انواع چرخدنده ها

چرخ دنده های سادهاین چرخ دنده‌ها ساده ترین چرخ دنده هایی هستند که دیده اید. آنها دندانه های مستقیم دارند و محور دو چرخ نیز موازی با یکدیگر قرار گرفته اند. گاهی تعداد زیادی از آنها را در کنار هم قرار می‌دهند تا سرعت را کاهش و قدرت را افزایش دهند.
در تعداد زیادی از وسایل از این چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود. مثلاً ساعت های کوکی، ساعت های اتوماتیک، ماشین لباسشویی، پنکه و ... . اما در اتومبیل به کار نمی آیند، چون سر و صدای زیادی دارند. هر بار که دندانه یک چرخ به دندانه چرخ روبرو می‌رسد، صدای کوچکی در اثر برخورد ایجاد می‌شود. می‌توانید مجسم کنید وقتی تعداد زیادی از این چرخ دنده‌ها با هم کار کنند، چه سر و صدایی راه می‌اندازند؟ تازه این برخورد‌ها در دراز مدت، باعث شکستن دندانه‌ها می‌شود. برای کاهش سر و صدا و افزایش عمر چرخ دنده‌ها در بیشتر اتومبیلها از چرخ دنده های مارپیچ استفاده می‌کنند

                                         

چرخ دنده های مارپیچدندانه این چرخ دنده‌ها اریب است. وقتی یکی از آنها می‌چرخد، ابتدا نوک دندانه‌ها با هم تماس پیدا می‌کنند سپس به تدریج دو دندانه کاملاً در هم جفت می‌شوند. این درگیری تدریجی همان چیزی است که هم سر و صدا را کم می‌کند و هم باعث می‌شود که این چرخ دنده‌ها نرم تر کار کنند.
در ماشین تعداد زیادی چرخ دنده مارپیچ وجود دارد. به خاطر مایل بودن دندانه ها، هنگام درگیری نیروی زیادی به آنها وارد می‌شود. به همین علت در وسایلی که از چرخ دنده های مارپیچی استفاده می‌کنند بلبرینگ هایی تعبیه شده است تا این فشار را تحمل کند. اگر زاویه دندانه‌ها را به دقت تنظیم کنیم، می‌توان دو چرخ دنده را به دو محور عمود بر هم وصل کرد تا جهت چرخش 90 درجه تغییر کند.

 

                                  
                     

 

چرخ دنده های مخروطیاین چرخ دنده‌ها بهترین وسیله تغییر جهت هستند. معمولاً از آنها برای تغییر جهت 90 درجه استفاده می‌شود، ولی می‌توان طراحی را طوری انجام داد که در زاویه های دیگر نیز کار کنند.
دندانه های آنها ممکن است مستقیم یا پیچ دار باشد. اما اگر دندانه‌ها صاف باشد همان مشکل چرخ دنده های ساده را دارند. در دندانه های پیچ دار این مشکل برطرف شده است، ولی در هر دوی آنها باید محور چرخ دنده‌ها در یک صفحه قرار داشته باشد.
گاهی می‌خواهیم محور چرخها در یک صفحه نباشند. در چنین شرایطی از چرخ دنده هایی مانند شکل روبرو استفاده می‌کنیم.
در دیفرانسیل بسیاری از اتومبیلها از این چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود. این طراحی امکان آن را ایجاد می‌کند که محور چرخ دنده بیرونی پایین تر از محور چرخ دنده حلقوی قرار داده شود. شکل روبرو محور بیرونی ورودی را نشان می‌دهد که در تماس با چرخ حلقوی قرار گرفته است. از آنجایی که محور محرک (Drive Shaft) ماشین به چرخ بیرونی متصل می‌شود، پایین آمدن چرخ بیرونی امکان پایین آوردن محور محرک را هم ایجاد می‌کند، پس می‌توان محور را پایینتر آورد و در عوض فضای بیشتری را به سرنشینان اتومبیل اختصاص داد

                                                                            

 چرخ دنده های حلزونیاین چرخ دنده‌ها زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند که بخواهیم تغییر زیادی در سرعت و یا قدرت ایجاد کنیم. معمولاً نسبت شعاع دو چرخ دنده 20:1 است و گاهی حتی به 300:1 و بیشتر نیز می‌رسد.
این چرخ دنده‌ها یک خاصیت جالب هم دارند که در هیچ چرخ دنده دیگری پیدا نمی شود. چرخ بالایی (حلزون) می‌تواند به راحتی چرخ دیگر (چرخ دنده حلزونی) را حرکت دهد، ولی چرخ پایینی نمی تواند حلزون رابچرخاند. زاویه دنده های روی حلزون آنقدر کوچک است که وقتی چرخ پایینی بخواهد آن را بچرخاند، اصطکاک به حدی زیاد می‌شود که از حرکت حلزون جلوگیری می‌کند. این ویژگی به ما امکان استفاده از این چرخ دنده‌ها را در جاهایی که به یک قفل خودکار نیاز داریم می‌دهد. فرض کنید از این چرخ دنده در یک بالابر استفاده کرده ایم؛ وقتی موتور بالابر از کار بیفتد، چرخ دنده‌ها قفل می‌شوند و نمی گذارند بار پایین بیاید. معمولاً در دیفرانسیل کامیونها و خودروهای سنگین از این چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود

                                                      

چرخ دنده شانه ایاین چرخ دنده‌ها برای تبدیل حرکت دورانی به حرکت خطی استفاده می‌شوند. یک مثال خوب برای این چرخ دنده‌ها فرمان اتومبیل است. فرمان، چرخ دنده ای را می‌چرخاند که با چرخ شانه ای در تماس است. وقتی شما فرمان را می‌چرخانید، با توجه به جهت چرخش فرمان، شانه به سمت چپ و یا راست حرکت می‌کند و باعث حرکت چرخها می‌شود. در برخی از ترازوها نیز برای چرخاندن عقربه از سیستم مشابهی استفاده می‌شود.

 

  

بازيافت شيشه

بازيافت هر تن شيشه يعني صرفه‌جويي 90 بشكه نفت امروزه بسياري از متخصصين معتقدند كه محدود بودن منابع فسيلي و همچنين ساير موادي كه در دنياي پيرامون ما وجود دارند، با توجه به افزايش جمعيت كه به دنبال خود نرخ تقاضا براي مصرف را بالا برده است، مجموعاً سبب اين امر شده است كه ميزان اين منابع به مقدار قابل توجهي كاهش يابد. بر همين اساس تلاش بيشتر كشورهاي جهان نيز به اين نكته معطوف شده است كه از ضايعات توليدي در بخش‌هاي مختلف جامعه بيشترين بهره‌برداري را داشته باشند تا از اين طريق علاوه بر آنكه برداشت كمتري از ذخاير و منابع صورت پذيرد، به محصولات مصرف شده نيز حياتي مجدد داده شود و اين مواد دوباره به اشكال مختلف در چرخه توليد و مصرف وارد گردند. به بيان ديگر يكي از راه‌هاي منطقي در كاهش و تخريب آلودگي محيط‌زيست و همچنين افزايش عمر طبيعي (تجديدشونده و غيرقابل تجديد) استفاده مجدد و بازيافت از زوايد ضايعات كشاورزي، صنعتي و معدني و شهري است. سالانه ميليون‌ها تن از ضايعات در كشور به وجود مي‌آيد كه در صورت بازيافت آنها علاوه بر صرفه‌جويي قابل توجه اقتصادي، بهسازي و نيز حفاظت محيط‌زيست كمك فراواني خواهد شد. شيشه يكي از مواد قابل بازيافت مي‌باشد كه در صورت بازيافت مي‌تواند اولاً صرفه‌جويي در استفاده از مواد خام را در بر داشته باشد، ثانياً به صرفه‌جويي در مصرف انرژي منجر شود. در اين بررسي سعي شده است كه نگاهي گذرا به روش‌هاي بازيابي شيشه داشته باشيم. نزديك به 4000 سال قبل از ميلاد مسيح شيشه بيشتر به صورت دانه‌هاي تزييني در خاورميانه مورد استفاده قرار مي‌گرفته است. 1550 سال قبل از ميلاد مسيح ظرف‌هاي شيشه‌اي‌رنگي جهت پخت و پز و نوشيدن استفاده مي‌شدند و به تازگي گلدان‌هايي در نينوا در Assyria متعلق به حدود 800 سال قبل از ميلاد پيدا شده است كه هم‌اكنون در موزه لندن نگهداري مي‌شود. تا حدود قرن 18 و 19 شيشه بسيار گران بوده و كاربردهاي محدودي همانند استفاده در پنجره‌هاي كليساها داشته است. همراه با انقلاب صنعتي ساخت شيشه در مقياس بزرگ شروع و اوج آن توليد ظرف‌هاي شيشه‌اي در قرن 20 بوده و امروزه مصارف آن بيشتر و قيمت آن بسيار ارزان‌تر مي‌باشد و براي بسته‌بندي مواد و استفاده در پنجره و كاربردهاي متنوع ديگري استفاده مي‌شود. شيشه‌ها از 4 تركيب اصلي ماسه، سودا اش ـ سنگ آهك و ساير افزودني‌ها تهيه مي‌شود. اين افزودني‌ها شامل آهن جهت رنگ (قهوه‌اي و سبز) كروم، كبالت براي رنگ (سبز و آبي) و آلومينيوم براي مقاومت و بورن گزينه حرارتي را افزايش مي‌دهد. و سرب جهت تغيير خاصيت انكسار استفاده مي‌شود. در 20 سال اخير پلاستيك‌ها با دانسيته بالا از جنس پلي‌اتيلن تري‌فتالات (PET) براي نگهداري مواد غذايي و نوشيدني وارد بازار شده‌اند. اما هنوز هم صنايع شيشه تخمين مي‌زنند كه هر شخص در ايالات متحده تقريباً lb85 شيشه در سال دور مي‌اندازد و 7 ميليون شيشه بازيافت شده دوباره به چرخه برمي‌گردند. همچنين تخمين زده مي‌شود ساليانه در حدود 6/3 ميليون تن شيشه در انگلستان توليد مي‌شود. تكنولوژي حاضر در صنعت شيشه انگلستان ظرفيت بازيافت بالاي 1 ميليون تن شيشه را در سال دارد و اين موضوع همراه با قابليت بي‌نظير مواد براي بازيافت نامحدود بدون از دست رفتن كيفيت آنها، يك گزينه مناسب براي بازيافت شيشه به وجود مي‌آورد. با اين حال در حدود 7% تركيب زباله‌هاي خانگي شيشه مي‌باشد و قابليت بازيافت را دارا مي‌باشند. در سال 2001 ميلادي 5/2 ميليون تن از اين مواد در مراكز دفن، دفن شده‌اند. توليد فرآورده‌هاي شيشه‌اي انرژي زيادي جهت استخراج و حمل و نقل مواد خام نياز دارد و همچنين ماده اوليه بايد در دماي بسيار بالا حرارت ديده شود. جهت انجام فرآيند ميزان زيادي سوخت فسيلي مصرف مي‌شود، مصرف سوخت‌هاي فسيلي باعث انتشار گاز دي‌اكسيد‌كربن، گازهاي گلخانه‌اي مي‌گردد. طبق آمار در سال 2002 صنعت شيشه 000/000/611/8 كيلووات انرژي الكتريسيته مصرف كرده و دي‌اكسيدكربن خروجي از سوخت‌هاي فسيلي معادل 8/1 ميليون تن بوده است و يك كوره مناسب و كارآمد نيز 4Gg انرژي براي ذوب هر تن شيشه نيازمند است. در حالي كه ظروف شيشه‌اي فقط براي بازسازي و از نو ساختن ظروف ديگر كاربرد دارند، خرده‌هاي شيشه نيز مي‌توانند در ديگر فرآيندهاي صنعتي كاربرد داشته باشند. براي مثال، شيشه‌هاي شكسته و خردشده مي‌توانند در آسفالت جاده‌ها به كار روند. از ميان نمونه‌هايي از دامنه و گستردگي شيشه و ظروف شيشه‌اي كه دوباره مورد استفاده قرار مي‌گيرند مي‌توان به عايق پشم شيشه، فايبرگلاس و غيره اشاره كرد. به كارگيري ظروف شيشه‌اي بازيافت‌شده براي ساختن فرآورده‌ها و محصولات جديد شيشه‌اي باعث صرفه‌جويي در انرژي و كاهش هزينه ساخت ظروف شيشه‌اي مي‌شود. دليل صرفه‌جويي اين مي‌باشد كه خرده‌شيشه‌ها نسبت به زماني كه لازم است با مواد خام مخلوط و براي ساختن ليوان به كار روند،‌ در دماي پايين‌تري ذوب مي‌شوند. اين عمل نه تنها هزينه‌ها را كاهش مي‌دهد، بلكه به خوبي باعث افزايش عمر كوره مي‌شود كه بسته به ميزان خرده‌شيشه‌هاي به كار رفته، عمر كوره بين 20 ـ 15% افزايش مي‌يابد. صرفه‌جويي انرژي در واقع صرفه‌جويي و حفاظت از منابع طبيعي نظير ذخاير سوخت‌هاي فسيلي است. براي سال‌ها، ظروف شيشه‌اي به عنوان فرآورده‌هايي كه دوباره قابل استفاده هستند، به كارخانه برمي‌گشتند، بسته‌بندي‌شده و دوباره پر مي‌شدند. مثال آشناي اين فرآيند بازيافت برگشت شيشه‌هاي شير و نوشابه به كارخانه‌ها مي‌باشد. قانون سپردن ظروف آشاميدني به طور عمومي به bottle bill معروف است كه اين قانون بدين صورت تصويب شده است كه افراد در قبال گرفتن نوشيدني از مغازه، پولي را به صورت سپرده بگذارند و پس از آنكه ظرف نوشيدني را برگرداندند، پول را پس گيرند. همراه اين قانون معمولاً‌محدوديتي هم روي دفن ظروف شيشه‌اي وجود دارد. به هر حال اين قانون فقط شامل ظروف شيشه‌اي نوشيدني مي‌شود. طرفداران اين لايحه معتقدند كه اين قانون چند منفعت دارد:ميزان آشغال و هزينه‌هاي مرتبط با زباله را نظير هزينه‌هاي مربوط به حمل و نقل را كاهش مي‌دهد، تقويت چرخه بازگشت و دوباره استفاده كردن مواد بازيافتي، ايجاد محل‌هاي عرضه‌اي براي بازيافت آلومينيوم، شيشه و پلاستيك، تمام سودها بدون هزينه براي دولت فراهم مي‌شود و كمك به كاهش جريان مواد زائد جامد توسط منحرف كردن مواد از مسير دفن. كساني كه مخالف اين قانون هستند شامل توليدكنندگان،بازيافت‌كنندگان و سازمان‌هاي مربوطه، دلايل زير را براي مخالفت خود بيان مي‌دارند: استفاده از شيشه كاهش پيدا مي‌كند، تبعيض قائل شدن، زيرا فقط عملكرد روي بطري‌هاي آشاميدني است و ظروف غذا و ديگر بسته‌بندي‌ها در اين عملكرد نقشي ندارند و به ماهيت بازيافت صدمه وارد مي‌شود. با برگرداندن مسير جريان ظروف شيشه‌اي به سمت خرده‌فروشان به جاي بازگرداندن به چرخه بازيافت. شيشه جهت بازيافت مي‌تواند به طرق زير جمع‌آوري شود: بازيافت ظروف شيشه‌اي كه در ايستگاه‌هاي جمع‌آوري به منظور بازيافت جدا شده‌اند، بازيافت ظروف شيشه‌اي كه از مواد زائد كنار جدول خيابان جدا شده‌اند و بازيافت ظروف شيشه‌اي كه جمع‌آوري شده از منابع تجاري محصولات، مثل رستوران‌ها. پردازش ظروف شيشه‌اي پردازش ظروف شيشه‌‌اي مستقيماً با نوع فرآورده‌هايي كه توليد خواهد شد مرتبط است و همچنين با انواع موادي كه جايگزين خواهد شد. به دليل اينكه خرده‌شيشه به عنوان يك ماده ثانويه معتبر و دو برابر آلودگي و آلاينده‌هاي ديگر است. به هر حال استفاده مجدد از ظروف شيشه‌اي بازيافت شده از سال‌ها پيش مرسوم بوده است. در كارخانه بازيافت، شيشه‌خرده‌ ذوب مي‌شود و به عنوان ماده ثانوي شيشه بايد تميز و بدون سرپوش يا كلاهك فلزي باشد و از همه مهم‌تر رنگشان است كه بايد تفكيك شده باشند. پردازش ظروف شيشه‌اي شامل مراحل زير مي‌باشد:در برنامه بازيافت در مناطق كوهستاني، لازم است كه ظروف شيشه‌اي شسته و آبكشي شوند و كلاهك و درپوش آنها برداشته شود،شكستن و خرد كردن شيشه‌ها اگر قبل از جداسازي باشد، مطلوب نيست. زيرا شيشه‌هاي شكسته مخلوط مواد زائد جامد شده و در نهايت قسمتي از سنگريزه‌ها و شن‌هاي باقي‌مانده در زمين‌ها دفن مي‌شوند و سپس شيشه‌ها بر اساس رنگ جداسازي و در نهايت بسته‌بندي و حل مي‌شوند، تا كنون توليدكنندگان شيشه به طور عمومي اعلام كرده‌اند كه بازيافت‌كننده‌ها براي آنها خرده‌شيشه‌هاي تفكيك‌شده رنگي فراهم آورند. به كار بردن خرده‌شيشه‌هاي مختلط رنگي در توليد و ساخت ظروف شيشه‌اي به دليل اثرات متضاد مشكل است. تلاش‌هاي قبلي جهت رفع اثر اين تضادها كه شامل متعادل‌كننده يا خنثي‌كننده بوده كه تا كنون موفقيت‌آميز نبوده است. البته مجموعه متعادل‌كننده به ما اجازه مي‌دهد از مقادير خيلي محدودي از خرده‌شيشه‌هاي مختلط رنگي در توليد شيشه استفاده كنيم. پروسه‌هايي كه برطرف‌كننده اين مشكل است شامل تكنيك‌هايي است براي: 1. زدايش رنگ شيشه‌هاي سبز، براي رنگ‌آميزي شيشه‌هاي بلورين. 2. زدايش رنگ كهربايي شيشه‌ها،‌ براي رنگ‌آميزي شيشه‌هاي بلورين شفاف و سبزرنگ. 3. زدايش رنگ كهربايي و سبز موجود در خرده‌شيشه‌هاي رنگي مختلط براي به دست آوردن شيشه‌هاي بلورين شفاف. 4. يك برنامه كامپيوتري مقدار مناسب مواد خاصي كه بايد به خرده‌شيشه‌ها اضافه شوند، مشخص مي‌كند. بنابراين شيشه توليدشده در ابعاد مناسب داراي اكسيدهاي رنگي مطلوب و اكسيدهاي ساختاري شيشه به نسبت مناسب است. ظروف شيشه‌اي تا قبل از شكسته شدن موادي با دانسيته پايين هستند، اما پس از شكسته شدن و خرد شدن به يك ماده با دانسيته بالا تبديل مي‌شود. شيشه‌ها معمولاً لازم است تا زماني كه به صورت يك رنگ جمع‌آوري مي‌شود، در محلي نگهداري شوند، بعد هم بسته‌بندي و‌ آماده حمل به محل مورد نظر فرستاده شوند. ظروف شيشه‌اي كه مورد استفاده قرار گرفته‌آند، جهت توليد دوباره بطري‌هاي شيشه‌اي بعد از پردازش در كارخانه؛ خرده‌شيشه‌ها با مواد خام مخلوط شده و در يك كوره در دماي بين 2600 تا 2800 درجه فارنهايت كه بستگي به درصد خرده‌شيشه‌ها دارد، حرارت مي‌دهند و ذوب مي‌شوند. شيشه‌هاي ذوب شده براي شكل‌دهي در دستگاهي ريخته مي‌شند و در آنجا تحت فشار و ضربه قرار مي‌گيرند تا شكل پيدا كنند. شكل جديد ظروف شيشه‌اي آهسته‌آهسته سرد مي‌شود. بعد مورد بازبيني در خصوص وجود هرگونه عيب در شيشه‌ها و سپس بسته‌بندي شده و عرضه مي‌گردد. تعدادي از فاكتورهاي هزينه بايد هنگام برقراري برنامه‌هاي بازيافت در نظر گرفته شوند. هزينه‌هاي مرتبط با برنامه‌‌هاي بازيافت شيشه به طور عمومي عبارتند از:هزينه جمع‌آوري؛ هزينه جداسازي (اگر به صورت مختلط باشد)؛ هزينه نگهداري؛ هزينه انتقال و ديگر هزينه‌هاي آموزش عموم. ي براي معين كردن اين هزينه چندين فاكتور بايد مورد ملاحظه قرار گيرند نظير: " خدمات افراد و خدمات عمومي " مشخصات مناطق جغرافيايي " وزن تقريبي‌شده شيشه‌اي كه مي‌خواهد بازيافت شود " خدمات جمع‌آوري زباله‌هاي عمومي يا شخصي " روش‌هاي بازيافت " انواع محل‌هاي عرضه و فروش "روش‌هاي حمل مورد استفاده در سيستم مديريت مواد زائد جامد، بازگشت به چرخه يا بازيافت جزئي از برنامه است. بسياري شرايط حاكم در اهداف بازيافت به عنوان دفع مواد زائد است. جايگاه اصلي براي كاهش مواد زائد، صنايع بسته‌بندي مي‌باشند. به نظر درست نمي‌رسد كه فقط ظروف شيشه‌اي را به عنوان هدف بازيافت بدانيم، بلكه اين ظروف هم نوعاً جزء يكي از 4 ماده قابل بازيافت كه شامل آلومينيوم،‌ كاغذ و پلاستيك است، مي‌باشند. شيشه از مقدار زيادي مواد خالص و ارزان تهيه مي‌شود. اما زماني كه مشكلات حمل و نقل مواد زائد مطرح مي‌شود، دستيابي به اين كاهش حجم قابل ملاحظه است. هرچند شيشه جزء كوچكي از جريان مواد زائد (حجم تقريباً 2%) را تشكيل مي‌دهد. اما بازيافت آن مي‌تواند تأثير قابل توجهي در كاهش وزن داشته باشد (8 ـ 7%) به دليل اينكه شيشه يكي از سنگين‌ترين مواد زائد جامد شهري است. به ازاي هر 1% افزايش در مصرف خرده‌شيشه، 25 ـ 0% از انرژي ذخيره مي‌شود و براي هر تن شيشه‌اي كه بازيافت مي‌شود،‌90 گالن از سوخت نفت ذخيره مي‌شود. به ازاي هر تن شيشه توليدشده از شيشه‌هاي بازيافتي Kg Co2 315 ذخيره مي‌شود. ظروف شيشه‌اي در حال حاضر 7 تا 8% وزن كل مواد زائد جامد هستند. بنابراين كاهش ظروف شيشه‌اي از سيستم دفع مواد زائد جامد را تشكيل مي‌دهند. كمك و تأثير برجسته‌اي در جهت عملكرد بازيافت كاهش زمين مورد نياز براي دفن داشته باشد. بازيافت شيشه باعث صرفه‌جويي در مواد خام نيز مي‌شود و به ازاي هر تن بازيافت شيشه 2/1 تن ماده خام ذخيره مي شود.

سيستم هوشمند كنترل موتورخانه

سيستم هوشمند كنترل موتورخانه

مزيت هاي استفاده از سيستم هوشمند كنترل موتورخانه

       راهبری و کنترل صحیح تجهیزات موتورخانه شامل مشعلها و پمپها

        بهینه سازی و جلوگیری از مصرف بیهوده سوخت و انرژی الکتریکی

        تثبیت محدوده آسایش حرارتی ساکنین ساختمان

        کاهش استهلاک تجهیزات و هزینه های مربوطه

        کاهش هزینه های سرویس- نگهداری تاسیسات حرارتی

        کاهش تولید و انتشار آلاینده های زیست محیطی

آشکار می گردد.

اصول بهینه سازی مصرف سوخت و انرژی توسط سیستمهای کنترل هوشمند موتوخانه مبتنی بر کنترل گرمایش از مبداء و محل تولید انرژی حرارتی (موتورخانه) می باشد. این سیستم با دریافت اطلاعات از سنسورهای حرارتی که در محلهای زیر نصب می گردند :

   ضلع شمالی ساختمان جهت اندازه گیری دمای سایه (حداقل دمای محیط خارج ساختمان)

    کلکتور آب گرم چرخشی

    خروجی منبع آب گرم مصرفی

 لحظه به لحظه اطلاعات حرارتی موقعیتهای فوق را اندازه گیری و با تشخیص هوشمند نیاز حرارتی ساختمان تا برقراری شرایط  مطلوب در تابستان یا زمستان تجهیزات حرارتی موتورخانه شامل مشعلها و پمپهای آب گرم چرخشی را راهبری می نماید. بدین صورت  مصارف گرمایشی (گرمایش- آب گرم مصرفی) نیز متناسب با نوع کاربری ساختمان مسکونی یا غیرمسکونی (اداری- عمومی- آموزشی- تجاری) تامین و کنترل می شود. صرفه جویی مصرف انرژی حاصل از عملکرد سیستم به دو دسته تقسیم می شوند :

    کنترل مصارف گرمایشی درزمان استفاده از ساختمان (مسکونی و غیرمسکونی)

 خاموشی یا آماده باش موتورخانه پس از ساعت کاری ساختمان های غیرمسکونی (در ساختمانهای اداری-آموزشی- عمومی- تجاری)

هنگام استفاده از موتورخانه در ساختمانهای مسکونی و یا غیرمسکونی و با در نظر گرفتن شرایط کارکرد زمستانی تابستانی و برای کنترل گرمایش، مشعلها و پمپها توسط یک منحنی حرارتی کنترل می شوند. در این منحنی دمای آب گرم چرخشی در تاسیسات، تابعی از  درجه حرارت محیط خارج ساختمان می باشد و به صورت لحظه ای و خودکار متناسب با تغییرات دمای خارج ساختمان کنترل می  شود و باعث ایجاد دمای یکنواخت در داخل ساختمان می گردد. بدین صورت هنگام گرم شدن دمای محیط خارج ساختمان مشعلها و پمپها  به اندازه ای کار می کنند که گرمایش در حد مورد نیاز و در محدوده آسایش حرارتی تامین شود و از تولید بیش از حد حرارت که موجب کلافگی و باز شدن پنجره ها بمنظور تعدیل دمای اتاقها می گردد جلوگیری می نماید.

 برای تامین دمای آب گرم مصرفی مطابق با شرایط مطلوب تعریف شده نیز تجهیزات موتورخانه به اندازه ای کار می کنند که تنها دمای آب گرم مصرفی در ساعتهای مورد نظر به حد تعریف شده و مطلوب برسد و نه بیشتر.

 در ساختمانهای با کاربری غیرمسکونی نظیر ادارات، مدارس، مجتمع های تجاری و ... نیز بدلیل غیرپیوسته بودن ساعت بهره برداری از ساختمان، سیستم کنترل هوشمند موتورخانه توسط یک تقویم زمانی پس از ساعت کاری و تا زمان پیش راه اندازی موتورخانه در صبح روز بعد، موتورخانه را کاملاً خاموش و یا در وضعیت آماده باش (کنترل دمای آب گرم چرخشی در یک دمای ثابت و پائین) قرار می دهد. 

2. ویژگیهای منحصربفرد استفاده از سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه در مقایسه با سایر روشهای بهینه سازی مصرف انرژی :

 ویژگیهای منحصربفرد استفاده از سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه در مقایسه با سایر روشهای بهینه سازی مصرف انرژی :

 1-2- مستقل بودن عملکرد سیستم از مساحت زیربنای ساختمان:

با افـزایش مساحت زیربنـای ساختمـان، مصرف سوخت و انرژی آن نیز به نسبت ساختمانهای کوچکتر افزایش می یابد و موجب می شود تا اجرای روشهای بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمانهای بزرگتر، پر هزینه تر شود. بعنوان مثال درصورتیکه مساحت پنجره های هر ساختمان 15% مساحت کل ساختمان در نظر گرفته شود در یک ساختمان با مساحت 000/10 متر مربع، مقدار و هزینه اجرای پنجره دو جداره 5 برابر مقدار و هزینه اجرای آن در یک ساختمان با مساحت 2000 متر مربع می باشد و به همین ترتیب برای اجرای   روشهای دیگری مانند : عایق حرارتی، عایق های حرارتی دیوار و کف و سقف، شیرهای ترموستاتیک رادیاتور.

برخلاف روشهای فوق، سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه دارای ویژگی منحصربفرد و متمایز "مستقل بودن عملکرد از مساحت      بنای ساختمان" می باشند. به عبارت دیگر در موتورخانه هر ساختمان، صرف نظر از مساحت آن، تنها با نصب یک دستگاه با هزینه ای ثابت و حداقل، موتورخانه هوشمند می گردد. دلیل این ویژگی منحصربفرد در تعداد مشعلها و دیگهای هر موتورخانه است. تعداد و ظرفیت حرارتی مشعلها و دیگهای تاسیسات حرارتی هر ساختمان (مصرف کنندگان سوخت) با مساحت آن نسبت مستقیم دارد و همواره تعداد مشعلها و ترکیب ظرفیت حرارتی آنها به نحوی است که علاوه بر تامین بار حرارتی مورد نیاز ساختمان، موجب افزایش هزینه های اجرایی نیز نگردند. طبق تحقیقات انجام شده در سطح موتورخانه های کشور در بیش از 99% ساختمانهای موجود تعداد دیگها و مشعلها حداکثر 3 دستگاه می باشد. در ساختمانهای کوچک با مساحت زیر 2000 مترمربع، ظرفیت حرارتی مشعلها و دیگها پائین و در حدود kcal/h 150000 – 100000 می باشد و با افزایش مساحت ساختمان با ثابت ماندن تعداد دیگ و مشعل، ظرفیت حرارتی آنها افزایش می یابد و حتی به حدود kcal/h 1000000 و یا بیشتر نیز می رسد.

عملکرد هر خروجی مشعل یا پمپ در سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه به شکلی است که بصورت سریال (سری) در مدار برق این تجهیزات قرار گرفته و صرف نظر از ظرفیت جریانی و آمپراژ آنها با فرمان ON/OFF در زمانهای مقتضی آنها را کنترل می نماید.

بنابراین با توجه به توضیحات فوق سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه با قابلیت کنترل تا 3 مشعل دارای ویژگی منحصربفرد مستقل بودن عملکرد از مساحت بنای ساختمان می گردند.  

2-2- پیک زدایی مصرف سوخت در اوج سرما :

اوج مصرف گاز در فصل سرما از ساعت 17 تا ساعات اولیه بامداد می باشد. این محدوده زمانی مقارن با غروب خورشید و کاهش دمای هوا و نیاز به افزایش فرآیند گرمایشی ساختمان می باشد (افزایش درجه حرارت بخاریهای گاز سوز، افزایش درجه ترموستات دیگ در ساختمانهای دارای موتورخانه مرکزی و یا افزایش تعداد رادیاتورهای فعال در هر واحد ساختمانی). نکته قابل توجه دیگر، زمان پایان ساعت کاری ادارات، مجتمع های عمومی و تجاری و مدارس می باشد که دقیقاً همزمان با ساعت اوج مصرف گاز می باشد. این مهم در کنار قابلیت ویژه و منحصر بفرد سیستمهای کنترل هوشمند که توانایی خاموشی و یا اعمال دمای آماده باش مصرف موتورخانه ساختمانهای غیر مسکونی پس از پایان ساعت کاری را دارند مفهوم ویژه ای را پدید می آورد : پیک زدایی مصرف در اوج سرما

از مصرف گاز سالانه تاسیسات حرارتی هر ساختمان در حدود 20%  آن مربوط به فصل گرما (متوسط 7 ماه سال) و در حدود 80% آن مربوط به فصل سرما (متوسط 5 ماه یا 150 روز در سال) می باشد.

همچنین در بسیاری از ساختمان های اداری و مدارس، موتورخانه در تابستان خاموش و تنها در زمستان مورد بهره برداری قرار می گیرد. بنابراین در این دسته از ساختمانها عملاً 100% صرفه جویی حاصل از عملکرد سیستمهای کنترل هوشمند موتورخانه مربوط به فصل سرما خواهد بود. که طبیعتاً میزان اثر بخشی آن بر روی جبران پیک مصرف نیز بسیار محسوس و قابل تامل می باشد.

 درحدود 80% از حجم گاز صرفه جویی شده حاصل از عملکرد سیستمهای کنترل هوشمند موتورخانه در فصل سرما مربوط به خاموشی یا دمای آماده باش موتورخانه پس از پایان ساعت کاری ساختمانهای غیرمسکونی و از ساعت 17 تا ساعتهای اولیه بامداد می باشد که همزمان با ساعت اوج مصرف گاز است.

پیک های مصرف گاز در ساختمانهای غیرمسکونی و اداری طی دو نوبت یکی صبحها به هنگام شروع کار اداره و دیگری در هنگـام  ظهر و موقع نماز و ناهار و استفاده از آب گرم مصرفی می باشد که البته اثرات آن بر روی مصرف گاز شبکه ناچیـز می باشـد ولی با این وجود در صورت استفاده از سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه با توجه به افزایش دمای هوا به هنگام ظهر و نیاز گرمایش کمتر  در این مقطع زمانی نیز پیک زدایی صورت می پذیرد.  

3-2-کنترل مستقیم و از مبداء تجهیزات حرارتی ساختمان :

با اجرای روشهای مختلف بهینه سازی در ساختمانهایی که دارای سیستم حرارت مرکزی می باشند، فرآیند صرفه جویی و کاهش مصرف سوخت نهایتاً منجربه تقلیل زمان کارکرد مشعل ها به دو صورت مستقیم و یا غیر مستقیم می گردد.

 در تمامی روشهای بهینه سازی مصرف سوخت، به استثناء سیستمهای کنترل هوشمند، کاهش زمان کارکرد مشعلها بصورت غیرمستقیم و با :

کاهش نرخ افت دمای آب گرم چرخشی، مانند استفاده از عایق های حرارتی در بدنه دیگها، منابع آب گرم مصرفی و سیستمهای لوله کشی گرمایش از کف، مشعل پربازده

کاهش حجم آب گرم چرخشی در ساختمان، مانند شیر ترموستاتیک رادیاتور

کاهش توام موارد فوق، مانند پنجره دوجداره، عایق کاری حرارتی سقف و کف دیوارها می باشد.

 در صورتیکه سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه بطور مستقیم علاوه بر کنترل زمان روشنی-خاموشی مشعلها، پمپهای آب گرم چرخشی را نیز با منطقی هماهنگ و سازگار با برنامه کارکرد مشعل ها، متناسب با تغییرات دمای خارج ساختمان و شرایط مطلوب  دمای آب گرم مصرفی کنترل می نماید.

این ویژگی منحصربفرد (کنترل تجهیزات در مبداء) باعث می گردد تا دمای آب گرم چرخشی تنها به اندازه مورد نیاز و تا برقراری شروط مصارف گرمایشی افزایش یابد. در غیراینصورت همواره دمای آب گرم چرخشی در بالاترین حد خود بوده و با اجرای روشهای بهینه سازی در محل مصرف می بایست از اتلاف آن جلوگیری نمود. علاوه بر آن کنترل مستقیم پمپهای آب گرم چرخشی به میزان قابل ملاحظه ای در مصرف انرژی الکتریکی، صرفه جویی شده و هزینه های استهلاک و سرویس-نگهداری نیزبه شدت کاهش می یابند.

 4-2- بهینه سازی مضاعف مصرف سوخت در ساعتهای تعطیلی ساختمانهای غیرمسکونی :

قابلیتهای کنترلی سیستم های هوشمند موتورخانه موجب صرفه جویی در مصرف سوخت به دو صورت زیر می گردند :

الف- کنترل مصارف گرمایشی در زمان کارکرد و بهره برداری از موتورخانه

ب- امکان خاموشی و یا آماده باش موتورخانه در دمایی ثابت و پائین پس از ساعت کاری در ساختمانهای غیرمسکونی

ساختمانها به لحاظ کاربری به دو دسته مسکونی و غیرمسکونی (اداری- آموزشی- عمومی- تجاری) تقسیم می شوند در ساختمانهای مسکونی از موتورخانه بصورت پیوسته و دائم به منظور تامین مصارف گرمایشی استفاده می شود و صرفه جویی ناشی از عملکرد سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه در این دسته از ساختمانها صرفاً به لحاظ اعمال تغییرات دمای خارج ساختمان و کنترل دمای آب گرم مصرفی می باشد و صرفه جویی در این ساختمانها تا 20% امکان پذیر است.

درساختمانهای غیرمسکونی مانند ادارات و مدارس بدلیل استفاده منقطع و غیرپیوسته از ساختمان امکان خاموشی و یا آماده باش موتورخانه پس ازساعت کاری نیزوجود دارد. بهره برداری ازاین پتانسیل تنها توسط سیستمهای کنترل هوشمند امکان پذیر می باشد. بعنوان مثال در مدرسه ای که ساعت کاری آن از ساعت 7 صبح تا 16 عصر می باشد و جمعه ها نیز تعطیل است، تنها از محل خاموشی موتورخانه پس از ساعت کاری بیش از 55% صرفه جویی حاصل می شود و در صورتیکه صرفه جویی زمان کارکرد موتورخانه نیز به آن اضافه گردد این رقم صرفه جویی به حدود 65% افزایش می یابد.

 در سایر روشهای بهینه سازی، صرفه جویی در مصرف سوخت تنها درزمان کارکرد موتورخانه ممکن می باشد و قادر به استفاده از پتانسیل بالای صرفه جویی زمان تعطیلی در ساختمانهای غیرمسکونی نمی باشند.

 5-2- صرفه جويي هوشمنـد در پیش راه انـدازی و تسـریع در خـاموشی (یا دمـای آماده باش) موتورخانه ساختمانهای غیرمسکونی:

یکی دیگراز پتانسیلهای قابل ملاحظه صرفه جویی در مصرف سوخت ساختمانهای اداری-آموزشی، استفاده از قابلیتهای هوشمند پیش راه اندازی و تسریع در خاموشی یا آماده باش سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه در ساختمانهای غیرمسکونی می باشد. با توجه به اطلاعات ارسالی از سنسور حرارتی که در ضلع شمالی ساختمان نصب شده است، سیستم های کنترل هوشمند قادر می باشند طبق برنامه جدول زمانی و متناسب با سردی هوای خارج ساختمان موتورخانه ها را از چندین ساعت زودتر از ساعت شروع به کار ساختمان روشن و یا از دمای آماده باش به شرایط تابع حرارتی برسانند. همچنین با توجه به دمای هوای خارج ساختمان و در ساعات انتهایی کار ساختمان، تا 1 ساعت زودتر موتورخانه راخاموش و یا به دمای آماده باش می برند که موجب صرفه جویی هوشمند در مصرف سوخت میگردد.

 6-2- دوره موثر صرفه جویی و بهینه سازی مصرف سوخت (12 ماه سال) :

سیستم های کنترل هوشمند بر خلاف سایر روشهای بهینه سازی (به استثناء عایق کاری موتورخانه و سیستم های لوله کشی) که تنها در دوره سرما و پنج یا شش ماه سال قادر به صرفه جویی و بهینه سازی مصرف سوخت ساختمان می باشند، بدلیل کنترل دمای آب گرم مصرفی با دو دمای حداقل و حداکثر در طی شبانه روز در تابستانها نیز به میزان قابل ملاحظه ای مصرف سوخت را کاهش می دهند و بدین ترتیب بصورت لحظه ای در 12 ماه سال فعال می باشند.

 7-2-زمان مناسب نصب و بهره برداری از سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه :

 مدت زمان نصب و راه اندازی سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه بسیار کوتاه و بطور متوسط در حدود 3 ساعت می باشد که بدون انجام هیچگونه تغییرات مکانیکی در موتورخانه انجام می گردد.

بهمین علت این روش در هر زمان از سال قابل اجرا می باشد و هیچگونه وقفه ای در تامین مصارف گرمایشی ساختمان بوجود نمی آورد.

در دیگر روشهای بهینه سازی این فاکتور عامل محدودکننده ای برای زمان اجرای پروژه می باشد. بعنوان مثال پنجره های دو جداره را نمی توان در فصل سرما و در ساختمانهایی که از آن بهره برداری شده است اجرا نموده یا تعویض شیرهای ترموستاتیک رادیاتور با شیرهای قدیمی در زمستان موجب اختلال چند روزه در گرمایش ساختمان می گردد.

8-2-تثبیت محدوده آسایش حرارتی در ساختمان :

 در صورت استفاده از سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه بدلیل لحاظ نمودن تغییرات دمای خارج ساختمان بر فرآیند کنترل دمای آب گرم چرخشی دمای داخل ساختمان با دامنه نوسانات محدودی کنترل شده و موجب تثبیت نسبی آسایش حرارتی ساکنین می گردد. البته این ویژگی بصورت دقیق تر در شیرهای ترموستاتیک رادیاتور نیز وجود دارد.

---

آناليزگازهاي خروجي از دودكش

يكي از مهمترين موارد اندازه گيري در كوره ها و ديگهاي بخار ، آناليز گازهاي خروجي از دودكش مي باشد.پارامترهاي قابل اندازه گيري در آناليزورهاي احتراق شامل درصد اكسيژن ، درصد دي اكسيدكربن ، ميزان مونوكسيدكربن ، ميزان نیترید ، ميزان دي اكسيد گوگرد و همچنين دماي گازهاي خروجي ، ميزان هواي اضافي و راندمان احتراق مي باشد.

گفتني است با داشتن ميزان اپتيمم موارد فوق براي هر سوخت و تنظيم ميزان هواو سوخت مشعل مي توان به شرايط بهينه احتراق نزديك و نزديكتر شد.

 

وجود هواي اضافي و بالا بودن دماي شعله باعث بوجودآمدن تركيبات اكسيژن و نيتروژن دار در دودكش و همچنين وجود گوگرد در سوخت مورد استفاده نيز باعث بوجودآمدن دي اكسيد گوگرد در گازهاي حاصله از احتراق مي شود ، با توجه به خورنده بودن اين گاز در دماهاي پايين در زمان تنظيم مشعل و... بايستي به دماي دودكش توجه شود تا از نقطه شبنم اسيدي پايينتر نباشد.

وجود مونوكسيدكربن در گازهاي حاصل از احتراق به معني احتراق ناقص ( كمبودهواي لازم ) و تلفات انرژي مي باشد كه دربخشهاي مربوط به احتراق توضيحاتي داده شده است .

---

ميزان تاثير افزايش دماي هواي احتراق و پيش گرمايش آب ورودي در رانمان بويلر

آزمايشها نشان مي دهد به ازاي هر 25 درجه سانتيگراد افزايش دماي هواي احتراق راندمان بويلر حدود 1% افزوده شده ودر حالت كلي با افزايش دماي 6 درجه سانتيگراد آب تغذيه ديگ به اندازه 1% مصرف سوخت ديگ بهينه مي شود.

همان طور كه قبلا اشاره شد با نصب اكونومايزر و استفاده از گازهاي داغ خروجي مي توان آب تغذيه را پيش گرمايش نمود، همچنين با استفاده از ركوپراتور مي توان دماي هواي ورودي جهت احتراق را افزايش داد.

---

پیش گرم کن آب تغذیه ( economizer )

به طورعمده در ديگهاي بخار بكار مي رود و راهي براي گرم كردن آب ورودي بوسيله گازهاي داغ خروجي است.اين دستگاه يك مبادله كن مايع / گاز است . ( بايد توجه داشت كه گازهاي كوره زير دماي نقطه شبنم تبديل به سولفور سرد مي شوند بنابراين بايستي گاز خروجي را تاقبل از نقطه شبنم آن سرد كرد) پيش گرم كن آب تغذيه مي تواند در جايي كه نياز به آب داغ است ، مورد توجه قرارگيرد.اين امكان عملي نيز وجوددارد كه يك مخزن ذخيره آب عايق بندي شده را نصب نموده و آب داغ مورد نياز مصرفي را تامين نمود.

---

پيش گرم كن هوا ( Air preheater-Recuperator)

در پيش گرم كن هوا ( نوعي مبدل مي باشد ) هواي در حال ورود به محفظه احتراق با استفاده از گرماي گاز خروجي پيش گرم مي شود .

 

اين روش پيش گرمايش هواي كوره است ( زيرا پيش گرمايش مواد اوليه با گازهاي كوره براي ديگها مشكل تر است ) گاز داغ در داخل لوله ها بصورت يك مجموعه جريان مي يابد.هواي احتراق بطرف بيرون لوله ها بوسيله يك سري صفحات هدايت مي شود .

 

پيش گرم كنهاي هوا بزرگ تر و كم اثر از مبدلهاي مايع مورد استفاده براي گرم كردن آب يا پيش گرم كن آب مي باشند.

 

 

---

سيستمهاي مختلف كنترل مشعل

ساده ترين كنترل (on/off)، بمعني آنست كه يا مشعل به ميزان كامل در حال آتش است يا اين كه خاموش است .عيب عمده اين روش كنترل ، اين است كه ديگ در معرض شوك هاي بزرگ و اغلب مكرر قرار مي گيرد.بنابراين استفاده از اين روش محدود به ديگهاي كوچك تا محدوده 300 كيلووات است.

سيستم اندكي پيچيده تر سيستم high/low/off است كه درآنها مشعل داراي دو بار است.مشعل ابتدا در درجه آتش پايينتر عمل مي كند و بعدبراي بار كامل مورد نياز تغيير وضعيت مي دهدو از آن طريق بر شوكهاي زياد گرمايي غلبه مي كند .اين نوع مشعلها همچنين مي توانند به وضعيت شعله كم در بارهاي كم كاهش يابندو بطور مجدد حرارت را در داخل ديگ محدود سازند.اين سيستم به نحو برجسته اي با ديگهاي داراي خروجي تا 5/3 مگاوات طراحي شده است.

يك كنترل كننده تنظيم مشعل  ، شعله را تغيير مي دهد تا آنرا متناسب با بار ديگ تنظيم نمايد.زماني كه مشعل بسته مي شود و شروع بكار مي كند ، سيستم بايد با دميدن هواي سرد بداخل كانالهاي ديگ پاك شود .اين كار انرژي تلف مي كندو كارايي را كاهش مي دهد.

اما تعديل كامل به معني آنست كه ديگ شعله را حفظ مي كند و سوخت و هوا بدقت در سراسر شعله همگام شده اند تا كارايي گرمايي را به حداكثر و شوكهاي حرارتي را به حداقل برسانند.اين نوع كنترل به صورت برجسته اي مي تواند براي ديگهاي يالاي يك مگاوات طراحي شود .

در تطبيق يك مشعل و يك سيستم كنترل با يك ديگ ، سه عامل بايد ملاحظه شود :

-          ماكزيمم حرارت مورد نياز

-          تعيين نوع بار ( ثابت يا متغير )

-          سوخت مصرفي ( كنترل (on/off) مناسب مازوت نيست )

---

انتخاب سوخت مناسب

انتخاب سوخت موضوعي ساده نيست .اين مهم در برگيرنده توازني بين تعدادي فاكتور از جمله هزينه سرمايه كارخانه ، قيمت سوخت و هزينه هاي عمليات و نگهداري است.

ملاحظات ديگري نيز از قبيل تعميرات احتمالي آينده ، سياستهاي قيمت گذاري و مقررات كنترل آلودگي بايد در نظر گرفته شود.

ارزش حرارتي برخي از سوختها :

 

سوخت	ارزش حرارتي برحسب مگاژول در واحد مصرف سوخت
گاز
گاز طبيعي	38 Mj/m3
گازمايع متراكم ( پروپان )	50 Mj/kg
گاز مايع متراكم ( بوتان )	49.3 Mj/kg
مايع
گازوييل	38 Mj/li
مازوت	41 Mj/li
جامد
ذغال سنگ	29 Mj/li

جدول زير مزايا و معايب را بصورت خلاصه نشان مي دهد :

ذغال سنگ		نفت كوره ( مازوت )		گاز طبيعي		گازمايع متراكم
مزايا	معايب	مزايا	معايب	مزايا	معايب	مزايا	معايب
كم هزينه	نياز به هزينه براي : -          ذخيره سازي -          بهره برداري سوخت -          استفاده از خاكستر سوخت	ارزانتر از گاز	نياز به هزينه براي : -          منبع ذخيره -          عايق كاري -          سيستم تغذيه و نگهداري نفت كوره	عدم نياز به ذخيره سازي  بدون سولفور		بدون سولفور	نياز به هزينه براي : - منبع ذخيره
			هزينه هاي اجرايي براي : - منبع گرم كن سوخت نفت كوره		هزينه هاي اجرايي براي : -          سوخت قابل استفاده در تاسيسات كوچك -          -استفاده از تعرفه هاي ارزانتر در سوخت دوم		هزينه اجرايي براي : - هزينه سوخت
	هزينه هاي تعميرات : -          استهلاك حاصل از خاكستر سوخت -          تميزكاري ديگ بخار		هزينه هاي تعميرات : - تميزكاري ديگ بخار /كوره /مشعل ها		هزينه هاي تعميرات : - تجهيزات ايمني		هزينه هاي تعميرات : - تجهيزات ايمني
	هزينه هاي زيست محيطي : -          آلودگي دود -          آلودگي بخارها و ذرات معلق -          آلودگي سولفور -          آلودگي خاكستر معلق		هزينه هاي زيست محيطي : -          آلودگي دود -          آلودگي سولفور		هزينه هاي زيست محيطي : - ...........		هزينه هاي زيست محيطي : - ........

 

---

دمپر دودکش VENT DAMPER

 

در بویلرهای کوچک هنگام خاموش شدن مشعل به دلیل خاصیت دودکشی مقداری هوا از داخل مشعل و دیگ جریان می یابد که باعث اتلاف حرارت در زمان خاموش بودن دیگ می گردد که با نصب دمپر در دودکش می توان از این اتلاف جلو گیری نمود.

 

---

روش های کنترل نسبت سوخت به هوا(کیفیت احتراق)

Quality combustion control systems:

1-     سيستم كنترل يك موقعيتي(دستي)(Single point positioning):

در اين روش كنترل نسبت سوخت به هوا با تنظيم يك دمپر دستي كه مقطع عبور هوا را محدود مي نمايد صورت مي پذيرد و تنظيم نسبت سوخت به هوا توسط اپراتور و به صورت دستي انجام مي گردد و در تبديل نوع سوخت تنظيم دكپر بايد مجددا متناسب با سوخت جديد انجام گردد.اين روش در مشعل هاي كوچك و معمولا تا سايز 250000 كيلوكالري در ساعت استفاده مي گردد.

2-     سيستم كنترل موازي(Parallel positioning):

در اين روش كنترل تنظيم شير كنترل سوخت و موتوردمپر هوا به صورت الكتريكال و به هم كوپي شده انجام شده و با توجه به ميزان بازشدن دمپر هوا ميزان دبي عبوري سوخت  از شير كنترل افزايش مي يابد.

3-     سيستم كنترل مقايسه اي و متناسب(Metering control system):

در اين سيستم ميزان نسبت سوخت و هوا اندازه گيري شده و با نسبت سوخت به هواي تعريف شده در سيستم كنترل مقايسه مي گردد و با فيدبك از اين اندازه گيري ميزان سوخت يا هواي ورودي تصحيح مي گردد از اين سيستم معمولا در سيستم هاي بزرگ يا سيستم هايي كه لازم است مشعل در ظرفيت هاي مختلف كار كند ايتفاده مي شود.

---

سیستم های پیشرفته کنترل مصرف انرژی و آلودگی

در حال حاضر با انجام مونیتورینگ پیوسته شعله و استفاده از سیستم مدوله و فدیبک های ناشی از اندازه گیری آلاینده و میزان اکسیژن هوا در گازهای خروجی محفظه احتراق نسبت به تصحیح وضعیت پاشش سوخت و نسبت هوا به سوخت اقدام می گردد که شکل زیر نمونه ای از آنها می باشد:

---

هوای اضافی در مشعل (Excess Air)

میزان هوای لازم جهت احتراق کامل سوخت در حالت تئوري هوای استوکیومتریک  Stoichiometric ناميده مي شود كه در صورت مخلوط شدن كامل سوخت با اين ميزان هوا احتراق كامل صورت خواهد گرفت و مشعل بالاترين راندمان حرارتي را خواهد داشت.ولي با توجه به اينكه مخلوط شدن كامل هوا و سوخت در عمل به ميزان صد در صد انجام نمي شود لذا همانگونه كه در نمودار زير ملاحظه مي گردد بالاترين راندمان مشعل در حالتي اتفاق مي افتد كه مقداري هواي اضافه (Excess Air) داشته باشيم.

البته همانگونه كه نمودار نشان مي دهد با افزايش بيش از حد هواي اضافه راندمان حرارتي مشعل كاهش مي يابد كه دليل آن جذب حرارت توسط هواي اضافه ورودي مي باشد.

 

 

 میزان هوای اضافی مناسب به صورت حدودی برای سوخت های مختلف عیارت است از:

 - برای گاز طبیعی ۵ تا ۱۰ درصد

- برای گازوییل ۵ تا ۲۰ درصد

- برای زغال سنگ ۱۵ تا ۶۰ درصد

******* توجه داشته باشید  کا هش ۱۰ درصدی هوای اضافه غیر ضروری می تواند ۱ درصد در مصرف سوخت مشعل و بویلر کاهش ایجاد نماید بنابراین بهتر است میزان هوای اضافی با تجهیزات انالیز دود بررسی و مشعل برای حالت بهینه تنظیم گردد. *******

صرفه جويي در مصرف انرژي وظيفه همه ماست

 

مكانيزم تشكيل اكسيدهاي نيتروژن حرارتي و سريع

واكنش‌هاي شيميايي كه در آن اكسيژن و نيتروژن موجود در هواي احتراق، تشكيل NOx حرارتي مي دهند به عنوان مكانيزم Zeldovich (معادلات 1 الي 3) شناخته شده‌اند كه در درجه حرارت بالاي مشعل توربين گاز، رخ مي‌دهند كه با افزايش درجه حرارت و زمان اقامت، توليد NOx به ترتيب به شكل تواني و خطي افزايش پيدا مي‌كند.
NOx حرارتي طبق واكنش‌هاي زير در دماي بالاي 1500 درجه سانتي‌گراد شكل مي‌گيرد و در حدود 95 درصد محصولات واكنش NO و باقيمانده بصورت N2O و NO2 است.
در معادلات (4) و (5) مكانيزم تشكيل NOx سريع (prompt) مشاهده مي‌شود.
تشكيل NOx سريع (Prompt) در اثر اكسيداسيون محصولات جانبي احتراق از قبيل NH, HCN و N است، كه سهم نسبتاً كمي در مشعل‌هاي استوكيومتري دارند اما با كاهش نسبت اكي والاني _اگر ميزان سوخت كمتر از اكسيژن موجود باشد) سهم NOx هاي سريع، افزايش مي‌يابد.

تشكيل NOx سوخت
در صورت حضور نيتروژن و يا باندهاي نيتروژني در سوخت مصرفي، مكانيزم تشكيل NOx سوخت شكل مي‌گيرد. بلعكس تشكيل NOx حرارتي، در اين مكانيزم، درجه حرارت تاثير زيادي بر پيشرفت واكنش نداشته و در دماي پايين، اكسيدهاي نيتروژن تشكيل مي‌شوند. طي اين واكنش، نيتروژن موجود در سوخت سريعاً به سيانيد هيدروژن و آمونياك تبديل مي‌شود و سپس در صورت حضور اكسيژن، اين تركيبات اكسيد شده و NOx سوختي تشكيل مي‌شود. NOx حاصل از اين مكانيزم به وضعيت استوكيومتري احتراق بسيار حساس بوده و در واقع نسبت ميان سوخت و هوا عامل اصلي تاثير‌گذار است. اگر مرحله‌اي كه طي آن تركيبات سيانيد هيدروژن و آمونياك تشكيل شده‌اند زير حد استوكيومتري نگه داشته شود يعني ميزان هواي احتراق كاهش يابد، تركيبات مذكور اساساً به مولكول نيتروژن تبديل مي‌شوند. بنابراين با اتخاذ تدابير صحيح در تزريق‌ هواي احتراق به داخل مشعل و در واقع كاهش اكسيژن دريكي از مراحل احتراق، مي‌توان از تشكيل اين نوع اكسيدهاي نيتروژن جلوگيري كرد.

استانداردهاي جديد انتشار NOx
اكسيدهاي نيتروژن طي مكانيزم‌هاي پيچيده در حضور نور آفتاب با هيدروكربن‌هاي فعال واكنش داده و سبب تشكيل ازن در لايه‌هاي پاييني جو و بارش باران‌هاي اسيد مي‌شوند كه اثرات مخربي بر سلامت انسان و موجودات زنده دارد از اين رو قوانين زيست‌محيطي مربوط به انتشار اين آلاينده‌ها هر روز سخت‌تر شده و حد انتشار آن كاهش مي‌يابد. از جمله مي‌توان به استانداردهاي اروپا و آمريكا اشاره كرد. جدول (1) استاندارد قابل اجرا در نيروگاههاي بزرگتر از 100 مگاواتي، كاليفرنياي جنوبي، آلمان و ژاپن نشان مي‌دهد.
جدول (1) استاندارد قابل اجرا در نيروگاههاي بزگتر از 100، مگاواتي، كاليفرنياي جنوبي، آلمان و ژاپن در انگلستان براي نيروگاههاي بزرگتر از 50 مگاواتي، ميزان انتشار NOx براي سوختهاي گازي ppm50 و براي سوخت‌هاي مايع ppm100 در نظر گرفته شده است.
بانك جهاني نيز استاندارد انتشار اكسيدهاي نيتروژن براي نيروگاههاي سيكل تركيبي با سوخت گازي برابر ppm50(15 درصد اكسيژن) و سوخت‌هاي غيرگازي ppm76(15 درصد اكسيژن) اعلام كرده است. طبق مراجع مختلف پس از بكارگيري سيستم كاهش انتشار NOx اين حد استاندارد براي سوخت‌هاي گاز در نيروگاههاي گازي به ppm9 و سوخت‌هاي مايع به ppm42 كاهش مي‌يابد.

معرفي اصول اوليه روش‌هاي كاهش و كنترل NOx
بطور كلي فرايندهاي كاهش NOx به دو دسته 1- جلوگيري از توليد NOx  2- جلوگيري از انتشار NOx تقسيم مي‌شوند. درذيل كليه روشها با توجه به اين امر و همچنين نوع سيستم كنترلي آورده شده‌اند.
در ميان روش‌هاي فوق،بكاريگري مشعل‌هاي با NOx پايين، پاشش آب يا بخار و استفاده از كاتاليزور (SCR) در نيورگاههاي گازي و سيكل تركيبي، عموميت دارند.

سيستم كاهش توليد NOx (پيش از احتراق)

مشعلهاي احتراق با NOx پايين
در مشعلهاي معمول كه بر اساس سيستم نفوذي (Diffiusion) كنترل مي شوند،‌سوخت و هوا جداگانه به محفظه احتراق تزريق شده و در آنجا همزمان اختلاط و احتراق صورت مي‌گيرد. در اين صورت علاوه بر بالا بودن پيك دمايي شعله، زمان اقامت نيز بالا است كه هر دوعوامل اصلي افزايش توليد NOx هستند. بااستفاده از مشعلهاي احتراق با NOx پايين اثر اين دو عامل را مي‌توان تا حد زيادي كاهش داد. اين مشعلها بر اساس نوع مكانيزمشان عبارتند از: LNB(Low Nox Burner) و DLN(Dry-Low Nox)

الف- مشعلهاي LNB
از آنجا كه توليد NOx تابعي از ميزان اختلاط هوا و سوخت درشعله است و درصورت بروز Hot Spots ميزان اكسيدهاي نيتروژن بيشتري توليد مي‌شود، سعي مي‌شود كه اين امر بگونه اي جلوگيري شود تا در كنار اختلاط صحيح هوا و سوخت از توليد اكسيدهاي نيتروژن ممانعت بعمل آيد با استفاده از اين نوع مشعلها با چند منطقه‌اي كردن اختلاط و در نتيجه خارج كردن احتراق از حالت استوكيومتري و تبديل آن به احتراق چند مرحله‌اي ميزان توليد NOx كاهش مي‌يابد. با بكارگيري اين مكانيزم شعله احتراقي پايدار با مناطق مختلف بوجود مي‌آيد. احتراق اوليه با حضور 40-30 درصد هواي ايتوكيومتري انجام مي‌شود. سپس بازسوزش سوخت بهمراه سوخت اضافه صورت گرفته و درنهايت احتراق با تزريق هواي تكميلي كه همزمان درجه حرارت احتراق را درمحدوده مناسب نگه مي‌دارد تكميل مي‌شود.

مشعلهاي DLN
در اين مشعلها مخلوط غير استوكيومتري ازهوا و سوخت تشكيل مي‌شود تا دماي شعله پايين باشد همچنين به دليل اختلاط هوا و سوخت پيش از ورود به محفظه احتراق زمان اقامت نيز كاهش مي‌يابد. اختلاط هموژن نيز مناطق غني از سوخت را كم مي‌كند. به منظور تثبيت شعله و اطمينان از احتراق كامل با حداقل انتشار منوكسيد كربن، يك سيستم پايلوت به اين گونه مشعلها اضافه مي‌شود.
در صورت استفاده از سوختي با ميزان نيتروژن بالا استفاده از يك سيستم مكمل ضروري است. از ديگر عوامل تاثيرگذار بر عملكرد اين سيستمها نسبت اختلاط هوا و سوخت است كه بايد در حد اشتعال نگه داشته شود تا حد انتشار NOx حداقل باشد. انحراف از اين حد سب ناپايداري شعله شده و امنيت كار را به خطر مي‌اندازد. از اين رو سيستمهاي چند مرحله‌اي در اولويت هستند.
سيستمهاي DLN به گونه‌اي طراحي مي‌شوند كه در بار نامي واحد قابليت كاربري دارند و در صورت تغيير در بار سيستم احتراق به وضعيت احتراق نفوذي شيفت داده مي‌شوند.
در كل مشعلهاي احتراق با NOx پايين راندماني در حدود 70-50 درصد دارند.

پاشش آب يا بخار
همانگونه كه گفته شد، در مرحله احتراق، با پايين آوردن دماي احتراق مي‌توان تا حد زيادي از توليد تركيبات NOx جلوگيري كرد. از ديگر روش‌هاي كاربردي به پاشش آب يا بخار در محفظه احتراق بعنوان عامل كاهش درجه حرارت احتراق مي‌توان اشاره كرد. نسبت تزريق آب به دبي جرمي سوخت گاز 33/0 تا 5/2 براي رسيدن به ppm25 تا 75 تركيبات NOx منتشره از دودكش و همچنين 46/0 تا 3/2 در مورد سوخت مايع به منظور انتشار تركيبات اكسيدهاي نتيروژن در محدوده ppm42 تا 110 لحاظ مي‌شود. در جدول (2) تاثير عملكرد اين سيستم در كاهش NOx ديده مي‌شود. آب مصرفي در اين سيستم بايد در حد استانداردهاي آب خوراك بويلر باشد تا از خوردگي توربين و يا رسوب نازل‌هاي خنك كن هوا جلوگيري بعمل آيد. از طرف ديگر به سوخت اضافي جهت گرم كردن آب تا محدوده مورد نظر مخلوط هوا و سوخت مورد نياز است كه در اين صورت از بازده كل كاسته مي‌شود، درصورت استفاده از بخار نيز همين مقدار سوخت جهت تبخير آب مورد نياز است. بطور كلي در اين سيستم آب و سوخت اضافي مصرف مي‌شود كه در بازده كل سيستم تاثيرگذار است. علاوه بر نسبت آب يا بخار پاششي به سوخت، فاكتورهاي ديگري از جمله،‌طراحي نازل‌هاي پاشش و ميزان باندهاي نيتروژني موجود در سوخت، بر عملكرد سيستم تاثرگذار هستند. همچنين به دليل افزايش نوسانات فشار ديناميكي در مشعل‌ بهره‌برداري و نگهداري از واحد مشكل است.

سيستم كاهش انتشار NOx – پس از احتراق (SCR)
سيستم كاهش انتشار تركيبات NOx در نيروگاههاي گازي و خصوصاً سيكل تركيبي، سيستم كاتاليزور انتخابي (SCR) است. در اين مكانيزم، آمونياك به گاز خروجي دودكش تزريق مي‌شود و در حضور كاتاليزور بااكسيدهاي نيتروژن واكنش داده وآب و نيتروژن حاصل مي‌شود. در شكلهاي (3و 2) شمايي از سيستم نشان داده شده است. كاتاليزورهاي SCR، از فلزات فعال با ساختمان بسيار متخلخل ساخته شده‌اند و تخلخل كاتاليزورها، سايت‌هاي فعال محل انجام واكنش احياء و تشكيل نيتروژن و آب بوده كه پس از اين امر، بايد از طريق هيدراسيون مجددو يا اكسيداسيون احياء شده و مجدداً فعال شوند. اجزاء تشكيل دهنده كاتاليزور SCR، از فلزات گرانبها مانند پلاتين (pt) و ياتركيبي ازواناديوم (V)،‌ تيتانيوم (Ti)، و تنگستن (W) كه كشور ژاپن از اواخر دهه 1970 از آنها استفاده ‌كرده است، تشكيل مي‌شود. دردهه 1980، از اكسيدهاي فلزي مانند تيتانيوم اكسيد (TiO2)، اكسيد زيركونيوم، پنتا اكسيد واناديوم (V2O5) و اكسيد سيليكون (SiO2) جهت گسترش محدوده دمايي واكنش، استفاده مي‌شده است. زئوليت‌ها، سيليكات آلوميناي كريستالي نيز در شرايط دماي بسيار بالا (oF675 تا 1000)، استفاده مي‌شدند. در جدول (3) اجزاء تشكيل دهنده كاتاليزورهاي مصرفي باتوجه به محدوده‌هاي دمايي و شرايط دود ورودي به آن نشان داده شده است.
معمول‌ترين مدل كاتاليزور بصورت لانه زنبوري (Honeycomb) است. واحد تزريق آمونياك دربالا دست كاتاليزور قرار مي‌گيرد ودر جهت پاشش يكنواخت آمونياك قبل از ورود گاز دودكش به كاتاليزور طراحي مي‌شود. بطور معمول، آمونياك بصورت بي‌آب بوده و از بخار به همراه يك گاز حامل براي ايجاد نيروي حركت لازم ازنازل‌هاي پاشش و اختلاط مناسب با آمونياك استفاده مي‌شود. اين سيستم درتوربين‌هاي گازي مربوط به نيروگاههاي سيكل تركيبي نصب و مورد استفاده قرار گرفته است.
در نيروگاههاي سيكل تركيبي، راكتور كاتاليستي SCR بعد از Superheater و يا قبل از Economizer قرار مي‌گيرد نحوه قرارگيري سيستم SCR در نيروگاههاي سيكل تركيبي بصورت شكل (4) است. در صورتي كه طراحي سيستم به طريقي انجام شود كه راكتور SCR درجريان پايين دست HRSG و پيش از اكونومايزر قرار گيرد، محدوده درجه حرارت 350 تا OF400 خواهد شد. درتوربين‌هاي گازي ساده (Simple cycle) راكتور SCR مستقيماً بعد از خروجي توربين‌ جايي كه درجه حرارت دود بين 850 تا 1000 درجه فارنهايت است، نصب و مورد بهره‌برداري قرار مي‌گيرد. در اين صورت از كاتاليزورهاي زئوليتي براي اين امر استفاده مي‌شود. از آنجا كه قيمت كاتاليزورهاي زئوليتي بالاتر از ساير انواع كاتاليست است بنابراين سيستم كاتاليستي براي توربين‌هاي ساده گازي پيشنهاد نمي‌شود.
چگونگي عملكرد سيستم SCR و در حقيقت ميزان NOx حذف شده از اين سيستم، تابع فاكتورهاي مختلفي از جمله محدوده دمايي واكنش (تاثير‌گذار بر حجم كاتاليست) زمان اقامت موردنياز در محدوده دمايي بهينه، ميزان گوگرد موجود در سوخت (تاثيرگذار بر دماي عملياتي دود و طول عمر كاتاليست)، درجه اختلاط آمونياك با دود، نسبت مولي آمونياك به NOx كنترل نشده، فعاليت، انتخاب‌پذيري، دي‌اكتيواسيون و افت فشار دركاتاليزور، مديريت كاتاليستي كه با توجه به ارتباط پارامترهاي فوق و نحوه تعويض و جايگزيني لايه‌ها، شرايط بهينه بهره‌برداري را ايجاد مي‌كند. با در نظر گرفتن پارامترهاي فوق، تا حد 95 درصد كاهش انتشار تركيبات NOx حاصل مي‌شود، اين سيستم قادر است خروجي NOx در حد ppm9-2 راايجاد كند. بكارگيري تكنيك SCR، هزينه بيشتري نسبت به سيستمهاي ديگر طلب مي‌كند اما از آنجا كه براساس استانداردهاي جهاني پس از بكارگيري سيستم كاهش NOx بعنوان مثال LNB حد استاندارد براي سوخت گازي ppm9 و سوخت مايع ppm42 است،نياز به سيستم تكميلي مانند SCR مشخص مي‌شود. در خصوص يك نيروگاه 160 مگاواتي دو سوخته (گاز و گازوئيل) كه ميزان انتشار NOx در حالت مصرف گازوئيل در حدود ppm400 است، مطالعات فني- اقتصادي انجام شده است. اين واحد با وجود مجهز بودن به سيستم LNB، به دليل استفاده از گازوئيل درماههايي از سال از آن نمي‌تواند استفاده كند و در نتيجه ميزان انتشار تركيبات اكسيد نيتروژن آن به 6/1 تن در ساعت مي‌رسد و بايد از سيستم ديگري جهت به استاندارد رساندن ميزان انتشار NOx استفاده كند كه با بكارگيري سيستم SCR حد مذكور به ppm25 خواهد رسيد.

مقايسه روشهاي مختلف كاهش NOx
درميان سيستمهاي پيش از احتراق، مشعلهاي LNB,DLN راندماني در حدود 70-50 درصد دارند كه البته متاثر از عوامل مختلف از جمله نوع سوخت مصرفي است. در مشعلهاي DLN نسبت هوا و سوخت دريك محدوده باريكي در حد اشتعال نگه داشته مي‌شودو محفظه احتراق براي نسبت هوا و سوخت در بار نامي واحد طراحي مي‌شود، از اين رو در صورت تغيير شرايط بار (كاهش)، مقدار سوخت كاهش مي‌يابد كه به منظور جلوگيري ازناپايداري احتراق و انتشار منوكسيدهاي كربن، سازندگان اين مشعلها سوئيچ كردن وضعيت احتراق به حالت نفوذي را پيشنهاد مي‌كنند اين تغيير وضعيت موجب توليد NOx مي‌شود كه بايد از سيستم ديگري جهت كاهش انتشار NOx استفاده كرد. اين تغيير وضعيت خصوصاً در حالت 60-40 درصدي بار نامي اتفاق مي‌افتد.
برخي از اين مشعلها تنها با سوخت گاز كار مي‌كنند و درصورت دو سوخته بودن نيروگاه ويا استفاده از سوخت مايع، سيستم مكمل كاهش انتشار NOx مورد نياز خواهد بود. درمقايسه با سيستمهاي كاهش انتشار (پس از احتراق) سيستمهاي كنترلي دقيقي جهت پايدار نگه داشتن شعله و وضعيت احتراق مورد نياز است تا كل نيروگاه دچار اختلال نشود در حالي كه در سيستمهاي كاربردي پس از احتراق درصورت بروز مشكل در عملكرد سيستم مي‌توان موقتاً از جريان خروجي كنارگذار كه در هنگام تجهيز نيروگاه به سيستم كاهش NOx تعبيه مي‌شود استفاده كرد.
از نقطه نظر هزينه، مشعلهاي مذكور هزينه سرمايه‌گذاري در حد $/kw 60-20 و براي حذف هر تن NOx در حدود 4300-240 دلار هزينه دارند.
در مورد سيستمهاي پاشش آب يا بخار، همانگونه كه قبلاً‌ اشاره شد، آب مصرفي بايددر حد خلوص آب تغذيه بويلر باشد تا مسايل خوردگي و رسوبدهي پيش نيايد. همچنين مقدار سوخت نيز علاوه بر مصرف عادي مشعلها مورد نياز است تا آب را به درجه حرارت مطلوب برساند يا بخار مورد نياز را تامين كند كه اين موارد در بالا بردن هزينه‌هاي عملياتي سيستم نقش موثري دارند. با بكارگيري اين سيستم، نوسانات فشاري در سيستم احتراق پيش مي‌آيد كه سبب كاهش طول عمر مشعل مي‌شود. ميزان كاهش NOx با بكارگيري اين سيستم براي سوخت گاز ppm75-25 و سوخت مايع ppm42-110 گزارش شده است ميزان تزريق آب يا بخار از عوامل بحراني است كه در پايداري شعله، چگونگي احتراق نقش مهمي ايفا مي‌كند. هزينه سرمايه‌گذاري اين سيستم در حدود $/kw 50-10 است.
سيستم كاتاليستي در ميان كليه سيستمها بالاترين راندمان در حدود 95 درصد را دارا است. البته با توجه به نوع سوخت و ميزان گوگرد موجود درآن اين مقدار تغيير مي‌كند. هزينه سرمايه‌گذاري سيستم در حدود $kw80-50 بوده و هزينه حذف يك تن NOx 900-500 دلار است. هزينه سرمايه‌گذاري با بزرگتر شدن واحد كمتر مي‌شود با مراجعه به مراجع مشاهده مي‌شود كه براي يك واحد 570 مگاواتي هزينه $/kw 55 است در حالي كه براي يك واحد 190 مگاواتي $/kw 77 گزارش شده است. باتوجه به راندمان بالاي سيستم و محدود نبودن به نوع سوخت در نيروگاههاي سيكل تركيبي و بخاري اين سيستم پيشنهاد مي‌شود.

نتيجه‌گيري
طي بررسي مراجع و مستندات مربوط به سيستم كاهش NOx قبل و بعد از احتراق جهت توربينهاي گازي و سيكل تركيبي نتايج زير حاصل مي‌شود.
- اكثر روشهاي قبل از احتراق بتنهايي جوابگوي كاهش NOx در حدود مجاز كنوني (ppm30-9) نيست و اكثراً سيستم‌ها تركيبي‌اند كه هزينه سرمايه‌اي رابالا مي‌برد. اين بدان علت است كه مشعلهاي DLN و اكثراً LNB نسبت به تغييرات بار، نسبت سوخت برگشتي (turn down ratio) پايداري احتراق، سيستم‌هاي كنترلي هوا و تغيير نوع سوخت بسيار حساس بوده و بعضاً درصورت وقوع تغييرات به وضعيت احتراق نفوذي (diffusion) كه توأم با توليد NOx بالاست، شيفت مي‌كنند. به اين علت بكارگيري سيستم كاتاليستي SCR و يا تزريق آب يا بخار كه جوابگوي تغييرات است ضروري است.
- راندمان سيستم كاهش كاتاليستي بالاترين راندمان كاهش (95%) را داراست.
- ميزان مصرف آب خالص (دمين) و همچنين سوخت مورد نياز جهت سيستم‌هاي پاشش بخار آب بسيار بالا و براي مناطق كم‌آب جوابگو نيست. ضمن اين كه در اين سيستم‌ها طول عمر مشعل كوتاه است و هزينه‌هاي عملياتي دو برابر سيستم SCR راداراست.
- هزينه سرمايه‌اي سيستم SCR ($/kw 80-50) و هزينه سرمايه‌اي سيستم LNB و premix ($/kw60-20) است ولي باتوجه به پيشرفت تكنولوژي و رقابت بين سازندگان هزينه‌هاي ساخت كاتاليست روزبروز رو به كاهش است.
- با توجه به موارد فوق مستندات متعددي از مراجع مختلف استخراج شده كه تركيبي از دو سيستم جهت كاهش NOx در نظر گرفته شده است.
- به دليل دماي پايينتر دود خروجي سيكل‌هاي تركيبي نسبت به توربين‌هاي گازي، خيزش دود آن پايينتر و نتيجتاً سيستم كاهش NOx كاربردي حد مجاز پايينتري نسبت به توربين‌هاي گازي دارد.
با توجه به اين كه مدلهاي توربين گاز ساخت داخل درشرايط استفاده از گازوئيل (سوخت دوم) داراي نشر NOx بيش از حد مجاز تعيين شده توسط سازمان حفاظت محيط‌زيست ايران است، لذا جهت كاهش NOx نياز به استفاده از سيستم تكميلي ديگري چون SCR ضروري است. از طرفي توربينهاي گازي قديمي فاقد سيستم‌هاي كاهش NOx است كه براي اين توربينها تنها سيستم كاهش پس از احتراق و به دليل كمبود منابع آبي كشور تنها سيستم SCR پيشنهاد مي‌شود. زيرا در نيروگاههاي ساخته شده امكان تعويض مشعل و محفظه احتراق وجود ندارد.

تامين نمود.

سیزده فروردین و دامنه های کبیر کوه

سراب دره شهر