پاورپوینت مشخصات واحدهای تولید انرژی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

مشخصات واحدهای تولید انرژی
فصل دوم

اسلاید 2 :

انواع واحدهای تولیدی

در اغلب کشورها، بیشتر نیروگاه ها از نوع بخاری هستند.
سوخت: زغال سنگ،گاز، نفت و اورانیوم
مثال: آمریکا 1987، 85% بخار، 10% آبی
در آمریکا اولین واحد حرارتی هسته ای، 90 مگاوات 1957
واحدهای گازی، جهت تامین پیک بار، بازدهی پایین
سایر واحدها: ژنراتورهای بادی، ژئوترمال، مولدهای خورشیدی و .
پارامترهاي متعدد در مطالعات سيستم قدرت
مشخصه های ورودي-خروجي یکی از مهم ترين پارامترها در بهره برداري اقتصادي از سيستم قدرت

اسلاید 3 :

واحدهای بخار
تعاریف

ورودي ناخالص (Gross Input): ورودی کلی به واحد،
سوخت واحد توليد بر حسب حجم سوخت مصرفي در ساعت، نرخ ارزش حرارتي آن و يا نرخ هزينه بيان مي شود.
خروجی خالص (Net Output): مقدار انرژی الکتریکی حاصله از ژنراتور
نرخ حرارتي ورودي (Heat rate (H)): MBtu/h
F: نرخ هزينه (حاصلضرب بهاي سوخت در نرخ حرارت ورودي _واحد پول بر ساعت)
هزينه بهره برداري= هزينه پرسنل+نگهداري+هزينه سوخت

اسلاید 4 :

منحنی ورودی-خروجی واحد بخار
محاسبات طراحي يا آزمايش هاي حرارتي
تغيير با گذشت زمان از بهره برداري نيروگاه ها
در حالت ايده آل بصورت محدب و هموار نشان داده مي شود.
حداقل توان قابل توليد توسط واحد به علت محدودیت حداقل تولید بخار و سیکل احیا در توربین مطرح مي گردد و حدود 30% توان نامی واحد است.
Pmax معمولا 5% بیشتر از توان نامی واحد

اسلاید 5 :

منحنی نرخ افزایشی حرارتی
مشتق منحنی ورودی-خروجی
تغيير در نرخ حرارتي به ازاي تغيير در توان خروجي واحد
با ضرب نرخ حرارتي افزايشي در بهاي سوخت، هزينه افزايشي سوخت حاصل مي گردد.

اسلاید 6 :

نرخ خالص حرارتي H/P
نشان دهنده حرارت ورودي مورد نياز به ازاي هر كيلووات ساعت خروجي است (معكوس راندمان).
تابعي از پارامترهاي طراحي از قبيل شرايط اوليه بخار، مراحل احياي حرارتي، درجه حرارت احيا، فشار كندانسور و پيچيدگي سيكل احياي تغذيه است.
راندمان توربينهای بخار=30 -35 درصد

اسلاید 7 :

تنوع مشخصات واحدهاي توليد بخاري
واحدهاي بزرگ بخار داراي چند شير بخار مي باشند
با افزايش بار واحد بخار ورودي نيز افزايش مي يابد.
با باز شدن يك شير تلفات دريچه كنترل بخار به سرعت افزايش يافته و موجب جهش ناگهاني در نرخ حرارت مي گردد. در نتيجه موجب ناپيوستگي در مشخصه نرخ افزايشي حرارتي مي گردد.
با توجه به نامحدب بودن اين مشخصه ها استفاده از آنها، در روشهاي بهينه سازي محدود مي گردد.

اسلاید 8 :

(نيروگاه شاخك مشترك-Common Header)
شامل تعدادي بويلر مي باشد كه به يك مسير اصلي بخار (شاخك) متصل اند
عمدتاً به منظور تامين بخار مورد نياز براي نواحي پرجمعيت
در طول دهه 1960 ميلادي به تدريج از رده خارج شده اند

اسلاید 9 :

توربين گاز

هواي ورودي در يك كمپرسور دوار فشرده شده و سپس با سوخت گاز در محفظه احتراق تركيب مي گردد
انبساط ايجاد شده در محفظه احتراق موجب حركت كمپرسور، توربين و ژنراتور مي گردد.
گاز خروجي از دودكش به هوا وارد مي شود
راندمان سيكل ساده=25-30%
تامين پيك بار، نصب سریع
قیمت زیاد

اسلاید 10 :

توربين گاز و سيكل تركيبي-Combined Cycle Plant
گاز خروجي سيكل ساده وارد توليد كننده هاي حرارتي بازيافت بخار مي گردد تا توربين بخار ديگري را تغذيه نمايد
راندمان بالاي سيكل ترکیبی از مزاياي آن است (بالای 45%)
HRSG: heat-recovery steam generator

اسلاید 11 :

مشخصه واحدهاي سيكل تركيبي
وجود ناپيوستگي و شيب منفي در مشخصه نيروگاههاي سيكل تركيبي، برنامه ريزي براي توزيع اقتصادي بار را با مشكل مواجه مي سازد.

اسلاید 12 :

نیروگاه هسته ای آب سبک
راکتور
آب تحت فشارpressurized water reactor (PWR)
آب جوشboiling water reactor (BWR)
سوخت
اورانیوم غنی شده 2 تا 4 درصد

اسلاید 13 :

نیروگاه آبی
استفاده از پتانسیل آب پشت سد
سرمایه گذاری بسیار زیاد
هزینه جاری کم
پیچیدگی محاسبه تغییر ارتفاع آب و پاسخ نیروگاه ← دیسپاچ به صورت ذخیره چرخان

اسلاید 14 :

داراي مشخصه اي شبيه واحدهاي بخار (ورودي دبي آب؛ خروجي مگاوات)
در محدوده حداقل خروجي تا مقدار نامي، مشخصه بصورت خطي است. ليكن در توانهاي بيش از مقدار نامي به دليل كاهش راندمان ، ميزان دبي آب مورد نياز افزايش مي يابد.

اسلاید 15 :

واحدهاي توليد تلمبه اي ذخيره اي-Pumbed Storage Hydroelectric Plant
آب توسط پمپ به حوضچه هاي بالا دست انتقال مي يابد تا در زمانهاي مناسب براي توليد انرژي الكتريكي مورد استفاده قرار گيرد
در حالت نيروگاهي داراي مشخصه عادي مي باشند.
مشخصه نيروگاههاي آبي تحت تاثیر ساختارهاي هيدروليكي قرار دارند. بنابراين هماهنگي نيروگاههاي آبي و حرارتي از موضوعات مهم و قابل توجه در بهره برداري از سيستمهاي قدرت به شمار مي رود.

اسلاید 17 :

ذخیره سازی انرژی
ذخیره سازی در هنگام کم باری (قیمت پایین)
تولید برق در شرایط پرباری (قیمت بالا)
برخی از سیستمهای ذخیره ساز انرژی
Pumped hydro
CAES (compressed air energy storage)
Flywheel
SMES (superconducting magnetic energy storage)
Chargeable batteries
Fuel cells
Ultra capacitors

اسلاید 18 :

انرژیهای تجدیدپذیر
Renewable energy is energy that comes from natural resources such as sunlight, wind, rain, tides, and geothermal heat.
A renewable resource is a natural resource with the ability of being replaced through biological or natural processes and replenished with the passage of time.
Renewable fuels are those fuel sources that can be burned in conventional generation systems such as boiler–turbine–generators, gas turbine generators, and diesel generators.
Organic plant matter, known as biomass, can be burned, gasified, fermented, or otherwise processed to produce electricity.
Geothermal energy extracts steam directly from the earth and uses it to power turbine generator units.
Ocean energy can also be used to produce electricity. In addition to tidal energy, energy can be produced by the action of ocean waves, which are driven by both the tides and the winds. Because of their link to winds and surface heating processes, ocean currents are considered as indirect sources of solar energy.

اسلاید 19 :

انرژی باد

اسلاید 20 :

انرژی خورشید
Photovoltaic sources
Concentrated solar power