صفحه 1:
نایی با توربین انبساطی و کاربرد آن
نیروگاههای تولید برق
صفحه 2:
"آشنایی با توربین انبساطی
"بررسی تاثیر و تداخل احتمالی توربین انبساطی با واحدهای نیروگاه
"عوامل موثر در انتخاب محل نصب توربینهای انبساطی
*ملاحظات اقتصادی پیرامون استفاده از توربینهای انبساطی
آشنایی با میکروتوربینهای انبساطی
صفحه 3:
صفحه 4:
ب" كاهش هزينه لولدها (سرمايه كذارى)
1 حمل (فشرده کردن گاز)
صفحه 5:
مهار گاز با فشار بالا (ورودی شهرها)
توربین انبساطی
|
آیزن
هرز رفت انرژي بازیافت ۳
کاهش دما
توربین انبساطی
صفحه 6:
ورود كاز به توربین
جر هلاه
ورود كاز به نيروكاه
برعة
صفحه 7:
استفاده از توربین انبساطی
0 رقتسم or وكاه (هدف اوليه».
7 مام She
انتشار
۱۳ ی
8 ون مصرف Sou
رساندن گاز به نیروگاه (عدم ۱ ۳
فسیلی
رس ۱
صفحه 8:
صفحه 9:
نیروگاههای توربینهای
انبساطی در ایران
عنوان ee ee ae a
نیروگاه نک 2 8/9 6/19
Die ei Be 65/6 3/13
9/32
بيش بينى ظرفيت توليد برق با نصب توربين انبساطى در نيروكادهاى كشور SOO
صفحه 10:
مقایسه انواع نیروگاههای از
حیث سامانه تولید
9 نیروی تولیدی | گرمای مصرفی
سامانه تولید )%( 005 (كيلويلشاء» | (كيوولشاع4
توربين كاز جرخه باز 33 1 3
نيروكاه بخارى 40 1 2/5
و ی 50 1 2
كاز و بخار)
توربین اتبساطی نزدیک به ۱۰۰ در حدود ۱ 1
صفحه 11:
روشهای انتقال نیرو توسط منبسط کننده
* محرک مستقیم یک زنراتور با سرعت بالا
صفحه 12:
بررسی تاثیر و تداخل ۳
توربین انبساطی با واحدهای نیرو گاه
صفحه 13:
"عدم تداخل با ايستكاه فعلى كاز نيروكاه
#عدم تداخل طى عمليات ( بهرهبردارى)
#عدم تداخل با توليد برق نيروكاه
#تاثير توربين انبساطى بر قابليت اطمينان
صفحه 14:
عدم تداخل با ایستگاه فعلی گاز نیروگاه
شیر اختناق
صفحه 15:
ok بر83
Pes! CRP poss در a
صفحه 16:
عدم تداخل Ge عملیات ([ابهره لابرداری)
عدم تداخل فرر مطالتویروز اشگال در توربین
صفحه 17:
عدم تداخل با تولید برق نیروگاه
۶ مکاوات
توليدى توربين
انبساطى
vase
مگاوات
جد مگاوات
صفحه 18:
سامانه
شا فا(ه شا 1
شیر ت قلیلف شار + ۱ توربیرنبساطی(۹۵/) 2
شبر ت-قلیلف_شار +۱ تووبیرانبساطی2
C/.OIAY)
اطمینان
99%
89/99%
86/99%
93/99%
صفحه 19:
عوامل موثر در انتغاب محل نصب توربینهای
انبساطی
صفحه 20:
7 دبی گاز و اختلاف فشار در خط لوله ایستگاه گاز ورودی و دما:
میزان دبی در طول سال.
> عدم کاهش میزان فشار تعیینشده.
عدم تف
ارتباط با سامانه توزيع برق:
* وجود مصرفکننده بار seul
"* کمینه توسانات مصرف بار.
"* حداقل بودن هزینه تجهیزات لازم جهت ارتباط با سامانه توزیع.
۴ فضای لازم برای نصب توربینها و تجهیزات جانبی آنها.
صفحه 21:
ملاحظات اقتصادی پیرامون استفاده از
توربینهای انبساطی
صفحه 22:
هزینههای صرفهجوپیشده در انجام طرح
7 هزینههای داخلی
۱- هزینههای اجرایی
v 5
1 _ ۲ هزینههای خارجی
۲- هزینه انرژی صرفهجوییشده
ae رت مر بت
۴- میزان کاهش آلودگی محیطزیست و هزینههای اجتماعی آن
صفحه 23:
هزینه آنرژی صرفهجوییشده
Ar Kwik
Kw ۰ yr «۷۵/۰۰۰۸ “yr
۸۷۵ - py2993 (Load Factor) .oly5 5b ضریب *
صفحه 24:
میزان صرفهجویی سوخت
هر بشکه نفت برابر ۲۰ دلار (میزان هر بشکه نفتخام محاسبهشده در بودجهریزی
دلار ۵و۰ ۰ »,۰۰۰ -دلار ۲۰ «یشکه نفت ۲۵۰۰۰۰
صفحه 25:
میزان کاهش آلودگی محیطزیست
رديف
3 اکسیدهای نیتروژن ۳۷
Z دىاكسيد كرين لاا
میزان کاهش هزینههای اجتماعی ناشی از آلابندگی کمتر
(برلساپلستاندارد صعیط زیستآمریی)
ee ميزان Peet
a
Ve FFA
۶۷ دیاکسید کرین 2
مجموع ۱۷۱۲۰۸
صفحه 26:
هزینههای اجرایی صرفهجوپیشده
هزینههای داخلی ۵ ۰ ,۰۰۰ ریا 9314
هزینههای خرید خارجی تست 11
سرجمع هزینهها 93/15
RW 5 agi Saale one
صفحه 27:
صفحه 28:
آشنایی با میکرو توربینهای انبساطی
صفحه 29:
محل مصرف:
0 مصارف محلی.
0 صنایع پر مصرف گاز.
0 برخی از ایستگاههای فشار شکن شیفری.
0 شهرکهای صنعتی.
صفحه 30:
مزایای استفاده از سامانٌ میکروتوربینهای انبساطی
7 5
* عدم نیاز به روغن کاری»
* طول عمر بيش از بيست سال (بلبرينك مغناطيسى).
* 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 ۲۷۰ متر بر ثانیه.
* عدم تماس محور روتور و بلبرینگ.
* امکان نصب سامانه بصورت کانتینر تکمیل و آزموده شده.
صفحه 31:
کاربرد در دنیا: از سال ۱۹۹۳
در کشورهای آلمان, هلند و لوکزامبورگ
هزینه خرید و نصب هر واحد میکروتوربین
دلر بهازلیهر کیلوولت1400
مدت زمان اجرا (نا نصب کامل)
مام برلیهر ولحد 10
صفحه 32:
"۲ کاربرد وسیع توربین انبساطی در دنياء
"۲ توربین انبساطی و بهینهسازی مصرف سوخت و انرژی
"7قابلیت دستیابی به توان الکتریکی بازیافت (توسط توربین انبساطی) تا ۵۰۰ مگاوات
در ایران.
"ضرورت ایجاد بذل توجه مسئولین ذیربط به استفاده از توربینهای انبساطی
"ضرورت برقراری هماهنگی کامل میان سازمانهای ذیربط: مجری طرح. نیروگاه.
شرکت گاز. مشاور و پیمانکار
صفحه 33:
منابع و مآخذ
* يايكاه اينترنتى وزارت نيرو جمهورى اسلامى ايران.
سازمان بهرهوری انرژی ایران. گزارشات مطالعات فنی و لقتصادی پروژه توربینهای انبساطی,
وزارت نیرو جمهوری اسلامیمیران. گزارش بازدید هیئت اعزامی پروژه نیرو گاههای انبساطی به اروپا.
* سازمان بهرهوری انرژی ایران. طرح پتانسیلیابی میکروتوربینهای انبساطی (توربینهای انبساطی با
ظرفیت کمتر از ۱ مگاوات).
مستاعللناظ كدمتساه5 بجو جرمءع1 ۱
٠
*
صفحه 34:
آشنایی با توربین انبساطی و کاربرد آن در
نیروگاههای تولید برق
:تهیه و تنظیم
مهدی مقیمی
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
لولهها (سرمایهگذاری)
کاهش هزینه
حمل (فشرده کردن گاز)
مهار گاز با فشار باال (ورودی شهرها)
شیر فشارشکن
توربین انبساطی
اختناق
انبساط
آنتالپی ثابت
آیزنتروپیک
هرز رفت انرژی
کاهش دما
شیر فشارشکن
بازیافت انرژی
کاهش دما
توربین انبساطی
ورود به ژنراتور
(تولید برق)
ورود گاز به توربین
)بار (5/17
ورود گاز به نیروگاه
)بار (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
-2تضمین رساندن 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
پیش بینی ظرفیت تولید برق با نصب توربین انبساطی در نیروگاههای کشور
9/32
500
مگاوات
مقایسه انواع نیروگاههای از
حیث سامانه تولید
سامانه تولید
) (%بازده
گرمای مصرفی
نیروی تولیدی
)کیلوواتساعت( )کیلوواتساعت(
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
• محرِک مستقیم یک ژنراتور با سرعت باال
جعبهدنده
• محرِک یک ژنراتور با سرعت پایین از طریق یک
.
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 (بهرهبرداری)
توربیناختناق
شیر
انبساطی
شیر تقلیل فشار موازی
6/4بار
تنظیم
بار 4/4
در حداقل جریان
بار 4/4
توربین انبساطی
در حداکثر جریان
عملکرد توربین انبساطی در خط
بار 8/3
عدم تداخل طی عملیات (بهرهبرداری)
عنوان
حجم لوله
واحد
شیر اختناق مترمکعب
حداکثر جریان گاز
میزان
100
کیلوگرم بر ثانیه
6/32
کیلوگرم
375
)5/11بار 5/0 +ثانیه (زمان از کار افتادن توربین انبساطی)
2ثانیه = (-10
گاز موجود در لوله در فشار 6/4
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)
توربین
ثانیه انبساطی ( 10حاصل تقسیم 325بر )6/32
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
شیر تقلیل فشار 1
99%
شیر تقلیل فشار 2
89/99%
شیر تقلیل فشار 1 +توربین انبساطی (2 )%95
86/99%
شیر تقلیل فشار 1 +توربین انبساطی (2 )%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.
ارتباط با سامانه توزیع برق:
وجود مصرفکننده بار ثابت،
کمینه نوسانات مصرف بار،
حداقل بودن هزینه تجهیزات الزم جهت ارتباط با سامانه توزیع.
ن
یر و
گ
ا
ه
ن
کا
را
می
ن
ا
ه
و
از
ن
و
یر و
گ
ا
ه
ن
کا
را
می
ن اهو زا
فضای الزم برای نصب توربینها و تجهیزات جانبی آنها.
و
مالحظات اقتصادی پیرامون استفاده از
توربینهای انبساطی
هزینههای صرفهجوییشده در انجام طرح
-1هزینههای اجرایی
هزینههای داخلی
هزینههای خارجی
-2هزینه انرژی صرفهجوییشده
-3هزینه سوخت صرفهجوییشده
-4میزان کاهش آلودگی محیطزیست و هزینههای اجتماعی آن
هزینه انرژی صرفهجوییشده
Kwh
hr
Kw 13500×8760
×75/0=000,695,88 yr
yr
* ضریب بار نهایی ( )Load Factorتوربین = %75
هزینه سوخت صرفهجوییشده
میزان صرفهجویی سوخت
ردیف
نیروگاه
1
رامین (اهواز)
000,100
2
نکا
000,150
مجموع
(تعداد بشکه نفت در هر سال)
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 (ُتن در هر سال)
1
اکسیدهای نیتروژن
3/73
2
دیاکسید کربن
107,50
میزان کاهش هزینههای اجتماعی ناشی از آالیندگی کمتر
)بر اساس استاندارد محیط زیست آمریکا(
ردیف
نوع آالینده
میزان کاهش
)دالر در هر سال(
1
اکسیدهای نیتروژن
120,469
2
دیاکسید کربن
600,217,1
مجموع
720,686,1
میلیون
میلیون
نرخ دالر
دالر
میلیون
نرخدالر
ریالریال نرخ
میلیونریال
میلیون
میلیوندالر
دالر
دالر
هزینه
هزینه
هزینه
هزینههای
دسدسوووومممملل
تتتتتاا
ت
ححاحلاحلاال
هزینههای اجرایی صرفهجوییشده
خرید تجهیزات داخلی
هایداخلی
هزینهههای
هزین
داخلی
داخلی
410,44
44
410,
خریدخارجی
هایخرید
هزینهههای
هزین
خارجی
---------
هزینههای غیرخرید (خدمات،
سویل ،نصب و راهاندازی)
هزینههای خرید خارجی
000,18
000,9ریال
1750
ریال
ریال
000,9
410, 26
-----
ریال 1750
---------
11
11
-----
هزینههها
سرجمعهزین
سرجمع
ها
سرجمع هزینهها
28
93/4
19
دالر
219
تولیدی
برق
کیلووات
هر
هزینۀ
1000دالر
تولیدی550=,1
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 سامانۀ میکروتوربینهای انبساطی
کاری،
نکاری،
روغن
به روغ
نیاز به
عدم نیاز
• عدم
مغناطیسی)،
(بلبرینگ مغناطیسی)،
سال (بلبرینگ
بیست سال
از بیست
بیش از
عمر بیش
طول عمر
• طول
ضایعات،
ایجاد ضایعات،
بدون ایجاد
• بدون
ندارد)،
نیاز ندارد)،
فشرده نیاز
مرتب یایا فشرده
سرویس مرتب
(به سرویس
فرسایشی (به
قطعات فرسایشی
وجود قطعات
عدم وجود
• عدم
لرزش،
صدا وو لرزش،
ایجاد صدا
حداقل ایجاد
• حداقل
دور،
راه دور،
از راه
سامانه از
وضعیت سامانه
تشخیص وضعیت
کنترل وو تشخیص
امکان کنترل
• امکان
ثانیه،
بر ثانیه،
متر بر
270متر
از 270
بیش از
های بیش
تهای
سرعت
تحمل سرع
برای تحمل
دائم برای
مغناطیس دائم
ژنراتور بابا مغناطیس
روتور ژنراتور
طراحی روتور
• طراحی
بلبرینگ،
روتور وو بلبرینگ،
محور روتور
تماس محور
عدم تماس
• عدم
شده.
آزموده شده.
تکمیل وو آزموده
کانتینر تکمیل
بصورت کانتینر
سامانه بصورت
نصب سامانه
امکان نصب
• امکان
کاربرد در دنیا :از سال 1993
در کشورهای آلمان ،هلند و لوکزامبورگ
هزینه خرید و نصب هر واحد میکروتوربین
دالر بهازای هر کیلووات 1400
مدت زمان اجرا (تا نصب کامل)
ماه برای هر واحد 10
نتیجهگیری
دنیا،
در دنیا،
انبساطی در
توربین انبساطی
وسیع توربین
کاربرد وسیع
کاربرد
انرژی،
سوخت وو انرژی،
مصرف سوخت
سازی مصرف
بهینههسازی
انبساطی وو بهین
توربین انبساطی
توربین
مگاوات
500مگاوات
انبساطی) تاتا 500
توربین انبساطی)
(توسط توربین
بازیافت (توسط
الکتریکی بازیافت
توان الکتریکی
به توان
یابی به
تیابی
دست
قابلیت دس
قابلیت
ایران،
در ایران،
در
انبساطی
های انبساطی
نهای
توربین
از توربی
استفاده از
به استفاده
ذیربط به
مسئولین ذیربط
توجه مسئولین
بذل توجه
ایجاد بذل
ضرورت ایجاد
ضرورت
نیروگ{{اه،
طرح ،نیروگ{{اه،
مج{{ری طرح،
ذیرب{{ط :مج{{ری
های ذیرب{{ط:
نهای
سازمان
میان سازما
کامل میان
هماهنگی کامل
برقراری هماهنگی
ضرورت برقراری
ضرورت
پیمانکار
مشاور وو پیمانکار
گاز ،مشاور
شرکت گاز،
شرکت
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.
سازمان بهرهوری انرژی ایران ،طرح پتانسیلیابی میکروتوربینهای انبساطی (توربینهای انبساطی با
ظرفیت کمتر از 1مگاوات).
Croyostar Co., Energy Recovery Solutions Bulletin.
پایان