دانلود گزارش کارآموزی مبدل های حرارتی نیروگاهی و تأسیسات حرارتی برودتی

مقدمه

نیروگاه منتظر قائم در زمینی به مساحت تقریبی یک کیلومتر مربع واقع در کیلومتر هفت جاده ملارد در ناحیه کرج بنا شده و در حال حاضر دارای چهار واحد بخار است که هر یک به ظرفیت اسمی 25/156 مگاوات و 6 واحد گازی، سه واحد سیکل ترکیبی می باشد. اولین واحد بخار نیروگاه در تاریخ 29/6/50 آماده بهره برداری شد و با شبکه پارالل گردید.

سوخت مصرفی نیروگاه گاز و سوخت سنگین از نوع مازوت و گازوئیل است که مازوت مصرفی از پالایشگاه تهران توسط خط لوله مستقیم به نیروگاه فرستاده می شود. آب مصرفی نیروگاه نیز توسط 9 حلقه چاه عمیق که در محوطه و در خارج محوطه نیروگاه حفر شده تأمین می گردد.

نیروگاه دارای قسمت های اصلی به شرح زیر می باشد:

1- قسمت شیمی و تصفیه آب: وظیفه این قسمت تولید آب بردن بدون سختی (تصفیه فیزیکی) و آب مقطر (بدون یون) مورد نیاز واحد را می باشد . همچنین مواد شیمیایی لازم را در سیکل های آب و بخار تزریق می کند و در فواصل معین آزمایشات لازم جهت تعیین وضعیت شیمیایی سیکل آب و بخار نیروگاه را انجام می دهد.

2- بویلر: بویلر هر واحد از نوع درام دار ری هیت دار، کوره آن تحت فشار و دارای فن گردش دهنده گاز می باشد. طبق طرح تولید 000/100/1 پوند بخار در ساعت با فشار psi 1875 و درجه حرارت 1005 در خروجی ری هیتر دارد. راندمان کل بویلر برابر 90 درصد می باشد.

3- سیکل آب تغذیه: در سیکل آب تغذیه واحد سه گرمکن فشار ضعیف از نوع بسته، یک دیراتور یا دی گارز از نوع باز یا تماس مستقیم و دو گرمکن فشار قوی از نوع بسته منظور شده است. این سیکل طبق طرح قادر است آب تغذیه را از 108 در کندانسور به 450 در ورود به بویلر برساند.

4)آب خام: سیستم آب خام فقط از چندین لوله و شیر تشکیل شده است و آب را به مقدار لازم به تمام نیروگاه که به آن احتیاج است می فرستد. تأمین آب خام توسط چندین حلقه چاه عمیق می باشد بدین ترتیب که آب چاه ها به تلمبه خانه و استخر دمنده  آب فرستاده شده و از تلمبه خانه توسط پمپ ها به لوله اصلی آب خام فرستاده می شود. چون این سیستم به دیگر سیستم ها وابستگی ندارد می توان هر زمان که لازم شد آنرا در مدار قرار داد و عملاً این سیستم همیشه در مدار است حتی اگر تمام قسمت ها متوقف باشند برای تأمین آب آتش نشانی باید مدار باز باشد.

در مورد بسته نگه داشتن اشنعاب هائی که به آن احتیاج ندارند باید دقت فراوان شود چون هرگونه غفلت در این مورد سبب وارد آمدن خسارت می گردد مثلاً ممکن است که کیفیت آب موجود در تانک های آب تصفیه شده را پائین آورد.

در شرایط نرمال بهره برداری، تأمین آب مخازن برای تهیه محلول های شیمیائی مورد نیاز دستگاه ها توسط آب مقطر (واقع در خروجی پمپ کندانسور هر واحد) می باشد ولی اگر سیستم آب کندانسه در مدار نباشد (در شروع راه اندازی) می توان از آب خام جهت تهیه محلول شیمیائی استفاده نمود. سیستم آب خام از یک لوله 16 اینچی تشکیل شده که انشعاب های مشروحه زیر را تغذیه می کند:

الف: یک لوله 4 اینچ جهت آب آتش نشانی                 

ب: یک لوله 4 اینچ جهت تغذیه ورودی آب شستشو دهنده پیش گرم کن های هوای دوار بویلر

پ: یک لوله 2 ابنچ جهت تأمین آب آبکاری برای یاتاقان های رتور بهم زننده داخل کلاریفایر و آب معمولی جهت دوش های اضطراری و شستشو دهنده ها و شروع راه اندازی در صورت کمی آب فیلتر برای تهیه محلول شیمیایی

د: یک لوله یک اینچ جهت روان ساز بهم زننده کلاریفایر

ه‍ : دو لوله 2 اینچ جهت شستشوی کف کلاریفایرها

و: یک لوله 3اینچ  برای تأمین آب سیستم کلرزنی

ز: دو لوله 10 اینچ برای تغذیه آب خام به کلاریفایر واحد یک و دو

د: دو لوله مستقیم آب خام برای تأمین سطح برج های خنک کن در حالت اضطراری

5)سیستم تصفیه آب: تصفیه خانه یا  پیش تصفیه قسمتی که آب را از خط اصلی آب خام گرفته و بعد از کلاریفایر و فیلتر کردن از نظر کیفی به حدی می رساند که آماده تحویل سیستم یون گیرها باشد تا در یون گیرها کلید املاح محلول در آن گرفته شود. تصفیه خانه شامل تجهیزات زیر می باشد:

الف: کلاریفایر (دستگاه گیرنده سختی آب یا تصفیه فیزیکی آب) که تا 2168 گالن در دقیقه آب خام جهت تصفیه به آن وارد می شود و خود نیز مجهز به تجهیزات زیر است.

1- شیر پروانه ای جهت کنترل ورود آب خام به کلاریفایر

2- جریان سنج FE13  که جریان آب خام به کلاریفایر را اندازه گرفته و انتقال دهنده جریان 13FT که سیگنال متناسب با جریان آب خام به 13 FTR می فرستد و همچنین میزان کلر تزریقی به کلاریفایر توسط سیگنال فوق کنترل می شود.

3- شیر کنترل سطح با شیرهای جداساز و شیر فرعی (by pass)

4- شیر بک فلاش که با هوا عمل می کند و هوای آن از طریق شیر سلونوئیدی فرستاده می شود.

5- شیر هوائی تخلیه لجن که هوای عمل کننده آن از طریق شیر سلونوئیدی فرستاده می شود.

6- چهار مسیر تغذیه شیمیایی که عبارتند از: یک مسیر کلر به ورودی آب خام به کلاریفایر، یک مسیر تزریق کلرور فریک بداخل قیفی کلاریفایر و دو مسیر تغذیه آب آهک بداخل قیفی کلاریفایر

7- مسیر آب جهت آبکاری یا یاطاقان بالا و پائین محور یا رتور کلاریفایر

8- تعدادی مسیر نمونه گیر از قسمت های مختلف کلاریفایر و شیر پروانه ای خروجی کلاریفایر

سیستم تغذیه شیمیایی: تغذیه شیمیایی برای تصفیه اولیه آب در سیستم پیش تصفیه بکار می رود که شامل: تزریق کلر به ورودی آب خام به کلاریفایر و تزریق کلر و اسید سولفوریک به ورودی آب تانک کلاریفایر شده. کلر به صورت گاز محلول در آب تزریق می شود و کلرورفریک، آهک، اسید سولفوریک بصورت محلول های نسبتاً ضعیف، یا رقیق بوسیله پمپ ها تزریق می گردد. تزریق مواد شیمیایی بطور اتوماتیک و متناسب با جریان آب خام ورودی به کلاریفایر انجام می گیرد. جریان ورودی بوسیله یک جریان سنج اندازه گیری شده و توسط انتقال دهنده سیگنال متناسب جریان جهت کنترل تزریق مواد شیمیایی فرستاده می شود. غلظت محلول ها و میزان کلر تزریقی بستگی به کیفیت آب خام دارد که توسط واحد شیمی تعیین می گردد.

یون گیرها: یون گیرها یا بی یون کننده ها قسمت آخر تصفیه آب را جهت تأمین آب مقطر (بدون یون) مورد نیاز بویلر تشکیل می دهند.

بعلت بالا بردن فشار و درجه حرارت در بویلر آب مورد استفاده بویلر باید بهترین کیفیت ممکنه را دارا باشد به همین دلیل از دو دستگاه یون گیر به صورت سری و پشت سر هم استفاده می شود. نخستین دستگاه شامل کاتیون و آنیون (کاتیون گیرنده یون های مثبت و آنیون گیرنده یون های منفی می باشد) است که آب خروجی آنها جهت تصفیه بیشتر از دستگاه دوم که اصطلاحاً آن را میکس بد (گیرنده یون های ضعیف منفی و پالایش مجدد) می نامند گذرانده می شود. برای هر واحد یک سری کامل کاتیون و آنیون و میکس بد وجود دارد. در ابتدای تصفیه کلر در محل ورودی آب به کلاریفایر وارد شده و با آن مخلوط می گردد. آب آهک و کلرور فریک جهت کمک به عمل تصفیه و به قسمت وسط یا قیفی کلاریفایر وارد می شود و با آب کلر شده شده مخلوط می گردد.

در ابتدای راه اندازی سیستم پیش تصفیه 3 تا 7 روز وقت صرف ساختن لجن یا رسوبات در کف کلاریفایر می شود. این لجن عمل رسوب گیری را بهتر می سازد. زیرا به مقدار زیادی کیفیت آب خروجی از کلاریفایر بستگی به مقدار این لجن دارد و در طول راه اندازی می توان مقدار رسوب و لجن تشکیل شده در کف کلاریفایر را آزمایش کرد. جهت جلوگیری از زیاد شدن سطح لجن و ثابت نگه داشتن آن هرچند ساعت یکبار (حدود چهار ساعت) مقداری از لجن های اضافی از طریق تخلیه کلاریفایر خارج می گردد. آب خروجی از کلاریفایر وارد تانک کلاریفایر می شود و در آن ذخیره می گردد. در محل ورودی تانک به آن کلر و اسید سولفوریک جهت تصفیه بیشتر  اضافه می شود. آب کلاریفایر شده از تانک ذخیره توسط پمپ و از طریق یک شیر کنترل سطح، مخزن دو راهه و تانک فیلتر به تانک آب فیلتر شده فرستاده می‌شود، آب فیلتر شده بوسیله پمپ ها از تانک آب فیلتر شده به یون گیرها فرستاده می شود و بعد از عبور از کاتیون و آنیون و میکس بد به تانک ذخیره آب مقطر وارد می گردد. بعد از مدتی که یون گیرها اشباع می شوند یا یون در آب خروجی مشاهده می شود بطور اتوماتیک از مدار خارج و در سیکل احیاء قرار می گیرند و پس از احیاء مجدداً آماده بهره برداری می شوند و تا زمانی که یک سری یون گیر در حال احیاء است سری دوم یون گیر در حال بهره برداری است و آب مقطر مورد نیاز را تأمین می‌کند.

در ابتداي راه اندازي سيستم پيش تصفيه 3 تا 7 روز وقت صرف ساختن لجن يا رسوبات در كف كلاريفاير مي شود. اين لجن عمل رسوب گيري را بهتر مي سازد. زيرا به مقدار زيادي كيفيت آب خروجي از كلاريفاير بستگي به مقدار اين لجن دارد و در طول راه اندازي مي توان مقدار رسوب و لجن تشكيل شده در كف كلاريفاير را آزمايش كرد. جهت جلوگيري از زياد شدن سطح لجن و ثابت نگه داشتن آن هرچند ساعت يكبار (حدود چهار ساعت) مقداري از لجن هاي اضافي از طريق تخليه كلاريفاير خارج مي گردد. آب خروجي از كلاريفاير وارد تانك كلاريفاير مي شود و در آن ذخيره مي گردد. در محل ورودي تانك به آن كلر و اسيد سولفوريك جهت تصفيه بيشتر اضافه مي شود. آب كلاريفاير شده از تانك ذخيره توسط پمپ و از طريق يك شير كنترل سطح، مخزن دو راهه و تانك فيلتر به تانك آب فيلتر شده فرستاده مي‌شود، آب فيلتر شده بوسيلة پمپ ها از تانك آب فيلتر شده به يون گيرها فرستاده مي شود و بعد از عبور از كاتيون و آنيون و ميكس بد به تانك ذخيره آب مقطر وارد مي گردد. بعد از مدتي كه يون گيرها اشباع مي شوند يا يون در آب خروجي مشاهده مي شود بطور اتوماتيك از مدار خارج و در سيكل احياء قرار مي گيرند و پس از احياء مجدداً آماده بهره برداري مي شوند و تا زماني كه يك سري يون گير در حال احياء است سري دوم يون گير در حال بهره برداري است و آب مقطر مورد نياز را تأمين مي‌كند.

6)برج خنك كن: برج خنك كن واحد بخار از نوع تر يا تبخيري است و هر برج داراي شش عدد قيفي پنكه دار بمنظور كمتر شدن فشار منطقه ريزش آب از اتمسفر مي باشد. ساختمان برج از چوب ساخته شده است. آب خنك شده از استخر كف برج توسط سه پمپ آب گردشي (c.w.p) كه دو عدد آنها در بهره برداري نرمال در حال كار مي باشد به كندانسور فرستاده مي شود. طبق طرح جريان آب در حال گردش از برج به كندانسور توسط پمپ ها GPM000/750 مي باشد و هربار قادر است حدود Btu000/000/450 حرارت از كندانسور جذب كند.

همچنين نيروگاه داراي سه عدد برج از نوع برج طبيعي يا natural draught cooling tower مي باشد. بدنه خارجي اين برجها از بتون مسلح مي باشد كه بروي پايه قرار دارند. آب كندانسور توسط c.w pump به ارتفاع 15-10 متري بالاي برج فرستاده مي شود و از طريق رادياتورهائي پائين مي آيد و حرارت گرفته شده توسط رادياتورها بوسيله هوائي كه از قسمت زيرين به بالاي برج كه به واسطة ارتفاع بلند و دمپرهاي برج ايجاد مي گردد از دهانة بالاي برج خارج مي شود.

سيستم كنترل: در واحدهاي بخار نيروگاه بيشتر از سيستم هاي نئوماتيكي و الكتريكي جهت نشان دهنده ها، باز و بسته كردن شيرها و كنترل سطح مخازن و وضعيت دمپرها و شيرها استفاده شده است.

رنگ لوله ها: در اين نيروگاه لوله ها و خطوط انتقال مواد به رنگ هاي مشخصي هستند براي مثال خطوط آب خام و آب خنك كن به رنگ سبز، لوله هاي روغن به رنگ زرد، لوله هاي آب آتش نشاني به رنگ قرمز و لوله هاي سوخت به رنگ سياه مي باشد.

توربوژنراتور: توربين هر واحد داراي سه قسمت IP. LP و HP پشت سرهم مي باشد و شافت آن توسط كوپلينگ به شافت ژنراتور متصل است. ژنراتور كاملاً بسته و تحت فشار هيدروژن با ماكزيمم فشار psi30 مي باشد. وجود هيدروژن باعث كاهش اصطكاك و فشار زياد آن كمك در امر خنك كردن سريع سيم پچ هاي ژنراتور مي كند.

گاز هيدروژن توسط چهار مبدل آبي واقع در چهارگوشه ژنراتور خنك مي شود. جرقه گير و خازن روي هر فاز ژنراتور جهت حفاظت ژنراتور از تغييرات ولتاژ، نزديك ترمينال خروجي ژنراتور قرار دارد.

مولدهاي حرارتي نيروگاه :

مولد بخار (بويلر): واحد مولد بخار از قسمت هاي زير تشكيل شده است:

1- كوره ها و شعلها 2- قسمت هواي احتراق

3- قسمت دود يا گاز 4- قسمت بخار اصلي

5- باز گرمكن يا ري هيتر 6- تغذيه آب و مواد شيميائي

كوره و مشعل ها Furnace and burners

سوخت از طريق دوازده مشعل به كوره يا اطاق احتراق تزريق مي شود. اين دوازده مشعل در چهار گوشه كوره و در سه طبقه بالا، وسط و پائين قرار گرفته اند. چهار مشعل طبقه پائين استفاده براي سوخت سنگين و همچنين سوخت سبك يا گازوئيل مي باشد. در صورتي كه از گاز جهت احتراق استفاده شود مولد بخار داراي دوازده مشعل گازسوز مي باشد.

دوازده شمعك سوخت سبك كه هريك براي يك مشعل بوده كه انرژي لازم را جهت روشن كردن مشعل ها دارا مي باشند. عمل روشن كردن شمعك ها از راه دور و از اطاق فرمان صورت مي گيرد. شمعك ها و مشعل هاي سوخت سبك براي پودر كردن سوخت مصرفي خود از هواي فشرده استفاده مي كنند ولي مشعل هاي سوخت سنگين، سوخت را به طور مكانيكي پودر مي كنند.

مسير ورودي و خروجي سوخت به مشعل ها مجهز به بخار جهت شستشو مي باشد كه با شيرهاي دستي مي توان در موقعيكه مشعل ها در مدار هستند مسير بخار را قطع كرد. از شستشو قبل و بعد از هر بار در سرويس قرار دادن مشعل ها استفاده مي شود.

سيستم احتراق در بويلر به طور مناسبي مي باشد و شعله مشعل ها با يك حركت دوراني آتش در كوره ايجاد مي كنند. ولي براي كنترل فشار و دماي بخار توليد شده انتهاي داخلي مشعل ها را مي توان به بالا و پائين حركت داد يا زاويه داد كه اين عمل باعث هدايت شعله مشعل در جهت زاويه داده شده مي گردد.

وقتي مشعل، پائين باشد فشار بخار افزايش مي يابد. زيرا حرارت بيشتر به ديوارة لوله اي بويلر مرسوم به ديواره آب وارد مي آيد و توليد بخار زيادتر مي كند و وقتي شعله بطرف بالا باشد حرارت به لوله هاي قسمت سوپر هيتر و ري هيتر برخورد كرده و نتيجتاً توليد بخار كمتر ولي دماي بالاتر مي گردد.

به غير از هوائي كه براي پودر كردن سوخت در شمعك ها و مشعل هاي سوخت سبك مصرف مي شود تمام هواي لازم جهت احتراق بوسيلة دو فن يا دمنده هوا به نام F.D fan (Forced draft fan) تأمين مي گردد. توسط اين دمنده ها هواي كافي بداخل كوره كه توسط دمپرهاي ورودي اين دمنده ها تعيين وارد كوره مي گردد.كنترل و باز و بسته كردن دمپرها از راه دور و از اطراق فرمان انجام مي گيرد.

هواي خروجي از F.D Fan با گذشتن از لا به لاي دوسر كويل بخاري گرم كننده هوا دمايش به حدي فزوني داده مي شود تا اجازه ندهد كه در اثر تقطير شدن تركيبات سولفوره بروي فلز در قسمت سرد پيش گرمكن هاي دوار خوردگي ايجاد شود و صدمه بخورد.

بعد از گرمكن هاي بخاري، هواي احتراق جهت گرم شدن بيشتر وارد پيش گرمكن هاي دمايي يا A.P.H مي گردد. گازهاي خروجي از اكنومايزر قبل از ورود به دودكش از طرف ديگر اين پيش گرمكن دوار مي گذرد و در حين عبور مقداري از حرارت خود را به فلز داخل APH مي دهند، با چرخيدن APH فلزهاي گرم شده به قسمت عبور هوا رفته و گرماي خود را به هوا مي دهند. هواي احتراق بعد از خروج از پيش گرمكن هاي دوار به جعبه باد يا winbox رفته و از طريق دمپرهاي هواي واقع در چهارگوشه بويلر وارد كوره جهت تأمين هواي مورد نياز احتراق مي شود.

به طور خلاصه مسير هواي احتراق بويلر را دو F.D fan دو گرمكن بخاري، دو پيش گرمكن دوار هوا، دو جعبه باز در دو طرف بويلر و هفت سري دمپر در چهارگوشه بويلر تشكيل مي دهند

از خروجي هر دو F.D Fan و قبل از ورود به گرمكن هاي بخاري يك كانال كوچك مشترك هوا گرفته شده كه هواي مورد نياز مكش يك دمنده يا فن كمكي هواي آب بندي و يك فن هواي شمعك ها را تأمين مي نمايد. فن كمكي هواي آب بندي، هوا را با فشار بيشتر از فشار كوره جهت آب بندي دريچه هاي چشمي بويلر، ياطاقان دمپرها و غيره تهيه مي كند. در عين حال اين هوا از نشت كردن گازهاي ذاغ كوره و جعبه باد به بيرون جلوگيري مي كند كه اين عمل به علت فشار مثبت كوره امري ضروري است.

از كانال هاي هواي خروجي از پيش گرمكن هاي هوا نيز يك كانال كوچك مشترك گرفته شده كه وظيفه اش رسانيدن هوا جهت جلوگيري از نفوذ گازهاي داغ كوره به مسير خروجي فن گردش دهنده گازهاي كوره مي باشد (G.R Fan) ارتباط اين هوا با كانال خروجي G.R fan از طريق يك دمپر به نام دمپر هواي سيل است كه در مواقع متوقف بودن G.R fan اين دمپر باز مي شود. در صورت باز نشدن دمپر هواي سيل در موقع توقف G.R fan جريان گازهاي داغ به سرعت به اين فن خسارت وارد مي آورد.

قسمت دود يا گازهاي محترقه كوره: در هنگام عمل احتراق گازهاي داغ حاصل از احتراق به ترتيب با جريان يافتن از لا به لاي لوله هاي سوپر هيتر دماي بالا يا ثانويه، لوله هاي باز گرمكن بخار، سوپر هيتر دماي پائين يا اوليه، اكنومايزر، و گذشتن از طرف گاز پيش گرمكن هاي دوار به طرف دودكش هدايت مي شود. قبل از ورود به پيش گرمكن هاي دوار دو كانال خروجي گاز از كوره به يكديگر متصل شده است و يك انشعاب از اين كانال مشترك به مكش G.R fan متصل است. كه از اين طريق G.R fan بتواند مقداري از گازهاي خروجي را گرفته و جهت كنترل احتراق و دماي بخار خروجي از بويلر مجدداً به قسمت پائين كوره بدمد. اين فن مجهز به دمپر ورودي و خروجي است و در صورت در مدار بودن آن ضمن اينكه دمپرهاي خروجي آن كاملاً باز مي شوند، دمپر ورودي نيز آنقدر بايد باز نمود كه فشار خروجي فن از فشار كوره بيشتر باشد و نتيجتاً ضمن كنترل احتراق توسط دمپر ورودي عمل ديگر آن جلوگيري از پس زدن گازهاي داغ كوره به طرف فن مزبور مي باشد.

قسمت بخار اصلي: بخاري كه در داخل ديوارة لوله اي بويلر توليد مي شود وارد ديگ يا درام آب و بخار مي شود. در داخل ديگ بخار از سطح آب جدا شده و به طرف سوپر هيتر اوليه حركت مي كند. به هنگام عبور بخار از فضاي بالاي ديگ رطوبت آن گرفته مي شود. عبور بخار از سوپر هيتر اوليه دماي آن را به بالاتر از نقطه اشباع مي‌رساند سپس از قسمت دي سوپر هيتر يا كاهندة داغي بخار گذشته و وارد سوپر هيتر دماي بالا يا ثانويه مي شود.

در سوپر هيتر ثانويه دماي بخار به مقدار طرح شده مي رسد و در اين حالت بخار خروجي از سوپر هيتر ثانويه و ورودي به توربين داراي شرايط مناسبي مي باشد. زاويه دادن به مشعل ها و گردش دادن دوباره گاز به كوره توسط G.R fan بروي دماي بخار اصلي مؤثر است ولي به طور كلي اين عمل براي كنترل هاي بخار ري هيت مي باشد.

تا زماني كه دماي بخار اصلي ضمن اينكه از تيليت مشعل ها و G.R fan جهت افزايش دماي بخاري ري هيتر استفاده مي شود پائين تر از نقطة تنظيمي باشد كنترل دقيقي بروي آن وجود ندارد، و فقط متناسب با افزايش دماي ري هيت دماي بخار اصلي نيز افزايش مي يابد در صورتي كه دماي بخار اصلي از نقطه تنظيمي طراحي شده بالاتر رود در اين حالت از قسمت كاهنده داغي بخار يا دي سوپر هيتر كه بين سوپر هيتر اوليه و ثانويه قرار دارد استفاده مي شود و با اسپري آب دماي بخار بين دو سوپر هيتر پائين مي آيد و در نهايت دماي بخار اصلي كاهش مي يابد تا به نقطة تنظيمي برسد و در آنجا ثابت نگهداري شود. نتيجتاً زماني مي توان از دي سوپر هيتر بعنوان كنترل دماي بخار اصلي استفاده نمود كه دماي بخار اصلي بالاتر از نقطة تنظيم باشد. درام يا ديگ بويلر و اجزاء سوپر هيتر مجهز به سيستم آلارم، وسايل اندازه گيري و همچنين شيرهاي اطمينان است كه در مواقع بهره برداري غير صحيح از بويلر حفاظت مي كند.

بازگرمكن يا ري هيتر: با گذشتن بخار اصلي از قسمت فشار قوي توربين به نسبت قابل ملاحظه اي انرژي خودش را كه در رابطه مستقيم با فشار و درجه حرارت مي باشد از دست مي دهد. براي حصول اطمينان قبل از ورود بخار به قسمت فشار متوسط و فشار ضعيف انرژي حرارتي بيشتر به اين بخار اضافه مي شود. براي انجام اين كار بخار خروجي از قسمت فشار قوي توربين به قسمت بازگرمكن بويلر هدايت شده و دوباره به توربين برگشت داده مي شود. با گذشت بخار از ري هيتر دماي آن به دماي بخار اصلي رسانيده مي شود و به اين طريق به مقدار قابل ملاحظه اي انرژي حرارتي آن بالا مي رود. مسير خروجي بخار از قسمت فشار قوي توربين را ري هيت سرد مي نامند اين بخار قبل از ورود به قسمت ري هيتر بويلر از يك قسمت به نام كاهنده داغي بخار ري هيت مي گذرد كه در آن با اسپري آب مقداري از داغي بخار گرفته مي شود تا در نهايت بخار خروجي از ري هيتر بويلر دماي مطلوب را داشته باشد. مسير برگشت بخار از ري هيتر به توربين را ري هيت گرم مي نامند.

آب مولد بخار و تغذيه شيميايي: آب تغذيه مولد بخار كه بخار مورد نياز از آن توليد مي شود از طريق اكنومايزر وارد مولد بخار مي گردد. بهنگام عبور آب از لوله هاي اكنومايزر آب مقداري از انرژي حرارتي گازهائي را كه در اطراف لوله هاي اكنومايزر جريان دارد جذب نموده و در نتيجه دمايش افزايش مي يابد. آب از اكنومايزر به درام جريان مي يابد، درام نيز از دو قسمت آب و بخار تشكيل شده و سطح آب در آن بايستي در حد نرمال ثابت بماند. فضاي بالاي درام از بخاري كه توسط ديوارة لوله اي كوره توليد شده تشكيل مي شود.

اب مصرفي جهت توليد بخار تقريباً خالص است ولي شرايط اضافي ديگري براي حفاظت بهتر ديگ و لوله هاي بويلر لازم است يكي از اين شرايط تزريق فسفات سديم به آب داخل ديگ و لوله هاي بويلر است، اين آب با آب ديگ مخلوط شده و با گردش آب در مولد بخار حركت مي كند، اگر تغذيه فسفات به نحو صحيحي انجام گيرد حفاظت لازم فراهم مي آيد.

كندانسور

پس از اينكه بخار كارش را روي پره هاي توربين به پايان رسانيد و حداكثر انرژي اش را به پره هاي توربين منتقل كرد، قبل از اينكه دوباره به بويلر برگردد بايد آنرا به آب تبديل كرد. اين عمل به وسيله كندانسور انجام مي شود و در اين مورد كندانسور بزرگترين و مهمترين مبدل حرارتي نيروگاه مي باشد حرارت موجود در بخار خروجي از توربين قابل تبديل به انرژي مكانيكي نيست و آن را در مجاورت آب خنك كننده كندانسور منتقل مي نمايند.

اصول كاركرد كندانسور و مراحل انجام آن به صورت زير مي باشد:

1- حجم بخار: با توجه به اينكه حجم بخار خيلي بيشتر از حجم آب است در نتيجه فشار در ظرف بالا مي رود، بنابراين عمل حرارت نهان باعث بالا رفتن فشار مي شود.

2- جذب حرارت: با سرد كردن ظرف از آن حرارت مي گيريم، در اين هنگام گرماي نهان از بخار گرفته مي شود و به آب تبديل مي شود. و اين عمل همراه با كم شدن فشار بخار در ظرف مي باشد. اين عمل در كندانسور با گرفتن گرماي نهان بخار انجام مي شود.

3- فشار كندانسور: كندانسور ظرف بزرگي است كه در مقابل ورود هوا و گازهاي متفرقه اب بندي شده است و بخار پس از خروج از توربين در آن خنك مي شود و به آب تبديل مي شود، عمل كندانسه شدن به طور كامل انجام مي شود و فشار داخل كندانسور تا پائين تر از فشار اتمسفر كاهش مي يابد و بدين ترتيب در داخل كندانسور خلاء ايجاد مي گردد. براي حفظ شرايط پائين بودن فشار (براي حفظ خلاء كندانسور) لازم است هوا يا ساير گازهاي غير قابل كندانسه شدن كه همراه بخار وارد كندانسور مي شود به طور پيوسته جدا خارج شود، كندانسور علاوه بر كندانسه كردن بخار بايد اين گازها را از بخار جدا كند، اين گازها بوسيله انژكتور يا پمپ مكش هوا از كندانسور خارج مي‌شود.

وظائف كندانسور:

1- قسمت اصلي توربين: در توربين هاي كوچك مي توان بخار را پس از خروج از توربين به اتمسفر رها كرد و يا اينكه جهت استفاده هاي ديگر مورد استعمال قرار داد اما در توربين هاي بزرگ اصلي ترين قسمت توربين را كندانسور تشكيل مي دهد به اين صورت كه با وارد شدن بخار خروجي از توربين به يك كندانسور كه فشار داخلي آن پائين تر از فشار اتمسفر مي باشد سه نتيجه به دست مي آيد:

1- صرفه جوئي در بخار: با استفاده از كندانسور كاهش زيادي در مقدار بخار لازم توليد هر واحد برق بدست مي آيد: در توربين هائي كه كندانسور وجود ندارد حداقل فشاري كه بخار در قسمت انتهائي مي تواند حالت انبساط يابد فشار اتمسفر مي باشد. اين فشار معادل با فشار ستوني از جيوه به طول 76 سانتي متر مي باشدو در صورتي كه اگر توربين داراي كندانسور باشد فشار داخل آن به حدود cmHg5 كاهش مي يابد. بنابراين بخار به جاي اينكه در cmHg76 انبساط يابد در cmHg5 انبساط مي يابد. با توجه به اين انبساط بخار و تا اين حد فشار نتيجه مي شود كه هر واحد حجم بخار كار زيادتري انجام مي دهد. بنابراين با استفاده از كندانسور در ميزان مصرف بخار صرفه جوئي قابل ملاحظه اي به عمل مي آيد.

2- حفظ آب تغذيه به صورت خالص : حجم بخاري كه در داخل توربين عبور مي كند خيلي زياد است. اگر اجازه دهيم اين مقدار زياد بخار وارد اتمسفر شود كاري غير اقتصادي انجام خواهيم داد در اين شرايط با استفاده از كندانسور بخار خروجي از توربين به آب تبديل مي گردد و سپس اين آب به بويلر وارد مي شود و در سيكل حرارتي توربين مورد استفاده قرار مي گيرد، از طرف ديگر آب مورد استفاده در سيكل حرارتي آب مقطر خالص است و تهيه دائمي آن گران است با اين عمل از تهيه دائمي آب مقطر نيز جلوگيري به عمل مي آيد.

3- هواگيري از آب اضافي در هر سيكل توربين: به علت نشت آب در قسمت هاي مختلف و همچنين استفاده از آب براي تميز كردن قسمت هاي داخلي بويلر دائماً مقداري آب مصرفي در سيكل حرارتي توربين از بين مي رود و بايد كمبود آب سيكل حرارتي را تأمين كرد. به همين علت معمولاً از تانك دمنده آب كه با هوا در تماس است و شامل گاز اكسيژن است استفاده مي شود. در موقع استفاده از اين آب اگر اكسيژن را از آب خارج نكنيم باعث خوردگي در بويلر و لوله هاي مربوط مي شود. بهترين روش براي خارج كردن اكسيژن گرم كردن آب تا نقطة جوش مي باشد و براي اين منظور آن را مستقيماً وارد كندانسور مي كنند با آب ورودي در كندانسور در فشار داخل آن به نقطة جوش گاز اكسيژن آزاد و همراه هوا و گازهاي ديگر داخل كندانسور براي خارج شدن آماده مي گردد.

كندانسورهاي موجود در نيروگاه از نوع كندانسورهاي سطحي مي باشند و ساختمان آنها از قطعات زير تشكيل شده است:

1- پوسته كندانسور: پوسته كندانسور داراي ساختمان فولادي و جوش داده شده مي باشد قسمت خارجي پوسته به صورت دندانه دار است و قسمت داخلي آن با قسمت‌هاي فلزي محكم مي گردد، يك پوسته ساده به دو قسمت تقسيم مي شود به طوريكه جريان آب به دو قسمت منشعب مي گردد، در مواقع لزوم يك قسمت از لوله‌هاي اين نوع كندانسور را مي توان تميز نموده در صورتي كه نيمه مشغول كار باشد.

لوله ها و چگونگي اتصال آنها: لوله هاي كندانسور بايد از فلزي با قابليت هدايت خوب و مقام در برابر خوردگي باشد، فلزاتي كه براي اين كار مناسب هستند آلياژهائي مانند برنج هستند عموماً آلومينيوم برنج و يا از مس و نيكل مي باشند. قطر لوله ها اينچ مي باشد. لوله هائي با قطر اينچ نيز مورد استفاده قرار گرفته اند، طول آنها از تا برابر با قطر صفحه لوله ها مي باشد مثلاً صفحه لوله با قطر 12 فوت بايد داراي لوله ها به طول 24 فوت باشد البته اين اندازه ها نسبت به ظرفيت توربين تغيير مي كند كه در مورد كندانسور نيروگاه از لوله هائي به طول فوت استفاده شده است.

3- مخزن آب: مخزن آب از جنس چدن ساخته شده است. ساخت اين مخزن به گونه اي است كه در داخل آن گرداب و گردش آب ايجاد نشود و جريان آب به آرامي به لوله ها وارد گردد. شيارها و نگه دارنده هاي آن در خارج كندانسور قرار دارند و ورود و خروج مخزن آب در امتداد جريان قرار دارد. مخزن آب داراي يك دريچه تخليه آب و يك دريچه براي داخل و خارج كردن هوا هنگام پر و خالي شدن آب خنك كننده دارد . براي تميز كردن يا قرار دادن لوله هاي جديد صفحه جلو مخزن آب لولا دارد و مثل درب باز مي شود و تميزكاري انجام مي شود.

يك لوله 3 اينچي هوا در قسمت بالاي مخزن آب براي برگشت آب به قسمت فوقاني كندانسور نصب شده است. هوا از لوله اصلي آب خنك كننده تخليه مي شود تا از ايجاد حباب هاي هوا در مسير دوم آب جلوگيري شود.

وسايل حفاظتي كندانسور: كندانسور بدون وجود لوازم حفاظتي نه تنها براي خودش بلكه براي حفاظت توربين در مقابل حوادث و خطراتي كه هنگام كار بوجود مي آيد كامل نخواهد بود، يكي از اين حالاتي كه اين خطرات از آن ناشي مي شود ازدياد فشار خروجي از توربين يا بالا رفتن سطح بخار كندانسه شده در كندانسور مي باشد، همان طور كه مي دانيم كندانسور ظرف بسته اي است كه براي تحمل فشار ساخته شده است، ممكن است كه در واقع آب خنك كننده از فشار اتمسفر افزايش يابد و در اين حالت كندانسور فشار را تحمل نكرده و مي تركد. همچنين با بالا رفتن سطح بخار كندانسه شده سريعاً دريچه خروج بخار بسته مي شود، اين عمل فشار پشت بخار خروجي از توربين را به آهستگي اضافه خواهد نمود و قدرت توربين پائين مي آيد براي جلوگيري از اين حوادث از وسايل حفاظتي استفاده مي نمايند كه به قرار زير است:

1- نشان دهنده ارتفاع از نوع شيشه اي cauge glass اين وسيله سطح آب يا بخار كندانسه شده را در كندانسور نشان مي دهد، قسمت بالا و پائين شيشه به بالا و پائين سطح آب متصل است و بنابراين تمام دستگاه حفاظتي بايد تحت خلاء كندانسور باشند.

2- اعلام خطر براي بالا بودن بيش از حد آب: اين اعلام خطر در مواقعي كه آب داخل كندانسور به سطح معيني مي رسد به طور اتوماتيك انجام مي شود و در اين هنگام آژير روشن مي شود. اين دستگاه توسط يك كره شناور كه در روي سطح داخل كندانسور قرار دارد و بالا و پائين رفتن آب حركت مي كند انجام مي گيرد به انتهاي اين شناور يك اتصال الكتريكي متصل است وقتي كه محور شناور توسط آب بالا مي رود اتصال برقرار شده و آژير به صدا در مي آيد.

3- شير اطمينان: شير اطمينان در كندانسور از بالا رفتن فشار داخلي آن تا كمي بالاتر از فشار اتمسفر جلوگيري مي نمايد در صورتي كه فشار بالاتر رفت اين شير بخار داخل پوسته را به خارج هدايت مي كند. در تحت شرايط معمولي اين شير بسته است.