الثلاثاء، 21 أبريل 2020

تعرف على القسم الكيميائي في محطات توليد الكهرباء البخارية.

الشرح السابق:محطات التوليد الحرارية وأنواعها


 القسم الكيميائي في المحطات البخارية.   

      الهدف الرئيسـي من هذا القسـم هو إمداد جميع مرافق المحطة وبالأخص الغلاية بالماء النقي الذي تصل درجة نقائه إلى 5.99 % بحيث يكون هذا الماء خاليا  تماما من الشـوائب والأملاح حتى لا يؤثر على كفاءة الغلاية والتربينة ، لأن هذه الشوائب تؤدي إلى تآكل (نحر) ريش التربينة مما يؤدى إلى انخفاض العمر الافتراضي لريش التربينة ، ومن ثم تقليل الكفاءة العامة للمحطة. 
   وهذا القسـم فى دول الخليج يكتسب أهمية خاصـــة ألنه ليس فقط مسـؤولا عن توفير المياه المقطرة للمحطة و لكنه أيضا مسئولا عن إنتاج مياه عذبة للشـرب ، ففى دول الخليج لا توجد أنهار ، والمصدر الوحيــد لميــاه الشـرب هو تقطير ميــاه الخليج العربي بواسطــة وحــدات التقطير distillation  units   ، ولعلك لا تسـتغرب إذا علمت أن ثلث الطاقة الكهربية المولدة هناك فى محطات الكهرباء تستهلك مرة أخرى داخل المحطة لإنتاج مياه عذبة بالتقطير (وزارة الكهرباء هناك تسمى دائما وزارة الكهرباء والماء ، و أعتقد الآن أن السبب صار واضحا لهذه التسمية) .

 نظرية عمل القسم الكيميائي: 

     يتم سحب الماء من النهر بواسطة مضخات سحب المياه ، وبالطبع فهذه المياه تحتوي على كميات هائلة من الشـــوائب التي تتمثل في الأغصان والأسـماك والطمي والأمالح ، فيتم التخلص أولا من الألغصان والأسـماك عن طريق بعض الشـــــبكات المعدنية ثم يتم التخلص من الطمي عن طريق المرشـحات ، أما المشـكلة الكبرى فتتمثل في الأملاح التي تنقسـم إلى جزئين (أمالح ذائبة و أمالح غير ذائبة). 
    فــأما الأملاح الذائبة فيتم التخلص منها عن طريق إضافة بعض المكونات الكيميائية لتحويلها إلى أملاح غير ذائبة وهى التي يتم التخلص منها بعد ذلك عن طريق المرشحات Filters الكيميائية . 
   وأما الشـوائب غير الذائبة فهي غالبا تكون عبار ة عن أكاسـيد المعادن الناتجة عن تآكل المواد المصنوع منها المكثف و مواسير التغذية وهذه يسهل التخلص منها باستخدام الــ Filters. 

ما هو الرقم الهيدروجينى PH ؟ 

   هو بالإنجليزية (power of   hydrogen or pH ) و هي المقياس الذي يحدد ما إذا كان السائل حمضا أم قاعدة أم متعادلا. 
      • تعتبر السوائل التى لها درجة PH أقل من 7 أحماضا مثل عصير الليمون (4.2), الكولا  (205), الخل (2.9) ,الحليب (6.5).
      • وتعتبر السوائل التى لها درجة PH أعلى من 7 محلولا قلويا أو قواعد. مثل ماء البحر  (7.7), وصابون اليد(9).
      • أما درجة الــ PH  =7  فهي تعتبر متعادلة ، وهي تساوي حموضة الماء النقي عند درجة حرارة 25 مئوية.

 تحسين معامل الـــ PH للماء.

     وتتم معالجة مياه التغذية عن طريق إضافة مادة قلوية للماء (غالبا النشادر NH4)  لجعل الـــ PH للمياه يساوى تقريبا (2.9→9 )، و عندها يقل معدل التآكل ، وبالتالي تقل الشوائب. وتعتبر النشادر أكثر القلويات استخداما في هذه العملية نظرا لقلة تكلفتها ولاستقرارها عند درجات الحرارة المرتفعة. حيث تتفاعل الأمونيا مع الأكسجين و تمنع تكون أكاسيد المعادن و بالتالي يقل معدل التآكل.
NH4 + O2→ NO + H2O
    وتتم معالجة مياه الغلاية لزيادة كفاءة التوربينات والغلايات وذلك بمنع تآكل التوربينات أو تكون القشور على الأسطح الناقلة للحرارة . وتتم معالجة المياه عن طريق التحكم في الـــ PH الخاص بمياه الغلاية باستخدام مركب ثلاثي فوسفات الصوديوم Na3PO4 الذى يتفاعل مع الماء و ينتج القلويات التي تساعد على تقليل معدل التآكل .
Na3PO4 + H2O → Na2HPO4 + NaOH

   وبالتالي إذا تكونت الأحماض في المياه فسوف يتم معادلتها عن طريق هيدروكسيد الصوديوم :
NaOH + HCl→ NaCl + H2O

 اختبارات القسم الكيميائى :

  بعد ذلك يتم إجراء بعض الاختبار ات على الماء للتأكد من درجة نقاءه وهي:
     1 اختبار التوصيلية:
           حيث أن الماء يعتمد في درجة توصيليته على نسبة الأمالح و المعادن الموجودة به ، ولذلك فالتوصيلية العالية تعنى وجود نسبة أمالح ومعادن عالية ، والتوصيلية المنخفضة تعنى قلة نسبة هذه الأمالح والمعادن. 
   
     2 اختبار الحامضية:
        ومن خلاله يتم اختبار درجة الحامضية والقلوية للماء.

تتمة الشرح:
مكونات القسم الميكانيكي فى المحطات البخارية

هناك تعليق واحد: