برای تولید برق صنایع از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود. یکی از این روش‌ها تأسیس و بهره‌برداری از نیروگاه گازی است. در این مطلب، با این نوع نیروگاه و نحوه کار آن آشنا می‌شوید.
اجزای اصلی نیروگاه گازی چیست؟
بسیاری از نیروگاه‌های امروزی که با سوخت گاز طبیعی کار می‌کنند، از ماشین‌ها و دستگاه‌های پیچیده‌ای تشکیل شده‌اند. بااین‌حال، تمام این نیروگاه‌ها ۳ جزء یا بخش اصلی دارند. این بخش‌ها عبارت‌اند از:
- کمپرسور: این بخش از نیروگاه گازی هوا را به داخل موتور می‌کشد، آن را تحت فشار قرار می‌دهد و با سرعت صدها کیلومتر در ساعت به محفظه احتراق می‌رساند.
- سیستم یا اتاق احتراق: این سیستم معمولا از حلقه‌ای از انژکتورهای سوخت تشکیل می‌شود که جریان ثابتی از سوخت را به داخل محفظه‌ها یا اتاقک‌های احتراق تزریق می‌کنند. در این محفظه‌ها، جریان سوخت با هوا ترکیب می‌شود. این ترکیب در دمایی بیش از ۲۰۰۰ درجه فارنهایت می‌سوزد. احتراق، یک جریان گازی با دما و فشار بالا ایجاد می‌کند که وارد بخش توربین نیروگاه می‌شود. این جریان در بخش توربین منبسط می‌شود.
- توربین گازی: این بخش از سازه‌ای پیچیده تشکیل شده که پره‌های متناوب ثابت و دوار مقطع ایروفویل دارد. گاز احتراق داغی که توسط توربین منبسط می‌شود، پره‌های دوار آن را می‌چرخانند. پره‌های چرخان هم عملکرد دوگانه‌ای دارند. آنها در وهله اول کمپرسور را به حرکت درمی‌آورند تا هوای تحت فشار بیشتری را به قسمت احتراق بکشاند. علاوه‌براین، ژنراتور را برای تولید برق به حرکت درمی‌آورند.
چیدمان رایج در نیروگاه‌های گازی
به دلیل اتصال نیروگاه گازی به هوا، گاز و سایر مدارها، باید چیدمان آن با دقت طراحی و اجرا شود. با این کار، ضایعات و ناکارآمدی آن به حداقل می‌رسد. به طور کلی، جایی که برای محفظه توربین انتخاب می‌شود، بیشتر فضای یک نیروگاه گازی را اشغال می‌کند و بخش‌های کمکی آن در ساختمان اصلی نیروگاه قرار می‌گیرند. اینترکولرها، اتاق‌های احتراق، دیگ‌های حرارت هدر رفته، مبدل‌های حرارتی و کانال‌های اغلب پیچیده هم بقیه ساختمان نیروگاه را اشغال می‌کنند.
محل احداث نیروگاه گازی چگونه انتخاب می‌شود؟
موضوع مهم دیگری که درباره نیروگاه‌های گازی و نحوه کار آنها اهمیت دارد، انتخاب محل مناسب برای احداث چنین نیروگاهی است. در حقیقت، پیش از طراحی طرح یک نیروگاه توربین گازی، باید محل مناسب برای احداث آن انتخاب شود. بری انتخاب بهترین محل احداث یک نیروگاه گازی باید عوامل مختلفی را در نظر گرفت چون ممکن است برخی از این عوامل باعث کاهش کارایی یا حتی هزینه بیشتر نیروگاه شوند.
مهم‌ترین عاملی که برای احداث یک نیروگاه گازی در نظر گرفته می‌شود این است که این محل تا حد امکان به مرکز بار و انرژی شبکه برق کارخانه یا مرکز صنعتی مورد نظر نزدیک باشد. به این ترتیب، هزینه‌های مربوط به حمل و نقل انرژی به حداقل می‌رسند.
عامل تعیین‌کننده دیگر قیمت زمین نیروگاه است. از آنجایی که توربین‌های یک نیروگاه گازی مساحت بسیاری را اشغال می‌کند، باید قیمت زمین آن نسبتا ارزان باشد. علاوه‌براین، می‌توان در صورت لزوم نیروگاه و تأسیسات مربوط به آن را توسعه داد. به همین علت، اگر قیمت زمین نیروگاه کمتر باشد، هزینه‌های توسعه آن نیز کاهش می‌یابند.
عامل مهم بعدی به سر و صدای نیروگاه گازی مربوط می‌شود. فعالیت این نیروگاه با سر و صدای بسیاری همراه است. به همین دلیل، باید در مکانی نسبتا دور از محل زندگی مردم ساخته شود. در عین حال، باید این نیروگاه جایی ساخته شود که حمل و نقل کارگران به سهولت انجام شود.
در نهایت، باید نیروگاه‌های گازی در مکان‌هایی ساخته شوند که سوخت با نرخی معقول در دسترس باشد و زمین ظرفیت باربری بالایی داشته باشد چون ارتعاشات نیروگاه و سایر عملیات‌های آن بار قابل توجهی ایجاد می‌کند.
مزایای احداث نیروگاه گازی چیست؟
با اینکه امروزه تولید انرژی‌های تجدیدپذیر مورد توجه و استقبال گسترده صاحبان صنایع قرار گرفته، از نیروگاه‌های گازی هم استفاده می‌شود. علت به کار بردن چنین نیروگاه‌هایی برای تولید انرژی مزایای این نوع تأسیسات است. مهم‌ترین مزایای احداث نیروگاه گازی عبارت‌اند از:
- نیروگاه‌های توربین گازی می‌توانند وسیله‌ای نسبتا فشرده و مقرون به صرفه برای تولید انرژی از سوخت‌های فسیلی باشند. از آنجایی که توربین‌های گازی به دیگ بخار یا تجهیزاتی مانند آن نیازی ندارند، معمولا کوچکتر از نیروگاه‌های توربین بخار با ظرفیت یکسان هستند.
- معمولا طراحی نیروگاه‌های گازی ساده‌تر است.
- هزینه تعمیر و نگهداری این نوع نیروگاه‌ها و همچنین، هزینه‌های اولیه و عملیاتی آنها کمتر از نیروگاه‌های بخار است.
- برخلاف سایر نیروگاه‌ها، نیروگاه‌های توربین گازی را می‌توان در شرایط آب و هوایی سرد نیز راه‌اندازی کرد.
نیروگاه‌های گازی چه معایبی دارند؟
با اینکه نیروگاه‌های توربین گازی فشرده‌تر هستند، در مقایسه با نیروگاه‌های بخار طول عمر کمتری دارند. علت این ماندگاری کمتر این است که محفظه احتراق نیروگاه توربین گازی دمای بسیار بالایی دارد. از آنجایی که گازهای خروجی از این نیروگاه بسیار گرم هستند، راندمان نیروگاه گازی اغلب تا ۲۰ درصد کمتر از نیروگاه‌های بخار است.
کلام آخر
برخی از صاحبان صنایع برای استفاده کمتر از سوخت‌های فسیلی به احداث نیروگاه‌های گازی روی می‌آورند. این نیروگاه‌ها نسبتا فشرده هستند و گازهای گلخانه‌ای کمتری تولید می‌کنند. بااین‌حال، بهتر است برای سازگاری بیشتر صنعت خود با محیط زیست به راهی بهتر یعنی بهره‌برداری از انواع انرژی تجدیدپذیر فکر کنید. برای بهره‌برداری از این انرژی‌های پایدار و سبز هم به شما همکاری با شرکت صنایع انرژی های پاک فولاد (صناپ) را پیشنهاد می‌دهیم. صناپ پروژه‌های موفق نیروگاه خورشیدی فولادمبارکه و نیروگاه بادی سنگان را در کارنامه خود دارد و نشان داده که می‌تواند به صاحبان کسب‌وکارهای مختلف برای تأمین انرژی مورد نیازشان راهی مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست را پیشنهاد دهد.
