ابحث فى المدونة

جارٍ التحميل...

المواضيع الاكثر مشاهده

أحدث المواضيع

تحدثنا فى الدرس الأول عن كيفية توليد الكهرباء وعرضنا الفكرة ببساطة ثم انتقلنا لنعرض عرضا سريعا لانواع محطات توليد الطاقة وهم كما ذكرنا حوالى 10 انواع واساليب مختلفة لتوليد الكهرباء. عرضناهم باختصار وشرحنا كل نوع من انواع المحطات بالصور شرحا موجزا. لمن لم يشاهد الموضوع يفضل مشاهدة موضوع انواع محطات توليد القوى شرح بالصور ثم يكمل قراءة هذا الموضوع . واليوم مع الدرس الثانى والذى نتكلم فيه عن النوع الأول من انواع محطات توليد الطاقة الكهربية وهو التوربينات البخارية steam turbines وقد كنا تعرضنا لها سريعا واليوم نتكلم عنها بشئ من التفصيل.

كما ذكرنا فى المرة السابقة فإن محطات القوى التى تعمل بالبخار هى أكثر الأنواع شيوعا بين محطات توليد القوى الكهربية. فلسفة كل انواع التوربينات البخارية هو الاستفادة من البخار المولد -بأى طريقة من الأربع طرق التى ذكرناها من قبل فى الموضوع الأول- لجعل التوربينه البخارية تدور.

فنحن لدينا الغلاية Boiler والتى هى المكان الذى ينتج فيه البخار المحمص ذو درجة الحرارة العالية والضغط العالى High-pressure and high-temperature steam وقد يكون مكان أخر مثل الفرن أو المبادل الحرارى أو الحصول على البخار من باطن الأرض مباشرة كما ذكرنا من قبل فى الدرس الأول وهذا مثال لبعض أنواع الغلايات وهو يمثل اكبر مبنى فى محطة الكهرباء ويسهل التعرف عليه بمجرد النظر لأنه يعلوه ماسورة العادم التى يصل طولها إلى أكثر من 200 متر كما هو واضح بالصورة

steam power plant

بعد ذلك يدخل هذا البخار على التوربينه التى تحول الطاقة الموجودة فى البخار إلى طاقة ميكانيكية متمثلة فى حركة التوربينه المتصله ميكانيكيا بالمولد فيدور المولد منتجا الكهرباء مع مراعاة أن سرعة التوربينه يجب أن أستطيع التحكم فيها لأنها نفسها سرعة المولد ومن المعروف أن سرعة المولد تتناسب مع التردد الخارج منه ولذلك لا بد أن أستطيع التحكم فى سرعة التوربينه حتى أحافظ على سرعة التوربينه ومن ثم المولد ثابتين وهذا شكل ريش التوربينة.
steam turbine blades

وبالنسبة للبخار الداخل للتوربينه فيسمى بالبخار المحمص وهو كما قلنا بخار ذو درجة حرارة عالية جدا تصل إلى 540 درجة سيليزية أو 1000 درجة فهرنهيتيه وضغط عالى جدا يصل إلى 135 بار أى حوالى 2000 رطل / بوصة مربعة. وكما قلنا فهذا البخار يطلق عليه بخار محمص أو بخار جاف super heated stem / Dry steam .

ولكن هذا البخار سرعان ما تقل درجة حرارته و ضغطه عندما يدخل على المرحلة الأولى من ريش التوربينه firrst stage turbine blades ولكن هذا البخار الذى قلت درجة حرارته وضغطه يمكن استغلاله عن طريق تدويره إلى المرحلة الثانية من ريش التوربينه second stage turbine blades ولكن بالطبع فهذا البخار لا يكفى فيعزز هذا البخار بكمية أخرى من البخار المحمص.

الفارق الأكبر بين المرحلة الأولى من ريش التوربينه والمرحلة الثانية هو الحجم فريش المرحلة الثانية من التوربينه أكبرمن ريش المرحلة الأولى وريش المرحلة الثالثة أكبر من ريش المرحلة الثانية من حيث الحجم والسبب الرئيسى لذلك هو السماح للبخار بتمدد أكثر وانتقال اكبر للطاقة.

فى بعض المحطات يخرج البخار من المرحلة الأولى من التوربينه ثم يعود مرة أخرى إلى الغلاية ليسخن من جديد ولكنه بالطبع يستهلك طاقة أقل ثم يدخل على المرحلة الثانية من ريش التوربينه بدلا من دخوله مباشرة بعد المرة الأولى مع التعزيز بكمية أخرى من البخار. وهذا الشكل يبين الدورة المغلقة الكاملة لتوربينة غازية تتكون من مرحلتين
steam power plant cycle

بمجرد تحول الطاقة الموجودة فى البخار إلى طاقة حركة للتوربينه فإن هذا البخار الخارج ذو درجة الحرارة المنخفضة والضغط المنخفض يكون قد أدى دوره كاملا ولابد أن يكثف مرة أخرى إلى ماء لنعيد تسخينه من جديد لتكتمل الدورة ويتم ذلك عن طريق المكثف condenser وبرج التبريد Cooling Tower. وهذا شكل لمكثف حقيقى
steam power plant condenser
بمجرد تحول هذا البخار إلى ماء فإن مضخة مياه التغذية  boiler feed pump - BFP تضخ هذا الماء من جديد إلى الغلاية Boiler ليعاد تسخينه من جديد وبالطبع هذه دورة مغلقة ولكن يجب إضافة القليل من الماء بسبب فقد بعض الماء المبخر خلال الدورة.


وفكرة عمل المكثف هو أنه يأخذ المياه الباردة من المحيط أو البحر أو النهر ( بدون ألا تنقية بعكس المياه التى تدخل الغلاية ) ويمر البخار المراد تكثيفه فى مواسير خلال هذه الكمية من المياه والماء البارد فى مواسير أخرى وعن طريق التبادل الحرارى يكتسب الماء البارد الحرارة الموجودة فى البخار حتى يتكثف مع ملاحظة أن دورة التبريد دورة مفتوحة أى أن الماء يتغير بشكل مستمر حتى يطرد الحرارة التى أكتسبها فى النهر أو البحر. شاهد الصورة التالية توضح فكرة عمل المكثف.
steam power plant condenser

العيب الأساسى فى التوربينات البخارية هو قلة كفاءة تحويل طاقة الوقود إلى طاقة ميكانيكية ومن ثم إلى طاقة كهربية حيث تتراوح كفاءة تحويل الطاقة إلى حوالى من 25% إلى 35% وهى بالطبع كفاءة منخفضة جدا.

ولكن على الرغم من ذلك فإن هذا النوع من المحطات يعتبر أكثر الأنواع إعتمادية وتستخدم كمحطات رئيسية base load generation power plants فى المحطات الكهربية الكبيرة. وترجع قلة كفاءة هذا النوع من التوربينات إلى الفقد فى الحرارة فى الهواء الجوى فى مرحلة الغلاية.

4 comments:

غير معرف يقول...

الله يعطيكو العافيه على هالجهود الجبارة
اريد ان اعرف كم ميغا وات ينتج التروبين الواحد في حال تزويده ب 135بار

malek Danzo يقول...

شكرا كثير لزموني في حل وظيفة العلوم

غير معرف يقول...

اتمنا انكم تزودنا بتطبيقات حسابيه لمحطات القدرة البخارية

غير معرف يقول...

جزاكم الله خيرا

data: commentLabel/
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...