مقدمه: با توجه به روند رو به رشد صنايع و لزوم استفاده از نيروي برق در كشورهاي جهان , كسترش نيروگاهها در دستور كار اجرايي كشورهاي مختلف قرار گرفته است و اين امر به توسعه و گسترش نيروگاه هاي و پيشرفت هاي چشم گيري در زمينه فن آوري نيروگاهي منجر شده است . از آنجا كه مهمترين عامل توليد انرژي الكتريكي تبديل سوخت هاي فسيلي و گازي به انرژي الكتريكي ميباشد مي باشد لذا احتراق در نيروگاه هاي حرارتي و به همراه آن آلودگي هوا مهمترين مسأله قابل توجه خواهد بود . توجه خاص به فرآيند احتراق از چند ديدگاه قابل ملاحظه است: بهينه سازي مصرف سوخت و حداكثر استفاده از انرژي سوخت و كاهش هزينه ها . كاهش آلاينده هاي زيست محيطي حاصل از احتراق كه به صورت محصولات احتراق از دودكش نيروگاه ها خارج مي شوند. لزوم دستيابي به دماهاي بالا و پايداري احتراق با توجه به حساسيت شبكه قدرت آشنايي با نيروگاه حرارتي و اجزاء مختلف آن : بويــلر بويلر در نيروگاه وظيفه تامين بخار جهت چرخش توربين را به عهده دارد و در اصل مانند يك ديگ بخارمي باشدبا اين تفاوت كه در داخل بويلر و در امتداد ديواره هاي آن لوله هاي متعددي قرار گرفته اند و آب پس از ورود به بويلر در قسمت بالايي آن وارد محفظه اي به نام درام شده و سپس از آنجا واز سمت پائين بويلر وارد لوله هاي بويلر (Water Wall )مي گرددو در آنجادر اثر حرارتي كه ناشي از سوختن مشعلهاي داخل بويلر كه در سه رديف و در دو طرف ديواره هاي بويلر قرار دارند مي باشد آب به بخار تبديل شده و مجدداً وارد درام مي گردد و در درام آب و بخار از يكديگر جدا شده وآب مجدداً وارد لوله هاي بويلر و بخار وارد لوله هاي ديگري به نام سوپر هيتر مي گردد كه كار داغتر كردن بخار و رساندن دماي بخار به 540درجه سانتيگراد را به عهده دارند و سپس بخار داغ پس از رسيدن به دماي 540 درجه سانتيگراد وارد توربين مي گردد,بويلر نيروگاه شازند به طور كلي از نوع درام دار و تحت فشار مي باشد كه قادر است هم با سوخت گاز طبيعي و هم با سوخت مازوت كار كندو بخار با دماي 540 درجه سانتيگراد و فشار 167Bar بويلر را ترك مي كند. درنيروگاه هاي برق فسيلي و نيز نيروگاه هاي هسته اي از مولدهاي بخار استفاده مي شود در مولد هاي بخار بسيار پيشرفته بخار فوق گرم فشار بالا (mpa5/16 تا mpa 24) توليد مي شود و دراين ميان مولد هاي بخار مورد استفاده در راكتورهاي آب تحت فشار كه در آنها بخار اشباع فشار پايين mpa7 توليد مي گردد موردي استثنايي مي باشد در همه اين موارد از بخار آب بعنوان سيال كاري چرخه رانكين استفاده مي شود امروز در جهان مولدهاي بخار بزرگترين منبع تأمين انرژي براي نيروگاه ها بشمار مي روند . اجزاء اصلي مولد بخار عبارتند از: 1- ديگ 2- اكونومايزر 3- سوپرهيتر 4- ري هيتر 5- ژنگستروم 6- درام و افزون به اينها مولد بخار داراي دستگاه هاي كمكي مختلفي مانند مشعلها ، دمنده ها ، دودكش و . . . مي باشد . مولدهاي بخار از جهات گوناگون تقسيم بندي مي شوند و بعنوان مثال مي توان آنها را به انواع صنعتي ، نيروگاهي و از جهت ديگر بعنوان درام دار و بدون درام و . . . تقسيم بندي نمود . در بخش زير به شرخ تك تك اجزاء مولد هاي بخار (بويلر) و انواع آنها پرداخته مي شود : ديگ بخار ديگ بخار به قسمتي از مولد بخار گفته مي شود كه در آن مايع اشباع به بخار اشباع تبديل مي شودو از لحاظ فيزيكي به دشواري مي توان اكونومايزر را از ديگ بخار جدا نمود . مولد هاي بخار را مي توان به نوع نيروگاهي و صنعتي تقسيم نمود كه به توضيح كلي آنها پرداخته مي شود . مولدهاي بخار نيروگاهي مدرن اساساً دو نوع هستند : 1 - نوع درام دار لوله آبي زير بحراني 2- نوع يكبار گذر فوق بحراني (Once Through). واحدهاي فوق العاده بحراني معمولاً در فشار mpa24 كار مي كنند كه بالاتر از فشار بحراني آب ،mpa 9/22 است . مولد بخار درام دار زير بحراني معمولاً در حدود mpa13 اليmpa 18كار مي كند و بخار فوق گرم با دماي 540 درجه سانتيگراد توليد مي كنند و داراي يك يا دو مرحله بازگرمايش بخار هستند . ظرفيت بخار دهي مولدهاي بخار نيروگاهي مدرن بالاست و مقدار آن از 125 تاkg/s 1250 ميتواند تغيير كند . از سوي ديگر مولدهاي بخار صنعتي آنها هستند كه در شركت هاي صنعتي و موسسات ديگر كاربرد دارند و انواع مختلفي را شامل مي شوند . اين مولدها مي توانند از نوع لوله آتشي باشند مولدهاي بخار صنعتي معمولاً بخار سوپرهيتر توليد نمي كنند بلكه بخار اشباع يا حتي آب گرم توليد مي كنند اين مولدها در فشارهاي از چند كيلوپاسكال تا mpa 5/15 كار مي كنند و ظرفيت بخاردهي (با آب گرم ) آنها از كمتر از 1 تا 125 kg/s ميباشد . مولدهاي بخار با سوخت هاي فسيلي غالباً با توجه به برخي از اجزاء و ويژگيهايشان به صورت زير تقسيم بندي مي شوند : ديگهاي لوله آتشي ديگهاي لوله آبي ديگهاي گردش طبيعي ديگهاي گردش كنترل شده ديگهاي جريان يكبار گذر ديگهاي زير بحراني ديگهاي فوق بحراني ديگهاي لوله آتشي ديگهاي لوله آتشي از اواخر قرن هجدهم جهت مصارف صنعتي مورد استفاده بوده است و امروزه ديگر از اين نوع ديگها در نيروگاه هاي بزرگ استفاده نمي شود در آنها بخار اشباع با فشار حداكثرmpa 8/1 و ظرفيت kg/s 3/6 توليد مي شود . ديگ لوله آتشي شكل خاصي از ديگ نوع پوسته اي است .ديگ نوع پوستي عبارت است از ظرف يا پوسته بسته و معمولاًً استوانه اي كه محتوي آب است و بخشي از پوسته , مثلاً قسمت پائيني آن ، بطور ساده در معرض گرماي شعله يا گازهاي حاصل از احتراق خارجي قرارمي گيرد ديگ لوله آتشي صورت تكامل يافته ديگ پيوسته اي است كه درآن بجاي بخار ، گازهاي گرم از داخل لوله ها عبور ميكنند . كه به دليل بهبود انتقال حرارت ، بازده ديگ لوله آتشي خيلي بيشتر از ديگ پوسته اي اوليه است ومقدار آن %70 ميرسد . ديگهاي لوله آتشي بر دو نوعند : 1- ديگ با جعبه آتشي 2 - ديگ كشتي اسكاچ . دريك ديگ با جعبه آتشي كوره يا جعبه آتشي همراه با لوله هاي آتشي درداخل پوسته قرار مي گيرد و در ديگ كشتي اسكاج ، احتراق در داخل يك يا چند محفظه احتراق استوانه اي كه معمولاً در داخل و نزديك به ته پوسته اصلي قرار دارد ، انجام مي گيرد . گاز ها از قسمت عقب محفظه ها خارج مي شوند وپس از تغيير جهت از داخل لوله هاي آتشي به طرف جلو مي آيند و از طريق دودكش خارج مي شوند . ديگ لوله آبي : نمونه هاي اوليه از آنجايي كه ديگهاي لوله آتشي براي داشتن فشارها و ظرفيت هاي بالا نيازمند پوسته اي با قطر بزرگ هستند و به دلايل هزينه هاي مالي و مسائل خاص فيزيكي و شيميايي از بويلرهاي لوله آبي استفاده شد اين ديگها به دو نوع لوله مستقيم و لوله خميده تقسيم شده اند : 1-2-1- ديگ لوله مستقيم
مقدمه: با توجه به روند رو به رشد صنايع و لزوم استفاده از نيروي برق در كشورهاي جهان , كسترش نيروگاهها در دستور كار اجرايي كشورهاي مختلف قرار گرفته است و اين امر به توسعه و گسترش نيروگاه هاي و پيشرفت هاي چشم گيري در زمينه فن آوري نيروگاهي منجر شده است . از آنجا كه مهمترين عامل توليد انرژي الكتريكي تبديل سوخت هاي فسيلي و گازي به انرژي الكتريكي ميباشد مي باشد لذا احتراق در نيروگاه هاي حرارتي و به همراه آن آلودگي هوا مهمترين مسأله قابل توجه خواهد بود . توجه خاص به فرآيند احتراق از چند ديدگاه قابل ملاحظه است: بهينه سازي مصرف سوخت و حداكثر استفاده از انرژي سوخت و كاهش هزينه ها . كاهش آلاينده هاي زيست محيطي حاصل از احتراق كه به صورت محصولات احتراق از دودكش نيروگاه ها خارج مي شوند. لزوم دستيابي به دماهاي بالا و پايداري احتراق با توجه به حساسيت شبكه قدرت آشنايي با نيروگاه حرارتي و اجزاء مختلف آن : بويــلر بويلر در نيروگاه وظيفه تامين بخار جهت چرخش توربين را به عهده دارد و در اصل مانند يك ديگ بخارمي باشدبا اين تفاوت كه در داخل بويلر و در امتداد ديواره هاي آن لوله هاي متعددي قرار گرفته اند و آب پس از ورود به بويلر در قسمت بالايي آن وارد محفظه اي به نام درام شده و سپس از آنجا واز سمت پائين بويلر وارد لوله هاي بويلر (Water Wall )مي گرددو در آنجادر اثر حرارتي كه ناشي از سوختن مشعلهاي داخل بويلر كه در سه رديف و در دو طرف ديواره هاي بويلر قرار دارند مي باشد آب به بخار تبديل شده و مجدداً وارد درام مي گردد و در درام آب و بخار از يكديگر جدا شده وآب مجدداً وارد لوله هاي بويلر و بخار وارد لوله هاي ديگري به نام سوپر هيتر مي گردد كه كار داغتر كردن بخار و رساندن دماي بخار به 540درجه سانتيگراد را به عهده دارند و سپس بخار داغ پس از رسيدن به دماي 540 درجه سانتيگراد وارد توربين مي گردد,بويلر نيروگاه شازند به طور كلي از نوع درام دار و تحت فشار مي باشد كه قادر است هم با سوخت گاز طبيعي و هم با سوخت مازوت كار كندو بخار با دماي 540 درجه سانتيگراد و فشار 167Bar بويلر را ترك مي كند. درنيروگاه هاي برق فسيلي و نيز نيروگاه هاي هسته اي از مولدهاي بخار استفاده مي شود در مولد هاي بخار بسيار پيشرفته بخار فوق گرم فشار بالا (mpa5/16 تا mpa 24) توليد مي شود و دراين ميان مولد هاي بخار مورد استفاده در راكتورهاي آب تحت فشار كه در آنها بخار اشباع فشار پايين mpa7 توليد مي گردد موردي استثنايي مي باشد در همه اين موارد از بخار آب بعنوان سيال كاري چرخه رانكين استفاده مي شود امروز در جهان مولدهاي بخار بزرگترين منبع تأمين انرژي براي نيروگاه ها بشمار مي روند . اجزاء اصلي مولد بخار عبارتند از: 1- ديگ 2- اكونومايزر 3- سوپرهيتر 4- ري هيتر 5- ژنگستروم 6- درام و افزون به اينها مولد بخار داراي دستگاه هاي كمكي مختلفي مانند مشعلها ، دمنده ها ، دودكش و . . . مي باشد . مولدهاي بخار از جهات گوناگون تقسيم بندي مي شوند و بعنوان مثال مي توان آنها را به انواع صنعتي ، نيروگاهي و از جهت ديگر بعنوان درام دار و بدون درام و . . . تقسيم بندي نمود . در بخش زير به شرخ تك تك اجزاء مولد هاي بخار (بويلر) و انواع آنها پرداخته مي شود : ديگ بخار ديگ بخار به قسمتي از مولد بخار گفته مي شود كه در آن مايع اشباع به بخار اشباع تبديل مي شودو از لحاظ فيزيكي به دشواري مي توان اكونومايزر را از ديگ بخار جدا نمود . مولد هاي بخار را مي توان به نوع نيروگاهي و صنعتي تقسيم نمود كه به توضيح كلي آنها پرداخته مي شود . مولدهاي بخار نيروگاهي مدرن اساساً دو نوع هستند : 1 - نوع درام دار لوله آبي زير بحراني 2- نوع يكبار گذر فوق بحراني (Once Through). واحدهاي فوق العاده بحراني معمولاً در فشار mpa24 كار مي كنند كه بالاتر از فشار بحراني آب ،mpa 9/22 است . مولد بخار درام دار زير بحراني معمولاً در حدود mpa13 اليmpa 18كار مي كند و بخار فوق گرم با دماي 540 درجه سانتيگراد توليد مي كنند و داراي يك يا دو مرحله بازگرمايش بخار هستند . ظرفيت بخار دهي مولدهاي بخار نيروگاهي مدرن بالاست و مقدار آن از 125 تاkg/s 1250 ميتواند تغيير كند . از سوي ديگر مولدهاي بخار صنعتي آنها هستند كه در شركت هاي صنعتي و موسسات ديگر كاربرد دارند و انواع مختلفي را شامل مي شوند . اين مولدها مي توانند از نوع لوله آتشي باشند مولدهاي بخار صنعتي معمولاً بخار سوپرهيتر توليد نمي كنند بلكه بخار اشباع يا حتي آب گرم توليد مي كنند اين مولدها در فشارهاي از چند كيلوپاسكال تا mpa 5/15 كار مي كنند و ظرفيت بخاردهي (با آب گرم ) آنها از كمتر از 1 تا 125 kg/s ميباشد . مولدهاي بخار با سوخت هاي فسيلي غالباً با توجه به برخي از اجزاء و ويژگيهايشان به صورت زير تقسيم بندي مي شوند : ديگهاي لوله آتشي ديگهاي لوله آبي ديگهاي گردش طبيعي ديگهاي گردش كنترل شده ديگهاي جريان يكبار گذر ديگهاي زير بحراني ديگهاي فوق بحراني ديگهاي لوله آتشي ديگهاي لوله آتشي از اواخر قرن هجدهم جهت مصارف صنعتي مورد استفاده بوده است و امروزه ديگر از اين نوع ديگها در نيروگاه هاي بزرگ استفاده نمي شود در آنها بخار اشباع با فشار حداكثرmpa 8/1 و ظرفيت kg/s 3/6 توليد مي شود . ديگ لوله آتشي شكل خاصي از ديگ نوع پوسته اي است .ديگ نوع پوستي عبارت است از ظرف يا پوسته بسته و معمولاًً استوانه اي كه محتوي آب است و بخشي از پوسته , مثلاً قسمت پائيني آن ، بطور ساده در معرض گرماي شعله يا گازهاي حاصل از احتراق خارجي قرارمي گيرد ديگ لوله آتشي صورت تكامل يافته ديگ پيوسته اي است كه درآن بجاي بخار ، گازهاي گرم از داخل لوله ها عبور ميكنند . كه به دليل بهبود انتقال حرارت ، بازده ديگ لوله آتشي خيلي بيشتر از ديگ پوسته اي اوليه است ومقدار آن %70 ميرسد . ديگهاي لوله آتشي بر دو نوعند : 1- ديگ با جعبه آتشي 2 - ديگ كشتي اسكاچ . دريك ديگ با جعبه آتشي كوره يا جعبه آتشي همراه با لوله هاي آتشي درداخل پوسته قرار مي گيرد و در ديگ كشتي اسكاج ، احتراق در داخل يك يا چند محفظه احتراق استوانه اي كه معمولاً در داخل و نزديك به ته پوسته اصلي قرار دارد ، انجام مي گيرد . گاز ها از قسمت عقب محفظه ها خارج مي شوند وپس از تغيير جهت از داخل لوله هاي آتشي به طرف جلو مي آيند و از طريق دودكش خارج مي شوند . ديگ لوله آبي : نمونه هاي اوليه از آنجايي كه ديگهاي لوله آتشي براي داشتن فشارها و ظرفيت هاي بالا نيازمند پوسته اي با قطر بزرگ هستند و به دلايل هزينه هاي مالي و مسائل خاص فيزيكي و شيميايي از بويلرهاي لوله آبي استفاده شد اين ديگها به دو نوع لوله مستقيم و لوله خميده تقسيم شده اند : 1-2-1- ديگ لوله مستقيم