انتخاب وب سایت:
  • نیروگاه تولید همزمان دانشگاه کاشان

1-       معرفی نیروگاه های تولید همزمان

تولید همزمان به سیستم‌هایی نسبت داده می‌شود که از یک منبع سوختی هم برای تولید الکتریسیته و هم به منظور تولید حرارت بهره برده شود. در نیروگاه‌های تولید قدرت هدف اصلی تولید برق بوده که برای این منظور سوخت مصرف می‌شود تا حرارت تولید کند و این حرارت تولیدی در سیستم های مکانیک به نیرو و در نهایت به الکتریسیته تبدیل می‌گردد. در نتیجه در سیستم‌های تولید قدرت رایج، منبع سوختی فقط صرف تولید برق می‌شود. در سیستم‌های تولید همزمان با استفاده از همان منبع سوختی، ‌هم به برق دست می‌یابند و هم از حرارت آن استفاده می‌شود. از این‌گونه سیستمها که به آن نیروگاه پراکنده نیز اطلاق می‌گردد، در مکان‌هایی که بصورت متمرکز به حرارت نیاز داشته باشند،‌ استفاده می‌شود و عملکرد آن بدین صورت است که از حرارت اتلافی تولید قدرت برای مصارف حرارتی آن بهره برده می‌شود.

به عنوان مثال موتور خودرو هم میتواند به عنوان مولد برق و هم به عنوان تولید کننده حرارت یعنی CHP عمل میکند. در این حالت از حرارت موتور برای گرم نگاه داشتن فضای داخل خودرو استفاده میشود. این مثال نشان می‌دهد که  CHP در نزدیکی محل مصرف به طور مناسبی باعث افزایش راندمان حرارتی میشود.

از نظر ترمودینامیکی تولید هم‌زمان باعث بهبود راندمان سیکل نیروگاه می‌شود. در تولید جداگانه الکتریسیته، مقداری از انرژی باید به صورت حرارت تلف شده خارج شود که این مقدار انرژی بیش از نیمی از انرژی سوخت در نیروگاه می‌باشد؛ ولی در تولید هم‌زمان از این انرژی حرارتی برای مصارف گرمایش استفاده می‌شود.‌‌ تولید هم‌زمان برق و حرارت می‌تواند علاوه بر افزایش راندمان و کاهش مصرف سوخت، باعث کاهش انتشار آلاینده و گازهای گلخانه‌ای شود.

نیروگاه‌های سنتی، حرارت تولید شده را که یک محصول جانبی تولید الکتریسیته می‌باشد، از طریق برج‌های خنک کن، دودکش گاز و یا روش‌های دیگر به محیط زیست وارد می‌کنند.‌‌ در مقابل CHP از این محصول جانبی برای گرمایش در مصارف خانگی یا صنعتی استفاده می‌کند که معمولا به نیروگاه نزدیک هستند و یا این که به صورت آب گرم، آن را برای گرمایش ناحیه‌ای با دمای حدود80 تا 130 درجه سانتی‌گراد به کار می‌برد که به آن گرمایش منطقه‌ای توان و حرارت هم‌زمان ( combined heat and power district  ) یا CHPDH نیز می‌گویند.

بزرگ‌ترین گرمایش نیروگاهی CHP بخار در دنیا، کن ادیسون در ایالات متحده است که سالانه 15 میلیارد کیلوگرم بخار با دمای 180 درجه سانتی‌گراد را به وسیله 7 نیروگاه تولید هم‌زمان خود به 100 هزار ساختمان در منهتن توزیع می‌کند.ارسال 4.5 میلیون کیلوگرم در ساعت در زمان اوج تولید (معادل تقریبا 2.‌‌5گیگاوات) از این سیستم توزیع بخار، دلیل پرتاب شدن دریچه‌های فاضلاب به آسمان در گزارش های خبری نیویورک است.‌‌ حرارت تولید شده در این سیستم نیروگاهی در دمای 100 تا 180 درجه سانتی‌گراد می‌تواند برای تولید سرمایش در چیلرهای جذبی مورد استفاده قرار گیرد. نیروگاهی که تولید همزمان  الکتریسیته،گرمایش و سرمایش دارد نیروگاه با تولید سه‌گانه و در حالت کلی تولید چندگانه نامیده می‌شود.‌‌

 تولید سه‌گانه از این نظر با تولید هم‌زمان متفاوت است که در آن حرارت اتلافی (Waste heat) برای تولید گرمایش و سرمایش که معمولا در یک چیلر جذبی (Absorption chiller) می‌باشد مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیستم‌هایCCHP  می‌توانند نسبت به CHP و نیروگاه‌های سنتی به راندمان‌های بالاتری برسند.

در آمریکا، کاربرد تولید سه‌گانه در ساختمان‌ها به تولید توان، گرمایش و سرمایش ساختمانی معروف است. خروجی سرمایش وگرمایش می‌تواند به صورت هم‌زمان و یا به صورت جایگزین مورد استفاده قرار گیرد.

برخی از نیروگاه‌ها دارای سه سیکل شامل یک سیکل ترکیبی برای تولید الکتریسیته و پس از آن در سیکل پایینی  به جای کندانسور از یک سیستم گرمایشی استفاده می‌کنند. به عبارت دیگر یک توربین گاز که مثلا گاز طبیعی می‌سوزاند وجود دارد که از دود خروجی آن یک توربین بخار را به کار می‌اندازند و از کندانس آن حرارت دریافت می‌کنند.

نیروگاه‌های سه سیکله دارای راندمان حرارتی بالای 80 درصد هستند.‌‌

در سال‌های اخیر کاربرد سیستمهای CHP که بهره‌وری بالایی در مصرف انرژی در پی دارد، پا را از نیروگاه‌های ‌بخار فراتر گذاشته و به سایر مولدهای تولید توان مکانیکی یا الکتریکی گسترش یافته است. امروزه می‌توان هر سیستم مولد توان را با هر اندازه و با هر کاربردی به صورت یک یونیت مشترک طراحی کرد و به این ترتیب علاوه بر تولید توان الکتریکی یا مکانیکی، می‌توان بهره‌گیری از حرارت اتلافی توربین یا موتور را به صورت انرژی حرارتی مفید امکان پذیر ساخت. مصرف‌کنندگانی که به مقدار انرژی حرارتی زیادی نیاز دارند مانند صنایع تولیدی، بیمارستان‌ها، ساختمان‌ها و ادارات بزرگ و خشکشویی‌ها می‌توانند برای کاهش هزینه‌های خود از CHP بهره ببرند.

لينک هاي مرتبط با اين بخش
 مشخصات فنی نیروگاه
 آلبوم فیلم و تصاویر نیروگاه
 درخواست بازدید از نیروگاه
تعداد بازديد از اين صفحه : 1723