پایان نامه نبروگاه جذر و مدی

پایان نامه نبروگاه جذر و مدی پایان نامه نبروگاه جذر و مدی

دسته : -پژوهش های دانشگاهی

فرمت فایل : word

حجم فایل : 1041 KB

تعداد صفحات : 180

بازدیدها : 269

برچسبها : دانلود پایان نامه پژوهش پروژه

مبلغ : 9000 تومان

خرید این فایل

پایان نامه نبروگاه جذر و مدی

پایان نامه نبروگاه جذر و مدی

 

قسمتی از متن:

3-3- عوامل موثر بر دامنه جزر و مد

دامنه جزر و مد همانگونه كه نشان داده شده در نقاط مختلف جهان بسیار متفاوت است، عوامل اصلی موثر بر دامنه جزر و مد عبارتند از:

1- شكل خط ساحلی

2- عمق آب

3- پروفیل بستر دریا

4- عرض جغرافیایی

وقتی عوامل فوق در یك محل دارای تركیب مناسبی باشند نوعی اثر تشدید كننده (Resonanse) بوجود می آید كه منجر به یك جزر و مد با دامنه بسیار بالا می شود.

 

3-4- نكات اساسی طراحی نیروگاههای جزر و مدی

در این قسمت سعی شده تا تفاوت‌ها و شباهت‌های نیروگاههای آبی سنتی و جزر و مدی تا حد امكان نیز آورده شود.

تفاوت عمده نیروگاههای جزر و مدی با نیروگاههای آبی سنتی در نحوه استفاده از منابع آب می باشد. در نیروگاههای آبی سنتی با ایجاد یك مانع بوسیله سد (Dam) در مسیر رودخانه ای كه با شیب خاصی جریان دارد، اختلاف ارتفاعی پدید می آید كه رهاسازی آب از آن ارتفاع و عبور آن از بین توربین ها سبب تبدیل انرژی می‌شود.

در نیروگاههای جزر و مدی بطور خودبه خود اختلاف ارتفاع موردنیاز برای عملكرد توربین وجود ندارد و تنها در هنگام رخ دادن پدیده جزر و مد این اختلاف ارتفاع ایجاد می گردد. در نیروگاههای جزر و مدی بایستی به نحوی از ارتفاع ایجادشده در اثر بالارفتن آب دریا و پائین آمدن آن استفاده نمود.

طراحی نیروگاههای جزر و مدی مشابه نیروگاههای آبی سنتی شامل سه قسمت جداگانه زیر است:

1- نحوه عملكرد نیروگاه جزر و مدی

2- دایك برای ایجاد حوضچه ها و دریچه ها برای عبور آب از دریا به حوضچه ها و بالعكس

3- طراحی داخلی نیروگاه (شامل طراحی تجهیزات الكترومكانیكی و طراحی معماری و سازه های نیروگاه)

قسمت های مختلف طراحی یك نیروگاه جزر و مدی در ادامه موردبررسی قرار خواهد گرفت.

 

3-4-1- نحوه عملكرد نیروگاه جزر و مدی

تفاوت عمده نیروگاههای آبی سنتی و نیروگاههای جزر و مدی در نحوه عملكرد آنها می باشد. نیروگاههای آبی در یكی از دو حالت عمده پیك یا بار پایه كار می كند، اما نیروگاههای جزر و مدی به شكل سیكلی كار می كنند. در نیروگاههای جزر و مدی بعلت اینكه در همه مواقع جزر و مد حداقل ارتفاع و دبی موردنیاز برای عملكرد توربین‌ها موجود نیست باید زمانی را برای پرشدن حوضچه و انتظار تولید برق در نظر گرفت. از نقطه نظر كاركرد در زمان حداكثر نیاز مصرف (پیك) این امكان نیز وجود دارد كه واحد در زمان پیك كار كند. در سیكل تولید انرژی در زمانی كه امكان استحصال انرژی بین حوضچه و دریا وجود ندارد. می توان عمل پمپاژ را انجام داد. در واقع نحوه عملكرد نیروگاههای جزر و مدی تابع ساعات وقوع جزر و مد و نیاز شبكه سراسری به كار كردن نیروگاه در بار پیك یا پایه می باشد.

بدین منظور برای تعیین ضریب تولید نیروگاه ابتدا باید محل از نقطه نظر شرایط توپوگرافی بازدید شود. تا تعیین گردد كه در آن محل چند حوضچه می توان احداث نمود، چه ارتفاعی ایجاد می شود، چندبار جزر و مد اتفاق می افتد و سپس با انجام مطالعات اقتصادی طرح و بازار برق در مورد نحوه عملكرد نیروگاه تصمیم گیری شود.

 

3-4-2- نحوه و تجهیزات آبگیری نیروگاه جزر و مدی

یكی دیگر از تفاوت های عمده نیروگاههای آبی سنتی با نیروگاههای جزر و مدی در نحوه آبگیری برای تولید انرژی می باشد.

در نیروگاههای جزر و مدی با ایجاد یك دایك، دریا را از حوضچه كه اغلب به شكل مصنوعی ایجاد می كند جدا كرده و در امتداد دایك دریچه های آبگذر در همان راستا نیروگاه را بنا می كنند. برخلاف نیروگاههای آبی سنتی كه جهت جریان آب همواره از سمت سد به سمت نیروگاه و در نهایت به سمت پایاب (Tail water) است. در نیروگاههای جزر و مدی جهت جریان می تواند در سیكل های مختلف تغییر كند و از سمت حوضچه به دریا و یا از دریا به حوضچه باشد.

در نیروگاههای جزر و مدی واحدهای افقی جریانی مانند توربین های حبابی
(Bulb-Turbine) نصب خواهند شد، بنابراین مجرای انتقال مناسب برای این توربین‌ها كوتاه خواهد بود و در مجرا به ترتیب آشغالگیر، دریچه (Gate) و بعد توربین قرار می گیرند.

در نیروگاههای آبی سنتی از مجرای آبگیر و دریچه های آن فقط در زمان آبگیری استفاده می شود و تخلیه آب از طریق دریچه ها و مجرای لوله مكش انجام می گیرد. لذا یكی دیگر از تفاوت‌های نیروگاههای جزر و مدی با نیروگاههای آبی سنتی در این است كه در نیروگاههای جزر و مدی از مجراهای دریچه دار عبور آب در دو حالت پر و تخلیه شدن حوضچه استفاده می شود.

 

3-4-3- ساختن دایك

در ساختن نیروگاه جزر و مدی قبل از هركاری ابتدا باید به ساختن دایك پرداخت. برای ساختن دایك در ابتدا باید فرازبندی (offer-Dam) در دهانه ورود به دریا احداث نمود، فرازبندی سدی با ارتفاع كم است كه در مسیر جریان و در بالا دست سد اصلی احداث می شود تا امكان انجام عملیات ساختمانی سد اصلی فراهم شود. احداث فرازبند بسیار مشكل و زمان بر است زیرا جریان جزر و مد و امواج مانع از انجام كار با روند طبیعی می شود.

در حالتی كه محل موردنظر در معرض جزر و مدهای بزرگ قرار داشته باشد، فرازبند باید جلوی حجم زیادی از آب را بگیرد در اینجا عملیات اجرایی دشوارتر می‌شود و متناسباً هزینه آن نیز افزایش می یابد. در حالتی كه احداث فرازبند اجتناب ناپذیر است باید از قطعات پیش ساخته بدین منظور استفاده كرد.

 

3-4-4- طراحی داخلی نیروگاه جزر و مدی

در نیروگاههای جزر و مدی از توربین های فرانسیس و كاپلان عمودی به دلیل آنكه این توربین ها برای عملكرد مطلوب به حداقل ارتفاعی نیاز دارند كه بوجود آوردن این ارتفاع در نیروگاههای جزر و مدی امكان پذیر نیست استفاده نمی شود. بلكه توربین های حبابی، استرافلر، ژنراتور، دندانه ای (Rim-Generator) و یا جریان متقاطع برای این نیروگاهها مناسب می باشند. (در ادامه همین مبحث، اطلاعات مختصری از توربین های استفاده شده در نیروگاه جزر و مدی آورده شده است)

طراحی ژنراتور این نیروگاه ها در اكثر موارد با محور افقی بصورت كوپل با توربین انجام می گیرد. در مواردی خاص ممكن است با تبدیل 90درجه محور ژنراتور عمودی پیش بینی شود.

سایر تجهیزات الكترونیكی نظیر گاورنر، جرثقیل سقفی، سیستمهای هوای فشرده، روغن، تخلیه آب واحدها، تجهیزات برق DC, AC و كنترل مشابه نیروگاههای آبی سنتی می باشند.

 

3-4-5- انواع توربین های به كارگرفته شده در نیروگاههای جزر و مدی

انواع توربین هایی كه در نیروگاههای جزر و مدی بكار گرفته شده اند به شرح زیر می باشد:

1- توربین استرافلو                 Straflo  Turbine

2- توربین حبابی                   Bulb turbine

3- توربین نوع S                   S Turbine

4- توربین جریان متقاطع         Cross Flow Turbine

5- توربین هوایی                   Air Turbine

در نیروگاههای جزر و مدی محدوده كاركرد توربین ها از نقطه نظر ارتفاع عملكرد (head) بستگی به ارتفاع مد حداكثر دارد. حداكثر ارتفاع در زمان افت ارتفاع آب در حوضچه بوجود می آید و معمولاً در محدوده ای بین 5 تا 10 متر قرار دارد.

به منظور امكان مقایسه بین توربین های ذكرشده خلاصه مشخصات آنها در پیوست آمده است.

 

3-4-6- طراحی محور توربین

در اولین طرحهای جزر و مدی دو گزینة محور افقی و محور عمودی برای طراحی محور توربین و ژنراتور مطرح گردید. اگر محور واحد افقی قرار بگیرد یاتاقانها می‌توانند بالای آن قرار بگیرند لذا تعمیر و نگهداری واحد ساده تر می شود. اما به منظور از بین بردن ارتعاشات ایجادشده در سطح آب در طول پریود تولید برق لازم است قطر چرخ افزایش یابد، در محور عمودی قطر چرخ كمتر شده اما یاتاقان پائینی در زیر آب قرار می گیرد.

از زمانی كه مطالعات دقیقی برای نیروگاههای جزر و مدی آغاز شد (سال 1927 برای سد سه ورن (Severn) در انگلیس) لزوم استفاده از واحدهای با ارتفاع كم (Low Head) بصورت واحدهایی با محور عمودی با توربین كاپلان موردمطالعه قرار گرفت. نصب عمودی محور مزایایی از قبیل افزایش راندمان در یك محدوده وسیع دبی و ارتفاع، خشك بودن ژنراتور، سیستم خنك كننده ساده و سهولت دسترسی در مواقع تعمیر را به همراه داشت.

دوران 90 درجه آب برای عبور از توربین از معایب اصلی واحدهای با محور عمودی است. زیرا این مسأله در نیروگاههای با ارتفاع پائین سبب كاهش ارتفاع موثر توربین می شود.

خرید و دانلود آنی فایل

به اشتراک بگذارید

Alternate Text

آیا سوال یا مشکلی دارید؟

از طریق این فرم با ما در تماس باشید