الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان
(ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۲۰
کد مقاله
TEC20
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
استفاده پیچیده از انرژی ذغال سنگ با تکنولوژیهای سبز برای نیروگاههای برق
نام انگلیسی
Sophisticated Use of Coal Energy with Green Technologies for Thermal Power Plants
تعداد صفحه به فارسی
۱۸
تعداد صفحه به انگلیسی
۵
کلمات کلیدی به فارسی
انرژی ذغال سنگ، تکنولوژیهای سبز، نیروگاههای برق
کلمات کلیدی به انگلیسی
Coal Energy, Green Technologies, Thermal Power Plants
مرجع به فارسی
شرکت صنایع سنگین میتسوبیشی
مرجع به انگلیسی
Mitsubishi Heavy Industries Ltd, Japan
کشور
استفاده پیچیده از انرژی ذغال سنگ با تکنولوژیهای سبز برای نیروگاههای برق
چکیده
باتوجه به مشکلات محیطی که در خلال سالیان اخیر رشد نموده است، تقاضاهای فزآیند‌ه‌ای جهت کاهش گاز دی‌اکسید کربن، که به میزان زیادی در گرم شدن جهان نقش دارد، وجود دارد. برای نیروگاههای برق حرارتی ، انتشار دی اکسید کربن را می‌توان، از طریق کاراتر نمودن روال‌های تولید برق، کاهش داد. شرکت صنایع سنگین میتسوبیشی (MHI) نسبت به ارتقای قابلیت نیروگاه برق با استفاده از تاسیسات نیروگاهی حرارتی ذغال سنگ متعارف اقدام نموده است که در آن شرایط بخار دهی ارتقا یافته و علاوه بر این نسبت به بکارگیری تکنولوژیهای پیشرفته در این زمینه اقدام شده است. شرکت میتسوبیشی همچنین کارآیی سیستم مربوطه را با استفاده از توربین‌های گازی و موتورهای گازی ارتقا داده است. این مقاله نسبت به خلاصه نمودن استفاده پیچیده از انرژی ذغال سنگ با توجه به کاربرد تکنولوژیهای سبز برای نیروگاههای برق حرارتی، یعنی سیستم ژنراتور برق حرارتی مافوق بحرانی (USC) ذغال سنگی پیشرفته، سیکل ترکیبی گازی جامع (IGCC)، سیکل ترکیبی کوره دمشی بلند، توربین گازی و سیستم تولید نیروی موتور گازی با استفاده از متان معادن ذغال سنگ، اقدام نموده است.
انرژی ذغال سنگ تکنولوژی سبز نیروگاه برق
۱- مقدمه
با اجرای پروتکل کیوتو در ۱۶ فوریه سال ۲۰۰۵، ژاپن موظف است تا نسبت به کاهش دی‌اکسید کربن به میزان ۶% تا سال ۲۰۱۰ از سطح سال ۱۹۹۰ اقدام کند. روال‌های برآورد شده جهت تحقق چنین هدفی شامل گسترش استفاده از انرژی هسته‌ای، انرژی قابل بازیافت، تکنولوژیهای ذغال سنگ پاک برای بهره‌گیری از کارآیی بالاتر، گاز طبیعی و حفظ و نگهداری انرژی می‌باشد. ذغال سنگ بعنوان یک منبع انرژی جهانی ارزان، ۲۰% از میزان مصرف انرژی اولیه ژاپن را بخود اختصاص داده است. بر این اساس ۲۰% از نیروی برق ژاپن بوسیله نیروگاههای برق حرارتی ذغال سنگی تولید می‌شود. گزارش مالی سال ۱۹۹۰ در زمینه انتشار گاز دی‌اکسید کربن از طریق نیروگاههای برق به میزان ۰٫۴۲ کیلوگرم – دی‌اکسید کربن/ کیلووات بر ساعت می‌باشد، که این میزان در سال ۲۰۰۱ به ۰٫۳۸ کیلوگرم- دی‌اکسید کربن/ کیلووات بر ساعت تنزل یافت. هدف تعیین شده بوسیله فدراسیون شرکت‌های نیروی الکتریکی ژاپن برای سال مالی ۲۰۱۰ به میزان ۰٫۳۴ کیلوگرم- دی‌اکسید کربن/ کیلووات بر ساعت می‌باشد، که خود نشان دهنده کاهش سطح انتشار به میزان ۲۰% از سال ۱۹۹۰ است.
تولید دی‌اکسید کربن بر حسب واحد قدرت کالری ذغال سنگ تقریباً درحدود ۵/۱ برابر گاز طبیعی می‌باشد. باتوجه بدانکه انتشار گاز دی‌اکسید کربن در نیروگاههای حرارتی ذغال سنگی بالا می‌باشد، ۰٫۸۸ کیلوگرم- دی‌اکسید کربن/ کیلووات بر ساعت، استفاده از تکنولوژی کاهش انتشار دی‌اکسید کربن برای چنین نیروگاهی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد. شکل ۱ نشان دهنده تکنولوژیهای تولید نیروی حرارتی MHI است، که شامل شرایط بخار دهی ارتقا یافته سوخت‌های گوناگون، توربین گاز و کاربردهای موتور گازی می‌باشد.
برای تولید نیروی برق حرارتی متعارف، بخار دارای دمای بالا- فشار بالای نشان داده شده در شکل ۲ جهت افزایش ظرفیت واحد و کارآیی حرارتی تولید برق ارتقا داده شد.
برای تولید برق حرارتی ذغال سنگی پیشرفته با استفاده از شرایط فشار مافوق بحرانی، کارآیی در ترمینال ژنراتور می‌بایست بیش از ۴۵% باشد (مبنای LHV)، که بر این اساس قابلیت کاهش سه درصدی در انتشار دی اکسید کربن به دست می‌آید، شکل ۳٫
شکل ۴ نشان دهنده نیروگاه شماره ۵ برق حرارتی هیرانو (Hirono) شرکت برق توکیو می‌باشد، که عملیات تجاری خود را در جولای ۲۰۰۴ آغاز نمود. این نیروگاه دارای بالاترین استانداردهای جهانی بهره‌گیری از بخار می‌باشد، یعنی ۲۴٫۵ MPa x 600/600 OC، می‌باشد. توربین بخار این نیروگاه که در شکل ۵ نشان داده شده است از مواد دارای دمای بالا و ساختار خنک سازی جهت مقاوت در برابر شرایط بخار دهی دمای بالا استفاده می‌کند و همچنین از تکنولوژیهای پیچیده نظیر توربین دو پوششه بهره می‌جوید، که اولین آن در کلاس ۶۰۰MW می‌باشد و خصیصه‌های آن عبارتند از: فولاد ۴۸ اینچی ISB، یک نوع جدید از کندانسور و تانک ذخیره هواگیری تک پوسته. بویلر این نیروگاه از کوره جداره آبی لوله عمودی همراه با لوله‌های خان‌دار و موادی که در برابر دمای بالا مقاوم می‌باشند بهره می‌جوید و علاوه بر این تکنولوژیهای احتراق برای کاهش دی‌اکسید کربن و مواد قابل اشتعال نسوخته با استفاده از سیستم کوره A-PM و ادوات پودرساز MRS نیز کاربرد قابل توجهی دارند.
۳- IGCC
کارآیی حرارتی از طریق احتراق دمای بالا در توربین‌های گازی به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. بر این مبنا، کارآیی در آخرین نیروگاه برق ساخته شده با استفاده از توربین گازی کلاس احتراق ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد به میزان ۵۰% افزایش یافته است. سوخت استفاده شده در توربین‌های گاز تجاری برای سیستم‌های تولید نیروی ظرفیت بالا محدود به سوخت‌های کاملاً پاک نظیر LNG و نفت سبک می‌باشد. ذغال سنگ حاوی مقادیر بالایی از مواد خاکستری و فلزات قلیایی است و استفاده از آن بصورت معمول در چنین توربین‌هایی امکان پذیر نمی‌باشد.
شرکت تحقیقات و توسعه نیروی ذغال سنگ پاک که بصورت مشترک بوسیله شرکت‌های برق ژاپن تاسیس شده است در حال حاضر نسبت به ساخت یک ایستگاه IGCC کلاس ۲۵۰ مگاوات در نیروگاه شرکت برق مشترک جابن (Joban) اقدام نموده است. ایستگاه برق نکاسو (Nakoso)، بر اساس برنامه سوبسید دولتی، در شکل ۷ نشان داده شده است. MHI نسبت به تامین ادوات تبدیل به گاز، گوگرد زدایی، توربین گاز، توربین بخار و HRSG همراه با روال‌های مهندسی ساختمان مرتبط با این سیستم‌ها اقدام نموده است که بر اساس برنامه ساخت می‌بایست در سال ۲۰۰۷ آماده بهره‌برداری آزمایشی باشد.
کارآیی جامع نیروگاه برق IGCC با استفاده از توربین گازی نوع – G کلاس ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد به میزان ۴۸ الی ۵۰% (بر مبنای –LHV) می‌باشد و در آن انتشار دی‌اکسید کربن به میزان ۱۵ الی ۲۰درصد در مقایسه با نیروگاههای حرارتی ذغال سنگ معمولی کاهش یافته است. با توجه بدین میزان، انتشار دی‌اکسید کربن مساوی با نیروگاههای حرارتی نفتی است.
انرژی ذغال سنگ تکنولوژی سبز نیروگاه برق
۴- نیروگاه سیکل ترکیبی توربین گازی کوره دمشی
MHI از گاز تقطیر شده همراه با موارد دیگر نظیر گاز طبیعی در پالایشگاه‌ها و گاز کوره بلند دمشی در کارخانه‌های فولاد، بعنوان سوخت برای توربین‌های گازی استفاده نموده است (شکل ۸). استفاده از گاز تقطیر شده بعنوان سوخت در توربین گازی باعث کاراتر نمودن استفاده انرژی می‌گردد. بر این اساس در حدود ۴۰% از ذغال سنگ وارداتی به ژاپن در کارخانجات فولاد مصرف می‌شود، که شامل تولید ذغال کک نیز است که با توجه بدین امر باعث ارتقای کارآیی مصرف انرژی در این کارخانجات و کاهش قابل توجه انتشار دی‌اکسید کربن گردیده است.
MHI همچنین نسبت به توسعه یک کوره گازی بلند دمشی نوع F توربین گازی اقدام نموده است و بزرگترین نیروگاه سیکل ترکیبی گازی دارای کوره بلند دمشی را در دنیا در کلاس۱۳۰۰ درجه سانتیگراد، شکل ۹، پایه‌گذاری کرده، که عملیات تجاری آن در جولای ۲۰۰۴ آغاز شد. این نیروگاه به میزان ۲۵ درصد در مقایسه با نیروگاههای حرارتی معمولی از انتشار آلاینده گاز دی‌اکسید کربن جلوگیری نموده، اما در عین حال میزان برونداد نیروی آن مساوی می‌باشد.
انرژی ذغال سنگ تکنولوژی سبز نیروگاه برق
۵- موتورهای گازی با استفاده از گاز متان معادن ذغال
تقاضای فزاینده‌ای برای موتورهای گازی به منظور تولید برق با توجه به انتشار کمتر NOX، گرد و غبار، CO2 و مواد دیگر وجود دارد. بر این اساس MHI نسب به ساخت یک موتور گازی با سوخت رقیق و انتشار NOX پایین اقدام نموده است که بدین منظور از تکنولوژی جدید بهره گرفته و بالاترین کارآیی در زمینه تولید برق جهانی را بخود اختصاص داده است. MHI این موتورهای احتراق میکروپیلوت MACH-30G کلاس ۵۰۰۰ کیلووات خود را با استفاده از مقدار کاملاً اندک سوخت مایع بعنوان منبع احتراق روانه بازار ساخته است (شکل ۱۰). واحد توسعه و تحقیقات این شرکت در صدد استفاده از گاز متانی می‌باشد که بعنوان محصول معدن‌های ذغال سنگ در طی پروسه استخراج مطرح می‌باشد و بر این اساس این شرکت این گاز را بعنوان نیروی محرکه موتور احتراق میکروپیلوت معرفی نموده است. غلظت متان در معادن مربوطه تقریباً به میزان ۳۰ الی ۵۰% می‌باشد، بنابر این تقریباً ۹۰% از گاز متان بدون استفاده در اتمسفر پخش می‌شود. تاثیرگلخانه‌ای گاز متان ۲۱ برابر بزرگتر از تاثیر گاز دی‌اکسید کربن می‌باشد، که با توجه به مجموع انتشار بر مبنای مقدار گاز دی‌اکسید کربن این میزان تقریباً ۵۰۰ میلیون تن در سال در جهان می‌باشد، که مساوی ۴۰% از مجموع انتشار دی‌اکسیدکربن در یک سال ژاپن است. استفاده موثر از گاز متان معدن ذغال سنگ بر این اساس می‌تواند به میزان زیادی در ممانعت از پدیده گرم شدن جهانی مشارکت داشته باشد.
انرژی ذغال سنگ تکنولوژی سبز نیروگاه برق
۶- نتیجه‌گیری
اجرای پروتکل کیوتو نیازمند آن است که ژاپن سطح انتشار دی‌اکسید کربن خود را کاهش دهد. انتشار دی اکسید کربن بر حسب مقدار گرمازایی برای ذغال سنگ بیشتر از دیگر سوخت‌های فسیلی می‌باشد. تقریباً ۲۳% از انرژی اولیه در کشورهای جهان، شامل ژاپن، متکی به ذغال سنگ می‌باشد و انتظار می‌رود که استفاده از این ماده بعنوان منبع اصلی انرژی تداوم یابد.
تکنولوژی استفاده از ذغال سنگ ژاپن بعنوان تکنولوژی برتر جهان مطرح می‌باشد و MHI تصمیم دارد تا نقش فعالی را در زمینه ارتقای کارآیی در این تکنولوژی بعهده گیرد که شامل استفاده موثر از منابع طبیعی و کاهش انتشار دی‌اکسید کربن و نشر کاربرد آن می‌باشد.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
