شاهد بالصور.. المذيعة المغضوب عليها داخل مواقع التواصل السودانية "تسابيح خاطر" تصل الفاشر    الدعم السريع يضع يده على مناجم الذهب بالمثلث الحدودي ويطرد المعدّنين الأهليين    وزير الطاقة يتفقد المستودعات الاستراتيجية الجديدة بشركة النيل للبترول    المالية توقع عقد خدمة إيصالي مع مصرف التنمية الصناعية    أردوغان: لا يمكننا الاكتفاء بمتابعة ما يجري في السودان    مناوي: المدن التي تبنى على الإيمان لا تموت    بالصورة.. "حنو الأب وصلابة الجندي".. الفنان جمال فرفور يعلق على اللقطة المؤثرة لقائد الجيش "البرهان" مع سيدة نزحت من دارفور للولاية الشمالية    بالصورة.. "حنو الأب وصلابة الجندي".. الفنان جمال فرفور يعلق على اللقطة المؤثرة لقائد الجيش "البرهان" مع سيدة نزحت من دارفور للولاية الشمالية    أردوغان يفجرّها داوية بشأن السودان    القادسية تستضيف الامير دنقلا في التاهيلي    تقارير تتحدّث عن قصف مواقع عسكرية في السودان    بمقاطعة شهيرة جنوب السودان..اعتقال جندي بجهاز الأمن بعد حادثة"الفيديو"    اللواء الركن"م" أسامة محمد أحمد عبد السلام يكتب: الإنسانية كلمة يخلو منها قاموس المليشيا    وزير سوداني يكشف عن مؤشر خطير    شاهد بالفيديو.. عودة تجار ملابس "القوقو" لمباشرة البيع بمنطقة شرق النيل بالخرطوم وشعارهم (البيع أبو الرخاء والجرد)    ((سانت لوبوبو الحلقة الأضعف))    مانشستر يونايتد يتعادل مع توتنهام    شاهد بالفيديو.. مودل مصرية حسناء ترقص بأزياء "الجرتق" على طريقة العروس السودانية وتثير تفاعلا واسعا على مواقع التواصل    بالصورة.. رجل الأعمال المصري نجيب ساويرس: (قلبي مكسور على أهل السودان والعند هو السبب وأتمنى السلام والإستقرار لأنه بلد قريب إلى قلبي)    إحباط محاولة تهريب عدد 200 قطعة سلاح في مدينة عطبرة    السعودية : ضبط أكثر من 21 ألف مخالف خلال أسبوع.. و26 متهماً في جرائم التستر والإيواء    الترتيب الجديد لأفضل 10 هدافين للدوري السعودي    «حافظ القرآن كله وعايشين ببركته».. كيف تحدث محمد رمضان عن والده قبل رحيله؟    محمد رمضان يودع والده لمثواه الأخير وسط أجواء من الحزن والانكسار    وفي بدايات توافد المتظاهرين، هتف ثلاثة قحاتة ضد المظاهرة وتبنوا خطابات "لا للحرب"    أول جائزة سلام من الفيفا.. من المرشح الأوفر حظا؟    مركزي السودان يصدر ورقة نقدية جديدة    برشلونة ينجو من فخ كلوب بروج.. والسيتي يقسو على دورتموند    شاهد بالفيديو.. "بقال" يواصل كشف الأسرار: (عندما كنت مع الدعامة لم ننسحب من أم درمان بل عردنا وأطلقنا ساقنا للريح مخلفين خلفنا الغبار وأكثر ما يرعب المليشيا هذه القوة المساندة للجيش "….")    "واتساب" يطلق تطبيقه المنتظر لساعات "أبل"    بالصور.. أشهرهم سميرة دنيا ومطربة مثيرة للجدل.. 3 فنانات سودانيات يحملن نفس الإسم "فاطمة إبراهيم"    بنك السودان .. فك حظر تصدير الذهب    بقرار من رئيس الوزراء: السودان يؤسس ثلاث هيئات وطنية للتحول الرقمي والأمن السيبراني وحوكمة البيانات    ما الحكم الشرعى فى زوجة قالت لزوجها: "من اليوم أنا حرام عليك"؟    غبَاء (الذكاء الاصطناعي)    مخبأة في باطن الأرض..حادثة غريبة في الخرطوم    رونالدو يفاجئ جمهوره: سأعتزل كرة القدم "قريبا"    صفعة البرهان    حرب الأكاذيب في الفاشر: حين فضح التحقيق أكاذيب الكيزان    دائرة مرور ولاية الخرطوم تدشن برنامج الدفع الإلكتروني للمعاملات المرورية بمركز ترخيص شهداء معركة الكرامة    عقد ملياري لرصف طرق داخلية بولاية سودانية    السودان.. افتتاح غرفة النجدة بشرطة ولاية الخرطوم    5 مليارات دولار.. فساد في صادر الذهب    حسين خوجلي: (إن أردت أن تنظر لرجل من أهل النار فأنظر لعبد الرحيم دقلو)    حسين خوجلي يكتب: عبد الرجيم دقلو.. إن أردت أن تنظر لرجل من أهل النار!!    الحُزن الذي يَشبه (أعِد) في الإملاء    السجن 15 عام لمستنفر مع التمرد بالكلاكلة    عملية دقيقة تقود السلطات في السودان للقبض على متّهمة خطيرة    وزير الصحة يوجه بتفعيل غرفة طوارئ دارفور بصورة عاجلة    الجنيه السوداني يتعثر مع تضرر صادرات الذهب بفعل حظر طيران الإمارات    تركيا.. اكتشاف خبز عمره 1300 عام منقوش عليه صورة يسوع وهو يزرع الحبوب    (مبروك النجاح لرونق كريمة الاعلامي الراحل دأود)    المباحث الجنائية المركزية بولاية نهر النيل تنهي مغامرات شبكة إجرامية متخصصة في تزوير الأختام والمستندات الرسمية    حسين خوجلي يكتب: التنقيب عن المدهشات في أزمنة الرتابة    دراسة تربط مياه العبوات البلاستيكية بزيادة خطر السرطان    والي البحر الأحمر ووزير الصحة يتفقدان مستشفى إيلا لعلاج أمراض القلب والقسطرة    شكوك حول استخدام مواد كيميائية في هجوم بمسيّرات على مناطق مدنية بالفاشر    السجائر الإلكترونية قد تزيد خطر الإصابة بالسكري    







شكرا على الإبلاغ!
سيتم حجب هذه الصورة تلقائيا عندما يتم الإبلاغ عنها من طرف عدة أشخاص.



أداء و كفاءة محطات توليد الكهرباء ( 1 )
عمر بادي نشر في الراكوبة يوم 01 - 09 - 2015

مقالتي هذه علمية تعريفية , الغرض منها زيادة وعي القاريء الكريم و تثقيفه في مجال توليد الكهرباء و تحلية مياه البحر, و لمقالتي الحالية صلة بمقالتي السابقة التي كانت بعنوان ( التوربينات الغازية – ما لها و ما عليها ) و بما سبقها من مقالات على نفس الشاكلة . سوف أتطرق الى ما يدور من أساليب و تطوير لأداء محطات توليد الكهرباء و لرفع كفاءتها مع شمولية كل أنواع ماكينات توليد الكهرباء سواء ماكينات ديزل أم توربينات غازية أم توربينات بخارية أم توربينات مائية , مع تطلع الى الطاقة البديلة و المتجددة . أود هنا أن أفاجئ الاخوة القراء بحقيقة غائبة و هي أن في أية محطة لتوليد الكهرباء يمثل العمل ذي الصبغة الميكانيكية 70% من مجموع العمل بينما يمثل عمل الكهرباء 20% و الباقي 10% يمثله عمل الأجهزة و التحكم !
في محطة توليد كهرباء اللية في مدينة الشارقة بدولة الامارات العربية المتحدة في فترة الثمانينات عملت كمهندس تشغيل في قسم الورديات . كانت المحطة تدار في كل أقسامها بمهندسين بريطانيين و كنا قلة من المهندسين السودانيين و الهنود نعمل معهم , و قد ذكرني المهندسون البريطانيون بما كنا نسمعه في الهيئة القومية للكهرباء عن مديرها السوداني الأول قلندر و انضباط ادارته الذي ورثه من الادارة البريطانية في ما كانت تعرف عند الاستقلال بشركة النور ثم الادارة المركزية للكهرباء و المياه , و كنا بدورنا نتلقى التوجيهات من المهندسين القدامى أن نحافظ على ذلك الارث من الانضباط .
العمل في قسم التشغيل في الورديات أو المناوبة يتطلب من مهندس الوردية سواء كان ذا خلفية ميكانيكية أم كهربائية أن يكون ملما بالميكانيكا و الكهرباء معا و أن يكون سريع التصرف و أن يحفظ عن ظهر قلب كيفية اعادة ماكينات التوليد و القواطع الكهربائية عند فصلها أو عند حدوث تطفئة جزئية أم شاملة , فليس هنالك وقت للاستعانة بالكتب الارشادية و المخططات , و تتم محاسبة مهندس الوردية اذا تأخر في اعادة الكهرباء عند فصلها , الا اذا كانت هنالك أسباب قاهرة لذلك ! في محطات توليد الكهرباء الصغيرة يوجد مهندس وردية مسؤول Shift Charge Engineer يساعده عدد من الفنيين , أما في محطات توليد الكهرباء الكبيرة فيوجد مهندس وردية أول يساعده عدد من مهندسي الورديات ثم عدد من الفنيين .
بعد سنوات قلائل من التحاقي بقسم التشغيل تمت اضافة توسعة لمحطة الكهرباء لتغطية التوسع في استهلاك الكهرباء و ماء الشرب بالشارقة و تم تكوين شعبة جديدة تختص بأداء الماكينات و تم اختياري لكي أشرف على هذه الشعبة , و بمساعدة مديري التشغيل و الصيانة و مدير المحطة البريطانيين وضعت جداول و معادلات لاختبار أداء الماكينات و حساب الكفاءة و حساب التكلفة الشهرية لانتاج الكيلوات ساعة من الكهرباء و لانتاج الجالون من ماء الشرب المحلى . باختصار , هنالك طريقتان لتحلية المياه , احداهما طريقة التناضح العكسي Reverse Osmosis و الأخرى طريقة مبخرات غرف الومض المتعددة المراحل Multi-stage Flash Chambers Evaporators , فالطريقة الأولى تعمل عن طريق ضغط الماء المالح على مرشح سيليولوزي يسبب ضغطا أوزموزي يخرج به الماء الحلو من الجانب الآخر من المرشح و منتوج هذه الطريقة من المياه الحلوة أقل بكثير من الطريقة الثانية التي تعتمد على تسخين ماء البحر بالبخار ثم تمريره على غرف ذات ضغوط فراغية متدرجة تسبب تبخرا للماء في كل غرفة يبرد التبخر بماء البحر الداخل للسخان فيحدث تكثيف للماء المحلى .
في ذلك الوقت تقدمت لنيل الزمالة من المعهد البريطاني للمهندسين الميكانيكيين I.Mch.E فطلبوا مني ارسال صور من شهاداتي الدراسية و الخبرة العملية و أوراقي العلمية ثم مقابلة ممثلهم في دولة الامارات و الذي لم يراجع أوراقي الأصلية فقط بل أخضعني لامتحان عسير , و بعد ذلك طلبوا مني تحضير بحث علمي تحت عنوان : ( مقارنة التكلفة المزدوجة لانتاج الطاقة الكهربائية و تحلية مياه البحر عن طريق دورة رانكين للتوربينة البخارية ذات المخرج البخاري Pass Out , بتلك التكلفة المزدوجة عن طريق دورة بريتون للتوربينة الغازية ذات الاسترجاع الحراري من المدخنة Heat Recovery Steam Generator لاعداد البخار , و لاستعمال البخار في الحالتين لتحلية مياه البحر عن طريق مبخرات غرف الومض المتعددة المراحل , مع تحديد النسب ) . هذا البحث من العيار الثقيل و قد وفقني الله في اكماله على أحسن وجه .
سوف أتطرق الى حساب تكلفة توليد الكهرباء بالتفصيل لاحقا , و لكنني سوف أذكر لكم الآن كيف تحصلت على حساب تكلفة تحلية مياه البحر بالطريقتين . كانت لدينا في المحطة توربينات بخارية بها مخارج للبخار تغذي وحدات تحلية مياه البحر التي تعمل على طريقة مبخرات غرف الومض المتعددة المراحل و كانت كل القراءات متوفرة لحساب التكلفة . أما في الجانب الآخر فتوجد توربينات غازية تعمل على الدورة البسيطة بمعنى أن غازات المداخن منفتحة على الجو , و لذلك وجب تصميم و دراسة معدلات البخار المنتج عند تركيب وحدة الاسترجاع الحراري على المدخنة و عمل دراسة جدوى لتحديد النتائج و مقارنة جدواها الاقتصادية . تم عمل الدراسة على التوربينات الغازية الموجودة بالمحطة بطاقة 32 ميغاوات من نوع (الستوم ) و حجم ( فريم 6 ) و قد تم اختيار غلاية الاسترجاع الحراري بناءً على حرارة الغازات الخارجة من المدخنة و انسيابها مع الحاق نظام لحرق الوقود بها للسماح للغلاية بالعمل عند توقف التوربينة الغازية . بعد ذلك استعنت بمرجع مجلة ( عالم التوربينات الغازية ) و الذي به مخططات بيانية لشركة ( جنرال الكتريك ) الأمريكية عن غلايات الاسترجاع الحراري و بناء على معلومات الغلاية التي اخترتها توصلت الى خواص البخار المنتج من ضغط و حرارة و انسياب و تحصلت على حرارة الغازات عند مخرج الغلاية , فاتضح لي أنه من أجل تشغيل وحدة لتحلية مياه البحر على نفس الحجم المستعمل وجب تجميع بخار غلايتين من توربينتين غازيتين .
من أجل حساب تكلفة الوقود المستعمل للطاقة الكهربائية المولدة و للمياه المحلاة بواسطة البخار يجب تحويل الكل الى وحدة واحدة وهي الطاقة الحرارية فنحول الطاقة الكهربائية الى طاقة حرارية و كذا نحول الوقود و البخار المستعمل في تحلية مياه البحر الى طاقتين حراريتين , ثم نحسب التكلفة لمدة شهر مثلا لكل المدخلات من مبانٍ و ماكينات و أرض و تأمين و وقود و صيانة و مواد كيماوية و رواتب , فينتج عن ذلك معرفة تكلفة انتاج الكيلوات ساعة أو تكلفة انتاج الجالون من الماء المحلى . كانت النتيجة أن التكلفة بطريقة التوربينات البخارية ذات المخرج البخاري تساوي 0.142 درهم للكيلوات ساعة و 10.021 درهم لجالون الماء , و كانت التكلفة المتوقعة بطريقة التوربينات الغازية ذات الاسترجاع الحراري تساوي 0.096 درهم للكيلوات ساعة و 0.0168 درهم لجالون الماء . لقد قمت باعطاء نسخة من البحث الى قسم التخطيط برئاسة دائرة الكهرباء و الماء بالشارقة , و أرسلت الأصل الى المعهد البريطاني للمهندسين الميكانيكيين و نلت بموجبه الزمالة البريطانية .
بعد بضع سنوات من دراسة الجدوى التي قمت بها لانتاج الماء المحلى من التوربينة الغازية مع عمل غلاية الاسترجاع الحراري و بعد أن تركت العمل بمحطة توليد كهرباء اللية بالشارقة , تم تنفيذ مقترح بحثي كما هو و أرسلت الى زملائي بالمحطة فأمدوني بالقراءات الحقيقية التي كنت قد استنبطتها و أدخلتها في حسابات تكلفة الكهرباء المولدة و الماء المنتج , فكانت النتيجة متقاربة بشكل مذهل مع التكلفة المتوقعة التي توصلت اليها , فقد كانت التكلفة الفعلية 0.10 درهم للكيلوات ساعة و 0.0163 درهم لجالون الماء ! أما عن الكفاءة و تحسنها فقد كانت كفاءة التوربينة الغازية بدون غلاية الاسترجاع الحراري تعادل 28.5 % و بوجود غلاية الاسترجاع الحراري صارت الكفاءة تعادل 59.2 % !
نواصل في مقالة أخرى باذن الله .
د. عمر محمد صالح بادي
دكتوراة في الهندسة الميكانيكية ( قوى )
مهندس مستشار في شركة سعودكونسلت السعودية
و كاتب صحفي حائز على القيد الصحفي
[email protected]

انقر هنا لقراءة الخبر من مصدره.