاز طبیعی استفاده می‌کنند که یکی از سوخت‌های پاک‌تر نسبت به زغال‌سنگ یا نفت است.
نتیجه‌گیری
نیروگاه‌های سیکل ترکیبی با ترکیب دو چرخه حرارتی مختلف، راهکاری هوشمندانه برای افزایش بهره‌وری و کاهش اثرات زیست‌محیطی ارائه می‌دهند. این فناوری پیشرفته نه تنها به صرفه‌جویی در مصرف سوخت کمک می‌کند، بلکه نقش مهمی در تأمین انرژی پاک و پایدار دارد. با توجه به نیاز روزافزون به انرژی الکتریکی و اهمیت حفاظت از محیط زیست، نیروگاه‌های سیکل ترکیبی یکی از بهترین گزینه‌ها برای آینده صنعت انرژی هستند.
جهت مشاوره خرید و استعلام قیمت، نصب و راه اندازی، راهنمایی، گارانتی و مشخصات فنی ژنراتور گازی با کارشناسان دیزل صنعت تماس بگیرید. (۳۳۳۵۹۸۱۸ – ۰۴۱ ).
