رسالة من المرشد الإيراني مجتبى خامنئي    د.إبراهيم الصديق يكتب: الفولة تتفازع..    القتال وضعف الميليشيا..موسى هلال يفجرها مدوية    رئيس مجلس السيادة يؤدي صلاة عيد الفطر بمسجد القيادة العامة    الهلال السوداني يؤدي البروفة الأخيرة مساء اليوم.. و«ريجيكامب» يجهز خطته لعبور نهضة بركان    رئيس الهلال «السوباط» يطير الى كيجالي ليقود شحنة دعم استثنائية للاعبين في معركة الأبطال    نائب رئيس الهلال يتابع مران الفريق..    الأمن يداهم مخزن يبيع الوقود المهرب لعصابات التنقيب عن الذهب    شاهد بالصور والفيديو.. لقطة طريفة.. طفل سوداني يرتبك أثناء محاولته التقاط "سيلفي" مع "البرهان" وقائد الجيش يقابل الموقف بضحكات عالية    شاهد بالفيديو.. قيادي بالدعم السريع: (مرتزقة من جنوب السودان يسيطرون على مدينة "الفولة" ويطردون قواتنا وأفرادنا عردوا وتركوا نساءهم)    شاهد بالفيديو.. مليشيا الدعم السريع تهدي فنانة "سيارة" بعد أن اتهمت أفراد المليشيا بسرقة منزلها ومنازل المواطنين بالفاشر وساخرن: (العربية مشفشفة يا فنانة)    للعام التاسع على التوالي.. الفنلنديون أكثر الشعوب سعادة    996 مؤسسة صحية بالجزيرة لتقديم الخدمات في عطلة عيد الفطر    لجنة أمن سنار توجه بإقامة صلاة العيد داخل المساجد والمباني الحصينة    مفوضية العون الانساني بسنار تدشن كسوة الأيتام    إيران تفتح باب المشاركة في كأس العالم 2026    مشيتك تفضحك.. هكذا يعرف الآخرون إن كنت غاضباً أو حزيناً    غوتيريش يخاطب إسرائيل وأميركا: حان وقت إنهاء الحرب    السيسي يفاجئ الإمارات بزيارة خاطفة.. ويوجه رسالة بشأن الضربات الإيرانية    ترامب: سندمر حقل بارس للغاز إذا قررت إيران مهاجمة قطر    من المستشفى.. منة عرفة تعلن تعرضها ل وعكة صحية شديدة    القوات المسلّحة السودانية تعلن استرداد محطة مهمة    بالصورة والفيديو.. ناشطة سودانية تحكي قصة ارتباطها وزواجها من نجم السوشيال ميديا "برهومي": (الشاريك وعايزك بحارب عشانك وعمرو م يلعب بيك)    مقرّ خاتم الأنبياء العسكري يتوّعد بردّ قويّ    بعد تجريد منتخب بلاده من كأس أفريقيا..الاتحاد السنغالي يعلن أول قراراته    تراجع معدّل التضخّم في السودان    ظهور لنجاة الصغيرة يفرح جمهورها.. والفنانة ترد    "رجعت الشغل تاني".. مطرب المهرجانات مسلم يعلن انتهاء أزمته    مشهد الولادة بمسلسل محمد إمام يثير غضباً.. والممثلة توضح    بادي يصدر مرسوم تنظيم أعمال التعدين التقليدي وضبط آليات التعدين بالنيل الأزرق    6 عادات يوصى بتجنبها في المساء لحماية القلب    دراسة : الأطعمة فائقة المعالجة تهدد كثافة العظام    ابتكار علاج لسرطان القناة الصفراوية من الحليب    ياسين أقطاي يكتب: كيف وقعت إيران في هذا الخطأ الإستراتيجي؟    رئيس الأهلي مدني وابنه يتعرضان لحادث مروع    المباحث تنهي مغامرات شبكة إجرامية متخصصة في الإحتيال علي أصحاب المحلات التجارية عن طريق اشعارات تطبيق بنكك المزيفة    شركة كهرباء السودان تحديث حول سير أعمال الصيانة الطارئة للشبكة القومية    لافروف قلق إزاء مستقبل نظام عدم انتشار الأسلحة النووية    توقّعات بارتفاع غير مسبوق في أسعار النفط    الترجي يهزم الأهلي في ذهاب ربع نهائي دوري أبطال أفريقيا    ضبط 238 كجم من "الآيس" وأسلحة بجانب نحاس بولاية البحر الاحمر    انقطاع طويل للكهرباء يضرب مُدناً وقُرى سودانية واسعة في رمضان    ضبط 238 كجم من "الآيس" وأسلحة بجانب نحاس بولاية البحر الاحمر    الشيخ بن زومة.. إلى جنة الخلد    أغلى علبة كعك في مصر تشعل مواقع التواصل    قيم الهلال المتوارثة يجب أن تبقى أبد الدهر    بنك السودان المركزي يصدر توجيهًا للمصارف    إبراهيم شقلاوي يكتب: الزراعة ما بعد اقتصاد الحرب    في زمن الضجيج.. القرآن بوصلة المعنى والسكينة    د.مزمل أبو القاسم يكتب: دموع الباز.. وزاهر! (2)    السودان.. الدفاع المدني يستعين ب"التوك توك"    طفح جلدي في رقبة الرئيس ترمب يثير تساؤلات حول صحته    ملتقي التحصين للعام 2025 ينعقد بحضور التحالف العالمي للقاحات والشركاء    صوت لا يغيب.. محمد رفعت ورحلة الآذان الخالد في رمضان    أجهزة الأمن السودانية تنهي مغامرات لص الصيدليات في عطبرة    شاهد بالفيديو.. الوطن يتعافى ويعود.. تزاحم مئات المصلين في صلاة التراويح بمسجد السيدة سنهوري بالخرطوم    شاهد بالفيديو.. الوطن يتعافى ويعود.. تزاحم مئات المصلين في صلاة التراويح بمسجد السيدة سنهوري بالخرطوم    السودان.. فكّ طلاسم"تبيدي للمجوهرات" في الخرطوم والتحقيقيات تفجّر مفاجأة    







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



أداء و كفاءة محطات توليد الكهرباء (4)
عمر بادي نشر في حريات يوم 14 - 10 - 2015

هذه المقالة سوف تكون عن الدراسة التي قمت بها في محطة توليد كهرباء بحري الحرارية ( محطة الشهيد محمود شريف ) من أجل تطوير عمل التوربينتين الغازيتين المتواجدتين داخل المحطة , و ذلك تطبيقا للتكنولوجيا الحديثة بتحويلهما من نظام الدورة البسيطة Simple cycle الى نظام الدورة الموحدة Combined cycle . ان أول ماكينات تعمل بنظام الدورة الموحدة كان قد تم انشاؤها في عام 1950 تطبيقا للفكرة , و لكن فقد تطور نظام الدورة الموحدة و كثر استعماله في محطات توليد الكهرباء بعد الحرب العربية – الاسرائيلية في أكتوبر 1973 و التي ارتفع بعدها سعر البترول من 3 دولار/ البرميل الى 30 دولار/البرميل و بذلك صار الاقتصاد في تكاليف توليد الكهرباء ضرورياً .
لقد نحوت في هذه الدراسة منحى البحث العلمي الميداني الذي يبين معطيات التوربينتين الغازيتين ثم ما ينبغي أن تكون عليه غلاية الاسترجاع الحراري بناءً على حرارة الغازات الخارجة من المدخنة و انسيابها . بعد ذلك استعنت بمرجع مجلة ( عالم التوربينات الغازية ) و الذي به مخططات بيانية لشركة ( جنرال اليكتريك ) الأمريكية عن غلايات الاسترجاع الحراري , و بناءً على معلومات الغلاية التي اخترتها توصلت الى خواص البخار المنتج من ضغط و حرارة و انسياب و تحصلت عاى حرارة الغازات عند مخرج الغلاية . ان البخار المولد من حرارة الغازات الخارجة من مدخنة التوربينة الغازية و حسب المعطيات التصميمية يكون كافيا لتشغيل توربينة بخارية بطاقة قدرتها نصف قدرة التوربينة الغازية , و من أجل استمرارية التوربينة البخارية في العمل فعادة يتم تجميع البخار من مخارج أكثر من توربينة غازية في أنبوب واحد ليغذي التوربينة البخارية , فتجد توربينة بخارية واحدة لتوربينتين غازيتين أو لثلاث أو لأربع توربينات غازية , و تكون دائما قدرة التوربينة البخارية تعادل نصف قدرة مجموع التوربينات الغازية الموحدة معها .
في ذلك الوقت وصل الهيئة القومية للكهرباء عرض من شركة المقاول الاسكندنافي برميستور و وين لتشييد توربينة بخارية كي تعمل التوربينتين الغازيتين بنظام الدورة الموحدة , و قد تم تحويل العرض لي لدراسته , فقارنت مواصفات البخار المولد بما توصلت له فوجدته متقاربا , و لم يشمل العرض المقدم توفير مياه التغذية و مياه التبريد و تبريد مياه التبريدو لا توفير الوقود للاشعال الاضافي , و ترك كل تلك الأمور للهيئة . لذلك سعيت لاثبات مواءمة ذلك العرض لامكانيات المحطة في ما تركوه لنا و وجدت أن الهوامش في مياه التغذية و مياه التبريد و تبريد مياه التبريد كافية لتشغيل نظام الدورة الموحدة . ان مواصفات التوربينتين الغازيتين كانت كالآتي : النوع – جنرال اليكتريك فريم 5 , القدرة – 21 ميغاوات لكل توربينة , المصنّع –نوفو بيقنوني , المولد –أنسالدو . تم التركيب و الاشراف على اختبار و تشغيل التةربينتين الغازيتين بواسطة شركة برميستور و وين في عام 1992 , ثم قدمت نفس الشركة عرضا لاضافة غلاية استرجاع حراري و توربينة بخارية لتعملا مع التوربينتين الغازيتين بنظام الدورة الموحدة .
من أجل ضمان عمل التوربينةالبخارية بطاقتها الكاملة عند توقف توربينة غازية واحدة أو توقف التوربينتين الغازيتين عن الخدمة , توجب عمل التعديلات اللازمة لايجاد اشعال اضافي Supplementary firing عن طريق تركيب شعلتين لحرق الوقود داخل غلاية الاسترجاع الحراري على أن يوصل لها الوقود من الخط الرئيسي لوحدتي المرحلة الأولى بعد مضخات النقل الثلاثة و عادة تعمل منهما أثنتان في الخدمة و الثالثة تكون احتياطية و يكون انسيابهما 20 طن/الساعة بينما انسياب وحدتي المرحلة الأولى يساوي 16.8 طن/الساعة و يمكن زيادة ضغط الوقود بواسطة حابس التحكم , و يجب تركيب سخان للوقود قبل الشعلتين من أجل خفض اللزوجة , و يجب تركيب مروحة لدفع الهواء الى داخل الغلاية كي يحترق مع الوقود . عند توقف توربينة غازية واحدة يتم اشعال شعلة واحدة بعد تشغيل مروحة دفع الهواء من أجل تعويض حرارة غازات التوربينة الغازية المتوقفة , و عند توقف التوربينتين الغازيتين يتم اشعال الشعلتين , و بذلك تظل التوربينة البخارية تعمل بطاقتها الكاملة طوال الوقت .
بالنسبة لماء التغذية لغلاية الاسترجاع الحراري فقد تم تشييد محطة جديدة لانتاج مياه التغذية في محطة الكهرباء بها وحدتان تنتج كل وحدة 50 متر3/الساعة بينما استهلاك وحدتي المرحلة الأولى 2 * 5 = متر3/الساعة و استهلاك وحدتي المرحلة الثانية 2 * 10 متر3/الساعة بينما استهلاك غلاية الاسترجاع الحراري أقل من 5 متر3/الساعة , و بذلك لا غضاضة من الاكتفاء فقط بوحدتي مياه التغذية الموجودة و توصيل خط أنابيب منهما .
بالنسبة لمياه التبريد تم حساب انسياب المياه عند تشغيل مضخات المرحلة الأولى و الثانية و مقارنة ذلك بكمية انسياب المياه في المكثفات و في مبردات الزيوت و مبرداتمياه التبريد ذات الدورة المغلقة . في كل مرحلة توجد 4 مضخات و لنكتفي بتشغيل 3 مضخات في كل مرحلة و ترك المضخة الرابعة احتياطية , و بذلك يكون مجموع الانسياب في المرحلتين 51822 متر3/الساعة بينما انسياب المياه في مكثفات و مبردات الزيوت و مياه التبريد في وحدات المرحلتين الأولى و الثانية و في الدورة الموحدة ( المتوقع ) يكون 44280 متر3/الساعة , و بذلك لا غضاضة من الاكتفاء فقط بمياه التبريد الموجودة و يكفي توصيل خط أنابيب من الخط الرئيسي لمياه التبريد في المرحلة الأولى و خط آخر من الخط الرئيسي لمياه التبريد في المرحلة الثانية و ضمهما معا في خط رئيسي جديد ليغذي الدورة الموحدة .
بالنسبة لتبريد مياه التبريد بواسطة مراوح الهواء في الرشاشات Cooling towers فان حرارتها عند مدخلها للرشاشات تساوي 34 درجة مئوية و تكون حرارتها عند مخرجها من الرشاشات 29 درجة مئوية . توجد 6 مراوح للرشاشات في المرحلة الأولى و مثلهم في المرحلة الثانية , بينما عادة تكون 4 مراوح في الخدمة في المرحلة الأولى و 4 في المرحلة الثانية و الباقيات احتياطيات , و بذلك يمكن وضع 5 مراوح من كل مرحلة في الخدمة و توصيل خطوط أنابيب من الدورة الموحدة لنقل مياه التبريد منها و تبريدها في رشاشات المرحلتين الأولى و الثانية مع التحكم في ضخ مياه التبريد منها لأي من رشاشات المرحلتين , و بذلك لا غضاضة من الاكتفاء فقط برشاشات تبريد مياه التبريد الموجودة .
من أجل تقليل كمية النوكسNOx في الغازات الخارجة من التوربينة الغازية و المسببة للأمطار الحمضية و للتلوث يتم مد خط أنبوبي من التوربينة البخارية الى غرفة الاحتراق في التوربينة الغازية و ذلك لن عند احتراق الوقود يتكون أوكسيد النيتروجين نتيجة لأكسدة التيتروجين الذي في الوقود و الذي في الهواء , و لذلك يوجد نوعان من النوكس هما النوكس الحراري و نوكس الوقود , و الأكثر تواجدا هو النوكس الحراري , و لذلك فان الاقلال منه يكون عن طريق تحديد كمية الأوكسجين الذي سيحرق الوقود أو تقليل حرارة الاحتراق , و لذلك يتم ضخ البخار ليقلل من كمية الهواء الثانوي Secondary air الزائد و بذلك تقليل حرارة الاحتراق و هكذا يتم تقليل النوكس .
ان الأداء التشغيلي للدورة الموحدة يثبت أن أي تغيير في حمل التوربينات الغازية من القدرة الكلية الى القدرة الجزئية سوف ينتج تغييرا في حمل التوربينة البخارية و سوف يؤدي الى تغيير في استهلاك الوقود , و هذه المتغيرات الثلاثة هي المكونات لحساب الكفاءة في الدورة الموحدة . ان المعادلة المباشرة للكفاؤة في الدورة الموحدة بدون استعمال اشعال اضافي تعادل :
E = (Wgts + Wst).3600 / Qf . GCV
حيث أن :
E– الكفاءة
Wgts– الأحمال على التوربينات الغازية
Wst– الحمل على التوربينة البخارية
3600 –القيمة الحرارية ( كيلوكالوري/كيلوات)
Qf– استهلاك الوقود
GCV– القيمة الحرارية للوقود ( كيلوكالوري/كيلوغرام)
يمكن عمل برمجة من خلال الكمبيوتر لمحاكاة قيمة الكفاءة Efficiency simulationعن طريق ادخال هذه المتغيرات الثلاثة بدون اعتبار للمنحنيات التصحيحية . عالميا يوجد نظامان للمحاكاة للدورة الموحدة : نظام آبروسAdvanced Process Simulator و يستعمل في نطاق واسع للبيئة و للطاقة النووية و لتحلية المياه , و نظام آسميAmerican Society of Mechanical Engineers و هو خاص بالدورة الموحدة .
لكي يتم تقصي الكفاءة المتوقعة للدورة الموحدة في محطة توليد كهرباء بحري الحرارية فقد قمت بجمع معلومات عن استهلاك الوقود في كل توربينة غازية عند السرعة الكاملة بدون حمل FSNL و عند نصف الحمل و عند الحمل الكامل ( 21 ميغاوات)
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.