آشنایی با توربین انبساطی و کاربرد آن‌ در نیروگاه‌های تولید برق

صفحه 1:


صفحه 2:


صفحه 3:


صفحه 4:


صفحه 5:
مهار گاز با فشار بالا (ورودی شهرها) توربین انبساطی از آيز بازيافت اترزى كاهش دما توربين انبساطى 

صفحه 6:
۳۰ 0 Bee) ۱۹ ‏بت‎ 

صفحه 7:


صفحه 8:


صفحه 9:
نیروگاه‌های توربین‌های انبساطی در ایران ‎ET cay‏ | و و نيروكاه نكا 2 8/9 6/19 نيروكاه رامين اهواز | ۰ 2 65/6 3/13 مجموع 9/32 پیش‌بینی ظرفیت تولید برق با نصب توربین انبساطی در تیروگاه‌های کشور 600 

صفحه 10:
سامانه تولید توربین گاز جرخه باز نیروگاه بخاری چرخه ترکیبی (گاز و بخار) توربين انبساطى (90) بازده 33 40 50 

صفحه 11:
سط متسط کننده نتقال نیرو تو ۱ روش‌های اند یر مستقیم یک ژنراتور با سرعت بالا ‎SS eee‏ مستة 3 

صفحه 12:


صفحه 13:
داخل با تولید برق نیروگاه .سن انبساطى بر قابلية پیز ۲ 

صفحه 14:


صفحه 15:
تنظيم بر 4/4 شير تقليل فشار موازی در حداقل جریان 4/4 mae ise! OS = a 

صفحه 16:
عدم تداخل طی عملیات (لابهره لابرداری) زمان لارم برای جع ی و عدم تداخل فورحالتویووز اشکال در توربین 

صفحه 17:
عدم تداخل با تولید برق نیروگاه 

صفحه 18:
ailoLw ۱ ‏حك دق دسا‎ 2 ‏شیر تقلیلف شار +۱ تووبیرانبساطی(۹۵/)‎ شير تقليز فش + ‎١‏ توربيرإنبساطى2 ‎(LOINY)‏ اطمینان 99% 89/99% 86/99% 93/99% 

صفحه 19:


صفحه 20:
" دبی گاز و اختلاف فشار در خط لوله ایستگاه و رترکیب گاز ورودی و دما: ‎٠‏ عدم تغيير ميزان دبى در طول سال. عدم کاهش میزان فشار تعیین‌شده. " ارتباط با سامانه توزیع برق: وجود مصرفکننده بار ثابت. * کمینه توسانات مصرف بار. " حداقل بودن هزینه تجهیزات لازم جهت ارتباط با سامانه توزیع. فضای لازم برای نصب توربین‌ها و تجهیزات جانبی آن‌ها. 

صفحه 21:


صفحه 22:


صفحه 23:


صفحه 24:
هزینه سوخت صرفه جویی‌شده رامین (اهواز) مه 2 نکا ‎nw‏ ‏مجموع كا هر بشکه نفت برابر ۲۰ دلار (میزان هر بشکه نفت‌خام محاسبه‌شده در بودجه‌ریزی دولت) دلار ۰۰۰,۰۰۰,۵ - دلار ۲۰ « بشکه نفت ۲۵۰۰۰۰ 

صفحه 25:
میزان کاهش آلودگی محیطزیست 5 rr 55-8 1 2 ره ۱۷ میزان کاهش هزینه‌های اجتماعی ناشی از آلایندگی کمتر ميزان كاهش ‎el‏ ی ‎y)‏ )0 1 اكسيدهاى نيتروزن ‎Vy FFA‏ 2 دی‌اکسید کربن ۶ مجموع ۱۷۲۰۸ 

صفحه 26:
هزینه‌های اجرایی صرفه جویی شده هزینه‌های داخلی 4+ ۰۰۰۸ ریال 93/4 هزيتههاى خريد خارجى ‎eres wenn‏ - 11 

صفحه 27:
کل رقم صرفه‌جوبی شده در سال (انرژی. سوخت. آلایندگی و انجام پروژه) 

صفحه 28:


صفحه 29:
توربین انبساطی با ظرفیت کمتر از ۱ مگاوات 

صفحه 30:
عدم نياز به روغ نكارى. طول عمر بيش از بيست سال (بلبرينك مغناطيسى). بدون ايجاد ضايعات. عدم وجود قطعات فرسايشى (به سرويس مرتب يا فشرده نياز ندارد)ء حداقل ايجاد صدا و * امکان کنترل و تشخیص وضعیت سامانه از راه دور. * طراحی روتور ژنراتور با مغناطیس دائم برای تحمل سرعت‌های بیش از ۲۷۰ متر بر ثانیه. * عدم تماس محور روتور و بلبرینگ. * امکان نصب سامانه بصورت کانتیثر تکمیل و آزموده شده. 

صفحه 31:


صفحه 32:
۲ کاربرد وسیع توربین انبساطی در دنیاء "۲" توربین انبساطی و بهینه‌سازی مصرف سوخت و انرژی. قابلیت دست‌یابی به توان الکتریکی بازیافت (توسط توربین انبساطی) تا ۵۰۰ مگاوات در ایران. ۲ ضرورت ایجاد بذل توجه مسئولین ذیربط به استفاده از توربین‌های انیساطی ۲ ضرورت برقراری هماهنگی کامل میان سازمان‌های ذیربط: مجری طرح. نیروگاه. شركت كاز. مشاور و پیمانکار 

صفحه 33:


صفحه 34:


ن در نیروگاه‌های تولید آشنایی با توربین انبساطی و کاربرد آ ‌ برق فهرست ‏آشنایی با توربین انبساطی ‏بررسی تاثیر و تداخل احتمالی توربین انبساطی با واحدهای نیروگاه ‏عوامل موثر در انتخاب محل نصب توربین‌های انبساطی ‏مالحظات اقتصادی پیرامون استفاده از توربین‌های انبساطی ‏آشنایی با میکروتوربین‌های انبساطی آشنایی با توربین انبساطی گاز با فشار باال کاهش هزینه لوله‌ها (سرمایه‌گذاری) حمل (فشرده کردن گاز) مهار گاز با فشار باال (ورودی شهرها) شیر فشارشکن توربین انبساطی اختناق انبساط آنتالپی ثابت آیزنتروپیک هرز‌ رفت انرژی بازیافت انرژی کاهش دما شیر فشارشکن کاهش دما توربین انبساطی ورود به ژنراتور (تولید برق) ورود گاز به توربین )بDDار (5/17 ورود گاز به نیروگاه )بDDار (5/2 انبساطی توربین انبساطی استفاده ازاز توربین مزایای استفاده هدف -1تولید برق توسط خود نیروگاه (هدف اولیه)، فشار موردنیاز نیروگاه کاهش 1 -1بازیابی انرژی بازیابی انرژی -2تضمیDن رسDاندن گاز به نیروگاه (عدم اختالل در بهره‌برداری نیروگاه)، -2کاهش انتشار آالینده‌های ناشی از سوخت فسیلی -3امنیت (امنیت پرسنل عملیاتی و البته محیط زیست). تولیدبرقبرقبدون مصرف سوخت -2-3تولید الف .توربین محوری انواع' توربین‌های انبساطی ب .توربین شعاعی نیروگاه‌های توربین‌های انبساطی در ایران عنوان تعداد واحد ظرفیت تولید هر واحد (مگاوات) مجموع نیروگاه نکا 2 8/9 6/19 نیروگاه رامین اهواز 2 65/6 3/13 مجموع پیشبینی ظرفیت تولید برق با نصب توربین انبساطی در نیروگاه‌های کشور ‌ 9/32 500 م'گاوا'ت مقایسه انواع نیروگاه‌های از حیث سامانه تولید سامانه تولید ) (%بازده گرمای مصرفی نیروی تولیدی ‌س'اعت ‌س'اعت )ک''یلووا'ت ( )ک''یلووا'ت ( توربین گاز چرخه باز 33 1 3 نیروگاه بخاری 40 1 2/5 چرخه ترکیبی 50 1 2 توربین انبساطی نزدیک به 100 در حدود 1 1 (گاز و بخار) روش‌های انتقال نیرو توسط منبسط کننده • محرک مستقیم یک ژنراتور با سرعت باال ِ • محرک DیDک ژنراتور بDا سDرعت پاییDن از طریDق یک ِ جعبه‌دنده. ن ی ر و گ اه ن ک ا ر و ا م ی ن اهو زا بررسی تاثیر و تداخل احتمالی توربین انبساطی با واحدهای نیروگاه عدم تداخل با ایستگاه فعلی گاز نیروگاه ‏عدم تداخل طی عملیات ( بهره‌برداری) ‏عدم تداخل با تولید برق نیروگاه ‏تاثیر توربین انبساطی بر قابلیت اطمینان عدم تداخل با ایستگاه فعلی گاز نیروگاه شیر اختناق توربین انبساطی عدم تداخل طی عملیات (بهرهبرداری) انبساطی توربیناختناق شیر شیر تقلیل فشار موازی 6/4بار تنظیم بDDار 4/4 در حداقل جریان بDDار 4/4 توربین انبساطی در حداکثر جریان بDDار 8/3 عملکرد توربین انبساطی در خط عدم تداخل طی عملیات (بهرهبرداری) عنوان حجم لوله واحد شیر اختناق مترمکعب حداکثر جریان گاز میزان 100 کیلوگرم بر ثانیه 6/32 کیلوگرم 375 2ثانیه = ( 5/0 + )5/11 -10ثانیه (زمان از کار افتادن توربین انبساطی) گاز موجود در لوله در فشار 6/4بار زمان الزم برای مصرف گاز داخل لوله (با احتساب توربین انبساطی) ثانیه ( 5/11حاصل تقسیم 375بر )6/32 کیلوگرم فشار = حداکثر 325 2 ثابتفشار 8/3 گاز موجود در داخل لوله در ثانیه زمانیبارشیر تقلیل زمان الزم برای مصرف داخل لوله (با احتساب شیر تقلیل فشار) ثانیه انبساطی ( 10حاصل تقسیم 325بر )6/32 توربین توربین از خط خروج اشکال در توربین حالت بروز عدم تداخل در عدم تداخل با تولید برق نیروگاه نیروگاه نکا نیروگاه رامین اهواز تاثیر توربین انبساطی بر قابلیت اطمینان سامانه قابلیت اطمینان شDDیر تDDقلیلفDDشار 1 99% شDDیر تDDقلیلفDDشار 2 89/99% ‏DبDینDنDبساطDی(2 )%95 شDDیر تDDقلیلفDDشار 1 +تDDور ا 86/99% ‏DبDینDنDبساطDی2 شDDیر تDDقلیلفDDشار 1 +تDDور ا ()%5/97 93/99% عوامل موثر در انتخاب محل نصب توربین‌های انبساطی  دبی گاز و اختالف فشار در خط لوله ایستگاه و ترکیب گاز ورودی و دما: عدم تغییر میزان دبی در طول سال، عدم کاهش میزان فشار تعیین‌شده. نی ر و گ ا ه نکا رام ی ن ا ه واز و ارتباط با سامانه توزیع برق: وجود مصرف‌کننده بار ثابت، کمینه نوسانات مصرف بار، نی ر و گ ا ه نکا رامی ن ا هواز حداقل بودن هزینه تجهیزات الزم جهت ارتباط با سامانه توزیع. فضای الزم برای نصب توربین‌ها و تجهیزات جانبی آن‌ها. و مالحظات اقتصادی پیرامون استفاده از توربین‌های انبساطی هزینه‌های صرفه‌جوی'ی‌شده در انجام طرح هزینه‌های داخلی -1هزینه‌های اجرایی هزینه‌های خارجی -2هزینه انرژی صرفه‌جویی‌شده -3هزینه سوخت صرفه‌جویی‌شده -4میزان کاهش آلودگی محیطزیست و هزینه‌های اجتماعی آن هزینه انرژی صرفه‌جویی‌شده ×75/0=000,695,88 13500×8760 * ضریب بار نهایی ( )Load Factorتوربین = %75 ‏Kw هزینه سوخت صرفه‌جویی‌شده ردیف نیروگاه 1 2 رامین (اهواز) نکا مجموع میزان صرفه‌جویی سوخت (تعداد بشکه نفت در هر سال) 000,100 000,150 000,250 هر بشکه نفت برابر 20دالر (میزان هر بشکه نفت‌خام محاسبه‌شده در بودجه‌ریزی دولت) دالر = 000,000,5دالر × 20بشکه نفت 250000 میزان کاهش آلودگی محیطزیست ردیف نوع آالینده میزان (تُن در هر سال) 1 اکسیدهای نیتروژن 3/73 2 دی‌اکسید کربن 107,50 میزان کاهش هزینه‌های اجتماعی ناشی از آالیندگی کمتر )ب''را'ساسا'س'تاندارد م'حیطز'ی'ستآمری'کا( ردیف نوع آالینده میزان کاهش 'ل )د'الر در هر س'ا ( 1 اکسیدهای نیتروژن 120,469 2 دی‌اکسید کربن 600,217,1 مجموع 720,686,1 دسدسوووومملل تتتتاا ححاحلاحلاالل هزینه‌های اجرایی صرفه‌جویی‌شده میلیون میلیون دالر نرخ دالر میلیون نرخدالر ریالریال نرخ میلیونریال میلیون میلیوندالر دالر دالر هزینههزینه هزینه خرید تجهیزات داخلی هزینه‌ ‌هایداخلی ‌هایه‌‌ه‌های هزین داخلی هزین داخلی 000,18 410,44 410,44 هزینه‌های غیرخرید (خدمات، سویل ،نصب و راه‌اندازی) ریال 000,9 1750 رDیاDل 410,26 --------- خریدخارجی ‌هایخرید هزینهه‌های هزین خارجی 000,9ریال هزینه‌های خرید خارجی رDیاDل1750 ------------- 28 93/4 19 11 11 ----- هزینهه‌ها سرجمعهزین سرجمع ‌ها سرجمع هزینه‌ها دالر 219,1 تولیدی برق کیلووات هر هزینۀ 1000دالر تولیدی =550 تولیدی== برق کیلووات هزینۀ دالر برق کیلووات هرهر هزینۀ 11 39 93/15 30 کل رقم صرفه‌جویی شده در سال (انرژی ،سوخت ،آالیندگی و انجام پروژه) 720,436,15دالر آشنایی با میکروتوربین‌های انبساطی توربین انبساطی با ظرفیت کمتر از 1مگاوات م ی ک ر وت و ر ب ی ن ان ب س ا طی فن‌آوری باال، هزینه زیاد. محل مصرف: oمصارف محلی، oصنایع ُپر مصرف گاز، oبرخی از ایستگاه‌های فشار شکن شهری، oشهرک‌های صنعتی. مزایای استفاده از س'امانۀ میکروتوربین‌های انبساطی • عدم نیاز به روغن‌کاری، • طول عمر بیش از بیست سال (بلبرینگ مغناطیسی)، • بدون ایجاد ضایعات، • عدم وجود قطعات فرسایشی (به سرویس مرتب یا فشرده نیاز ندارد)، • حداقل ایجاد صدا و لرزش، • امکان کنترل و تشخیص' وضعیت سامانه از راه دور، • طراحی روتور ژنراتور با مغناطیس دائم برای تحمل سرعت‌های بیش' از 270متر بر ثانیه، • عدم تماس محور روتور و بلبرینگ، • امکان نصب سامانه بصورت کانتینر تکمیل و آزموده شده. کاربرد در دنیا :از سال 1993 در کشورهای آلمان ،هلند و لوکزامبورگ هزینه خرید و نصب هر واحد میکروتوربین دDالر بDDه‌ازاDیهر کDDیلوواDت‌1400 مدت زمان اجرا (تا نصب کامل) مDاه DبDDراDیهر واDحد 10 نتیجه‌گیری کاربرد وسیع توربین انبساطی در دنیا، توربین انبساطی و بهینه‌سازی مصرف سوخت و انرژی، قابلیت دست‌یابی به توان الکتریکی بازیافت (توسط توربین انبساطی) تا 500مگاوات در ایران، ضرورت ایجاد بذل توجه مسئولین ذی'ربط به استفاده از توربین‌های انبساطی ضرورت برقراری هماهنگ'ی کام'ل میان س'ازمان‌های ذیربط :مجری طرح ،نیروگاه، شرکت گاز ،مشاور و پیمانکار منابع و مآخذ ‏ ‏ ‏ ‏ پایگاه اینترنتی وزارت نیرو جمهوری اسالمی ایران. سازمان بهره‌وری انرژی ایران ،گزارشات مطالعات فنی و اقتصادی پروژه توربین‌های انبساطی. وزارت نیرو جمهوری اسالمی ایران ،گزارش بازدید هیئت اعزامی پروژه نیروگاه‌های انبساطی به اروپا. سDازمان بهره‌وری انرژDی ایران ،طرح پتانسDیل‌یابی میکروتوربین‌های انبسDاطی (توربین‌های انبسDاطی با ظرفیت کمتر از 1مگاواDت). ‏Croyostar Co., Energy Recovery Solutions Bulletin. ‏ پایان