مبدلهاي حرارتي نيروگاهي و تأسيسات حرارتي برودتي

نيروگاه منتظر قائم در زميني به مساحت تقريبي يك كيلومتر مربع واقع در كيلومتر هفت جاده ملارد در ناحيه كرج بنا شده و در حال حاضر داراي چهار واحد بخار است كه هر يك به ظرفيت اسمي ۲۵/۱۵۶ مگاوات و ۶ واحد گازي، سه واحد سيكل تركيبي مي باشد. اولين واحد بخار نيروگاه در تاريخ ۲۹/۶/۵۰ آماده بهره برداري شد و با شبكه پارالل گرديد.

سوخت مصرفي نيروگاه گاز و سوخت سنگين از نوع مازوت و گازوئيل است كه مازوت مصرفي از پالايشگاه تهران توسط خط لولة مستقيم به نيروگاه فرستاده مي شود. آب مصرفي نيروگاه نيز توسط ۹ حلقه چاه عميق كه در محوطه و در خارج محوطه نيروگاه حفر شده تأمين مي گردد.
نيروگاه داراي قسمت هاي اصلي به شرح زير مي باشد:

۱- قسمت شيمي و تصفيه آب: وظيفه اين قسمت توليد آب بردن بدون سختي (تصفيه فيزيكي) و آب مقطر (بدون يون) مورد نياز واحد را مي باشد . همچنين مواد شيميايي لازم را در سيكل هاي آب و بخار تزريق مي كند و در فواصل معين آزمايشات لازم جهت تعيين وضعيت شيميايي سيكل آب و بخار نيروگاه را انجام مي دهد.

۲- بويلر: بويلر هر واحد از نوع درام دار ري هيت دار، كوره آن تحت فشار و داراي فن گردش دهنده گاز مي باشد. طبق طرح توليد ۰۰۰/۱۰۰/۱ پوند بخار در ساعت با فشار psi 1875 و درجه حرارت ۱۰۰۵ در خروجي ري هيتر دارد. راندمان كل بويلر برابر ۹۰ درصد مي باشد.
۳- سيكل آب تغذيه: در سيكل آب تغذيه واحد سه گرمكن فشار ضعيف از نوع بسته، يك ديراتور يا دي گارز از نوع باز يا تماس مستقيم و دو گرمكن فشار قوي از نوع بسته منظور شده است. اين سيكل طبق طرح قادر است آب تغذيه را از ۱۰۸ در كندانسور به ۴۵۰ در ورود به بويلر برساند.

۴)آب خام: سيستم آب خام فقط از چندين لوله و شير تشكيل شده است و آب را به مقدار لازم به تمام نيروگاه كه به آن احتياج است مي فرستد. تأمين آب خام توسط چندين حلقه چاه عميق مي باشد بدين ترتيب كه آب چاه ها به تلمبه خانه و استخر دمنده آب فرستاده شده و از تلمبه خانه توسط پمپ ها به لولة اصلي آب خام فرستاده مي شود. چون اين سيستم به ديگر سيستم ها وابستگي ندارد مي توان هر زمان كه لازم شد آنرا در مدار قرار داد و عملاً اين سيستم هميشه در مدار است حتي اگر تمام قسمت ها متوقف باشند براي تأمين آب آتش نشاني بايد مدار باز باشد.

در مورد بسته نگه داشتن اشنعاب هائي كه به آن احتياج ندارند بايد دقت فراوان شود چون هرگونه غفلت در اين مورد سبب وارد آمدن خسارت مي گردد مثلاً ممكن است كه كيفيت آب موجود در تانك هاي آب تصفيه شده را پائين آورد.

در شرايط نرمال بهره برداري، تأمين آب مخازن براي تهيه محلول هاي شيميائي مورد نياز دستگاه ها توسط آب مقطر (واقع در خروجي پمپ كندانسور هر واحد) مي باشد ولي اگر سيستم آب كندانسه در مدار نباشد (در شروع راه اندازي) مي توان از آب خام جهت تهيه محلول شيميائي استفاده نمود. سيستم آب خام از يك لولة ۱۶ اينچي تشكيل شده كه انشعاب هاي مشروحه زير را تغذيه مي كند:

الف: يك لوله ۴ اينچ جهت آب آتش نشاني
ب: يك لوله ۴ اينچ جهت تغذيه ورودي آب شستشو دهنده پيش گرم كن هاي هواي دوار بويلر
پ: يك لولة ۲ ابنچ جهت تأمين آب آبكاري براي ياتاقان هاي رتور بهم زننده داخل كلاريفاير و آب معمولي جهت دوش هاي اضطراري و شستشو دهنده ها و شروع راه اندازي در صورت كمي آب فيلتر براي تهيه محلول شيميايي

د: يك لولة يك اينچ جهت روان ساز بهم زننده كلاريفاير
ه‍ : دو لولة ۲ اينچ جهت شستشوي كف كلاريفايرها
و: يك لولة ۳اينچ براي تأمين آب سيستم كلرزني

ز: دو لولة ۱۰ اينچ براي تغذيه آب خام به كلاريفاير واحد يك و دو
د: دو لولة مستقيم آب خام براي تأمين سطح برج هاي خنك كن در حالت اضطراري
۵)سيستم تصفيه آب: تصفيه خانه يا پيش تصفيه قسمتي كه آب را از خط اصلي آب خام گرفته و بعد از كلاريفاير و فيلتر كردن از نظر كيفي به حدي مي رساند كه آماده تحويل سيستم يون گيرها باشد تا در يون گيرها كليد املاح محلول در آن گرفته شود. تصفيه خانه شامل تجهيزات زير مي باشد:
الف: كلاريفاير (دستگاه گيرنده سختي آب يا تصفيه فيزيكي آب) كه تا ۲۱۶۸ گالن در دقيقه آب خام جهت تصفيه به آن وارد مي شود و خود نيز مجهز به تجهيزات زير است.

۱- شير پروانه اي جهت كنترل ورود آب خام به كلاريفاير
۲- جريان سنج FE13 كه جريان آب خام به كلاريفاير را اندازه گرفته و انتقال دهنده جريان ۱۳FT كه سيگنال متناسب با جريان آب خام به ۱۳ FTR مي فرستد و همچنين ميزان كلر تزريقي به كلاريفاير توسط سيگنال فوق كنترل مي شود.
۳- شير كنترل سطح با شيرهاي جداساز و شير فرعي (by pass)

۴- شير بك فلاش كه با هوا عمل مي كند و هواي آن از طريق شير سلونوئيدي فرستاده مي شود.
۵- شير هوائي تخليه لجن كه هواي عمل كننده آن از طريق شير سلونوئيدي فرستاده مي شود.
۶- چهار مسير تغذيه شيميايي كه عبارتند از: يك مسير كلر به ورودي آب خام به كلاريفاير، يك مسير تزريق كلرور فريك بداخل قيفي كلاريفاير و دو مسير تغذيه آب آهك بداخل قيفي كلاريفاير

۷- مسير آب جهت آبكاري يا ياطاقان بالا و پائين محور يا رتور كلاريفاير
۸- تعدادي مسير نمونه گير از قسمت هاي مختلف كلاريفاير و شير پروانه اي خروجي كلاريفاير
سيستم تغذيه شيميايي: تغذيه شيميايي براي تصفيه اوليه آب در سيستم پيش تصفيه بكار مي رود كه شامل: تزريق كلر به ورودي آب خام به كلاريفاير و تزريق كلر و اسيد سولفوريك به ورودي آب تانك كلاريفاير شده. كلر به صورت گاز محلول در آب تزريق مي شود و كلرورفريك، آهك، اسيد سولفوريك بصورت محلول هاي نسبتاً ضعيف، يا رقيق بوسيله پمپ ها تزريق مي گردد. تزريق مواد شيميايي بطور اتوماتيك و متناسب با جريان آب خام ورودي به كلاريفاير انجام مي گيرد. جريان ورودي بوسيلة يك جريان سنج اندازه گيري شده و توسط انتقال دهنده سيگنال متناسب جريان جهت كنترل تزريق مواد شيميايي فرستاده مي شود. غلظت محلول ها و ميزان كلر تزريقي بستگي به كيفيت آب خام دارد كه توسط واحد شيمي تعيين مي گردد.

يون گيرها: يون گيرها يا بي يون كننده ها قسمت آخر تصفيه آب را جهت تأمين آب مقطر (بدون يون) مورد نياز بويلر تشكيل مي دهند.
بعلت بالا بردن فشار و درجه حرارت در بويلر آب مورد استفاده بويلر بايد بهترين كيفيت ممكنه را دارا باشد به همين دليل از دو دستگاه يون گير به صورت سري و پشت سر هم استفاده مي شود. نخستين دستگاه شامل كاتيون و آنيون (كاتيون گيرنده يون هاي مثبت و آنيون گيرنده يون هاي منفي مي باشد) است كه آب خروجي آنها جهت تصفيه بيشتر از دستگاه دوم كه اصطلاحاً آن را ميكس بد (گيرنده يون هاي ضعيف منفي و پالايش مجدد) مي نامند گذرانده مي شود. براي هر واحد يك سري كامل كاتيون و آنيون و ميكس بد وجود دارد. در ابتداي تصفيه كلر در محل ورودي آب به كلاريفاير وارد شده و با آن مخلوط مي گردد. آب آهك و كلرور فريك جهت كمك به عمل تصفيه و به قسمت وسط يا قيفي كلاريفاير وارد مي شود و با آب كلر شده شده مخلوط مي گردد.

در ابتداي راه اندازي سيستم پيش تصفيه ۳ تا ۷ روز وقت صرف ساختن لجن يا رسوبات در كف كلاريفاير مي شود. اين لجن عمل رسوب گيري را بهتر مي سازد. زيرا به مقدار زيادي كيفيت آب خروجي از كلاريفاير بستگي به مقدار اين لجن دارد و در طول راه اندازي مي توان مقدار رسوب و لجن تشكيل شده در كف كلاريفاير را آزمايش كرد. جهت جلوگيري از زياد شدن سطح لجن و ثابت نگه داشتن آن هرچند ساعت يكبار (حدود چهار ساعت) مقداري از لجن هاي اضافي از طريق تخليه كلاريفاير خارج مي گردد. آب خروجي از كلاريفاير وارد تانك كلاريفاير مي شود و در آن ذخيره مي گردد. در محل ورودي تانك به آن كلر و اسيد

سولفوريك جهت تصفيه بيشتر اضافه مي شود. آب كلاريفاير شده از تانك ذخيره توسط پمپ و از طريق يك شير كنترل سطح، مخزن دو راهه و تانك فيلتر به تانك آب فيلتر شده فرستاده مي‌شود، آب فيلتر شده بوسيلة پمپ ها از تانك آب فيلتر شده به يون گيرها فرستاده مي شود و بعد از عبور از كاتيون و آنيون و ميكس بد به تانك ذخيره آب مقطر وارد مي گردد. بعد از مدتي كه يون گيرها اشباع مي شوند يا يون در آب خروجي مشاهده مي شود بطور اتوماتيك از مدار خارج و در سيكل احياء قرار مي گيرند و پس از احياء مجدداً آماده بهره برداري مي شوند و تا زماني كه يك سري يون گير در حال احياء است سري دوم يون گير در حال بهره برداري است و آب مقطر مورد نياز را تأمين مي‌كند.

۶)برج خنك كن: برج خنك كن واحد بخار از نوع تر يا تبخيري است و هر برج داراي شش عدد قيفي پنكه دار بمنظور كمتر شدن فشار منطقه ريزش آب از اتمسفر مي باشد. ساختمان برج از چوب ساخته شده است. آب خنك شده از استخر كف برج توسط سه پمپ آب گردشي (c.w.p) كه دو عدد آنها در بهره برداري نرمال در حال كار مي باشد به كندانسور فرستاده مي شود. طبق طرح جري

ان آب در حال گردش از برج به كندانسور توسط پمپ ها GPM000/750 مي باشد و هربار قادر است حدود Btu000/000/450 حرارت از كندانسور جذب كند.
همچنين نيروگاه داراي سه عدد برج از نوع برج طبيعي يا natural draught cooling tower مي باشد. بدنه خارجي اين برجها از بتون مسلح مي باشد كه بروي پايه قرار دارند. آب كندانسور توسط c.w pump به ارتفاع ۱۵-۱۰ متري بالاي برج فرستاده مي شود و از طريق رادياتورهائي پائين مي آيد و حرارت گرفته شده توسط رادياتورها بوسيله هوائي كه از قسمت زيرين به بالاي برج كه به واسطة ارتفاع بلند و دمپرهاي برج ايجاد مي گردد از دهانة بالاي برج خارج مي شود.
سيستم كنترل: در واحدهاي بخار نيروگاه بيشتر از سيستم هاي نئوماتيكي و الكتريكي جهت نشان دهنده ها، باز و بسته كردن شيرها و كنترل سطح مخازن و وضعيت دمپرها و شيرها استفاده شده است.

رنگ لوله ها: در اين نيروگاه لوله ها و خطوط انتقال مواد به رنگ هاي مشخصي هستند براي مثال خطوط آب خام و آب خنك كن به رنگ سبز، لوله هاي روغن به رنگ زرد، لوله هاي آب آتش نشاني به رنگ قرمز و لوله هاي سوخت به رنگ سياه مي باشد.
توربوژنراتور: توربين هر واحد داراي سه قسمت IP. LP و HP پشت سرهم مي باشد و شافت آن توسط كوپلينگ به شافت ژنراتور متصل است. ژنراتور كاملاً بسته و تحت فشار هيدروژن با ماكزيمم فشار psi30 مي باشد.