دانشنامه طبس گلشن / نیروگاه حرارتی طبس (استان خراسان جنوبی، در منطقه مزینو شهرستان طبس، در حال احداث)، یکی از نیروگاههای ایران از نوع حرارتی با ظرفیت تولید ۶۵۰ مگاوات است که شامل ۲ واحد بخار ۳۲۵ مگاواتی است.
کار احداث نخستین نيروگاه زغالسنگ سوز ايران در سال 1388 در طبس آغاز شد.
سوخت این نیروگاه زغال سنگ است و نخستین نیروگاه حرارتی کشور است که سوخت آن با زغال سنگ تأمین میشود. مصرف سالانه نیروگاه، ۴ میلیون تن زغال سنگ پیشبینی میشود.
تفاوت سوخت زغالسنگ با گاز طبیعی در این است که براحتی می توان گاز طبیعی را به دورترین نقاط از طریق خط لوله انتقال داد و آن را صادر کرد اما این امر در مورد زغالسنگ بسیار مشکل و هزینهبر است. [۲][۳][۴]
نیروگاه طبس ساخت شركت تكنوپروم اكسپورت روسيه و با مشارکت چین (شانگهای الکتریک) و همکاری شرکت مپنا است که هنوز به بهرهبرداری نرسیده است. [۵][۶]
توضیحات بیشتر :
حوزه زغالدار طبس وسعتي بيش از 30 هزار کيلومتر مربع دارد و ذخيره زمينشناسي شناسايي شده آن حدود 2.75 ميليارد تن است که اين حوزهها شامل پروده، مزينو، نايبند، آبدوغي، کالشور وکلشانه است و در اين حوزهها ناحيه زغالدار پروده و نايبند ذخاير زغالسنگ ککشو و حوزههاي مزينو، آبدوغي، کالشور و کلشانه زغالسنگ حرارتي دارد.
در حال حاضر (1394) 4 کارخانه زغالشويي در طبس در حال بهرهبرداري است، به علاوه پنجمين کارخانه زغالشويي هم در منطقه پروده 4 در حال ساخت است که تا پايان سال 95 به بهرهبرداري ميرسد.
باتوجه به اين که 75 درصد زغالسنگ ايران در طبس وجود دارد، احداث صنايع مرتبط با اين فرآورده معدني در اين شهرستان ضروري بهنظر ميرسد که يکي از اين صنايع نيروگاه زغالسنگسوز براي توليد برق است که به دليل وجود اين قابليت حدود يک دهه قبل مطالعات احداث نخستین نيروگاه زغالسنگسوز کشور در طبس انجام شد و وزارت نيرو هم از سال 1388 عمليات اجرايي احداث اين پروژه را آغاز کرده است.
محاسبه انتشار آلودگی از نیروگاه زغال سنگ سوز طبس
حمید رضا خادم بروجردی – دانشجوی کارشناسی ارشد واحد علوم و تحقیقات و کارشناس ارشد دفتر محیط زیست
عبدالرضا کرباسی (شناسه پژوهشگر – Researcher ID: ۸۵۸)
عضو هیات علمی دانشکده محیط زیست دانشگاه تهران
افزایش روز افزون جمعیت و توسعه اقتصادی جوامع، تقاضا برای انرژی را به صورت فزاینده ای افزایش داده و این روند همچنان ادامه دارد. برق در زندگی امروزی به عنوان یکی از مهمترین منابع تامین انرژی می باشد. به همین لحاظ احداث نیروگاه های جدید در کشور به ضرورتی انکار ناپذیر تبدیل شده است. در این میان نیروگاه های حرارتی به علت اندک بودن زمان احداث از یک طرف و امکان پذیری ایجاد آنها در اکثر مناطق کشور، از اولویت بالاتری در میان مجموعه گزینه های تولید انرژی برخوردار هستند. سهولت صادرات فرآورده های نفت و گاز طبیعی، قابلیت تبدیل این فرآورده ها به محصولات با ارزش افزوده بالاتر در صنایع پتروشیمی و نیز وجود ذخایر عظیم زغال سنگ حرارتی در داخل کشور، موجب قرار گرفتن زغال سنگ در سبد انرژی برنامه توسعه اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی شده است و مقرر گردید اولین نیروگاه زغال سنگ سوز کشور در شهرستان طبس احداث شود. فرآیند تولید تا مصرف انرژی به ویژه از منابع فسیلی، منجر به ایجاد اثرات منفی بر محیط زیست از طریق ایجاد انواع آلاینده ها و گازهای گلخانه ای می گردد. تغییر سوخت نیروگاه ها از گاز طبیعی و سوخت های مایع(گازوئیل و مازوت) به سوهت زغالسنگ باعث تغییر در آلاینده های خروجی از نیروگاه خواهد شد. برای مدیریت کاهش انتشار آلاینده های ناشی از احتراق زغال سنگ در این نیروگاه ها، محاسبه انتشار آلودگی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به همین جهت در این تحقیق با استفاده از ضرایب سازمان حفاظت محیط زیست ایالت متحده و با توجه به نوع تکنولوژی پیش بینی شده برای نیروگاه طبس، ظرفیت نیروگاه و نوع زغالسنگ مصرفی، میزان انتشار آلاینده ها محاسبه گردید. نتایج این محاسبات نشان می دهد که سالانه حدود 5 میلیون تن انواع آلاینده ها شامل CO2، CO، NOx،SOx و ذرات در هوا منتشر می نماید. علاوه بر این میزان انتشار فلزات سنگین از قبیل آرسنیک، کرم، منگنز و جیوه بیش از 76 تن در سال خواهد شد.
تاثیرات زیست محیطی ناشی از رادیواکتیویته زغالسنگ و خاکستر مرتبط با نیروگاه های حرارت زغال سوز
اصغر اسکانلو – دانشجوی کارشناسی مهندسی معدن،دانشگاه شهید باهنر کرمان
مهدی ایرانمنشاستادیار دانشگاه شهید باهنر کرمان
چکیده مقاله:
زغال همانند اکثرموادطبیعی به طور ذاتی حاوی عناصر پرتوزا مانند اورانیوم توریوم و برخی از محصولات سریهای واپاشی آنها می باشد کاربردهای وسیع ودرحال گسترش زغال استفاده از آن به عنوان سوخت برای تولید انرژی می باشد بنابراین فرایند سوختن زغال درنیروگاه هی حرارتی موجب وارد شدن عناصرپرتوزا همراه با ذرات بسیارریز خاکستر به محیط زیست م یشود که نگرانیهای زیست محیطی زیادی را به دنبال دارد غلظت های گوناگون عناصر پرتوزای طبیعی درنمونه های مختلف اززغال و خاکستر آن درکشورهای مختلف مانند یونان و روسیه توسط محققان اندازه گیری و ثبت شده است که این میزان برای عناصر پرتوزای مختلف متفاوت است حدود 1 الی 3درصد از کل میزان خاکستر زغال وارد شده به محیط زیست ازطریق دودکش نیروگاه های حرارتی با سوخت زغال تامین می وشد و حدود 5 درصد ازکل خاکستر زغال تولید شده توسط نیروگاه های حرارتی با سوخت زغالتامین می شود و حدود 5 درصد ازکل خاکستر زغال تولید شده توسط نیروگاه های حرارتی به عنوان جایگزین سیمان پرتلند درتهیه بتن کاربرد دارد
نیروگاه حرارتی:
نیروگاه گرمایی نوعی از نیروگاه است که معمولاً از بخار به عنوان سیال و عامل محرک استفاده میکند. آب پس از گرم شدن به سمت توربین بخار که به یک ژنراتور متصل شده میرود و با استفاده از انرژی جنبشی خود آن را به حرکت در میآورد. پس از عبور بخار از توربین، بخار در کندانسور فشرده میشود. بزرگترین اختلاف در طراحی نیروگاههای گرمایی نیز به نوع سوخت مصرفی در نیروگاه مربوط است. تقریباً تمامی نیروگاههایی که با استفاده از زغال سنگ، انرژی هستهای، انرژی زمینگرمایی یا انرژی گرمایی خورشید کار میکنند نیروگاه حرارتی محسوب میشوند. گاز طبیعی نیز برخی اوقات در بویلرها یا توربینهای گازی مورد استفاده قرار میگیرد. از مشکلات نیروگاههای حرارتی میتوان به تولید کربن دی اکسید اشاره کرد.
این نیروگاهها معمولاً در اندازههای بزرگ و برای استفاده مداوم ساخته میشوند.
تاریخچه
تا سده 19 میلادی از موتورهای بخار که توسط ادیسون اختراع شده بود برای کاربردهای صنعتی استفاده میشد. اولین نیروگاههای بزرگ تولید برق در نیویورک و لندن نیز از موتورهای بخار استفاده میکردند. زمانی که اندازهٔ ژنراتورها رفتهرفته بزرگ شد، استفاده از توربینهای بخار به دلیل بهرهوری بالا و قیمت ساخت پایینترشان گسترش یافت. پس از دههٔ ۱۹۲۰ تمامی نیروگاههای نسبتاً بزرگ با توان تولیدی حدود چند کیلووات نیز از توربینهای بخار استفاده میکردند.
بهرهوری
بهرهوری الکتریکی یک نیروگاه حرارتی مرسوم با استفاده از نسبت برق تحویلی به شینهای اصلی و حرارت تولیدی در کوره به دست میآید و معمولاً بین ۳۳ تا ۴۸ درصد است. میزان بهرهوری نیروگاههای حرارتی نیز مانند تمامی موتورهای گرمایی محدود به قانون ترمودینامیک (چرخه کارنو) است و بنابراین بقیهٔ انرژی به صورت گرما از نیروگاه خارج میشود. این گرمای اضافی را معمولاً با استفاده از آب یا برجهای خنککننده از نیروگاه خارج میکنند. اگر از این گرما برای کاربردهای دیگر مانند گرمایش محیط یا… استفاده شود به این چرخه، «چرخه ترکیبی» میگویند. یکی از کاربردهای اصلی این گرما در تاسیسات نمکزدایی است که بیشتر در کشورهای کویری که دارای منابع گاز طبیعی هستند مورد استفاده قرار میگیرد و به این ترتیب آب شیرین و الکتریسیته با هم در چرخههایی وابسته ایجاد میشوند.
با این که بهرهوری این نیروگاهها از نظر قوانین ترمودینامیک محدود است اما با افزایش حرارت و به مثابه آن افزایش فشار بخار میتوان کارایی این نیروگاهها را افزایش داد. در گذشته استفاده از جیوه به عنوان سیال در تحقیقات آزمایشگاهی نشان داده که این فلز میتواند فشار بیشتری را در حرارتی کمتر نسبت به آب ایجاد کند اما خطر غیرقابل چشمپوشی سمی بودن این فلز و امکان نشت آن استفاده از این عنصر را به عنوان سیال منتفی کرد.
هزینهها
هزینه تولید انرژی الکتریکی در یک نیروگاه حرارتی مستقیم به هزینه سوخت آن بر میگردد. هم چنین عواملی مانند اپراتور کار، نگهداری، دسترسی و مکان نیروگاه بر میتوانند بر هزینه نیروگاه تاثیر بگذارند.
نمودار یک نیروگاه حرارتی با سوخت زغال سنگ
۱. برج خنککننده | ۱۰. دریچهٔ کنترل بخار | ۱۹. سوپرهیتر |
۲. پمپ آب سرد | ۱۱. توربین بخار فشار بالا | ۲۰. پمپ هوا |
۳. خطوط انتقال سه فاز | ۱۲. دگازور | ۲۱. پسگرمکن |
۴. ترانسفورماتور افزایش ولتاژ | ۱۳. گرمکننده آب | ۲۲. سوپاپ هوای احتراق |
۵. ژنراتور الکتریکی | ۱۴. حملکننده زغال سنگ | ۲۳. پیشگرمکن مقدماتی |
۶. توربین بخار کم فشار | ۱۵. قیف زغالسنگ | ۲۴. پیشگرمکن هوا |
۷. پمپ آب بویلر | ۱۶. پودرساز زغال سنگ | ۲۵. تهنشینکننده الکترواستاتیکی |
۸. تقطیر کننده سطحی | ۱۷. سیلندر دود بویلر | ۲۶. پمپ هوا |
۹. توربین بخار فشار متوسط | ۱۸. قیف خاکستر | ۲۷. دودکش |
کوره بویلر و سیلندر بخار
تا زمانی که آب داخل بویلر قرار دارد عملیات مربوط به اضافه کردن گرمای بخار به آن صورت میگیرد. بویلر با استفاده از واکنش شیمیایی ناشی از سوختن سوختها، گرمایی تولیدی را به آب انتقال میدهد. آب قبل از وارد شدن به بویلر باید از قسمتی که به آن گرمکن مقدماتی میگویند بگذرد تا به این ترتیب بهرهوری بویلر بالا رود.
آمادهسازی سوخت
در نیروگاههای گرمایی که از زغالسنگ استفاده میکنند، پس از حمل زغال سنگ، آن را به وسیله آسیابهای مخصوص خرد کرده و سپس به محفظه سوخت بویلر انتقال میدهند. زغالسنگ مصرفی باید تا درجهٔ معینی خرد شده باشد تا آماده مصرف در بویلر شود.
برخی از نیروگاهها از نفت به عنوان سوخت و به جای زغالسنگ استفاده میکنند. این نفت در طول حمل و نقل و در طول مدت ذخیره شدن باید گرم (گرمتر از نقطه ریزش) نگهداشته شود تا بتوان آن را به راحتی به اتاق احتراق پمپ کرد.
بویلرها در برخی از نیروگاهها از گاز طبیعی به عنوان سوخت اصلی استفاده میکنند. از این سوخت در برخی از نیروگاهها به عنوان سوخت کمکی نیز استفاده میشود و در صورتی که در روند تهیه سوخت اصلی (نفت یا زغالسنگ) اختلالی ایجاد شود به وسیله این سوخت از متوقف شدن عملکرد نیروگاه جلوگیری میکنند.
سیستم سوزاندن سوخت
زمانیکه زغال پودر شده برای سوزاندن آماده شد از طریق یک مجرای خاص با فشار وارد کوره میشود. زاویه و نوع حرکت پودر طوری است که به راحتی با هوای وارد شده به کوره مخلوط شود و موجب تسهیل در سوختن سوخت شود. هوای وارد شده به کوره قبل از وارد شدن به کوره گرم میشود و به این ترتیب بهرهوری کوره بالا خواهد رفت.
برای رساندن دمای کوره به دمای مناسب برای سوزاندن سوخت باید قبل از وارد کردن سوخت دمای کوره را به وسیله یک سوخت دیگر مانند نفت یا گاز طبیعی به دمای مناسب رساند.
مسیر هوا
برای تامین هوای لازم در روند سوزاندن سوخت از فنهای خارجی خاصی استفاده میشود. این فنها ابتدا هوا را از جو دریافت کرده و پس از عبور دادن آن از پیش گرمکن و گرم کردن هوا برای سوختن بهتر، هوا را از یک مجرای خاص و با فشار وارد کوره میکنند.
برای عادی نگه داشتن فشار داخل کوره و در نتیجه جلوگیری از انفجار کوره و همچنین خارج کردن گازهای ناشی از سوختن سوخت از فنهای مکنده استفاده میشود. قبل از اینکه این فنها گازها و گرد و غبار موجود در کوره را به محیط انتقال دهند باید گازها از داخل یک فیلتر عبور تا از آسیبهای زیست محیطی ورود آنها به محیط زیست کاسته شود.
سیستمهای پشتیبانی
جمعآوری خاکستر بادی
خاکستر بادی تولید شده در اثر سوختن سوخت به وسیله تهنشین کنندهٔ الکترواستاتیکی یا فیلتر کیسهای (و یا هر دو) که در محل گازهای خروجی کوره قرار دارد جمعآوری میشود. پس از جمعآوری خاکسترها آنها را به صورت فشرده در انبار و تا زمانی که به محلی دیگر جابجا شوند نگه میدارند.
جمعآوری و دفع خاکستر کف کوره
کف هر کوره یک قیف برای جمعآوری خاکستر فراهم شده. این قیف به وسیله آب پر شده تا پراکنده شدن خاکسترها جلوگیری کند.
منابع
- هزینه ساخت نيروگاه طبس
- صرف سالانه 4 میلیون تن زغال سنگ نیروگاه طبس
- بهرهبرداری از نیروگاه برق طبس با سوخت ذغال سنگ
- رفیت تولید نیروگاه برق طبس
- يروگاه طبس با همكاري روسيه احداث ميشود
- قرارداد شرکت چینی ‘شانگهای الکتریک’ جهت همکاری با مپنا جهت احداث نيروگاه طبس
- ویکی پدیا
کلیه حقوق برای سایت ” دانشنامه طبس گلشن ” محفوظ است
استفاده از مطالب و تصاویر با ذکر منبع ” دانشنامه طبس گلشن ” مجاز است
پاسخ دهید