توضیحات

عنوان: نیروگاه سیکل ترکیبی و اجزای اصلی و دیاگرام کلی

نیروگاه سیکل ترکیبی و اجزای اصلی و دیاگرام کلی
نیروگاههای سیکل ترکیبی بدون مشعل
نیروگاههای سیکل ترکیبی با سوخت اضافی ( مشعل )
نیروگاههای سیکل ترکیبی جهت تامین هوای دم کوره بویلر
بخشهای مشابه در یک نیروگاه هسته ای و نیروگاه بخاری یا گرمایی یا حرارتی را بیان نمایید
نسلهای مختلف سلولهای خورشیدی را با توجه به پیشرفت فناوری بیان نمایید
اجزای اصلی یک نیروگاه بادی را بیان نمایید
اجزای اصلی تشکیل دهنده نیروگاه بادی محور افقی
پره ها (blades)
ترمز(brake)
بخش کنترل (controller)
جعبه دنده – گیربکس (gearbox)
ژنراتور
توربین بادی
توربین های بادی با محور چرخش افقی
توربین های بادی با محور چرخشی عمودی
ژنراتورهای مورد استفاده در این نیروگاه ها عموما از چه نوعی می باشند . چرا
پارامترهای مدار معادل یک سلول خورشیدی را بیان نمایید
توان در نظر گرفته شده برای نصب آرایه فتوولتائیک
انتخاب مدل ماژول
انتخاب مدل اینورتر
پیل سوختی هیدروژنی چگونه کار می کند مثال بزنید یک نمونه پیل هیدروژنی شکلش را بکشید
مزایا

نیروگاه سیکل ترکیبی و اجزای اصلی و دیاگرام کلی
در توربین گاز جهت کنترل درجه حرارت در اتاق احتراق ضروری است که احتراق با هوای بسیار زیاد صورت پذیرد .دود خروجی از اگزوز توربین گاز ، علاوه بر اینکه دارای درجه حرارت بالایی است ، اکسیژن کافی نیز جهت احتراق دارد ولی در نیروگاههای سیکل ترکیبی از انرژی گاز خروجی از اگزوز به روش های مختلفی جهت تولید بخار استفاده می شود که در بخش های آتی به آن اشاره خواهیم کرد .

شکل زیر شمای عمومی نیروگاههای سیکل ترکیبی را نشان می دهد :

بر اساس نحوه استفاده از گاز خروجی ، نیروگاههای سیکل ترکیبی به سه دسته تقسیم بندی می شوند.

نیروگاههای سیکل ترکیبی بدون مشعل

در این نوع ، دود خروجی از اگزوز توربین گاز که حجم بالا و دمای زیادی ( دمای گاز خروجی در بار اسمی در حدود 500 درجه سانتی گراد است ) دارد به بویلری هدایت می شود و به جای مشعل و سوخت در واحدهای بخاری ، جهت تولید حرارت به کار می رود. بخار تولید شده نیز توربین بخار را به چرخش در می آورد. این امر باعث بالا رفتن راندمان مجموعه نیروگاهی می گردد ، ضمن آنکه هزینه های سرمایه گذاری به ازای هر کیلو وات تا حد قابل ملاحظه ای کاهش پیدا می کند . این مجموعه برای تولید برق پایه استفاده می شود و کارآیی آن در صورتی که فقط برای تولید برق به کار رود تا 50 درصد هم بالا می رود .
در شکل زیر شمای حرارتی نیروگاههای سیکل ترکیبی بدون مشعل آورده شده است :

2- نیروگاههای سیکل ترکیبی با سوخت اضافی ( مشعل )

در نیروگاههای سیلک ترکیبی بدون مشعل ، کارکرد بخش بخار وابستگی کامل به کارکرد توربین گاز دارد . در مواردی که نیاز به کارکرد دائمی بخش بخار وجود دارد با تعبیه مشعل در بویلر ، به گونه ای که در صورت توقف بخش گاز کارکرد قسمت بخار با اشکال مواجه نگردد ، عملکرد مستقل این دو بخش تامین می شود و بدین ترتیب ، این نوع نیروگاههای سیکل ترکیبی شکل گرفته اند .

این نوع سیکل ترکیبی عموماٌ به منظور بالا بردن قدرت و جلوگیری از نوسانات قدرت توربین بخار با تغییر بار توربین گاز به کار گرفته می شود . امکان کارکرد واحد بخار در نقطه کار مناسب تر با تعبیه مشعل ساده ، به کارگیری سوخت مناسب و استفاده از گاز داغ خروجی توربین گاز به عنوان هوای دم عملی است . قدرت واحد گاز و واحد بخار در حداکثر بار سیستم مساوی است . راندمان این نوع سیکل ترکیبی از واحد بخاری ساده بیشتر و از سیکل ترکیبی بدون مشعل کمتر می باشد . این نوع واحد ها غالباً در مواردی که علاوه بر تامین انرژی الکتریکی ، تامین آب مصرفی و یا بخار مورد نیاز واحدهای صنعتی نیز مد نظر باشد ، به کار می رود .

شکل زیر شمای حرارتی عمومی نیروگاههای سیکل ترکیبی با مشعل را نمایش می دهد :

3- نیروگاههای سیکل ترکیبی جهت تامین هوای دم کوره بویلر

این نوع سیکل ترکیبی مشابهت زیادی با توربین بخار معمولی دارد با این تفاوت که در نیروگاه بخاری ساده از سیستم پیش گرم کن هوا و فن تامین کننده هوای دم که خود مصرف کننده انرژی است استفاده می گردد . لیکن در این گونه سیکل ترکیبی،سیستم گرمایش و فن دمنده هوای احتراق کوره را توربین گاز بر عهده گرفته است . بدین ترتیب راندمان واحد بخاری ساده با جانشین کردن سیستم تامین هوای دم با توربین گاز ، بطور نسبس بهبود می یابد .

معمولاٍ این نوع سیکل ترکیبی در نیروگاههای بخاری بزرگ که سوخت آن ذغال سنگ و یا مازوت می باشد ، به کار می رود . قدرت تولیدی توربین گاز در این نوع سیکل حداکثر 20 درصد قدرت تولید کل نیروگاه است .

بخشهای مشابه در یک نروگاه هسته ای و نیروگاه بخاری یا گرمایی یا حرارتی را بیان نمایید.

در نیروگاههای هسته ای مانند نیروگاههای بخاری از آب برای انتقال نیرو استفاده می شود. با این تفاوت که یک سیکل آب وارد راکتور شده و در مجاورت سوخت هسته ای تحت فشار بسیار زیاد دمای بسیار بالایی پیدا می کند و سپس این آب در مرحله ی بعدی (نقش بویلر در نیروگاه بخاری) آب را به بخار تبدیل می کند تا توربین ها حرکت دهد. از نظر تئوری و ساده غیر از مورد فوق الذکر اکثر قسمت های دیگر نظیر کندانسور، توربین گاز، کمپرسور در این دو نوع نیروگاه مشابه اند.

تفاوت یک نیروگاه بخار با نیروگاههای دیگر در چگونگی تولید بخار است. هر روشی که برای تولید بخار بکار می‌رود باید مقدار زیادی گرما استفاده شود تا توربین‌های بخار بکارانداخته شود که این گرمای زیاد باعث کاهش راندمان نیروگاه بخاری می شود اما اگر بتوان در یک نیروگاه بخار از تلفات حرارتی زیاد که در کندانسور اتفاق می افتد ، استفاده صنعتی شود راندمان حرارتی نیروگاه بخار به مقدار قابل ملاحظه ای بالا می رود به همین جهت در تمام جاهایی که علاوه بر انرژی الکتریکی احتیاج به مقدار زیادی انرژی حرارتی باشد از توربین بخاری استفاده می شود تا بتوان پس از انجام کار الکتریکی از حرارت باقیمانده استفاده حرارتی کرد . که درتوربین بخار، بخار خارج شده از آخرین مرحله توربین توسط لوله هایی برای مصارف صنعتی و حرارتی هدایت می شود . یک نیروگاه برق هسته ای با یک نیروگاه برق که از سوخت فسیلی استفاده می کند در بسیاری از قسمت ها مشترک هستند. هر دو آنها به بخار آب برای بگردش در آوردن توربین بخار نیاز دارند ، تنها تفاوت آنها در این است که در نیروگاه هسته ای بجای سوخت فسیلی از واکنش های هسته ای برای تهیه بخار استفاده می شود. از طرفي هم مي توان ادعا كرد كه نيروگاه برق اتمي، اقتصادي ترين نيروگاهي است كه امروز در دنيا احداث مي شود . دلايل ديگري هم براي استفاده از نيروگاه اتمي براي توليد برق وجود دارد كه از مهم ترين آنها مي توان به پاكيزه بودن اين روش، عدم توليد گاز گلخانه اي و ديگر آلاينده هاي زيست محيطي اشاره كرد. سوخت هاي فسيلي مانند ذغال سنگ، مقدار قابل توجهي از انواع آلاينده ها همانند تركيبات كربن و گوگرد را وارد محيط زيست مي سازند كه براي سلامت انسان زيانبار است. انرژی هسته‌ای دارای بازده فوق‌العاده زیادی نسبت به منابع دیگر انرژی برق می‌باشد فقط مشکل عمده در تهیه تجهیزات و دستگاههای لازم برای غنی‌سازی اورانیوم و استفاده ازآن برای تولید برق است و امروزه این تکنولوژی بیشتر در اختیار کشورهای صنعتی قرار دارد . از معایب این نیروگاه این است که نیروگاه هسته ای برای تولید برق پیک بسیار نامساعد است و باید فقط برای تولید برق پایه بکار میرود.

نسلهای مختلف سلولهای خورشیدی را با توجه به پیشرفت فناوری بیان نمایید

در سـال ۱۸۸۳ Charles Edgar Frittsسلول خورشیدی ساخت که از يک ويـفـر نازک سـلنيوم تشـکيـل شده بـود که با يک تـوری از سـيـمـهـای خيـلی نازک طـلا و يک ورق حفاظـتی از شـيشه پوشانده شده بود. در سال 1904 Hallwachs کشف کرد که يک ترکيبی از مس و اکسيد مس حساس به نور است. همچنين در اين سال Einstein مقاله اش را در زمينه اثر فتوالکتريک منتشر کرد. فهم کامل و مفصل تر از قوانين اساسی سلول های خورشيدی در سال 1905 توسط Einstein و در سال 1930 توسط Schottky بوجود آمد. سلول های خورشيدی از اواسط 1950 موجود بود. اولين سلول خورشيدی سيليکونی با بازده حدود 6% با نور مستقيم توسط DarylChapin ، GeraldPearson و CalvinFuller در سال 1954 بوجود آمد که ابتدا برای کاربردهای ماهواره های فضايی مورد استفاده قرار گرفت.

توجه: