کافی نت سها - فروشگاه محصولات فایلی سُها (بانک پاورپوینت)

پاورپوینت در مورد انواع نیروگاه ها (تولید برق و انرژی) در 30 اسلاید قابل ویرایش با فرمت pptx با تصاویر مربوط به هر اسلاید و جامع و کامل ، جهت ارائه در ادامه مطلب آماده دانلود می باشد.

بخشی از متن و تصویر مربوط به پاورپوینت :

مقدمه : نيروگاه يا همان مراکز توليد انرژي، مجموعه‌اي از تأسيسات صنعتي است که از آن براي توليد انرژي الکتريکي استفاده مي‌شود. وظيفه اصلي يک نيروگاه تبديل انرژي از ديگر شکل‌هايش مثل انرژي شيميايي، هسته‌اي، پتانسيل گرانشي و… به انرژي الکتريکي است. در واقع اين مکان ها با هدف ايجاد انرژي قابل استفاده در مراکز و صنايع مختلف به وجود آمده اند و انرژي توليد شده در اين مراکز براي استفاده در ساير قسمت ها، توزيع مي گردد.

وظيفه اصلي در نيروگاه‌ ها بر عهده مولد يا ژنراتور است؛ ماشيني دوار که انرژي مکانيکي را به انرژي الکتريکي تبديل مي‌کند. انرژي مورد نياز براي چرخاندن يک ژنراتور از راه‌هاي متعددي تأمين مي‌شود و به ميزان دسترسي به منابع مختلف انرژي و دانش فني گروه سازنده بستگي دارد.

نيروگاه حرارتي يا بخاري

از اواخر قرن بشر براي توليد الکتريسيته از نيروگاه هاي حرارتي استفاده مي کند.در اين نيروگاه ها ابتدا زغال سنگ و بعدها فرآورده هاي سنگين نفتي مورد استفاده قرار گرفت.اساس کار اين نيروگاه ها گرم کردن آب تا حالت بخار است و سپس بخارهاي توليد شده، توربين هاي توليدکننده الکتريسيته را به حرکت در مي آورند. در اين نيروگاه ها از سوختن سوخت هاي فسيلي مثل نفت و گاز طبيعي و مازوت، حرارتي توليد مي شود که توسط آن آب درون ديگ بخار به بخار خشک تبديل مي شود. اين بخار خشک وارد توربين ها مي شود و روتور توربين ها را به چرخش در مي آورد. در اثر چرخش محور توربين ها، ژنراتور شروع به چرخش مي کند و برق توليد مي گردد. بخارهاي خشک خارج شده از توربين ها وارد کندانسور شده و به مايع تبديل مي شوند. مايع حاصل توسط پمپ هايي مجدداً به ديگ بخار پمپاژ مي شوند.

مزاياي نيروگاه بخاري

عمر اين نيروگاه ها بيشتر از نيروگاه هاي گازي است.

راندمان اين نيروگاه ها از نيروگاه هاي گازي بهتر است.

رنج توليدي اين نيروگاه ها بيشتر از نيروگاه هاي گازي است

معايب نيروگاه هاي بخاري 

ساخت اين نيروگاه ها نسبت به نيروگاه هاي گازي زمان بيشتري مي برد.

هزينه برق توليدي اين نيروگاه ها بيشتر از نيروگاه هاي گازي است.

اين نيروگاه ها به آب نياز دارند.

سرعت مانور اين نيروگاه ها کمتر از نيروگاه هاي گازي است.

نيروگاه آبي

در مناطقي از جهان که رودخانه هاي پر آب دارند به کمک سد آب ها را در پس ارتفاعي محدود کرده و از ريزش آب بر روي پره هاي توربين انرژي الکتريکي توليد مي کنند. در اين نيروگاه ها از آب جمع شده در پشت سدها براي توليد برق استفاده مي شود. آب جمع شده در پشت سدها با برخورد به پره هاي توربين سبب چرخش روتور توربين مي شود. چرخش روتور توربين نيز سبب چرخش ژنراتور و در نتيجه توليد برق مي شود. مزاياي نيروگاه برق آبي ? آلودگي محيط زيست ندارد.? هزينه سوخت ندارد.? عمر بالايي دارد.? سرعت و قدرت مانور بالايي دارد.? هزينه نگهداري اين نيروگاه ها بسيار پايين است.? با گذشت زمان بازده اين نيروگاه ها تغيير نمي کند.? پرسنل مورد نياز نيروگاه هاي آبي نسبت به بقيه نيروگاه ها بسيار کمتر است.? آب مورد نياز براي کشاورزي و شرب را تأمين مي کند.? از سيل ها و سيلاب ها جلوگيري مي کند. معايب نيروگاه برق آبي ? هزينه ساخت اين نيروگاه ها بسيار زياد است.? در سال هاي کم آبي، ميزان توليد اين نيروگاه ها با مشکل همراه خواهد بود.? مدت زمان مورد نياز براي ساخت سد خيلي زياد است.? مخزن نيروگاه هاي آبي ، زمين هاي زيادي را زير آب مي برد.? قابليت نصب نيروگاه هاي آبي در مکان هاي خاص مي باشد. نيروگاه اتمي يا هسته اي روش توليد برق در نيروگاه هاي هسته اي مشابه نيروگاه هاي بخاري است و تنها تفاوت اينست که در نيروگاه هسته اي براي توليد حرارت جهت تبديل آب به بخار خشک به جاي استفاده از سوخت هاي فسيلي از واکنش هاي هسته اي استفاده مي شود. از آغاز نيمه دوم قرن بيستم ساخت نيروگاه هاي اتمي يا براي توليد الکتريسيته و يا براي توليد راديو عنصر پلوتونيم که در بمب اتم و هيدروژني کاربرد دارد، آغاز شد. مزاياي نيروگاه هسته اي ? آلودگي زيست محيطي ندارد.? اکسيژن هوا را مصرف نمي کند.? هزينه انتقال سوخت آن کم است. معايب نيروگاه هسته اي ? به راحتي نمي توان ميزان توليد آن را کم و زياد کرد.? بايد مطمئن بود که تمامي انرژي توليد شده توسط آن مصرف مي شود.? نمي توان آن را سريع خاموش کرد.? فقط براي تأمين بار پايه(حداقل ميزان انرژي مصرفي هر کشور) مي توان از آن استفاده کرد.? بايد ? يا ? خط انتقال به آن وصل کرد.? تجهيزات برقي اين نيروگاه ها بايد داراي کيفيت بالايي باشد. نيروگاه ديزلي در اين نيروگاه ها نيروي محرکه ژنراتور توسط يک موتور درون سوز ديزلي تأمين ميشود. امروزه از نيروگاه هاي ديزلي به عنوان يک نيروگاه پايه، کمتر استفاده مي شود و بيشتر براي مواقع اضطراري و احتمالاً بار حداکثر شبکه از اين نيروگاه ها استفاده ميگردد. در حال حاظر در مناطقي از ايران که به شبکه سراسري متصل نيستند از نيروگاه هاي ديزلي استفاده مي شود. اين نيروگاه ها معمولاً داراي توان توليدي ??? تا ?????کيلووات مي باشند. مزاياي نيروگاه ديزلي ? اين نيروگاه ها به آب نياز ندارند .? به عنوان برق اضطراري در مکان هايي مثل بيمارستان ها و دانشگاه ها استفاده ميشوند.? در مراکز دور افتاده که هزينه انتقال برق از هزينه توليد نيروگاه ديزلي بيشتر است، استفاده مي شوند. معايب نيروگاه ديزلي ? اين نيروگاه ها به دليل حرکت هاي مکانيکي زيادي که در آنها وجود دارد داراي عمر کمي هستند.? رنج توليدي اين نيروگاه ها پايين است.? داراي راندمان پاييني مي باشند و به اين دليل هزينه برق توليدي آنها بالاست. نيروگاه گازي در نيروگاه هاي گازي سيالي که سبب چرخش توربين مي شود هواي محيط است. در اين نيروگاه ها از کمپرسور استفاده مي شود. کمپرسورها با مکش هواي محيط به درون خود، هوا را فشرده کرده و فشار آن را افزايش مي دهند. معمولاً براي افزايش راندمان نيروگاه، هواي ورودي را از مجاورت گازهاي خروجي از دودکش توربين عبور مي دهند تا هواي ورودي به کمپرسور گرم شود. هواي فشرده شده در کمپرسور وارد اتاق احتراق مي شود و در آنجا با سوخت فسيلي ترکيب مي شود و ميسوزد و گاز داغي با فشار بالا از اتاق احتراق خارج مي شود که آلاينده مي باشد. براي اينکه گاز داغ پرفشار ورودي به توربين، محور چرخنده آن را به حرکت درآورد بايد اين گاز با سرعت زياد وارد توربين شود که توسط نازل ابتداي توربين انجام مي شود. بنابراين گاز پرفشار و داغ با سرعت زياد به پره هاي توربين برخورد مي کند و سبب چرخش روتور توربين شده و حرکت دوراني روتور توربين نيز سبب چرخش ژنراتور و در نتيجه توليد برق مي شود. سوخت اين نيروگاه ها مازوت ، گاز و گازوئيل مي باشد. مزاياي نيروگاه گازي ? اين نيروگاه ها به آب نياز ندارند.? زود ساخته مي شوند.(حدوداً ? ماه(? اين نيروگاه ها سرعت مانور(کم و زياد کردن توليد) بالايي دارند.? اين نيروگاه ها را خيلي زود مي توان روشن کرد. معايب نيروگاه گازي ? هزينه برق توليدي آنها بالاست.? رنج توليد انرژي اين نيروگاه ها پايين است.? راندمان اين نيروگاه ها پايين است.? عمر اين نيروگاه ها کوتاه است. نيروگاه هاي سيکل ترکيبي اين نيرگاه ها ترکيبي از دو نيروگاه گازي و بخاري مي باشند. در نيروگاه هاي گازي مقداري از گازهاي پرانرژي از طريق دودکش توربين ها از چرخه توليد برق خارج ميشوند و همين امر سبب کاهش راندمان نيروگاه هاي گازي ميشود. گاز خارج شده از دودکش توربين هاي گازي دماي زيادي دارد و قادر است آب مايع را به بخار خشک تبديل کند عين عملي که در نيروگاه هاي بخاري انجام مي شود. بنابراين در نيروگاه هاي سيکل ترکيبي دو نيروگاه گازي و بخاري را در کنار يکديگر قرار مي دهند. نيروگاه تلمبه ذخيره اي در برخي مناطق از مبادله آب بين دو منبع در سطوح مختلف، مي توان انرژي مورد نياز براي چرخاندن توربين ها را ايجاد کرد. در اين نيروگاه ها آب از منبع در سطح پايين که مي تواند يک درياچه باشد توسط پمپ هايي در ساعاتي که مصرف انرژي الکتريکي پايين است به منبع بالايي فرستاده مي شود و در مواقعي که به انرژي الکتريکي نياز است از منبع بالايي آب توسط لوله هايي به روي پره هاي يک توربين هدايت ميشود و با چرخش روتور توربين، ژنراتور شروع به چرخيدن کرده و در نتيجه برق توليد ميشود. نيروگاه خورشيدي مشکل اساسي در کاربرد انرژي خورشيدي متمرکز نبودن، تناوبي بودن و ثابت نبودن مقدار انرژي و نيز پايين بودن شدت تشعشع مي باشد. به دليل پايين بودن شدت تشعشع انرژي خورشيدي، سطح لازم براي کسب انرژي قابل توجه، بزرگ ميشود و به خاطر تناوبي بودن و ثابت نبودن آن، براي نيروگاه خورشيدي يک منبع براي ذخيره انرژي کسب شده مورد نياز ميباشد. به دليل متمرکز نبودن انرژي خورشيدي، نياز به تجهيزاتي جهت متمرکز ساختن آن ميباشد. کاربرد هاي انرژي خورشيدي کاربرد هاي انرژي خورشيدي درگرمايش و سرمايش ساختمان، شيرين کردن آب، توليد سوخت هاي شيميايي، احتراق مواد آلي، توليد گاز هيدروژن، توليد الکتريسيته به روش فتوولتيک، پختن غذا، گرم کردن آب، استرليزه کردن وسايل بهداشتي، خشک کردن محصولات کشاورزي، توليد بخار آب براي به چرخش در آوردن يک توربين بخار و …مي باشد نيروگاه بادي هر چه سطح برخورد باد با يک جسم بيشتر باشد انرژي بيشتري را ميتوان به جسم منتقل کرد. پس کسب انرژي قابل توجه از باد علاوه بر مناسب بودن سرعت باد به بزرگي سطح تماس با باد نيز وابسته است. استفاده از انرژي باد براي مصارف محدود و محلي مناسب است ولي به دليل محدود بودن مقدار اين انرژي ، ثابت نبودن وتناوبي بودن مقدار آن و محلي بودن باد نمي توان از انرژي باد را به عنوان يک منبع توليد انرژي براي آينده در نظر داشت. در مناطقي که يک متوسط وزش باد ثابت دارند و سرعت باد در آنجا مناسب است با نصب توربين هاي بادي، انرژي الکتريکي توليد مي شود. همچنين با توليد باد مصنوعي از طريق تابش خورشيدي بر روي سطح گسترده سياه رنگ و متمرکز کردن باد ايجاد شده بر روي پره هاي توربين بادي نيز انرژي الکتريکي توليد مي شود. نيروگاه زمين گرمايي انرژي گرمايي زمين به دو روش قابل بهره برداري است:الف ) استفاده از بخار آب به صورت داغ و خشک جهت چرخاندن پره هاي توربين که به طور طبيعي در زير پوسته زمين وجود دارد .ب ) ايجاد مصنوعي بخار داغ و خشک جهت چرخاندن پره هاي توربين به وسيله عبور آب از روي سنگ هاي داغ زير زميني که داراي درجه حرارت زياد و نزديک به نقطه ذوب هستند. در هر دو روش، بخار آب داغ و خشک حاصل که به توربين ها منتقل مي شوند سبب چرخش روتور توربين ها مي گردند و در اثر گردش روتور توربين ها ، ژنراتور نيز شروع به گردش مي کند و در نتيجه برق توليد مي شود. نيروگاه آبي جذر و مدي بزرگترين اختلاف ارتفاع آب در حالت جذر و مد، معمولاً در اوايل پاييز به وجود مي آيد. براي استفاده از انرژي جذر و مد بايد يک خليج و يا يک درياچه مصنوعي را توسط سدي از دريا جدا نمود و در هنگام جذر و مد از جريان آبي که متناوباً بين اين دو منبع ايجاد مي شود براي چرخاندن پره هاي توربين و نهايتاً توليد برق استفاده کرد. به دليل محدوديت هاي جغرافيايي، از اين روش نمي توان به عنوان يک منبع عمده توليد انرژي استفاده نمود. نيروگاه ذغال سوختي پيش از اين نيروگاه هاي سوخت ذغال سنگ نزديک باري که آنها تامين ميکردند ساخته مي شدند. نيروگاه هاي ذغال- سوختي به يک ريل متصل نياز دارند مگر اينکه نيروگاه بسيار نزديک به معدن ساخته شود. نيروگاه ذغال سوختي پيش از اين نيروگاه هاي سوخت ذغال سنگ نزديک باري که آنها تامين ميکردند ساخته مي شدند. نيروگاه هاي ذغال- سوختي به يک ريل متصل نياز دارند مگر اينکه نيروگاه بسيار نزديک به معدن ساخته شود. نيروگاه هاي نفت- سوختي قيمت انتقال نفت توسط خطوط لوله کمتر از انتقال ذغال سنگ با ريل است، اما همان نيروگاه هاي سوخت نفت خام نيز اغلب در نزديکي اسکله ها و لنگرگاه هاي با آب عميق که براي تانکرهاي حمل و نقل سوخت مناسب است، واقع ميشوند. نفت باقيمانده نيروگاه هاي سوختي احتياج دارد در نزديکي تصفيه خانه که آنها را تامين مي کند واقع شوند. زيرا نفت باقيمانده بسيار چسبناک است و فقط اگر گرم نگه داشته شود ميتواند در ميان خطوط لوله منتقل بشود. نيروگاه هاي مگنتو هيدروديناميک(MHD) اصول کلي ژنراتورهاي MHD آنست که جريان گاز پلاسما از ميان ميدان مغناطيسي قوي عبور داده مي‌شود و يون هاي مثبت و منفي بر روي الکترود که در بالا و پايين جريان گاز پلاسما قرار دارند، تجمع مي‌نمايند و در حقيقت يک ژنراتور جريان مستقيم را بوجود مي‌آورند، قدرت الکتريکي اين ژنراتور جريان مستقيم را با اينورترهاي الکترونيک قدرت، بصورت برق جريان متناوب، مناسب با شبکه در مي‌آورند. نيروگاه هاي بيوماس به هر ماده آلي غير فسيلي با منشأ حياتي که بخشي از آن يک منبع انرژي زا قابل بهره برداري را تشکيل دهد، بيوماس گويند. انرژي هاي بدست آمده از اغلب سيستم هاي بيوماس را به عنوان انرژي تجديد پذير به شمار مي‌آورند. در سيستم هاي بيوماس که گاز قابل سوختن توليد مي‌شود، ميتوان از اين گاز به عنوان منبع حرارتي نيروگاه هاي کوچک حرارتي استفاده نمود. نيروگاه هاي زباله سوز بخاري مي‌توان کوره‌هاي زباله سوز را بصورت بويلر نيروگاه بخاري طراحي نمود و از حرارت ايجاد شده و احتراق مخلوط سوخت و زباله بوسيله اين بويلر توربو ژنراتورهاي بخار را به حرکت در آورد و انرژي الکتريکي توليد نمود. البته آلودگي گازهاي حاصله از سوخت اين نيروگاه ها را بايستي با فيلترهاي مدرن و پيشرفته تا حد قابل قبول کاهش داد، تا آسيبي به محيط زيست وارد نيابد. نيروگاه هاي گازي با سوخت خرده چوب اين نيروگاه ها معمولا در نزديکي مناطق جنگلي که خرده چوب و خاک اره زياد، بخاطر توليد چوب ايجاد مي‌شود، براي استفاده از اين محصولات جانبي و توليد انرژي مفيد از آنها نصب مي‌شود. در اطاق سوخت اين نوع نيروگاه ها مکانيزم هايي بکار گرفته شده که خرده چوب و خاک اره با هوا بطور کامل سوخته شود و گازهاي حاصل از اين احتراق، توربو ژنراتور گاز را به حرکت در آورده و انرژي الکتريکي توليد نمايد. نيروگاه هاي پيل سوختي پيل‌هاي سوختي فناوري جديدي براي توليد انرژي هستند که بدون ايجاد آلودگي‌هاي زيست محيطي و صوتي، از ترکيب مستقيم بين سوخت و اکسيدکننده، انرژي الکتريکي با بازدهي بالا توليد مي‌کنند. توليد مستقيم الکتريسيته بدون محدوديت ترموديناميکي چرخه کارنو جهت تبديل انرژي شيميايي حاصل از سوخت به انرژي گرمايي و مکانيکي و در نهايت الکتريسيته مي‌باشد که اتلاف انرژي را به حداقل مقدار ممکن مي‌رساند و به بازده تئوري بالايي دست پيدا مي‌کنيم. در پيل‌هاي سوختي اکسيد جامد سراميکي (اکسيد سراميک) رساناي يون در الکتروليت است و از اهميت بسزايي برخوردار است. اين پيل در دماي بين ??? تا ???? درجه سانتيگراد کار مي‌کند و با بازده در حدود ?? درصد، توان الکتريکي معادل ??? مگاوات دارد. در حال حاضر تعداد زيادي از محققان روي جنبه‌هاي مختلف پيل سوختي اکسيد جامد، جهت بهبود خواص پيل کار مي‌کنند. براي اين کار روي خواص الکترودها و الکتروليت که مهم‌ترين قسمت‌هاي پيل SOFC مي‌باشند را بهينه‌سازي مي‌کنند و روي عناصر و مواد تشکيل دهنده آن‌ها مطالعه انجام مي‌دهند. مزاياي نيروگاه پيل سوختي پيل سوختي آلودگي ناشي از سوزاندان سوختهاي فسيلي را حذف نموده و تنها محصول جانبي آن آب مي‌باشد. در صورتي‌که هيدروژن مصرفي حاصل از الکتروليز آب باشد نشر گازهاي گلخانه اي به صفر مي‌رسد. به دليل وابسته نبودن به سوختهاي فسيلي متداول نظير بنزين و نفت، وابستگي اقتصادي کشورهاي ناپايدار اقتصادي را حذف مي‌کند. از سوخت‌هاي تجديد پذير استفاده شده و عامل گرمايش زمين را حذف مي‌کند. پيل‌هاي سوختي راندمان بالاتري نسبت به سوختهاي فسيلي متداول نظير نفت و بنزين دارد. اکثر پيل هاي سوختي در مقايسه با موتورهاي متداول بسيار بي صدا هستند. انتقال گرما از پيلهاي دما پايين بسيار کم مي‌باشد لذا آن‌ها را براي کاربردهاي نظامي مناسب خواهد شد. زمان عملکرد آن‌ها از باتريهاي متداول بسيار طولاني‌تر است. معايب نيروگاه پيل سوختي به مواد بيشتر و فرايندهاي سريعتري نسبت به ديگر پيل‌ها نياز دارد. ممکن است در مدت طولاني کار، گرما مشکلاتي چون ناسازگاري عناصر و افت انرژي را موجب شود. در صورت استفاده از سوخت ناخالص، کار و گرماي بيش از حد موجب رسوب کربن و در نهايت مسموميت پيل مي‌گردد.