شاهد بالفيديو.. رمى عليهم عبوة ناسفة وهرب.. جنود بالدعم السريع يضبطون مرتزق من جنوب السودان في وضع مخل مع سيدة داخل "راكوبة" بمدينة الفولة    شاهد بالفيديو.. فنان "ربابة" سوداني يثير تفاعل الجمهور بعد ترديده أغنياته الشهيرة (صورة وصوت) في حفل حاشد بالسعودية    البرهان يتفقد مستشفى الرباط ويوجّه بتطوير الخدمات الطبية الشرطية    شاهد بالفيديو.. داخل حرم إحدى المدارس.. والي النيل الأبيض ينفعل على وزير التربية والتعليم ويحظى بإشادة الجمهور: (لن أذهب حتى ينتهي البناء)    (أماجوجو والنقطة 54)    الأهلي يخسر من ساردية بدوري شندي    مجلس الهلال يترقب قرار الانضباط ويعلن الاستعداد للتصعيد.. والكاف في مأزق كبير    حاكم إقليم دارفور يجتمع مع المديرة العامة بالإنابة لمكتب تنسيق الشؤون الإنسانية بجنيف (OCHA)    بوتين: روسيا مستعدة لاستضافة الألعاب الأولمبية في المستقبل    شاهد بالفيديو.. طبيب بمستشفى نيالا يشكو من انتهاكات أفراد الدعم السريع ويحكي قصة نجاته من القتل بعدما رفع أحدهم السلاح في وجهه    شاهد بالصورة والفيديو.. الراقصة الحسناء "هاجر" تشعل حفل طمبور بفاصل من الرقص الاستعراضي والجمهور يتفاعل معها بطريقة هستيرية    الهلال السوداني يفجر أزمة منشطات ضد نهضة بركان في دوري أبطال إفريقيا    أزمة منشطات تشعل دوري أبطال إفريقيا.. الهلال السوداني يشكو نهضة بركان المغربي ل"الكاف"    برشلونة يتلقى دفعة معنوية قبل مواجهة أتلتيكو مدريد    شراكة استراتيجية بين "الشباب والرياضة" و"الصناعة" لتمكين المبتكرين ودعم الإنتاج الشبابي    من إيطاليا إلى بولندا.. سرقة 413 ألف قطعة شوكولاتة.. ما القصة؟    ترامب: إيران منحتنا 20 ناقلة نفط والشحن يبدأ غدًا    كريم عبد العزيز وفريق مطلوب عائليا يبحثون عن دولة أوروبية للتصوير الخارجى    أيهما أكثر فائدة القهوة أم عصير البرتقال صباحًا.. والكميات المناسبة    آلام الدورة ليست دائمًا طبيعية.. إشارات تكشف بطانة الرحم المهاجرة مبكرًا    فصيلة الدم تكشف احتمالية الإصابة بالسكري    مجهولين ينبشون قبر رجل دين بولاية الجزيرة وينقلون جثمانه إلى جهة غير معلومة    السيسي للرئيس ترامب: لا أحد يمكنه وقف الحرب في المنطقة إلا أنت    "فيفا" يتّخذ موقفًا حازمًا بشأن مشاركة إيران في كأس العالم    قوى سياسية في السودان تعلن عن مقاطعة مؤتمر في برلين    عثمان ميرغني يكتب: حلفا .. والشمالية..    دار الأوبرا تحتفى بذكرى رحيل عبد الحليم حافظ بحفلين اليوم وغداً    مصر.. الدولار يقترب من 54 جنيها لأول مرة    نتفليكس تزيل الستار عن أول صورة لشخصية جو كينيدى الأب فى مسلسلها الجديد    سارة بركة: أحمد العوضى مجتهد بشكل كبير وبيحب شغله جدا    اختيار غير متوقع لمستقبل "الملك المصري"    وجبة سمك تُنهي حياة 3 سودانيين بالقاهرة وتتسبب في إصابة 4 آخرين بحالة تسمم غذائى حاد    بسبب ضعف الراتب.. وزير الثروة الحيوانية بالسودان يبحث عن عمل إضافي    رئيس الوزراء يصدر قرارًا بشأن الرسوم الجديدة في المعابر    محمد عبد الباسط يكتب: لهذا تحركت باكستان الآن للوساطة بين أمريكا وإيران    السكوت على هذا الأمر لا يرضي الله ولا رسوله!!    ارتفاع أسعار الذهب في السودان    الخليج الضحية الكبرى: إيران وجهت 83% من هجماتها إليه… و17% فقط إلى إسرائيل    مهلة أخيرة للمخالفين: خيارات متعددة لمعالجة أوضاع التأشيرات المنتهية في السعودية    ضبط 2800 قندول بنقو بالجزيرة في عملية نوعية لمكافحة التهريب    ترامب يصدر أوامره ويكشف تطورات مثيرة مع إيران    الأمن يداهم مخزن يبيع الوقود المهرب لعصابات التنقيب عن الذهب    تراجع معدّل التضخّم في السودان    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    ضبط 238 كجم من "الآيس" وأسلحة بجانب نحاس بولاية البحر الاحمر    ضبط 238 كجم من "الآيس" وأسلحة بجانب نحاس بولاية البحر الاحمر    الشيخ بن زومة.. إلى جنة الخلد    قيم الهلال المتوارثة يجب أن تبقى أبد الدهر    في زمن الضجيج.. القرآن بوصلة المعنى والسكينة    السودان.. الدفاع المدني يستعين ب"التوك توك"    د.مزمل أبو القاسم يكتب: دموع الباز.. وزاهر! (2)    طفح جلدي في رقبة الرئيس ترمب يثير تساؤلات حول صحته    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) .. 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.