د.ابراهيم الصديق على يكتب:اللقاء: انتقالات جديدة..    إبراهيم شقلاوي يكتب: يرفعون المصاحف على أسنّة الرماح    الهلال لم يحقق فوزًا على الأندية الجزائرية على أرضه منذ عام 1982….    لجنة المسابقات بارقو توقف 5 لاعبين من التضامن وتحسم مباراة الدوم والأمل    المريخ (B) يواجه الإخلاص في أولي مبارياته بالدوري المحلي بمدينة بربر    شاهد بالفيديو.. لدى لقاء جمعهما بالجنود.. "مناوي" يلقب ياسر العطا بزعيم "البلابسة" والأخير يرد على اللقب بهتاف: (بل بس)    شاهد بالصورة والفيديو.. ضابطة الدعم السريع "شيراز" تعبر عن إنبهارها بمقابلة المذيعة تسابيح خاطر بالفاشر وتخاطبها (منورة بلدنا) والأخيرة ترد عليها: (بلدنا نحنا ذاتنا معاكم)    لماذا نزحوا إلى شمال السودان    جمهور مواقع التواصل بالسودان يسخر من المذيعة تسابيح خاطر بعد زيارتها للفاشر ويلقبها بأنجلينا جولي المليشيا.. تعرف على أشهر التعليقات الساخرة    شاهد بالصور.. المذيعة المغضوب عليها داخل مواقع التواصل السودانية "تسابيح خاطر" تصل الفاشر    جمهور مواقع التواصل بالسودان يسخر من المذيعة تسابيح خاطر بعد زيارتها للفاشر ويلقبها بأنجلينا جولي المليشيا.. تعرف على أشهر التعليقات الساخرة    المالية توقع عقد خدمة إيصالي مع مصرف التنمية الصناعية    أردوغان: لا يمكننا الاكتفاء بمتابعة ما يجري في السودان    مناوي .. سلام على الفاشر وأهلها وعلى شهدائها الذين كتبوا بالدم معنى البطولة    وزير الطاقة يتفقد المستودعات الاستراتيجية الجديدة بشركة النيل للبترول    أردوغان يفجرّها داوية بشأن السودان    اللواء الركن"م" أسامة محمد أحمد عبد السلام يكتب: الإنسانية كلمة يخلو منها قاموس المليشيا    وزير سوداني يكشف عن مؤشر خطير    شاهد بالصورة والفيديو.. "البرهان" يظهر متأثراً ويحبس دموعه لحظة مواساته سيدة بأحد معسكرات النازحين بالشمالية والجمهور: (لقطة تجسّد هيبة القائد وحنوّ الأب، وصلابة الجندي ودمعة الوطن التي تأبى السقوط)    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"    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 (4) .. بقلم : د. عمر بادي
و حائز على القيد نشر في سودانيل يوم 13 - 10 - 2015

عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. يجب عليك تفعيل الجافاسكربت لرؤيته.
د. عمر بادي
عمود : محور اللقيا
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 التوربينة البخارية 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 النوكس NOx 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 simulation عن طريق ادخال هذه المتغيرات الثلاثة بدون اعتبار للمنحنيات التصحيحية . عالميا يوجد نظامان للمحاكاة للدورة الموحدة : نظام آبروس Advanced Process Simulator و يستعمل في نطاق واسع للبيئة و للطاقة النووية و لتحلية المياه , و نظام آسمي American 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

انقر هنا لقراءة الخبر من مصدره.