دانلود مقاله ژنراتور و انواع سیستم خنک کننده آن

در نیروگاه برق ، از انرژی گرمایی جهت تولید الکتریسته استفاده می شود آب در بویلر آنقدر گرما داده می شود تا به بخار فوق داغ تبدیل شود. این بخار سپس توربین را که از یک محور دارای پره تشکیل شده است به حرکت در می آورد. محور در حال چرخش به رتور ژنراتور متصل بوده و ژنراتور تولید الکتریسیته می نماید.

ژنراتورها دارای دو بخش مهم می باشند : رتور (که می چرخد) و استاتور (که ثابت می ماند.)

نمونه ای از رتور در شکل زیر آورده شده است:

ژنراتور ها از اصل القای الکترومغناطیسی استفاده می کنند. در ژنراتور های Ac بزرگ ، یک پوسته خارجی باآهن رباهای نیرومند ، دور یک آرماتور ثابت که با سیم های قطور و سنگین پیچیده می شود ، می چرخد. با بوجود آمدن این حرکت ، آهن رباها ، جریان الکتریسیته را در سیم ها القا می کنند.

به دلیل سرعت چرخش بسیار زیاد رتور ، حرارت زیادی تولید می شود که موجب داغ شدن سیم پیچ ها می گردد ، برای خنک کردن ژنراتور معمولاً از سه روش استفاده می شود که به صورت خلاصه عبارتند از :

- ژنراتور های خنک شونده توسط هوا :

این ژنراتور ها ، انتخاب ایده آلی جهت نیروگاه هایی می باشند که خواستار سادگی و انعطاف پذیری می باشند. چنین ژنراتور هایی می توانند هم با سیکل خنک کننده بسته و هم باز کار کنند. در سیکل باز ، ژنراتور از هوای بیرون برای خنک کردن اجزاء فعالش استفاده می کند و سپس این هوا به بیرون فرستاده می شود. در سیکل بسته ، هوای خنک کننده ، پس از خنک کردن ژنراتور به مبدل گرمایی فرستاده می شود که در آنجا این هوا توسط آب خنک می گردد. در اینگونه ژنراتور ها به دلیل نبود هوای فشرده با فشار بالا در ژنراتور ، اجزاء ساختاری آن به راحتی قابل رسیدگی کردن هستند که نگهداری های معمولی را آسان می کند.

- ژنراتور های خنک شونده توسط هیدروژن :

گاز هیدروژن در یک سیکل بسته در ژنراتور می چرخد و گرما را از اجزاء فعال ژنراتور جذب می کند ، سپس توسط مبدل های گرمایی که بخشی از چارچوب ثابت ژنراتور هستند خنک می شود. چارچوب شدیداً بسته شده است تا از نشت گاز جلوگیری شود و سیل های روغن اطراف محور در هر انتهای استاتور برای جلوگیری از نشت در جایی که محور رتور از چارچوب ژنراتور خارج می شود نصب شده اند.

قسمت داخلی چنین ژنراتور هایی کاملاً از هوای بیرون جدا می باشد ، بنابراین گرد و خاک ، رطوبت و مواد شیمیایی بیرون ژنراتور تاثیری روی ماشین ندارند. نبود اکسیژن در گاز خنک کننده به این معنی است که سیستم عایق بندی ژنراتور بوسیله خوردگی در سیم پیچ های استاتور صدمه نخواهد دید. این عاملی مهم برای معتر بودن اینگونه ژنراتور ها می باشد.

3- ژنراتور های خنک شونده توسط آب :

آبی که یون های موجود در آن گرفته شده و خنک می باشد بوسیله یک سیستم فرعی دارای سیکل بسته ، اطراف رشته های مس موجود در سیم پیچ های استاتور جاری می شود ، سپس آب گرم خارج می گردد.

به این دلیل که در ژنراتور های با تولید بالا ، استحکام کل شبکه بسیار مهم است ، طراحی این ژنراتور ها باید به گونه ای باشد که دارای لرزش کمی باشند. به همین دلیل در انتخاب این نوع ژنراتور ها باید دقت شود.

ژنراتور های مورد استفاده در واحد اشکودای نیروگاه مشهد از نوع ژنراتور های خنک شونده توسط هیدروژن می باشد که هیدروژن مورد نیاز در نیروگاه توسط سه واحد الکترولیتی با خلوص %9/99  تولید می گردد. هیدروژن موجود در ژنراتور توسط چهار رادیاتور (مبدل گرمایی آب – گاز) خنک می شود ، آب موجود در رادیاتور ها آب مقطر می باشد ، آب مقطر موجود در رادیاتور ها نیز در دو مبدل گرمایی پوسته و لوله توسط آب معمولی در یک سیکل بسته خنک می گردد.

شرح سیستم گاز هیدروژن

سیستم هیدروژن ژنراتور شامل تقسیم کننده گاز هیدروژن ، پانل هیدروژن ، خشک کن هیدروژن ،ونشاندهنده آب برای آب برای نشان دادن آب یا روغن داخل ژنراتور می باشد.

تقسیم کننده گاز شامل تقسیم کننده هیدروژن، تقسیم کننده co2 و لوله های تقسیم کننده با والو های مربوطه برای نگهداری فشار لازم هیدروژن ژنراتور در موقع کار و در موقع بارگیری هیدروژن و تخلیه هیدروژن می باشد، چون مخلوط هیدروژن و هوا ( از نسبت 4 تا 75 درصد هیدروژن در هوا) قابل انفجار می باشد.ژنراتور را مستقیما با هیدروژن پر نمی کنند ابتدا هوا را با co2 خارج نموده . سپس co2 را با هیدروژن خارج می کند . مخلوط H2 و co2 قابل انفجار نیست.

از همین روش برای تخلیه هیدروژن و جایگزین کردن هیدروژن با هوا استفاده می گردد.در این عمل هیدروژن ژنراتور را با co2  خارج نموده و سپس می توان co2 را با هوا عوض نمود.

تقسیم کننده co2 :

برای بارگیری ژنراتور با co2 قبل از بارگیری هیدروژن یا برای خارج کردن هیدروژن بکار می رود.این تقسیم کننده شامل چهار سیلندر co2 با والو مربوطه و سوپاپ اطمینان که برای فشار 5 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع تنظیم شده است و به لوله که پشت بام می رود متصل می باشد.

توزیع کننده هیدروژن شامل 6 سیلندر هیدروژن با فشار 150 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع می اشد .ظرفیت هر سیلندر 6 متر مکعب هیدروژن در فشار اتمسفر می باشد.هیدروژن از سیلندر به فشار شکن می رود که فشار آن تقریبا به 5/3 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع می رسد.

هیدروژن ورودی به ژنراتور با دست توسط والو با فرمان از راه دور به ژنراتور وارد می گردد.این والو توسط دکمه از اتاق فرمان کار میکند و همچنین برای هیدروژن گیری اتومات بکار می رود.این انتخاب توسط یک سلکتور مخصوص با وضعیت دستی ،اتومات که در اتاق فرمان می باشد انجام می گیرد.تزریق اتومات هیدروژن به ژنراتور موقعیکه فشار هیدروژن می افتد توسط مانوستات های x  و y که روی پانل هیدروژن قرار دارند تامین می گردد.هیدروژن اضافی ژنراتور با دست توسط والوها یا با کنترل از دور از اطاق فرمان توسط والو تخلیه می گردد.

حدود بهره برداری هیدروژن ژنراتور دو نوع می باشد:

برای قدرت نامی 75 مگاوات با فشار 1 کیلوگرم بر سانتیمتر مربعبرای قدرت های پایین با فشار 05/0 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع یعنی 500 میلیمتر آب

برای تعویض حود فشار بهره برداری لازم است سلکتور مخصوص اتاق فرمان را تعویض نماییم بطوریکه لامپ نشان دهنده فشار بهره برداری هیدروژن ژنراتور روشن گردد

فشار هیدروژن با دست یا تزریق هیدروژن زیاد می گردد.فشار هیدروژن ژنراتور از 1 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع تا 05/0 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع با خارج کردن هیدروژن به هوا یا توسط تخلیه خود به خود هیدروژن به علت آب بندی (نشدی) کم می گردد.

خشک کردن هیدروژن ژنراتور:

 خشک کردن هیدروژن ژنراتور توسط دو خشک کننده هیدروژت که با سیلیکاژن پر شده اند که می توانند با حرارت فعال گردندانجام می گیرند.با خاموش کردن خشک کن ها یکی پس از دیگری ( به ترتیب)امکان خشک کردن مداوم وجود دارد.

سیلیکاژن خشک آبی بوده و مرطوب آن گلی رنگ می باشد.

 شامل 37 صفحه فایل word قابل ویرایش