موقع المهندس موقع المهندس بيت كل مهندس المولد الكهربائي Electrical generator
تستخدم المولدات الكهربائية التزامنية في المحطات الغازية لتحويل القدرة الميكانيكية إلى قدرة كهربائية. يوصل المولد الكهربائي مع التوربين والضغاط بنفس عمود الدوران ليدوران بنفس السرعة. تكون هذه السرعة ثابتة ولا تتغير مع تغير الأحمال ويؤمن ذلك نظام التحكم في السرعة الذي يعتمد على نظام ضخ الوقود داخل الحارق. ويعتبر تثبيت السرعة ضرورياً لتثبيت تردد التيار الكهربائي حيث تتم تحديد السرعة مسبقاً حسب قيمة التردد للجهد الخارج وعدد أقطاب المولد أما بالنسبة للمولدات التزامنية المستخدمة في المحطات الغازية فلا تختلف عن تلك التي تستخدم في محطات البخار.
مميزات وعيوب المحطات الغازية
تمتاز محطات الغاز بسرعة تشغيلها، حيث لا تتجاوز عملية التشغيل بعض دقائق مقارنة بمحطات البخار التي تحتاج إلى ساعات عدسدة للبدء بالإنتاج. تسمى هذه المحطات بمحطات البدء السريع أو محطات الدعم، حيث تستخدم لدعم الشبكة الكهربائية في أوقات ذروة الأحمال، فهي تعرف أيضاً بمحطات حمولة الذروة. من مميزات هذه المحطات تكلفتها الإنشائية المنخفضة وسرعة إنشائها مقارنة مع محطة بخار بنفس القدرة، حيث لا تتجاوز الثلث في أغلب الحالات، يميز هذه المحطات أيضاً الحيز القليل الذي تشغله بالمقارنة مع محطات البخار لذا يمكن إنشاؤها قرب محور الحمولة. لهذه المحطات عيوب أيضاً، فهي ذات تكلفة تشغيل عالية مقارنة مع محطات البخار مما يجعل كفاءتها منخفضة جداً ولا تتجاوز 30%، كما يصعب تشغيل بعض المحطات التي تفتقد لنظام تبريد فعال لفترات طويلة بسبب الحرارة. تسبب المحطات الغازية كنظيراتها من المحطات الحرارية أضراراً جسيمة بالبيئة وذلك لما ينتجه الوقود من ثاني أكسيد الكربون CO2 عند احتراقه وما يسببه هذا الغاز من انحباس حراري إضافة إلى الغازات السامة الأخرى كثاني أكسيد الكبريت (Sulfur dioxide SO2) وأكسيد النيروجين (Nitrous Oxides NOx).
محطات الدورة المؤتلفة للبخار والغاز
Combined cycle steam- gas power plant
تضم هذه المحطات وحدات توليد أساسية بتوربينات غازية لإنتاج الطاقة الكهربائية، ويتم الاستفادة من غازات الاحتراق المهدرة لتسخين الماء في الغلاية وتوليد البخار الذي يستخدم بدوره لتشغيل وحدات توليد أخرى تدار بتوربينات البخار كما سبق توضيحه في محطات البخار، تعتبر هذه المحطات ائتلافاً بين المحطات الغازية ومحكات البخار حيث يتم الاستفادة من حرارة العادم لتوليد البخار مما يزيد من كفاءة المحطة لتتجاوز 50%. يميز محطات الدورة المؤتلفة عم المحطات الحرارية الأخرى كفاءتها العالية وتكلفة تشغيلها المنخفضة حيث تستهلك الوقود اللازم لوحدات التوليد الغازية فقط ويتم تجميع غازات التوربينات لتشغيل وحدات البخار. من المميزات التي تجعل محطات الدورة المؤتلفة أفضل محطات التوليد الحرارية الحديثة هي:
كفاءتها العالية حيث تصل إلى 40% بتوربينات البخار لوحدها و35% لتوربينات الغاز لوحدها وتتجاوز 50% للدورة المؤتلفة.
النسبة المنخفضة لثاني أكسيد الكربون المنبعث في الجو.
النسبة المنخفضة لأكسيد النيتروجين وثلني أكسيد السلفر المنبعثة في الجو.
كمية التلوث الحراري للبحر أقل من نظيراتها.
استهلاك كمية أقل من الوقود والمحافظة على الموارد الطبيعية.
محطات الديزل
Diesel Power Plants
طريقة عمل المحطة:
تعتمد محطات الديزل على آلات الاحتراق الداخلي لتحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة حركية دوارة يحولها المولد بدوره إلى قدرة كهربائية. تتكون كل وحدة من محرك ميكانيكي يشتغل حسب دورة الاحتراق الداخلي المعروفة بدورة الديزل ومولد كهربائي موصل بنفس العمود الأفقي (الشكل13) تشتغل هذه المحركات بوقود الديزل أو الزيت الثقيل مما يجعلها ذات قدرة عالية تصل إلى 10mw للوحدة وتحل مكان وحدة البخار في عديد من المجالات. تشغل محطات الديزل عادة حيز أكبر من الذي تشغله نظيراتها من المحطات الحرارية بنفس المواصفات. كما تحتاج هذه المحطات إلى صيانة دورية مكثفة نظراً لكثرة أجزائها المتحركة ونظام تشغيلها المعقد . يتم التحكم في سرعة المحرك عن طريق نظام ضخ الوقود الذي يؤمن السرعة الثابتة للمولد رغم تغير الحمولة.
