المحتويات

ت
اسم المنظومة

رقم الصفحة

1 . المحتويـات 1
2 . المواصفات الفنية للمرجل 2
3 . تغذية المرجل 3
4 . دورة مياه تغذية المرجل 4
5 . مكثفات المرجل 6
6 . دورة ماء تغذية المرجل 8
7 . معالجة مياه التغذية 9
8 . أسباب تنقية المياه 10
9 . معدات تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة تسخين 14
10 . منظومة الهواء والغازات 17
11 . مراوح الـ F.D.F 18
14 . مراوح الـ 1.D.F 19
15 . مراوح G.R.F 21
16 . مسخنة الهواء بالبخار 24
17 . محطة تزييت الـ I.D.F 25
18 . مسخنة الهواء الدوارة R.A.H 27
19 . غسل مسخنة الهواء الدوارة R.A.H 29
20 . محطة تزييت R.A.H 30
21 . كيف يحترق الوقود 32
22 . الوقود السائل 33
23 . حراقة الوقود السائل 35
24 . وقود الغاز الطبيعي 38
25 . معدات تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة بخارية 42
26 . اسطوانة المرجل 44
27 . التدوير الطبيعي المرحلة الأولى 45
28 . التدوير الطبيعي المرحلة الثانية 47
29 . السخان العلوي super heater 48
30 . تحمية الدرام 52
31 . صمامات الأمان للمرجل 53
32 . درينات المرجل - الخزان الأرضي 56
33 . درينات المرجل - الخزان الاضطراري 57
34 . مراوح تبريد متحسسات الشعلة 59
35 . أجهزة حماية المرجل 60
36 . حالات الإيقاف الاضطراري للمرجل 61
37 . تحضير المرجل للتشغيل – التشغيل البارد 62
38 . واجبات مشغل المرجل 67




اا





























TECHNICAL SPECIFICATION AND DESCRIPTION
Of single- drum boiler set En- 670 / 140ГM model TΓME - 206
المواصفات الفنية للمرجل طراز TΓME - 206

1. Nominal steam capacity . 670 t / hour
1. قدرة إنتاج البخار . 670 t / hour

2. Absolute pressure in the boiler drum . 158 kg / cm²
2. الضغط المطلق في اسطوانة المرجل . 158 kg / cm²

3. Absolute pressure of superheated steam 140 kg / cm²
at boiler outlet.
3. ضغط البخار المحمص الخارج من المرجل 140 kg / cm² .

4. Super heated primary steam temperature . 545 Cº
4. درجة حرارة البخار المحمص 545 Cº .

5. Reheat steam flow rate . 590 t / hour
5. كمية البخار المعاد تسخينة 590 t / hour .

6. Reheat steam absolute pressure at boiler inlet . 27,8 kg / cm²
6. الضغط المطلق للبخار المعاد تسخينه الداخل للمرجل 27,8 kg / cm²

7. Reheat steam absolute pressure at boiler outlet. 25,7 kg / cm²
7. الضغط المطلق للبخار المعاد تسخينه الخارج من المرجل 25,7 kg / cm² .

8. Cold reheat steam temperature at boiler inlet . 335Cº
8. حرارة الـ Cold reheatالداخل الى المرجل 335Cº .

9. Hot reheat steam temperature at boiler outlet . 545 Cº
9. حرارة الـ Hot reheat الخارج من المرجل 545 Cº .

10. Feed water temperature . 247 Cº
10. حرارة ماء تغذية المرجل 247 Cº .


ملاحظـــــة :

1. يعمل المرجل على الوقود السائل ( mazut , croud oil ) والغاز الطبيعي .
2. يعمل المرجل بالتدوير الطبيعي ( natural circulation ) .



تغذية المرجل بالماء

• يتم تغذية المرجل بماء التغذية من مضخات الـ F.W.P والذي يحمل مواصفات عالية من حيث نسبة الأوكسجين وتركيز الهيدروجين والأملاح ( العسرة ) . وهناك ثلاث خطوط للتغذية وهي :
1. خط تغذية بقطر 65mm ويستخدم لإملاء المرجل في بداية التشغيل وكذلك عند ضغط المرجل
للفحصhydraulic test .
2. خط تغذية بقطر 100mm ويستخدم لتغذية المرجل في بداية التشغيل إلى حمل 100MW .
3. خط تغذية بقطر 250mm ويستخدم عند استقرار الوحدة وزيادة الحمل إلى 210MW .

• ينظم منظم ماء تغذية المرجل مستوى الماء في الدرام على أساس الإشارات التالية :
1. كمية ماء التغذية الداخل للدرام .
2. كمية البخار الخارج من الدرام .
3. مستوى الماء في الدرام المطلوب تنظيمه .

• توجد خطوط تنفيس على خطوط التغذية ( vent ) لطرد الهواء من داخل الأنابيب في بداية التشغيل .

• توجد درينات على خطوط التغذية قبل وبعد الصمامات تستخدم لتفريغ الخطوط عند الصيانة وتذهب الى خزان الدرينات ( L.P.T ) .

• يوجد صمام عديم الرجوع بعد خطوط التغذية يمنع رجوع الضغط من المرجل إلى التورباين عند توقف الوحدة وانطفاء مضخات F.W.P .

• يتفرع الخط الرئيسي إلى فرعين حيث يدخل إلى المكثفات الموجودة على جهتي المرجل بدرجة حرارة 247Cº ويخرج منها بدرجة حرارة 260Cº نتيجة التبادل الحراري بين البخار الداخل للمكثفات من الدرام وماء التغذية .

• يخرج ماء التغذية من المكثفات بثلاث خطوط ويدخل الى المقتصدة ( Economizer ) ويخرج منها بدرجة حرارة 330Cº نتيجة التبادل الحراري بين ماء التغذية والغازات المحترفة المارة بالمسار الثاني للغازات في طريقها للخروج من المرجل .

• يخرج ماء التغذبة من المقتصدة ( Economizer ) بست خطوط من كل جهة ويدخل إلى الدرام بنفس درجة حرارة الدرام º 330C






دورة مياه تغذية المرجل

لاستخدام ناتج التكثيف (البخار المكثف)، تتم إضافة حجرة أخرى في أسفل المكثف لتجميع المياه. وبسبب أن المياه المتجمعة ما تزال دافئة، تسمى الحجرة بالبئر الساخنة ( Hot well ). لا بد من مضخة كي تضخ المياه مرة أخرى إلى المرجل. تسمى هذه المضخة Main condensate pump وبسبب التسرب والخسائر الأخرى، ليس من الممكن إعادة كل البخار إلى ناتج تكثيف. وبالرغم من أن الخسائر تشكل كمية بسيطة من إجمالي كمية البخار، إلا أنها تؤثر في عدد من أطنان المياه مع الوقت. تتم إضافة المياه إلى النظام للحفاظ على مستوى منتظم من المياه في البئر الساخنة وتسمى التعويض . يجب أن تكون مياه التعويض نقية ومعالجة كيمياويا. وكما تتشكل القشريات في إبريق شاي، تتحول المياه غير المعالجة إلى قشريات في المرجل ويمكن أن يتضرر المرجل. وبما أن المرجل أكبر بكثير ويعمل بدرجات حرارة وضغط عاليين، فإنه يمكن توقع مشاكل إضافية بخلاف التقشر البسيط. يجب أن تكون جميع المياه العائدة إلى المرجل خالية من المواد الصلبة والغازات.
نظرنا إلى مصادر المياه المستخدمة في المرجل، وفيما يلي نظرة إلى درجة حرارة المياه التي نقلت إلى المرجل. لا يمكن إضافة المياه الباردة إلى المرجل مباشرة لسببين. الأول والأهم هو أنه قد يؤدي إلى تخفيض درجة حرارة المياه في المرجل ويقلل من معدل إنتاج البخار. والثاني، يمكن أن تتسبب المياه الباردة بإجهاد في المرجل بسبب اختلاف درجة الحرارة بين المياه والمرجل. يمكن أن يؤدي هذا الإجهاد إلى الإضرار بالمعدات. من أجل جعل المرجل أكثر فعالية وتخفيض الأضرار يصبح من الضروري تسخين مياه التغذية.
يمكن تسخين مياه التغذية بمصدر حرارة خارجي ولكن من الأفضل توفير سخان لهذا الغرض من خلال سحب البخار من المراحل الوسيطة في التربين. إن درجات الحرارة هذه عالية إلى درجة تكفي لتسخين مياه التغذية هو
لتسخين مياه التغذية إلى درجة حرارة أعلى، من الضروري سحب البخار الذي يقارب درجة حرارة المياه في المرجل. ولكن إذا تم سحب كميات كبيرة من البخار في المرحلة الأولى من التربين، فإن هذا قد يحد من العمل الذي قد يستطيع هذا البخار أداؤه في التربين. للحصول على عمل أكثر في التربين، سيكون من الأفضل سحب البخار الأقرب إلى طرف العادم ولكنه سيكون ذات درجة حرارة أقل من مياه المرجل. آخذين هذه المشكلة بعين الاعتبار، لننظر في تسخين مياه التغذية على مراحل. باستخدام سخانين لمياه التغذية (سخان ذات ضغط منخفض ودرجة حرارة منخفضة) نسحب البخار القريب من طرف العادم في التربين وسخان ذات ضغط عال ودرجة حرارة عالية يستقبل البخار من مرحلة الضغط العالي، لقد حللنا المشكلة (انظر الشكل).
بإتباع هذا الأسلوب، يتم ضخ المياه من البئر الساخنة إلى مسخنات الضغط الواطئ حيث يتم تسخينها بدرجة حرارة منخفضة تصل الى 160Cº ومنها الى نازعة الهواءDeaerator ويختلف سخان نزع الهواء عن السخانات المذكورة أعلاه. يضيف سخان نزع الهواء الحرارة إلى مياه التغذية وكذلك يزيل الغازات المنحلة ( طرد الأوكسجين ) ومن ثم إلى مسخنات الضغط العالي حيث تتم إضافة المزيد من الحرارة لجعل مياه التغذية أقرب إلى درجة الحرارة في المرجل ( 247Cº ). وباستخدام نوعين من المسخنات، تمكنا من زيادة كفاءة النظام. تسمى طريقة تسخين مياه التغذية هذه بتسخين مياه التغذية بالاسترجاع وهي متبعة في وحدات الطاقة الحديثة. يمكن أن تشتمل بعض الوحدات على عدد يصل إلى ثمانية سخانات من أنواع مختلفة يمر بعدها ماء التغذية بخطوط التغذية التي تعمل على تنظيم كمية ماء التغذية الداخلة إلى الدرام والمحافظة على مستوى الماء فيه ( شكل رقم 1 ) . ثم يتفرع خط التغذية الى فرعين ليمر داخل المكثفات .










خطوط تغذية المرجل والخطوط المرتبطة بها ( شكل رقم 1 )






مكثفات المرجــــل

توجد المكثفات على جانبي المرجل بارتفاع 21,8m وتحتوي على ثلاث مكثفات من كل جهة بقطر 426mm وسمك 36mm أما ماء التغذية فيأتي بمجمع بقطر 219×20mm ويدخل إلى كل مكتفة باثنان وثلاثون أنبوبا بقطر 25×2,5mm على شكل حرف U ثم يخرج ماء التغذية إلى مجمع رئيسي سفلي بقطر 219×20MM ويخرج من هذا المجمع بأربعة أنابيب بقطر 159×15MM ليذهب إلى Economizer . أما خطي البخار فيأتيان من الدرام من كل جهة بقطر 159×19mm ويتوزع منهما البخار على ثلاث مكثفات بـ 24 أنبوب بقطر 60×6mm ( ثمانية أنابيب لكل مكثفة أما البخار المتكثف Condensate فيجمع في مجمع رئيسي أسفل المكثفات بقطر 159×15mm ومنه إلى خطوط انجكشنات الـ condensate للسيطرة على حرارة البخار في مراحل الـ Super heater . علما إن المكثفات مثبتة من جهة دخول ماء التغذية وحرة من الجهة الأخرى وان الأنابيب داخل المكثفات ترتكز على خمسة صفائح موزعة على طول المكثفات ومثقبة بثقوب بقطر 26mm تثبت الأنابيب في واحدة من هذه الصفائح وتكون حرة في باقي فتحات الصفائح لكي تعطيها حرية الحركة أثناء التمدد والتقلص . وبهذا تمكنا من الحصول على فائدتين من هذه المكثفات برفع حرارة ماء التغذية إلى ( 260Cº ) وللحصول على Condensate injection للسيطرة على الحرارة في مراحل الـ Super heater . ( الشكل 2 )






مكثفات المرجل شكل رقم ( 2 )




مكثف مفتوح للصيانة لوجود ليك في أنابيب ماء التغذية F.W شكل رقم ( 3 )

وكذالك يمكن استخدام الحرارة الناتجة عن غاز المداخن لتسخين مياه التغذية بإضافة صفوف من الأنابيب (انظر الشكل 1 ).في ممر الغازات. تمتص أنابيب المرجل والسخانات العلوية والسخانات البينية في مراحل الـ super heaterمعظم الحرارة ولكن ما يزال بإمكاننا امتصاص المزيد من الحرارة التي قد تذهب سدى في المدخنة. وذلك بإضافة صف من هذه الأنابيب التي يمر خلالها ماء التغذية في طريق الغازات الخارجة من المرجل للاستفادة من حرارتها و لزيادة اقتصادية المرجل. و تعرف هذه العملية بالمقتصدة ( Economizer ).حيث يخرج منها ماء التغذية بحرارة 330Cº

المقتصدة Economizer
هي عبارة عن ملفات مصنوعة من الفولاذ الكاربوني وتكون على مرحلتين يمر خلالها ماء التغذية . وتوضع هذه الملفات في المسار الثاني للغازات . وعند مرور الغازات الخارجة من الفرن عليها والتي تكون بدرجة حرارة 580C° تمتص هذه الأنابيب حرارة الغازات المحترقة لترتفع حرارة ماء التغذية بعد المقتصدة إلى 330C° وتخرج الغازات بعد المقتصدة بدرجة حرارة 350 – 380C° . حيث يتكون الـ Economizer من مجمعين للدخول ومجمعين لخروج ماء التغذية بقطر 219×36mm وكل مجمع يتصل به 420 أنبوب بقطر 28×4mm وتتكون المقتصدة من مرحلتين المرحلة الأولى والمرحلة الثانية ويفصل بينهما مسافة مقدارها 2400mm لأغراض الصيانة والفحص . ويغطى مجمع الخروج بطبقة سميكة من الاسمنت الحراري العازل لعزله وحمايته من حرارة الغازات المارة وكذلك يغطى بصفيحة معدنية للتنظيف من المخلفات وتتصل بمجمع خروج ماء التغذية من المقتصدة ستة أنابيب تنقل بدورها ماء التغذية إلى مجمع آخر يقع مجرى الغازات ويتفرع من كل مجمع ثلاث أنابيب . أي ستة أنابيب من كل جهة من جهتي المرجل لتنقل ماء التغذية إلى اسطوانة المرجل ( Drum ) ..
لاحظ في الشكل ( 4 ) أنه قد تم تضمين مضخة تغذية مرجل( Feed water pump ). وذلك لأن البخار ينطلق خارجاً من المرجل إلى التورباين فيصبح من الضروري سد نقص المياه التي تبخرت والحفاظ على مستوى ثابت من المياه في اسطوانة المرجل ( Boiler drum ). ولهذا السبب يصبح من الضروري توفير مضخة مياه تغذية المرجل لنقل المياه إلى اسطوانة المرجل. يجب أن تعمل هذه المضخة بمعدل ضغط عال بما يكفي ليتفوق على الضغط في المرجل. إن نظام تزويد مياه التغذية هام للغاية. حيث تعمل كل من مضخة Main condensate pumpومضخة Feed water pump على تزويد المرجل بالمياه. وإذا ما أخفقت المضخات أو أنظمة التغذية هذه، يمكن أن يجف المرجل العالي الضغط خلال فترة تصل إلى 90 ثانية.



دورة ماء تغذية المرجل ( شكل رقم 4 )




معالجة مياه التغذية

ستحدث مشاكل تشغيل خطيرة جداً ما لم تتم معالجة مياه المرجل بطريقة ما. يصبح من الضروري أكثر من أي وقت آخر تزويد المراجل بأفضل أنواع المياه التي يمكن الحصول عليها للاستخدام في المراجل التي تعمل في درجات ضغط وحرارة عالية.

وتتم معالجة المياه الطبيعية للقضاء على هذه المشاكل.

يتم التركيز على إزالة الشوائب غير المرغوبة من الماء قبل دخوله إلى المرجل، ويعني هذا الأمر إبعاد سبب حدوث المشاكل من المرجل إلى قطعة معدات خارجية مصممة للتعامل مع القشور المترسبة والشوائب التي تسبب التآكل بدون الاضطرار إلى إخراج المرجل من الخدمة. هذا هو الهدف من معالجة مياه المراجل الحديثة.

وقد تم تطوير عدة طرق لمعالجة المياه. يجب إجراء دراسة دقيقة للمشاكل الخاصة بأية توربين معينة لتحديد نوعية المعالجة أو مجموعة من طرق المعالجة التي يجب استخدامها للحصول على أفضل النتائج.

تصفية المياه – إزالة الشوائب العالقة

يمكن الجمع بين عملية الترسيب والفلترة لأنهما تحققان نفس الغرض في تهيئة الماء تحت عملية تدعى التصفية، أو بعبارة أخرى إزالة الأجسام العالقة من الماء.

ويتم إجراء الترسيب في أحواض كبيرة حيث يترك الماء حتى تستقر الأوساخ في القاع. يتم بعد ذلك شفط الماء بعناية من قمة الحوض ويكون الماء في تلك الحالة نقياً بشكل جيد.

تحقق عملية الفلترة نفس الهدف المبين أعلاه لكن بشكل أسرع قليلاً بالسماح للماء بالجريان عبر طبقة من الرمل الناعم. يقوم الرمل باحتجاز الشوائب العالقة في الماء ويكون الماء الذي يتم الحصول عليه من أسفل الفلتر نقياً بشكل جيد.

تعتبر عملية الترسيب والفلترة طريقتان بطيئتان لتنقية المياه عندما يتم استخدامهما بدون مساعدة مواد كيماوية. يمكن تسريع عملية تنقية المياه بواسطة الترسيب أو الفلترة بإضافة مادة كيماوية تدعى مادة مخثرة. تعمل المادة المخثرة على تجميع الشوائب العالقة الدقيقة بحيث تشكل جزيئات أكبر وأثقل. تترسب الجزيئات الأكبر بسرعة أكبر في حوض الترسيب أو يمكن إزالتها بسهولة بواسطة الفلترة.

ولا تؤدي عملية تصفية المياه لوحدها إلى توفير مياه مرضية لاستخدامها في المرجل لأنها لا تزيل أي من المواد الصلبة المغطاة بقشرة صلدة والتي تكون منحلة في الماء، كما لا تقضي على وجود أية شوائب حاتة. ولكن يمكن استخدام تلك الطريقة في معالجة مياه توربين الطاقة عندما يتم استخدامها بالاشتراك مع طرق أخرى لمعالجة المياه.

إزالة الشوائب المغطاة بقشرة صلدة

تتكون الشوائب التي تسبب تشكل القشور وتكون موجودة في معظم أنواع المياه الطبيعية من الأملاح سواء كانت سلفات الكالسيوم أو كربونات المنغنيز والمغنسيا أو أكسيد المنغنيز. وبالإضافة إلى هذه المادة الصلبة المعروفة التي تسبب تشكل القشور، يحتوي الماء على أملاح الصوديوم التي يعتبر ملح الطعام أو كلور الصوديوم المعروف مثالاً جيداً عليها أو الرمل أو السيليكا أو أملاح الحديد والعديد من الغازات مثل غاز الأوكسجين وثاني أكسيد الكربون والنشادر والنتروجين وأحياناً سلفيد الهيدروجين.
يعتبر الكالسيوم والمنغنيز الشوائب الرئيسية في الماء التي تجعله عسراً. فهما يشكلان صابون غير قابل للانحلال عندما تحاول الحصول على رغوة من أجل الغسيل. لن تتشكل أية رغوة حتى يتم استهلاك كامل كمية الكالسيوم والمنغنيز بحيث يبقى كخثارة في الماء. يترسب الكالسيوم والمنغنيز عند تسخين الماء أو عندما يصبح الماء قلوياً مما يؤدي إلى تشكل طبقة إسمنتية صلبة في الوعاء الذي يتم تسخينهما أو غليهما فيه. وتتم إزالة الكالسيوم والمنغنيز من المياه الطبيعية أولاً.

إزالة كافة الشوائب
حيث أن طريقة المعالجة المذكورة أعلاه هي خطوة هامة في معالجة مياه التغذية، لكنها لم تحل كافة مشاكل تهيئة مياه المرجل. انخفضت بشكل كبير مشكلة تشكل القشور في المرجل نتيجة هذه المعالجة لكن بقيت هناك مشاكل التآكل وانتقال الشوائب. وكخطوة إضافية لتخفيض حالات توقف المرجل، أدت عملية معالجة مياه التغذية إلى المرجل إلى إكمال عملية إزالة الشوائب من الماء الطبيعي. هناك طريقتان تم استنباطهما لتحقيق هذا الغرض. الطريقة الأولى فهي التبخر والتي تستخدم في توربينات الطاقة منذ سنوات عديدة. أما الطريقة الثانية فهي نزع المعادن من الماء والتي تعتبر طريقة حديثة.
أسباب تنقية المياه
يمكن أن يسبب استخدام المياه الطبيعية أي غير المعالجة كيمياويا إلى المشاكل الثلاثة: (1) تشكل القشور و(2) التآكل و(3) انتقال الشوائب ضمن السائل.
تشكل القشور
تتشكل القشور نتيجة ترسب الشوائب الموجودة في الماء على سطوح أجهزة التسخين. ويسبب التبخر في المراجل إلى تجمع الشوائب. تؤدي درجات الحرارة العالية إلى تفكيك بعض المعادن بينما تجعل معادن أخرى أقل قابلية للانحلال. وبشكل عام، يقوم الماء الذي يكون في حالة تماس مع معدن حار بترسيب الشوائب الموجودة فيه عند تبخره.
إذا افترضنا أن لدينا ماء يحتوي على معدل 500 جزء بالمليون من الشوائب مع ترسب نصف هذه الشوائب فقط كقشور على سطح المرجل، يقوم المرجل الذي يقوم بتوريد البخار بمعدل (181 كجم) في الساعة مع مياه تعويض خسارة تبلغ 5ر2% بترسيب (1ر1 كجم) من القشور كل ساعة. وتبلغ هذه الكمية (2ر27 كجم) من القشور كل 24 ساعة و (816 كجم) من القشور كل شهر. يؤدي تشكل القشور على سطوح التسخين في المرجل إلى الآثار التالية:
ارتفاع درجة حرارة ألأنابيب مع احتمال تلين الأنابيب وبالتالي تصدعها أو انفجارها.
• انخفاض في الفعالية الإجمالية للمرجل. وذلك لأن كمية محدودة من القشور في المراجل الحديثة ذات الضغط العالي تسبب انفجار الأنبوب قبل وقت طويل من حدوث حالة انخفاض جوهرية في فعالية المرجل. ويؤدي تشكل القشور إلى إخراج المرجل من الخدمة بشكل قصري.
ويوضح الشكل آثار تشكل القشور. ويبين الشكل ( 5 ) مقطع عرضي لأنبوب مرجل نظيف. إن درجة حرارة الغازات المحترقة التي تبلغ على سبيل المثال (538 درجة مئوية) تؤدي إلى تسخين الماء حتى درجة (371 درجة مئوية). ويبين الشكل 1 (ب) أثر تشكل القشور.حيث لن تؤدي المحافظة على نفس درجة حرارة الغازات إلى تسخين الماء حتى درجة (371 درجة مئوية) بسبب القشور لكنها تصل حتى درجة (317 درجة مئوية) فقط. ونتيجة لذلك نضطر إلى تشغيل المرجل بطاقة أكبر لإيصال درجة حرارة الغازات إلى (593 درجة مئوية) للتغلب على مقاومة طبقة القشور لنقل الحرارة. ويبين الشكل 1 (ج) نتيجة ذلك.

الشكل - 5 - أنبوب نظيف (قشور على جدران الأنبوب)





لتآكــــــــل :
تعني عبارة التآكل حت المعادن بسبب التفاعل بين المعادن والأوكسجين.
يؤدي التآكل إلى انحلال المعدن في المرجل وفي أنابيب مياه التغذية. يؤدي التآكل إذا استمر هذا الأمر إلى ثقب المعدن وإلى توقف المرجل. قد لا تلاحظ آثار التآكل إلا بعد فوات الأوان، إما بسبب عدم إجراء معاينة أو بسبب كون مناطق التآكل من المناطق التي لا يمكن الوصول إليها. ويمكن إجراء تجربة بسيطة لإظهار الدور الذي يقوم به الأوكسجين في عملية التآكل (انظر الشكل – 6 - ).


الشكل - 6 - أثر الأوكسجين على الحديد
ضع مسمارين ناصعين في أنبوبين زجاجيين منفصلين مملوءين بماء منزوع الهواء وأغلق أحد الأنبوبين بشكل محكم. يبقى لون المسمار في الأنبوب المختوم ناصعاً، ولكن المسمار في الأنبوب غير المختوم يصبح صدئا ًأكثر فأكثر مع مرور الأيام. ويعود هذا الأمر إلى أن الماء في الأنبوب غير المختوم امتص الأوكسجين وغاز ثاني أكسيد الكربون من الهواء مما يعرض المسمار إلى الصدأ أو التآكل. يؤثر الأوكسجين المنحل في الماء في درجة حرارة وضغط أعلى على الحديد بشكل أسرع.
انتقال الشوائب ضمن السائل
يؤدي انتقال الشوائب ضمن الماء في المرجل إلى تلوث البخار بالمواد الصلبة الموجودة في ذلك الماء. وفيما يلي أشهر طريقتين لانتقال الشوائب:
• الرغوة: تتشكل فقاعات أو رغوة على سطح ماء المرجل في أسطوانة البخار وتخرج مع البخار وبشكل عام، تنتج الرغوة عن وجود نسب تركيز عالية للمواد الصلبة في ماء المرجل أو عن وجود مادة معينة في الماء والتي تسبب تشكل الرغوة مثل الزيت.
• صعود مفاجئ في ماء المرجل الذي ينتقل مع البخار. تشبه هذه العملية الآثار الناتجة عن فتح غطاء زجاجي من المياه المعبأة. ويمكن أن تكون هذه العملية بسبب التغذية غير المناسبة للمرجل أو بسبب المعايرة الزائدة للمرجل أو التقلبات المفاجئة في طلب البخار.
تقترب نقاوة البخار من الحدود غير المقبولة إذا كانت نسبة تركيز الشوائب تبلغ 1 جزء بالمليون في البخار سواء كانت منحلة أم لا (أي ما يعادل 0001ر0 % فقط). ولمعرفة ما تعنيه هذه الكمية الضئيلة فعلياً، نأخذ توربين يستخدم 227طن من البخار في الساعة ويحتوي على جزء واحد بالمليون من الشوائب. تدخل في هذه الحالة (4ر5 كجم) من الشوائب إلى التوربين خلال 24 ساعة أي ما يعادل حوالي طنين (1814 كجم) في العام الواحد. وتحدث مشاكل كبيرة إذا كانت المادة لزجة ولو بشكل جزئي.
يؤدي انتقال الشوائب بشكل زائد إلى ترسب المادة الملوثة في جهاز التسخين الزائد وعلى شفرات التوربين. ويكون للترسب في جهاز التسخين الزائد نفس أثر ترسب القشور في أنابيب المرجل، بينما يسبب ترسب الشوائب على شفرات التوربين خسارة أكيدة في فعالية التوربين. كما يؤدي هذا الأمر إلى الحد من الحمولة التي ينقلها التوربين.
هناك نوع خاص من انتقال الشوائب في المراجل التي تعمل بدرجات حرارة وضغط مرتفعة وهو انتقال السيليكا. يمكن أن تؤدي حتى لو نسبة تركيز منخفضة للغاية (من 1 – 2 جزء بالمليون) في ماء المرجل إلى أن يصبح البخار ملوثاً بالسيليكا وتغطية شفرات التوربين بطبقة قشرية سميكة وصلبة للغاية. وضبط نسبة التركيز دون 5ر0 جزء بالمليون تؤدي إلى القضاء على هذه الآثار بشكل ناجح.

قياس نسبة تركيز الهيدروجين (pH)

نسبة تركيز الهيدروجين هي مقياس للماء لبيان إذا كان المحلول حمضياً أم قلوياً ولها قيمة عددية من 1- 14 (انظر الشكل 7).


الشكل – 7 - مقياس نسبة تركيز الهيدروجين

ويشير الجدول البياني أعلاه إلى حدود نسبة تركيز الهيدروجين بالنسبة للماء الحمضي أو القلوي وتعتبر نسبة (7) نقطة محايدة وأية قيمة على يسارها تعتبر حمضية بينما تعتبر أية قيمة على يمينها قلوية. ويبين الشكل نسب تركيز الهيدروجين التي يمكن توقعها من دورة كاملة لجهاز إزالة المعادن.

المعالجة الداخلية

إن كافة الطرق التي تم بحثها أعلاه متعلقة بالمعالجة الخارجية لمياه تغذية المرجل أي معالجة المياه خارج المرجل. وفي العادة لا تكون هذه الطرق فعالة بشكل كاف بحد ذاتها وتعتبر استكمالاً لاستخدام المواد الكيماوية في المعالجة الداخلية لمياه المرجل. وبعبارة أخرى تحدث عملية المعالجة النهائية في المرجل نفسه.

تعتبر كمية ماء التعويض عند الإشارة إليها كنسبة مئوية من إجمالي كمية مياه تغذية المرجل صغيرة تماماً بما يعادل من 1% إلى 3% فقط. على افتراض أن النسبة المئوية لمياه التعويض هي 2% وكذلك على فرض أن كمية مياه تغذية المرجل هي (181,000 كجم) ساعة فإن كمية مياه التعويض المطلوبة شهرياً هي (2,700,000 كجم). في هذه الحالة تكون هناك كمية شوائب إضافية تبلغ 12 باوند شهرياً من المواد التي يمكن أن تسبب تشكل القشور والتآكل وانتقال الشوائب من خلال ماء التعويض الذي يحتوي على 2 جزء بالمليون من الشوائب. لذلك ولمنع حدوث مثل هذه الظروف فإنه من الضروري معالجة ماء المرجل داخلياً.
وبالإضافة إلى ضرورة معالجة الشوائب الموجودة في ماء التعويض، من الضروري أيضاً معالجة مسألة تسرب الماء الخام أو الطبيعي في المكثفات وفي مختلف وصلات الطوارئ. عندما تمر عبر المراجل أو توربينات الطاقة النووية فإن نسبة الشوائب يشار إليها بالأجزاء في البليون مما يجعل الماء نقياً بنسبة كبيرة جداً.
معالجة القشور المتشكلة
إن العنصر الأكثر شيوعاً من حيث الاستخدام لمنع تشكل القشور ضمن المرجل هو أحد مركبات الفوسفات. يتم إدخال الفوسفات في أسطوانة البخار بواسطة مضخة تغذية كيماوية. ويسبب الفوسفات ترسب المواد التي تسبب تشكل القشور ضمن المرجل. ويكون هذا الراسب على شكل وحل مترسب ولن يشكل هذا الراسب قشوراً ضمن المرجل بالتأكيد. تتم إزالة الوحل المترسب من المرجل عن طريق السحب المستمر Continues blow down .


إزالة الأوكسجين

بالرغم من فعالية طرق نزع الهواء الحديثة، هناك في العادة بعض العناصر التي تضاف إلى الماء لإزالة آخر أثار الأوكسجين. إن العناصر الشائعة الاستخدام في هذا المجال هي سولفيت الصوديوم (سانتوسيت) وهيدرازين. وفي الوقت الحاضر إن العنصر الأكثر استخداماً هو الهيدرازين لأنه أسهل استخداماً. تستخدم المراجل التي تعمل على معالجة المواد الصلبة بشكل منخفض الهيدرازين (السائل) لإزالة الأوكسجين. وفي حالة إضافة أي من هذين العنصرين إلى دورة التكثيف، يكون هناك نوع من الحماية للأنابيب وأجهزة التسخين وأجهزة الاقتصاد بالإضافة إلى المرجل.

التفريغ

سيتجمع ماء المرجل بوجود نسبة معقولة من انتقال الشوائب وكمية معينة من المواد الصلبة المنحلة مثل الفوسفات والسانتوسيت وسلفات الصوديوم، الخ، التي يتم إدخالها إلى المرجل. وبعبارة أخرى ستزداد باستمرار قوة المحلول حتى يتم استخدام وسيلة لإزالته أو حتى يبدأ ماء المرجل بالارتفاع أو تشكل رغوة عليه وبذلك ينقل تلك المواد مع البخار. بالطبع تعتبر الطريقة الأخيرة مرفوضة إلى حد بعيد. يجب إزالة المواد الصلبة المنحلة والمعلقة التي تدخل في نظام الماء وذلك في مكان ما. إن نقاط التجميع هي أجهزة التبخير والمراجل ولذلك يتم استخدام عملية التفريغ في كلا النوعين. تعتبر هذه العملية ببساطة إزالة المياه ذات التركيز العالي نسبياً واستبدالها بمياه تغذية ذات تركيز منخفض. وتكون نسبة عملية التفريغ إلى مياه التعويض متناسبة بشكل عكسي مع نسبة هذه التركيزات ويتم ذلك عن طريق السحب المستمر Continues blow down بنسبة 1,5m³/ h لكل 100m³/hr من ماء التغذية الداخلة لأسطوانة المرجل وكذلك هناك جدول زمني للسحب اليدوي Blow down أو بطلب من المحلل الكيمياوي . .

القلوية

يمكن أن يكون ناتج التكثيف القادم من مجمع المياه الساخنة حمضياً نوعاً ما. ويمكن أن يؤدي هذا الأمر إلى مهاجمة المعدن في أجهزة التسخين والمضخات.
يؤدي استخدام النشادر السائل إلى جعل ناتج التكثيف قلوياً ويستخدم في الغالب في معالجة المواد الصلبة بشكل منخفض في ماء المرجل. وعندما لا يتم استخدام النشادر، يستخدم المورفولين لتحييد حمضية ناتج التكثيف.











معدات تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة تسخين

إن العملية الأولى هي تحويل الطاقة الكيميائية الكامنة في الوقود إلى طاقة تسخين. وأكثر ثلاثة أنواع وقود الأحافير استخداماً هي الغاز والنفط والفحم. لن نتناول في هذا المجال استخدام الفحم كوقود.
الفرن
إن أكثر المعدات أهمية في هذه العملية هي الفرن حيث يتم الحرق الفعلي للوقود. تتوافر جميع قطع المعدات الأخرى في هذه العملية لمساعدة الفرن على العمل بكفاءة أكبر.
بالعودة إلى وحدة "إبريق الشاي"، كان لدينا نار مكشوفة تخسر حرارة في الهواء المحيط بالنار. فكانت الخطوة التالية وضع النار في صندوق فولاذي يسمى الفرن. يوفر لنا هذا عملية تحكم أفضل بحجم النار وطريقة التحكم بتدفق السخونة.
الهواء للاحتراق

كي نحرق هذا الوقود (النفط أو الغاز) ونحوله إلى حرارة، يتعين علينا تزويد كمية كبيرة من الهواء. وفي الحقيقة، يتطلب كل رطل من النفط أو الغاز حوالي 15 رطلاً من الهواء. تعتمد النسبة الدقيقة من الوقود إلى الهواء على نوعية الوقود والطريقة المستخدمة للسيطرة على الانبعاثات. إن النار المكشوفة التي بدأنا بها كانت تحصل على الأوكسجين الذي تحتاجه من الهواء المحيط بالنار. ولكن ما أن تم وضع النار في صندوق فولاذي، فقد بات من الضروري إجبار دخول الهواء إلى الفرن وتتولى مراوح الـ F.D.F تزويد الهواء المطلوب للاحتراق ليدخل الهواء إلى الفرن عبر فتحات المشاعل ويتوزع إلى هواء مركزي يساعد في الاشتعال وهواء محيطي يعمل على تنظيم الشعلة..
الأوكسجين
يأتي الأوكسجين المطلوب لدعم الاحتراق من الهواء المحيط بنا. إن الهواء مزيج مكون بشكل أساسي من حوالي 21 بالمائة من الأوكسجين وحوالي 78 بالمائة من النيتروجين من حيث الحجم. أما النسبة الباقية والبالغة 1 بالمائة فهي مكونة من كميات صغيرة من الأرجون وثاني أكسيد الكربون وغازات أخرى.
حتى في نار الخشب البسيطة، يلعب الأوكسجين دوراً في الاحتراق. يحدث تفاعل كيميائي بين الأوكسجين في الهواء ووقود الخشب. لا يدخل النيتروجين والغازات الأخرى الموجودة في الهواء في هذا التفاعل ولكنها تحمل بعيداً غازات الاحتراق.
إذا وضعنا غطاء على نار المخيم، سرعان ما تخمد النار بسبب أن الأوكسجين الموجود في الهواء المحبوس داخل الغطاء قد استهلك. إذا رفعنا الغطاء قبل أن تخمد النار بالكامل، يتوفر الأوكسجين من الهواء المحيط مرة أخرى وتستمر النار.
إذا وصلت شرارة إلى مجرى من غاز الأوكسجين النقي فإنه سيلتهب في احتراق عنيف. يتعين اتخاذ الحذر عند العمل بقرب خزانات الأوكسجين.
الإشعال

قبل حدوث الاشتعال أو الاحتراق يجب أن يتوافر لدينا الوقود والهواء والحرارة. عند هذه النقطة، يتم مزج الوقود والهواء داخل الفرن. أما المكون الباقي المطلوب فهو الحرارة. يتم توفير الحرارة بواسطة مشعل ابتدائي igniter وهو الذي يرفع الحرارة إلى حد درجة حرارة الإشعال. إنها درجة الحرارة المطلوبة التي يحترق عندها الوقود. ما أن يتم الوصول إلى درجة حرارة الإشعال المطلوبة وتبدأ عملية الاحتراق، يمكن إطفاء المشعل الابتدائي عندها. يستمر الاحتراق بسبب الحرارة التي يوفرها الوقود المحترق. إن المبدأ مماثل لمبدأ إشعال نار المخيم بعود كبريت، فما أن تبدأ نار المخيم بالاشتعال حتى تستمر بنفسها.


الاحتراق
عندما يحترق الوقود، يحدث تفاعل كيميائي بين الوقود والهواء. إن الهواء مكون بشكل أساسي من هذه الغازات: نيتروجين 78%، أرجون 1%، و21% أوكسجين من حيث الحجم. إن العنصر الوحيد المستخدم في الاحتراق هو الأوكسجين. عندما يمتزج الوقود والهواء معاً ويتم تسخينهما إلى درجة الاشتعال، يمتزج الأوكسجين المتوافق في الهواء مع الكربون في الوقود لتشكيل أحد الغازات التالية، ثاني أكسيد الكربون (CO2) أو أول أكسيد الكربون (CO). تحدد كمية الأوكسجين الموجودة خلال عملية الاحتراق الغاز الذي سيتشكل. يتعين تجنب أول أكسيد الكربون حيث أنه يعني أن الوقود قد احترق جزئياً فقط ويطلق فقط نصف حرارته الكامنة. يمكن إطلاق المزيد من الطاقة إذا امتزج أول أكسيد الكربون مع المزيد من الأوكسجين لتشكيل CO2 في سبيل الحصول على قدر أكبر من الحرارة من الوقود.
الهواء الزائد
للحصول على كل ثاني أكسيد الكربون الممكن من التفاعل، يتعين تزويد هواء أوكسجين يزيد عن الكمية النظرية وهكذا يمكن الحصول على أكبر قدر من الحرارة من الوقود. مع هذا، إذا تم تزويد كمية كبيرة جداً من الهواء فإنها تجعل الوحدة أقل كفاءة بفرض حرارة أكبر على المدخنة والتي يمكن استخدامها لتسخين المياه في المرجل. إذا تم تزويد كمية ضئيلة جداً من الهواء، فإننا نخسر الحرارة وإذا تم تزويد كمية كبيرة جداً من الهواء فإننا نخسر الحرارة أيضا . إن الوضع الأمثل هو تزويد الكمية المطلوبة تماماً من الهواء لحرق الوقود إلى ثاني أكسيد الكربون. مع هذا، لا يمكن الحصول على امتزاج كامل للوقود والهواء. ولهذا، يتم تزويد كمية زائدة من الهواء. ويشار إلى هذه الكمية الهواء الزائد.
إن منتجات الاحتراق، المشار إليها باسم غازات المداخن، الناتجة عن الاحتراق الكامل للوقود مع كمية الهواء المزودة نظرياً تتكون بشكل رئيسي من النيتروجين وثاني أكسيد الكربون. عند استخدام كمية هواء بما يزيد عن الحد النظري، سيتواجد أوكسجين غير متحد. يمكن التعرف على عدم اكتمال الاحتراق من خلال وجود أول أكسيد الكربون. وهكذا، يوفر تحليل غازات المداخن أساساً للحكم على اكتمال الاحتراق.
السخان الأولي للهواء
تنتج عملية الاحتراق عن الحرارة. ولن تبدأ هذه العملية إلى أن يصل الوقود إلى درجة حرارة الاشتعال. يجب القيام بكل ما يلزم للحفاظ على درجة الحرارة العالية هذه في الفرن. وهذا يرجح إمكانية اللجوء إلى تسخين الهواء للاحتراق وزيادة الكفاءة. آخذين هذه العوامل بعين الاعتبار، يتضمن الرسم التالي هذه التحسينات (انظر الشكل 5).
يمكن استخدام الوقود لتسخين الهواء قبل دخوله إلى الفرن. وبما أن وقود هذه النار الإضافية سيزيد التكلفة، فسيكون مجدياً أكثر استخدام بعض الحرارة المهدورة في المدخنة لتسخين الهواء. إن وضع ملف تسخين في طريق الغازات إلى المدخنة يوفر الحرارة الضرورية لتسخين الهواء قبل دخوله للفرن. وهكذا، أصبحت مسخنة الهواء الدوارة ( R.A.H ) الآن جزءاً لا يتجزأ من كل نظام مولد بخار. وعليه، يشتمل نموذجنا الخاص بوحدة الطاقة على سخان هواء (انظر الشكل 8 ).

الشكل - 8- سخان هواء أولي بسيط


والآن، تتجه غازات الاحتراق إلى الأعلى عبر المرجل (إبريق الشاي). في أعلى الفرن، تدفع الغازات بقوة إلى الأسفل وتمر عبر سخان هواء (انظر الشكل9).. ، تم الاعتماد على تيار طبيعي لحرق الوقود. تم توفير التيار الطبيعي عبر المدخنة باستخدام الفارق في الوزن بين الغاز الساخن والهواء البارد. إن هذا المبدأ هو نفسه المطبق في المدخنة المنزلية.


الشكل 9- سخان هواء

مع استخدام الأفران المزودة بحارق دوامي أولاً ومن ثم حارقات الوقود، تطلب الأمر توفير وسائل لإجبار مرور الهواء عبر الوقود من أجل تسريع الاحتراق. يمكن توفير تيار ميكانيكي عبر وسيلتين مختلفتين. لقد ناقشنا إحداها عندما تكلمنا عن وجود مروحة تجبر الهواء على الدخول إلى الفرن وسميناها مروحة التيار ألقسري ( Forced draft fan ) .
أما الوسيلة الأخرى فهي استخدام مروحة إضافية أمام المدخنة لسحب الغازات من الفرن. تسمى هذه الوسيلة مروحة التيار المستحث (Induced – draught fan ) ( (انظر الشكل10 ).

منظومة الهواء والغازات
المواصفات الفنية للمراوح

المواصفات الفنية لمراوح Induced – draught fan ( I.D.F ) :

• الطراز OД-28,5 IГMД
• سعة الغازات المحترقة المدفوعة 585×10³ m³/ h
• الضغط الكلي للمروحة 384 kg / m²
• أقل سرعة المروحة 595 r p m
• أقصى سرعة للمروحة 600 r p m
• أقصى درجة حرارة للغازات المسحوبة . Cº 200
• الفولتية 6 kv
• أقصى تيار مسموح به 160A
•
المواصفات الفنية لمراوح Forced – draught fan ( F.D.F ) :

• الطرازH - 32Б Д В
• سعة الهواء المدفوع بدرجة حرارة 30Cº . m³/ h ³10 × 375 / 475
• الضغط الكلي للمروحة 620 / 405 kg / m²
• أقل سرعة للمروحة ( للسرعة الأولى ) 740 / 590 r p m
• أقصى سرعة للمروحة ( للسرعة الثانية ) 750 / 600 r p m
• أقصى درجة حرارة للهواء المسحوب 150Cº
• الفولتية 6kv
• أقصى تيار للسرعة الأولى 100A
• أقصى تيار للسرعة الثانية 121A


المواصفات الفنية لمراوح Gas recirculation fan ( G.R.F ) :
• الطراز ГД – 20 / 500 У
• سعة الغازات المدفوعة بدرجة حرارة 300Cº 200×10³ m³/ h
• الضغط الكلي للمروحة 570 kg / m²
• اقل سرعة للمروحة 985 r p m
• أقصى حرارة للغازات المدفوعة 400Cº
• الفولتية 6kv
• أقصى تيار مسموح به 57A

خطوط الهواء
تقوم مراوح الـ F.D.F مراوح التيار ألقسري بسحب الهواء من الجو ودفعه إلى الفرن لكي يساعد في اشتعال واحتراق الوقود ولزيادة كفاءة الفرن يمر الهواء بعدة مراحل لرفع درجة حرارته لكي لايعمل على تخفيض حرارة الفرن إذا كان باردا . فإذا كان العمل على الوقود السائل يجب إدخال مسخنة الهواء بالبخار ( Steam air heater ) بالعمل ليخرج الهواء منها بدرجة حرارة 80C° لان مخلفات الوقود السائل تحتوي على الكبريت وعندما يكون الهواء باردا ورطبا يتكون حامض الكبريتيك من تفاعل الماء مع الكبريت ويؤدي هذا الحامض إلى تآكل سلال مسخنة الهواء الدوارة ومجاري الغازات . وهناك خط لتدوير الهواء الساخن يعمل على إعادة قسم من الهواء الحار بعد
الـR.A.H إلى سحب مراوح F.D.F لمساعدة S.A.H في فصل الشتاء أو إذا كانت قسم من خطوطها معزولة لوجود نضح فيها وبهذا يجب أن يدخل الهواء إلى الR.A.H بحرارة 80Cº وعندما يمر الهواء على صفائح سلال مسخنة الهواء الدوارة Regenerative air heater يكتسب الحرارة من الغازات المارة فيها والتي تدخل إليها بحرارة 350 – 380C° وتخرج بحرارة 150 – 180C°في حين يخرج الهواء بدرجة حرارة 280 – 300C° . يلتقي بعدها خطي الهواء الخارجين من جهتي A & B في مجمع واحد يخرج منه خطين احدهما يتوزع على المشاعل العلوية والآخر على المشاعل السفلية كما في الشكل (10 ) ويتفرع خط الهواء لكل مشعل إلى خطين احدها مركزي يساعد على الاشتعال ويدخل من وسط المشعل بواسطة ريش موجهة ثابتة عددها 18 ريشة ونسبة الهواء المركزي إلى الكلي ⅓ . والآخر محبطي يساعد على تنظيم الشعلة ويدخل للمشعل من حوله بواسطة ريش بعكس اتجاه ريش الهواء المركزي عددها 24 ريشة تعمل على نشر الشعلة وإعطائها الشكل الطبيعي .
• يتم تنظيم ضغط وكمية الهواء في الفرن حسب حمل الوحدة عن طريق منظمات مراوح F.D.F
• يتم تنظيم حرارة الهواء بعد S.A.H بحدود 80C° عن طريق المنظم على خط البخار الداخل لمسخنة الهواء بالبخار من كل جهة .
• يتم تنظيم ضغط الهواء داخل الـ Hot box بحدود 10kg / m² عن طريق المنظم على خط الهواء الداخل إلى الـ Hot box .

مراوح دفع الهواء F.D.F
إن مراوح التيار القسري( F.D.F ) هي مراوح طرد مركزي تزود الهواء المطلوب للاحتراق. يكون الهواء في العادة نظيفاً ويسحب من الجو الخارجي. ولهذا فإن هذه المروحة لا تحتاج إلى المعادن الخاصة ولوحات البلى المستخدمة في مراوح التيار المستحث ( I.D.F ) . مع هذا، وبسبب أن هذه الأداة دوارة، فقد تنشأ مشاكل اهتزاز، إلا أنها ليست متكررة أو كبيرة بشكل عام كما هو الحال في مراوح التيار المستحث.ويكون زيت البيرنكات فيها ثابت داخل البيرنك وعلية زجاجة لمراقبة مستوى الزيت في البيرنك وعلى كل بيرنك خط تبريد من الدائرة الوسطية ( شكل رقم 18) وكذلك يوجد على كل بيرنك متحسس ينقل درجة حرارة البيرنك إلى السيطرة وتظهر إشارة عند وصول حرارة البيرنك إلى 70Cº .ويعمل محرك هذه المروحة بسرعتين سرعة أولى وتكفي لحد 150 – 160 MW وعند زيادة الحمل إلى أكثر من ذالك يجب تحويلها إلى السرعة الثانية . وتتحول المروحة إلى السرعة الثانية تلقائيا إذا أكمل المنظم الخاص بها الفتح 100% . وكذالك تتحول إلى السرعة الثانية تلقائيا عند عزل نصف مرجل بجهاز الحماية 50%



مروحة دفع الهواء F.D.F شكل رقم ( 18 )




عزل F.D.F للصيانة

1 . النزول بالحمل الى 100 MW .
2 . نقل الحمل من مراوح الجهة المراد إطفائها إلى الجهة الثانية وإطفاء المراوح وعزل
الكهربائية عنه.
3 . غلق صمامات الدخول والخروج للهواء والغازات وBy pass الهواء وصمام تدوير الهواء
الساخن وغلق البخار عن S.A.H للجهة المعزولة وعزل الكهربائية عن الصمامات .
4 . إذا كانت الصيانة على البيرنكات يجب غلق صمامات ماء التبريد.
5 . إذا كانت الصيانة على دكت الهواء توضع سدادة على الدكت بعد المروحة .
6 . ربط الصمامات بسلاسل وقفلها موقعيا ووضع علامات تحذيرية تشير إلى الصيانة في موقع
العمل .
خطوط الغازات
تقوم مراوح الـ I.D.F بسحب الغازات من الفرن فتخرج الغازات بعد المقتصدة Economizer بدرجة حرارة 350 – 380C° ثم يتفرع مجرى الغازات على جهتي المرجل فيدخل إلى مسخنة الهواء الدوارة R.A.H ونتيجة التبادل الحراري مع الهواء تخرج الغازات بدرجة حرارة 150 – 180C° ويتم السيطرة عليها عن طريق المنظم على خط By pass الهواء على الـ R.A.H . ويجب أن لاتقل عن هذه الحدود عند العمل على الوقود السائل خوفا من تحرر حامض الكبريتيك الذي يسبب تآكل للصفائح والدكتات . أما في بداية التشغيل على الوقود السائل فيجب أن يكون سحب الغازات عن طريق خطوط By-pass الغازات دون المرور بمسخنات الهواء الدوارة لحين ارتفاع درجة حرارة الغازات إلى أكثر من 150C° عندها يتم تحويل الغازات إلى مسخنات الهواء الدوارة وغلق الـ By – pass شكل رقم ( 10 )
• يتم تنظيم الفاكيوم بالفرن من 0 إلى - 10 kg / m² عن طريق منظمات مراوح الـ ) I.D.F ) .
• يتم تنظيم حرارة الغازات الخارجة من الـ R.A.H بحدود 150 – 180C° عن طريق المنظم على خط By-pass الهواء على الـ R.A.H .
مراوح سحب الغازات I.D.F
إن مراوح التيار المستحث هي مراوح طرد مركزي تتولى سحب منتجات الاحتراق (غازات المداخن)، الساخنة والتآكلية والحاكة. تعطى المراوح التي تتناول هذا النوع من الغازات اهتماماً خاصاً عند تصميمها ( معادن خاصة مقاومة للحرارة، معادن تتحمل الآثار الحاكة للغبار والرماد، لوحات بلى يمكن استبدالها عندما تبلى، وفي بعض الأحيان تكون هناك طبقات تغطية خاصة تقاوم الأثر ألتآكلي للغازات في هذه المراوح ) . في الأفران غير المضغوطة ومنها المستخدم في محطتنا يجب سحب الغازات عن طريق هذه المراوح لكي لا تولد ضغط يؤدي إلى خروج النار من الفرن ويمنع دخول الهواء الذي يساعد على الاشتعال وبالنتيجة لا يحترق الوقود احتراقا كامــــلا . ويتم تنظم الفاكيوم بالفـــرن مــن kg / m² - 10 إلى -5 عن طريق منظمات مراوح I.D.F وتتكون المروحة من مرحلتين لزيادة كفاءتها وكما في الشكل ( 12 ) . وتوجد على المحرك الكهربائي حمالات ( Bearing ) عدد ( 2 ) ويكون الزيت فيها ثابت وعليه خط تبريد من الدائرة الوسطية وزجاجة لمراقبة مستوى الزيت في البيرنك وكذلك توجد على المحرك الكهربائي مراوح تبريد عدد ( 3 ) لتبريد ملف المحرك . أما البيرنكات الثالث والرابع والبيرنك الخامس فيتم تزييتها عن طريق محطة التزييت الخاصة بالمروحة لان بيرنكات المروحة تتأثر بحرارة الغازات الحارة المارة عبر المروحة وعليه يجب أن يتبدل الزيت داخل البيرنك باستمرار لكي لا ترتفع درجة حرارته . وتوجد على البيرنك الخامس مروحة تبريد لأنه يقع داخل تجويف في مجرى الغازات الحارة ولابد انه يتأثر بحرارة الجو المحيط به .

عزل مروحة I.D.F للصيانة


1 . النزول بالحمل الى 100MW .
2 . نقل الحمل من مراوح الجهة المراد إطفائها إلى الجهة الثانية واطفاء المراوح وعزل الكهربائية
عنه .
3 . غلق صمامات الدخول والخروج للهواء والغازات على الـ R.A.H وعزل الكهربائية عنها .
4 . بعد توقف المروحة يعشق الموقف على المحور Rotor .
5 . اذا كانت الصيانة على البيرنكات يجب غلق خطوط الزيت الذاهبة الى البيرنكات وغلق ماء التبريد .
6 . اذا كانت الصيانة على دكت الغازات يجب وضع حاجز ( plug ) قبل وبعد المروحة .
7 . اطفاء مروحة تبريد البيرنك الخامس وعزل الكهربائية عنها .
8 . ربط الصمامات بسلاسل وقفلها موقعيا ووضع علامات تحذيرية تشير الى الصيانة في موقع العمل








مروحة I.D.F شكل رقم ( 12 )



تدوير الغازات

عند زيادة حمل الوحدة إلى أكثر من 70mw يتم تشغيل مراوح تدوير الغازات ( (G.R.F) Gas recirculation fan لتحسين كفاءة الفرن بإعادة قسم من الغازات الساخنة إلى الفرن لزيادة تيارات الحمل وبالتالي زيادة حرارة البخار في مراحل الـ Super heater وكذلك لإبعاد الشعلة عن الجدار الأمامي للفرن ويوجد خط By-pass هواء على كل مروحة يقوم بهذه المهام عند عزل المروحة عن العمل يفتح تلقائيا عند انطفاء المروحة .. إن البيرنك الأول والثاني ( بيرنكات محرك المروحة ) من نوع محامل الكريات pall bearing يتم تزييتها بالشحم وتكون داخل المحرك في حين البيرنك الثالث والرابع يكون الزيت فيها ثابت وعليها زجاجة لمراقبة مستوى الزيت في البيرنك وعلى البيرنك خط تبريد من الدائرة الوسطية ( شكل رقم 19 ). ويلتقي دفع المروحتين في مجمع من جهة الجدار الأمامي تتفرع منه 18 مجرى تدخل للفرن من خلال فتحات في الجدار الأمامي موزعة على عرض الجدار مقابل المشاعل شكل رقم ( 10 )
• يتم تنظيم حرارة الـ Hot reheat بحدود 540C° عن طريق منظمات مراوح الـ G.R.F وفي الحالات الطارئة يستخدم الانجكشن الاضطراري للسيطرة عليها عند زيادة الحرارة عن 540C° .


مراوح تدوير الغازات G.R.F






مروحة تدوير الغازات شكل رقم ( 19 )



أجهزة السيطرة والقياس لمنظومة الهواء والغازات
أجهزة الترابط Interlock :
1. لايسمح هذا الجهاز لمروحة F.D.F بالعمل قبل مروحة I.D.F .
2. عند توقف إحدى مراوح I.D.F تتوقف معها مروحة F.D.F وتغلق صمامات الدخول والخروج للهواء والغازات لنفس الجهة .
3. عند توقف إحدى مراوح F.D.F تتوقف معها مروحة I.D.F وتغلق صمامات الدخول والخروج للهواء والغازات على الـ R.A.H لنفس الجهة وتتحول مروحة F.D.F تلقائيا للجهة الثانية الى السرعة الثانية . وكذلك تتحول مراوح الـ F.D.F إلى السرعة الثانية عندما يفتح المنظم الخاص بها فتحة كاملة 100% .
4. يستمر محرك الـ R.A.H بالعمل في كل الحالات المذكورة أعلاه .
5. عند توقف محرك الـ R.A.H تتوقف مراوح F.D.F و I.D.F لنفس الجهة .
6. عند انطفاء مروحة G.R.F يفتح الصمامين على خط الهواء الـ By pass على المروحة .
أجهزة الحمايـــــــة :
1. عند انطفاء مروحتي 2 I.D.F يعمل جهاز الحماية على إيقاف المرجل . لان ذلك سيولد ضغط داخل الفرن مما يؤدي إلى خروج النار إلى خارج الفرن وتسبب حريق وكذلك احتراق غير كامل للوقود داخل الفرن.
2. عند انطفاء مروحتي 2 F.D.F يعمل جهاز الحماية على إيقاف المرجل لتوقف دخول الهواء الذي يساعد على الاشتعال إلى الفرن . ولكن تبقى إحدى مراوح الـ I.D.F بالعمل لتهوية الفرن .
3. عند انطفاء محركات الـ R.A.H للجهتين يعمل جهاز الحماية على إيقاف المرجل . لآن توقف الـ R.A.H وبقاء مرور الغازات الحارة فيها من جهة الغازات والهواء البارد من جهة الهواء يؤدي إلى انحناء محور المسخنة . وكذلك مرور الغازات الحارة عبر مروحة I.D.F يؤدي إلى ارتفاع حرارة البيرنك الخامس لأنه يقع في تجويف داخل مجرى الغازات .
4. عند انخفاض ضغط الهواء الداخل للفرن إلى 10kg / m² وخصوصا عندما يكون المرجل يعمل على الغاز يعمل جهاز الحماية على إيقاف المرجل خوفا من حدوث انفجار داخل الفرن
5. عند زيادة الفاكيوم داخل الفرن إلى – 50 kg / m² يعمل جهاز الحماية على إيقاف المرجل لان زيادة الفاكيوم يؤدي إلى انطفاء الشعلة .
ملاحظـــــــــة :
• عند انطفاء المرجل بأي جهاز حماية تبقى المراوح بالعمل عدا ما مذكور أعلاه وذلك لتهوية الفرن ويجب إطفائها بعد عشرة دقائق من قبل مشغل الوحدة .
• زيادة الفاكيوم بالفرن تؤدي الى انطفاء الشعلة . وانخفاض الفاكيوم يؤدي الى خروج النار من الفرن وتسبب الحرائق .
• يتم التعرف على توقف دوران R.A.H من خلال أجهزة قياس حرارة الهواء والغازات فتزداد حرارة الغازات الخارجة وتنخفض حرارة الهواء الخارج من R.A.H .
الصندوق الحار HOT BOX
الغرض من هذا الصندوق هو عزل نهايات الـ SUPER HEATER الموجودة بداخله والتي تحوي على البخار المحمص العالي الحرارة عن الجو الخارجي . لذلك يجب إدخال الهواء الساخن والخارج من الـ R.A.H بدرجة حرارة 280 – 300Cº وبضغط 10kg / m² ليقوم بالفوائد التالية
1. تقليل التمددات والتقلصات ( stresses ) الحاصلة بسبب الفرق بين درجة حرارة معدن الأنبوب وحرارة الجو الخارجي المحيط به .
2. يعمل على تقليل الخسائر أو فقدان الحرارة من المعدن إلى الجو الخارجي .
مسخنة الهواء بالبخار Steam air heater
تدخل مسخنة الهواء بالبخار للعمل عند استخدام الوقود السائل فقط لرفع درجة حرارة الهواء الداخل إلى الـ R.A.H إلى 80C° وذلك لان مخلفات الاحتراق للوقود السائل تحتوي على الكبريت وفي حالة وجود رطوبة داخل الـ R.A.Hيتكون حامض الكبريتيك من تفاعل الماء مع الكبريت والذي يؤدي الى تآكل الصفائح ومجاري الغازات ويتم تسخين الهواء بالبخار من المخفضة 13 / 6kg / cm² أو من البليدر الرابع وتتم السيطرة على الحرارة من خلال المنظم على خط البخار الداخل للمسخنة وتتكون المسخنة من ستة خطوط تتوزع على عرض المسخنة حيث يمر البخار في أنابيب خاصة ملفوفة برقائق تساعد في عملية نقل الحرارة من أنابيب البخار إلى الهواء المار من خلالها وكل خط معزول عن الآخر بحيث يمكن عزله في حالة وجود ليك بغلق صمامي الدخول والخروج ( شكل رقم 11 ). ويمكن التعرف على وجود ليك في إحدى الخطوط من خلال نضح ماء ( بخار متكثف ) من مجرى ( دكت ) الهواء أسفل S.A.H ولتحديده في أي خط منها يتم عزل الخطوط واحد بعد الآخر مع الانتظار لمدة معينة وعزل الخط الذي توقف نضوح الماء عند عزله ولا يجوز ترك استمرار وجود الماء من النضح داخل مجرى الهواء لأنه حتما سيدخل مع الهواء إلى الـ R.A.H . ونتيجة التبادل الحراري سيتكثف البخار ففي بداية التشغيل يفتد درين S.A.H إلى الساقية لحين تحسن نسبة الحديد وعندها يتم غلق درين الساقية أولا وتحويله إلى التورباين .
يوجد خط تدوير الهواء الساخن ( الخط الشتوي ) يعمل على إعادة الهواء من بعد الـ R.A.H إلى سحب مراوح F.D.F لرفع درجة حرارة الهواء ويستخدم عندما يكون الجو باردا أو عند عزل قسم من خطوط الـ S.A.H وعدم إمكانية الحصول على 80C° ويدخل المنظم الموجود على هذا الخط تلقائيا عند نزول حرارة الهواء إلى 29Cº .
مسخنة الهواء بالبخار steam air heater شكل رقم ( 11 )


محطة تزييت مراوح الـ I . D .F
1. سعة خزان الزيت للمنظومة 400L . ( شكل رقم 13 )
2. ضغط الزيت الذاهب للبيرنكات 2,8 kg / cm² .
3. فرق الضغط على المصفى filter يجب أن لايزيد عن 0.8 kg /cm² .

أجهزة السيطرة والقياس

1. انخفاض ضغط الزيت بعد المضخة إلى 1,5kg / cm² تعمل المضخة الاحتياط مع ظهور إشارة .
2. عند انطفاء المضخة المشتغلة تعمل المضخة الاحتياط مع ظهور إشارة .


الإشارات

1. عند ارتفاع الحرارة على أي بيرنك من بيرنكات المروحة إلى 70Cº .
2. عند انخفاض مستوى الزيت في الخزان .
3. عند انطفاء إحدى المراوح الثلاث على المحرك الكهربائي للمروحة أو مروحة تبريد البيرنك الخامس .

أجهزة الحمايــــــة

1. انخفاض ضغط الزيت الذاهب إلى البيرنكات إلى 1 kg / cm² يعمل جهاز الحماية على إيقاف المروحة خلال 60ثانية .
2. عند انعدام جريان الزيت في خطوط الزيت الراجع من احد البيرنكات إلى الخزان .
3. هناك جهاز حماية كهربائي على المروحة عند حدوث over load على المحرك الكهربائي .

عزل محطة تزييت ال I.D.F للصيانة

1- إيقاف I.D.F وفصل الفولتية عنها
2- ربط البيرك الخاص و الـ I.D.F
3- فصل الفولتية الخاصة بمضخات الزيت
4- يجب أن تكون منظومة الحريق جاهزة في مكان الصيانة ومهيأة للعمل وإبلاغ عمال الإطفاء بمكان العمل
5- إذا كان العمل على خزان الزيت يجب تفريغ الزيت منه
6- يكون قطع المعادن واللحيم في هذه المنطقة ممنوع
7- إذا كان هناك ليك في المنظومة يجب تنظيف المنظومة بكاملها وإزالة آثار الليك وتهوية المكان لتهيئة العمل للصيانة
8- إذا استخدم مصباح متنقل يجب أن يكون من النوع الغير قابل للانفجار







محطة تزييت مراوح I . D .F شكل رقم ( 13 )




مسخنة الهواء الدوارة
Regenerative air heater
إن محور المسخنة عمودي على ارتفاع 2,25 m ومقسمة إلى أربعة أجزاء والمحيط إلى 24 جزء مثبتة بقطع معدنية وتسمى منطقة دخول الهواء وخروج الغازات بالجزء البارد في حين تسمى منطقة خروج الهواء ودخول الغازات بالجزء الحار . وفي كل لحظة عند دوران المسخنة يوجد 13جزء في حيز الغازات وتسعة أجزاء في حيز الهواء والجزئين الباقيين في منطقتي العزل التي تعزل منطقة الغازات عن منطقة الهواء . ويتم تدوير المحور بواسطة محركات كهربائية يكون إحداهما بالعمل والآخر بالاحتياط وسرعة دوران المسخنة 2 – 3 دورة بالدقيقة . ولكل مسخنة بيرنك علوي وبيرنك سفلي يتم تزييت البيرنك العلوي بالشحم وعليه خط ماء تبريد من الدائرة الوسطية أما البيرنك السفلي فيتم تزييته عن طريق محطة تزييت خاصة بذلك . أما تنظيم السلال داخل المسخنة فتكون حول المحور بثلاث طبقات , الطبقتين الأولى والثانية من الأعلى تكون في القسم الحار وعلى ارتفاع 1,2 m ومملوءة بصفائح نقل الحرارة بسمك 0,6mm وتكون متعرجة لزيادة المساحة السطحية لتزيد من قابلية الصفيحة في نقل الحرارة . أما الطبقة الثالثة والتي على ارتفاع 60cm وهي أكثر مقاومة للتآكل وبسمك 1,2 mm . ان صفائح نقل الحرارة تنتقل بالتناوب أثناء دوران المسخنة من مجرى الغازات الساخنة إلى مجرى الهواء البارد فتتم عملية التبادل الحراري بين الهواء والغازات شكل رقم ( 14 و 15) فيخرج الهواء بدرجة حرارة 280 – 300 Cº ويجب أن تخرج الغازات بدرجة حرارة 150 – 180 Cº ويتم السيطرة عليها عن طريق منظم By pass الهواء على R.A.H فكلما قل الهواء داخل المسخنة زادت حرارة الغازات والعكس صحيح لان نزول الحرارة اقل من هذه الحدود يؤدي إلى تكون حامض الكبريتيك الذي يسبب تآكل مجاري الغازات ومراوح الـ I.D.F . لذلك وفي بداية التشغيل يجب أن يكون الغازات عن طريق خطوط By pass الغازات على R.A.H لحين ارتفاع حرارة الغازات أكثر من 150Cº عندها يتم تحويل الغازات إلى الـ R.A.H وتغلق صمامات الـ By pass .


مسخنة الهواء الدوارة R.A.H شكل رقم ( 14 )


مسخنة الهواء الدوارة R.A.H شكل رقم ( 15 )


تنظيف أو غسل مسخنة الهواء الدوارة R.A.H
إن مرور الغازات داخل مسخنة الهواء الدوارة باستمرار يؤدي إلى تراكم مخلفات الاحتراق على الصفائح مما يؤدي إلى انسداد الفتحات التي تتخلل صفائح السلال مما يعيق مرور الهواء خلالها فيؤدي ذالك إلى زيادة فرق ضغط الهواء قبل وبعد الـ R.A.H وعليه يجب غسلها وهناك طريقتان للغسل حيث يتم غسلها بالبخار عن طريق منظومة خاصة بذلك حيث تجهز بالبخار من الـ Cold reheat ويجب فتح الدرين على الخط وطرد البخار المتكثف قبل البدء بالغسل ويجري هذا التنظيف يوميا للمحافظة على كفاءة مسخنة الهواء الدوارة . وعندما لايؤدي هذا الغسل دوره في تقليل فرق الضغط يجب غسلها بالمحلول الكيمياوي ( القاعدي ) والذي يتم تحضيره في المختبر الكيمياوي . وبعد عزل نصف مرجل يبدأ الغسل بفتح الصمام الكهربائي على خط التنظيف وتنظيم الضغط 4kg / cm² وفتح الدرينات إلى الساقية على جهتي الهواء والغازات وفتح الصمام اليدوي الأول من الصمامات اليدوية الأربعة الموزعة على أجزاء المسخنة لمدة خمسة عشر دقيقة بعدها يغلق ويفتح الصمام اليدوي الثاني ثم الثالث ثم الرابع ( الشكل رقم 16 ) ولايجوز فتح اكثر من صمام في آن واحد لان الدرينات لاتتمكن من تصريف المحلول ويجب أن يجري المحلول ضمن الساقية ومنها إلى الحفرة وتشغيل المضخات الشاقولية وعدم السماح للمحلول بالخروج من الساقية للمحافظة على نظافة موقع العمل .


غسل R.A.H بالمحلول القاعدي شكل رقم ( 16 )


تبديل محرك مسخنة الهواء الدوارة R.A.H


1. النزول بحمل الوحدة إلى 100MW وعزل نصف مرجل وإيقاف محرك الـ R.A.H .
2. فحص المحرك المراد إدخاله بالعمل قبل تعشيقه والتأكد من صلاحيته وإطفاءه .
3. سحب المحرك المراد تبديله عن طريق العتلات الخاصة به .
4. تعشيق المحرك المراد إدخاله بالعمل .
5. الاتصال بمشغل الوحدة لتشغيل المحرك والتأكد من صلاحيته موقعيا وعدم وجود أي مشاكل مثل الاهتزاز أو صوت غير طبيعي أو نضوح زيت وعندما لا تكون هناك ملاحظات يتم إعادة نصف المرجل والصعود بحمل الوحدة ومراقبة عمل المحرك وحرارته علما إن هناك اشاره عند ارتفاع حرارة المحرك إلى 60C° .




منظومة تزييت مسخنة الهواء الدوارة R.A.H



توجد في المحطة منظومة تزييت واحدة لكل وحدتين تقوم بتزييت البيرنك السفلى لمسخنات الهواء الدوارة أما البيرنك العلوي فبتم تزييته بالشحم وعليه خط تبريد من الدائرة الوسطية . وتحتوي على مايلي : ( الشكل رقم 17 )
1. خزان الزيت ويوجد عليه gauge glass لمراقبة مستوى الزيت ودرين للتفريغ .
2. مضختي تزييت إحداهما بالعمل والثانية بالاحتياط .
3. فلترين لتنقية الزيت إحداهما بالعمل والآخر بالاحتياط .
4. يوجد خط تدوير circulation لتنظيم الضغط الذاهب للبيرنكات حيث ينظم الضغط عن طريق الصمامات اليدوية على خطوط الزيت الداخلة للبيرنكات وصمام التدوير ومراقبة الزيت الراجع للخزان من خلال الزجاجات الموجودة على الخطوط الراجعة من البيرنكات إلى الخزان . فعندما تكون هناك زيادة في الضغط فان الزيت سينضح من البيرنك ويصب أسفل الـ R.A.H أما عندما يكون قليل فسيتوقف الراجع ويمكن اكتشافه من خلال الزجاجات ويؤدي ذلك إلى ارتفاع حرارة البيرنك السفلي لان الزيت سيبقى ثابت داخل البيرنك . علما أن هناك إشارة عند ارتفاع حرارة البيرنك إلى 60Cº .
5. يمكن إيقاف المنظومة عن العمل أثناء عمل الوحدة لمدة لاتزيد عن ثمان ساعات مع مراقبة حرارة البيرنك السفلي لمسخنات الهواء الدوارة وذلك لان سرعتها قليلة ولوجود ماء تبريد من الدائرة الوسطية على البيرنك
6. زيت الأجهزة الدوارة هو زيت خاص بهذه الأجهزة لذا يجب التأكد من نوعية الزيت قبل إضافته للخزان .









محطة تزييت مسخنة الهواء الدوارة شكل رقم ( 17 )





المواد القابلة للاحتراق (الوقود)
إن أكثر المواد القابلة للاحتراق أو أنواع الوقود شيوعاً المستخدمة في وحدات الطاقة هي الفحم والنفط والغاز. تعطي هذه المواد كمية كبيرة من الحرارة. إن العناصر الأساسية القابلة للاحتراق في أنواع الوقود هذه هي الهيدروجين والكربون.
كيف يحترق الوقود

تحترق بعض الأشياء بسهولة أكثر من غيرها. بشكل عام، يمكننا القول بأن لا شيء يحترق حقاً ما لم يتحول إلى حالة غازية. يحترق وقود معين بسهولة إذا ما كان أصلاً بشكل غازي.
من المستحيل إحراق الفحم بعود ثقاب. لا ينتج عود الثقاب حرارة كافية لبدء العملية بسبب حجم الفحم. مع هذا، يتسبب استخدام مادة متطايرة مثل سائل الولاعة بحدوث الاحتراق بسهولة أكبر. يتبخر سائل الولاعة عند درجة الحرارة المحيطة وتكون حرارة عود الثقاب أكبر مقارنة بالبخار المحيط بها، ولهذا يمكن لعود الثقاب أن يبدأ عملية الاحتراق. إن الحرارة التي يعطيها السائل المحترق يبخر المواد القابلة للاحتراق في الفحم ويشعلها.إذا أخذنا أي وقود أحفوري وسخناه، ينتج الوقود عدة أنواع مختلفة من الغازات. هذه الغازات هي هيدروجين وأول أكسيد الكربون وهيدروكربونات مماثلة للميثان. أخيراً، ما يتبقى هو الكربون الصلب والشوائب. إذا ما أضيف الهواء إلى الكربون، ينفذ الأوكسجين الموجود في الهواء إلى السطح ويكسر ذرات الكربون. تحدث عملية الاحتراق عندما تتحد ذرات الكربون مع الأوكسجين. يحمل الهواء المتحرك منتجات الاحتراق بعيداً. تستمر هذه العملية إلى أن يختفي الكربون القابل للاحتراق ولا يبقى سوى الشوائب.
تتضمن أنواع الوقود التي تحترق في وحدة طاقة عنصري وقود أساسيين اثنين وهما الهيدروجين والكربون. إذا اتحد هذان العنصران (الهيدروجين والكربون)، يسمى المركب هيدروكربون. إن غاز الوقود المستخدم للإشعال هو هيدروكربون، وتسمى هذه التركيبة من الهيدروجين والكربون بذاتها الميثان. إن التحليل الكيميائي للوقود يحدد كمية الهواء التي يتعين مزجها مع الميثان للحصول على احتراق كامل. تسمى العلاقة بين الغاز والهواء نسبة الوقود/الهواء. إن نسبة الوقود/الهواء هي كمية الهواء والوقود المطلوبين للاحتراق الكامل.

درجة حرارة الاشتعال أو الإشعال (الحرارة)

إن درجة حرارة الاشتعال أو الإشعال هي درجة الحرارة التي ستجعل الوقود يتحد بسرعة مع الأوكسجين وبهذا يحدث الاحتراق. يسمي الكيميائي هذه العملية الأكسدة، ولكن الاحتراق هو حالة خاصة من الأكسدة تنتج دائماً حرارة وضوء.
إن محاولة إشعال حريق مباشرة في قطعة من الخشب الجاف قياس 4 بوصة × 4 بوصة (2ر10 سم × 2ر10 سم) باستخدام عود ثقاب أمر صعب. إن الخشب الجاف قابل للاحتراق بدرجة عالية ومع أن قطعة الخشب ذات القياس 4 بوصة × 4 بوصة (2ر10 سم × 2ر10 سم) كانت محاطة بكمية كبيرة من الأوكسجين، إلا أن محاولة الإشعال فشلت. وسبب هذا أن الحرارة التي أطلقت كانت بطيئة جداً كي تحافظ على درجة حرارة الاشتعال في قطعة الخشب السميكة هذه.
عند محاولة إشعال الحريق مرة أخرى في نفس قطعة الخشب ولكن في هذا المرة باستخدام سطح خشبي لقشر بضعة قشور خشبية رقيقة لوضعها بجانب قطعة الخشب الكبيرة. ستكون النتيجة هذه المرة مختلفة.
بما أن القشور أرق من قطعة الخشب ذات القياس 4 بوصة × 4 بوصة (2ر10 سم × 2ر10 سم)، فإنها تتطلب حرارة أقل للحفاظ على درجة حرارة الاشتعال. عندما نستخدم حرارة عود الثقاب تلتهب القشور. تنتج القشور الملتهبة حرارة كافية للحفاظ على درجة حرارة اشتعالها إضافة إلى أنها تبقي الخشب ذات القياس 4 بوصة × 4 بوصة (2ر10 سم × 2ر10 سم) عند أو فوق درجة حرارة اشتعالها.
حرارة الاحتراق
بعد أن حصلنا على مكونين اثنين لعملية الاحتراق ما زال ينقصنا عنصر آخر، الحرارة. إذا أخذنا مزيجاً كاملاً من الوقود والهواء وأضفنا إليه الحرارة تدريجياً، فإننا سنصل إلى نقطة تزداد فيها وتيرة التركيبة الكيميائية ولن يعتمد التفاعل بعدها على الحرارة المضافة ويحدث احتراق فوري. إن أدنى درجة حرارة يحدث فيها هذا تسمى درجة حرارة الإشعال، أي، الدرجة التي تصبح فيها الحرارة المتولدة عن الاحتراق مستدامة بذاتها. يمتزج وقود الإشعال المستخدم مع الهواء الذي تم تسخينه عند طرف المشعل. تستخدم شرارة كهربائية لتوفير الحرارة الابتدائية المطلوبة لإشعال مزيج الغاز/الهواء. يستخدم وقود إشعال الاحتراق لتوفير الحرارة الضرورية لزيادة حرارة مزيج الوقود/الهواء.
منظومة الوقود السائل
Mazut and Crude oil
1. هناك نوعين من الوقود السائل وهما : -
أ . وقود الـ ( mazut ) ويأتي بخطين من مضخات الوقود بحيث يمكن عزل إحداهما للصيانة أثناء عمل المحطة . بضغط 40 – 42 kg/cm² وبحرارة 110C° وعليهما صمامين كهربائيين قبل الوحدة الأولى وبعد أن يغذيان المراجل الأربعة بالوقود يلتقيان ليشكلا خط راجع الى خزانات الوقود بعد المرجل الرابع وعليه صمام منظم ويعتبر هذا الوقود وقود احتياطي للوقود الرئيسي وهو الغاز الشكل رقم ( 20 ) .
ب . وقود النفط الخام ( Crude oil ) ويأتي من مضخات الوقود بخط واحد وبضغط 42 kg/cm² وبحرارة الجو وعليه صمام كهربائي قبل الوحدة الأولى وصمام منظم بعد الوحدة الرابعة لتنظيم الوقود الراجع الى خزانات الوقود ويستخدم هذا الوقود في الحالات الطارئة فقط لان تكاليفه باهظة والعمل علية يعتبر غير اقتصادي . وتتم السيطرة على الصمامات الكهربائية ومنظمات خطوط التدوير الـ ( Circulation ) من السيطرة المركزية .
2. يوجد على الخط الداخل للوحدة فلتر لتنقية الوقود يمكن عزله للصيانة أثناء عمل الوحدة بعد التحويل على خط By pass الـ ( Crude oil ) .
3. يوجد على خط الكرود صمام عديم الرجوع قبل أن يلتقي مع خط المازوت الغرض منه عدم السماح للكرود أن يختلط مع المازوت .
4. يوجد على المشاعل العلوية والسفلية خطوط تدوير ( Circulation ) تستخدم عند تحضير المنظومة أو عدم إشعال المشاعل أو إشعال قسم منها .
5. عند إشعال المشعل يجب أن يكون صمام البخار اليدوي مفتوح ويبدأ برنامج التشغيل بفتح صمام البخار الكهربائي ثم صمامات البخار على خط التنظيف وبعد دقيقة تغلق صمامات البخار على خط التنظيف ثم يفتح صمام سريع الغلق على خط الوقود وبعده يبدأ الصمام الكهربائي على خط الوقود بالفتح ويجب مراقبة ضغط الوقود عند إشعال المشعل خوفا من نزول الضغط وعمل جهاز الحماية على إيقاف الوحدة .
6. النسب الكيمياوية للوقود السائل ( mazut ) .
كاربون ( C ) 85%
هيدروجين ( H² ) 10%
ماء ( H²O ) 1%
كبريت ( S ) 2,8 – 3 %
أوساخ 0,3 – 0,5 %
7. يوجد في الفرن 12 مشعل على الجدار الخلفي لغرفة الاحتراق مرتبة بصفين صف علوي وصف سفلي تعمل بوقود الغاز كوقود أساسي والوقود السائل ( مازوت أو كرود ) كوقود احتياط .
8. يتم تجهيز بخار الترذيذ من خط 13kg / cm² ويوجد على الخط صمام يدوي في مستوى 15m وصمامات قرب المشاعل السفلية .






منظومة الوقود السائل شكل رقم ( 20 )


المواصفات الفنية للحراقة ( المشعل )

يوجد في المرجل ( 12 ) حراقة موجودة على الجدار الخلفي للفرن ستة منها علوية على ارتفاع 8750mm وستة سفلية على ارتفاع 6150mm وتوجد داخل الحراقة ريش ثابتة ومائلة بزاوية 40º لتوجيه الهواء خاصة بالهواء المركزي عدد 18 ريشة ليساعد في اشتعال الوقود وريش خاصة بالهواء المحيطي عدد 24 ريشة مائلة باتجاه معاكس لاتجاه ريش الهواء المركزي لكي يساعد في تنظيم الشعلة بحيث يكون شكلها بيضوي ( الشكل 21 ) ويدخل الغاز داخل مجرى الهواء بين أنبوبين الأول بقطر 845×8mm والثاني 325 × 8mm وتوجد على وجه مشعل الغاز فتحات بقطر 15mm عدد 6 وبقطر 22mm عدد 6 وبقطر 32mm عدد 6 يخرج منها البخار للاحتراق بقدرة 4500m³/h أما قدرة حراقة الوفود السائل 4,5m³/h وبضغط 35kg / cm²






الحراقة ( المشعل ) شكل رقم ( 21 )






حراقة الوقود السائل

لا يمكن حرق الوقود السائل في حالته التي يتم استلامه بها. لذا يجب تحضيره للحرق (تذريته – يكسر إلى جزيئات أصغر). يتعين تسخين وقود الـ mazut الثقيل إلى حرارة 110C° قبل أن يصبح تحضيرها للحرق ممكناً. حيث
يتولى حارق البخار المذري تزويد الحارق بالوقود والبخار (بخار مضغوط من خط 13kg / cm° ) يعمل البخار المضغوط بشكل متصل مع فوهة خاصة في رأس الحارق حيث تعمل تركيبة النفط والهواء والفوهة على تكسير النفط إلى رذاذ ناعم لكي يكون احتراقه سهلا وكما في الشكل ( 22 ) . حيث يدخل الوقود السائل إلى أنبوب بقطر 25×4,5mm ويدخل البخار بأنبوب آخر بقطر 38 × 2,5mm ثم يخرجان من رأس المشعل بعد أن يتحول الوقود السائل إلى رذاذ عن طريق النوزل والبخار .



عملية ترذيذ الوقود السائل شكل رقم ( 22 )

أجهزة السيطرة والقياس
الإشارات

1. انخفاض حرارة وقود المازوت إلى 90Cº .
2. انخفاض ضغط الوقود السائل قبل المشاعل إلى 0,8kg /cm² .


Interlock أجهزة الترابط

1 . لايسمح جهاز الانترلوك لصمامات التنظيف بالبخار وصمامات الوقود للمشعل بالفتح في ان واحد لكي لايدخل المازوت مع البخار لان ضغط الوقود أعلى من ضغط البخار .
2 . عند تشغيل المشعل يفتح صمام البخار اولا ثم صمامي البخار على خط التنظيف ثم يغلق هذين الصمامين ثم يفتح صمام سريع الغلق ثم يفتح الصمام الكهربائي وعند إطفاء المشعل يغلق صمام سريع الغلق ثم الكهربائي ثم يفتح صمامي التنظيف لمدة دقيقتين ثم تغلق صمامات البخار وهذا البرنامج يعمل بالاوتوماتيك .

جهاز الحمايـــة

عند انخفاض ضغط الوقود السائل إلى 0,6 kg / cm² يعمل جهاز الحماية على إطفاء المرجل خوفا من رجوع النار إلى أنابيب الوقود .





تنظيف المشاعل
هناك طريقتان لتنظيف المشاعل .
الطريقة الأولى :
إطفاء المشعل بحسب البرنامج الخاص به فبعد غلق صمامات الوقود الكهربائي وسريع العمل يفتح صمامي التنظيف بالبخار لتنظيف مجرى الوقود داخل المشعل بالبخار لمدة دقيقة ثم يعاد المشعل للعمل وملاحظة عمله علما إن هذا التنظيف يتم في الحالات التالية :
1. إذا كانت الشعلة غير منتظمة .
2. عند تبديل المشعل ( يجب تنظيف المشعل بالبخار قبل إخراجه وكذالك تنظيف المشعل الجديد قبل تشغيله .
يجب ملاحظة الفرن بعد تبديل المشعل فان كان تأثيره سلبيا يجب تبديله بمشعل آخر وعند عدم وجود البديل يعاد المشعل السابق لحين توفر البديل .

الطريقة الثانية :
وهي تنظيف بقايا الكاربون الذي يتجمع حول رأس المشعل من الخارج وتتم هذه العملية بغلق الصمام اليدوي على خط البخار لمدة ثلاث دقائق والطرق على نهاية المشعل لكي يتساقط الكاربون ثم يعاد فتح صمام البخار اليدوي .




منظومة تنظيف خطوط الوقود السائل

تستخدم هذه المنظومة لتنظيف خطوط الوقود السائل فبل تسليم المرجل للصيانة الوسطية أو الصيانة العامة أو إذا كان هناك عطل أو نضح على الخطوط أو الصمامات العائدة لمنظومة الوقود السائل . إذا كان المرجل يعمل على الغاز يمكن تنظيف الخطوط قبل إطفاء المرجل وذلك بتحضير منظومة التنظيف بالبخار وبعد توصيل القطعة المرفوعة من خط التنظيف ورفع السدادات وفتح منظمات الوقود السائل والصمامات التي قبلها وبعدها والصمامات الكهربائية الرئيسية للمشاعل العلوية والسفلية وفتح صمامات التدوير على المشاعل العلوية والسفلية وفتح صمامات التدوير الرئيسية الكهربائي والمنظم والتأكد من غلق الصمامات اليدوية الراجعة إلى الخط الرئيسي الراجع إلى المازوت وصمام خط الكرود وفتح الصمامات الذاهبة إلى مشعل 12 وتهيئة خط مشعل 12 الذي يربط الوحدات بحيث يذهب الوقود إلى مشعل 12 لنفس الوحدة ويتم إطفاء هذا المشعل الذي يعمل على الغاز ولدى فتح صمام البخار والصمام اليدوي على المشعل يبدأ البخار بدفع الوقود الموجود داخل الأنابيب وعند وصوله إلى مشعل 12 يبدأ بالاشتعال وتتم مراقبة المشعل لحين انتهاء الوقود وانطفاء المشعل . أما في حالة عدم وجود الغاز فيتم تنظيف الخطوط بعد إطفاء الوحدة وبنفس خطوات التحضير إلا انه يتم حرق الوقود في مشعل 12 لإحدى الوحدات العاملة بعد تحضير الخط الذي يربط الوحدات وإطفاء مشعل 12 لهذه الوحدة وفتح الصمام اليدوي على خط التنظيف الداخل لمشعل 12 ومراقبة اشتعاله لحين انطفاء المشعل الذي يدل على انتهاء الوقود الموجود داخل الأنابيب ( الشكل رقم 20 ) .







وقود الغاز الطبيعي


الغاز الطبيعي مصدر مهم للغاية من الطاقة للحد من التلوث والحفاظ على بيئة نظيفة وصحية. بالإضافة إلى كونها مصدرا محليا وفيرا وآمنا للطاقة ، واستخدام الغاز الطبيعي يتميز بأنة الأقل تاثيرآ على البيئة من مصادر الطاقة الأخرى ، لا سيما أنواع الوقود الأحفوري الأخرى. وسنرى الآثار البيئية للغاز الطبيعي من حيث الانبعاثات في الجدول أدناه ،. الغاز الطبيعي هو أنظف انواع الوقود الأحفوري جميعا ، كما يتضح في مقارنات بيانات وكالة حماية البيئة في الرسم البياني أدناه ،. تتألف أساسا من الميثان ، والمنتجات الرئيسية لاحتراق الغاز الطبيعي غاز ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء ،. وتتكون من الفحم والنفط جزيئات أكثر تعقيدا ، مع أعلى نسبة من الكربون والنيتروجين وأعلى محتويات الكبريت. هذا يعني أنه عند حرق الفحم والنفط ستتكون مستويات أعلى من الانبعاثات الضارة بالبيئة ، بما في ذلك أعلى نسبة من انبعاثات الكربون ، وأكاسيد النيتروجين ، وثاني أكسيد الكبريت (SO2). ,وستتكون من الفحم وزيت الوقود أيضا جسيمات الرماد في البيئة ، والمواد التي لا تحترق ولكن بدلا من ذلك تتم في الغلاف الجوي وتساهم في التلوث. أما الغاز الطبيعي فيطلق كميات صغيرة جدا من ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين ، ويكاد لا توجد الرماد أو الجسيمات ، وانخفاض مستويات ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون والهيدروكربونات وغيرها من رد الفعل.وتؤدي هذه الانبعاثات إلى ظاهرة الاحتباس الحراري ، أو 'الاحتباس الحراري' هو قضية بيئية تتعامل مع احتمال تغير المناخ العالمي بسبب ارتفاع مستويات 'الغازات المسببة للاحتباس الحراري' في الغلاف الجوي. هناك بعض الغازات في الغلاف الجوي تعمل على تنظيم كمية الحرارة التي يتم الاحتفاظ بها على مقربة من سطح الأرض. أن الزيادة في هذه الغازات المسببة للاحتباس الحراري سوف تترجم إلى زيادة درجات الحرارة في جميع أنحاء العالم ، الأمر الذي يترتب عليه العديد من الآثار البيئية الكارثية والتي تتطلب وضع حلول ومعالجات للحد منها .
الوقود الأحفوري مستويات الانبعاث
-- ليرة لكل مليار وحدة حرارية بريطانية من مدخلات الطاقة

الملوثات
الغاز الطبيعي
النفط
الفحم

ثاني أكسيد الكربون
117،000
164،000
208،000

أول أكسيد الكربون
40
33
208

أكاسيد النيتروجين
92
448
457

ثاني أكسيد الكبريت
1
1،122
2,591

الجسيمات
7
84
2,744

الزئبق
0.000
0.007
0.016





يعتبر الغاز الوقود الرئيسي للمراجل لقلة تكاليفه من الناحية الاقتصادية ولكونه نظيف ويجنبنا الكثير من المشاكل التي يسببها الوقود السائل وهي ضرورة استخدام منظومة تنظيف أنابيب مراحل السوبر هيتر من مخلفات احتراق الوقود السائل وكذلك منظومة تنظيف أنابيب الاكنومايزر ومنظومة تنظيف صفائح الـ R.A.H بالإضافة إلى استخدام S.A.H مسخنة الهواء بالبخار بحيث يمكن الاستغناء عن كل هذه المنظومات عند العمل على وقود الغاز . وتجهز المراجل بالغاز عن طريق خطين يرتبطان بصمام كهربائي بعد المرجل الرابع يغذي كل منهما مرجلين ويأتيان من محطة استلام وتخفيض الغاز بضغط ² 1,5 kg / cm ويوجد على الخط الرئيسي لكل مرجل صمام كهربائي وصمام سريع الغلق ثم يتوزع إلى ثلاث خطوط الخط الأول بقطر 150mm ويسمى خط الإشعال ويستخدم في بداية التشغيل والخط الثاني بقطر 400mm وهو الخط الاحتياط ويكفي لحمل 140mw والخط الثالث بقطر 600mw ويكفي لحمل 210mw . ويتوزع الغاز بعد هذه الخطوط إلى خطين على كل خط صمام كهربائي للمشاعل العلوية والمشاعل السفلية ويوجد على كل مشعل صمام كهربائي وصمام سريع الغلق وبينهما خط تهوية إلى الجو عليه صمامين كهربائيين يفتحان عند إطفاء المشعل لطرد الغاز المحصور أو المتسرب إلى الجو وتوجد دائرة ترابط ( interlock ) بين هذين الصمامين وصمامات الوقود على المشعل لا تسمح لهذه الصمامات بالفتح معا . كما يوجد على كل مشعل مشعل ابتدائي يجهز بالغاز أما من خط الغاز الرئيسي أو من القناني لتحضير الشعلة الابتدائية قبل إشعال المشعل سواء كان على الغاز أو الوقود السائل ويتكون الغاز من المواد التالية :
1. ميثان CH4 98% .
2. إيثان C2H6 0,4 – 0.5 % .
3. بروبان C3H8 0,2 – 0,4 % .


ملاحظات حول الغاز الطبيعي

يتأتى الخطر الأكبر في مناولة الغاز الطبيعي من الإنفجارات التي تتسبب بها المعدات التي تعاني من تسرب. يتم استخدام صمامات خاصة. تسمى هذه الصمامات محابس غاز أو صمامات سدادة. إنها مصممة بدون طوق مسيك أو حامل وقرص كما هو الحال في الصمام العادي. يجهز محبس الغاز عادة بسداد محكم ومزلق يستخدم بين الجزئين المتحركين من الصمام. تحدد الوحدة جدولاً دورياً لإحكام المحابس وبرنامج لفحص المعدات بحثاً عن التسرب. يتم عادة استخدام محلول من الصابون والماء أو مكشاف غازات لتحري التسرب. لا تجر اختبار تسرب باستخدام عود ثقاب أبداً. قد يكون التسرب كافياً ليشكل مزيجاً متفجراً.

لا تتجاوز نظام المشابك ( interlock ) في نظام غاز. لقد وضع النظام كي يمنع المشغل من تشغيل المعدات في تتالي غير آمن. لقد أدى تجاوز أنظمة المشابك إلى عدة حوادث.

عند تشغيل هذه المعدات، استخدم دائماً واتبع الإجراءات التي وضعتها المحطة. إذا لم تفهم لأي سبب كان خطوة معينة في إجراء ما أو أنه لم يكن من الممكن تنفيذها بسبب وضع غير اعتيادي، تشاور مع مشرفك قبل اتخاذ أي خطوة ( مشغل الوحدة , مشغل الوحدة الأقدم , المهندس المناوب ) .





منظومة الغاز شكل رقم 23


التحويل من وقود الغاز إلى الغاز السائل

1. تحضير خطوط الوقود السائل ضمن حدود المرجل .
2. تنظيم ضغط الوقود السائل قبل المشاعل 1 – 1,5 kg / cm² .
3. زيادة كمية الهواء إلى ن تكون نسبة الأوكسجين في الغازات 3,5% .
4. البدء بتحويل المشاعل العليا حسب التسلسل .
5. إعادة تنظيم كمية الهواء حسب الحمل ووضع المرجل .

التحويل من الوقود السائل إلى خليط ( غاز + مازوت )
1. تحضير خطوط الغاز .
2. زيادة كمية الهواء إلى ن تكون نسبة الأوكسجين في الغازات 3,5% .
3. تنظيم ضغط الغاز قبل المشاعل بحدود 100gk / m² .
4. تحويل المشاعل السفلية إلى غاز حسب التسلسل.
5. يجب المحافظة على ضغط الغاز قبل المشاعل أثناء عملية التحويل وعند الحاجة إلى زيادة الحمل يتم ذلك عن طريق الوقود السائل .

تحويل المرجل من نوع إلى نوع آخر من الوقود

1. إذا كان المرجل يعمل على الغاز فعند التحويل إلى المازوت يتم تحويل المشاعل العليا أولا ثم المشاعل السفلى .
2. إذا كان المرجل يعمل على المازوت فعند التحويل على الغاز يتم تحويل المشاعل السفلى ثم المشاعل العليا
3. إعادة تنظيم كمية الهواء اللازمة للاشتعال بعد الانتهاء من عملية التحويل .
4. إذا كانت هناك حاجة لتغيير حمل الوحدة فيتم عن طريق تغيير كمية الوقود لنوع واحد من الوقود .

ملاحظات حول الغاز الطبيعي

يتأتى الخطر الأكبر في مناولة الغاز الطبيعي من الإنفجارات التي تتسبب بها المعدات التي تعاني من تسرب. يتم استخدام صمامات خاصة. تسمى هذه الصمامات محابس غاز أو صمامات سدادة. إنها مصممة بدون طوق مسيك أو حامل وقرص كما هو الحال في الصمام العادي. يجهز محبس الغاز عادة بسداد محكم ومزلق يستخدم بين الجزئين المتحركين من الصمام. تحدد الوحدة جدولاً دورياً لإحكام المحابس وبرنامج لفحص المعدات بحثاً عن التسرب. يتم عادة استخدام محلول من الصابون والماء أو مكشاف غازات لتحري التسرب. لا تجر اختبار تسرب باستخدام عود ثقاب أبداً. قد يكون التسرب كافياً ليشكل مزيجاً متفجراً.

لا تتجاوز نظام المشابك ( interlock ) في نظام غاز. لقد وضع النظام كي يمنع المشغل من تشغيل المعدات في تتالي غير آمن. لقد أدى تجاوز أنظمة المشابك إلى عدة حوادث.

عند تشغيل هذه المعدات، استخدم دائماً واتبع الإجراءات التي وضعتها المحطة. إذا لم تفهم لأي سبب كان خطوة معينة في إجراء ما أو أنه لم يكن من الممكن تنفيذها بسبب وضع غير اعتيادي، تشاور مع مشرفك قبل اتخاذ أي خطوة ( مشغل الوحدة , مشغل الوحدة الأقدم , المهندس المناوب ) .



معدات تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة بخارية

إن العملية الثانية في الطاقة هي استخدام الحرارة التي أطلقها الفرن لتسخين المياه وتحويلها إلى بخار. لا يعتبر نموذج "إبريق الشاي" مولداً فعالاً للبخار. ولتحسين هذه العملية، نبدأ ببرميل بسيط يتم تسخينه من الأسفل بنفس طريقة "إبريق الشاي". تتشكل فقاعات بخارية بقرب السطح الذي يتم تسخينه في الأسفل وترتفع عبر المياه إلى الأعلى. يعمل التيار الذي يتحرك بشكل دوراني على رفع الفقاعات إلى السطح حيث يتم إطلاق البخار في الجو المكشوف فوق مستوى المياه. يتضمن هذا البرميل في أبسط أشكاله كل وظائف المرجل الثلاثة: (1) تدفق المياه إلى المساحات التي تم تسخينها، (2) تدفق البخار والمياه الساخنة إلى المساحات الأعلى، (3) إطلاق البخار في منطقة التجميع فوق مستوى المياه (انظر الشكل24 ).



الشكل 24- برميل بخاري بسيط


بسبب صغر مساحة التسخين، يكون معدل إنتاج البخار منخفضاً جداً في مثل هذا المرجل. ولزيادة معدل البخار، يجب زيادة مساحة التسخين. يتم هذا بإلحاق أنابيب أو مواسير في البرميل (انظر الشكل25 ). بوجود هذه الأنابيب المتعددة، تمكنا من تكبير مساحة تسخين المرجل إلى حد كبير. في النماذج الأولى للمراجل، كانت هذه الإضافات تسمى أنابيب التوليد.






الشكل 25- برميل بخار مع أنابيب توصيل


الشكل 26- برميل بخار في فرن
المرجل

ما نبينه هنا هو مرجل مكون من برميل فولاذي واحد موصول بعدد من الأنابيب الفولاذية وموضوع في الفرن بحيث يتعين على الغازات الساخنة أن تمر عبر مجموعة من الأنابيب في طريقها إلى المدخنة. إن المساحة الإجمالية للأنابيب كبيرة مما يجعل امتصاص كمية كبيرة من الحرارة أمراً ممكناً. تستخدم هذه الأنابيب لتبريد جدران الفرن. حيث يتكون فرن المرجل منن أربعة جدران أمامي وخلفي وجانبي أيمن وجانبي أيسر وان حجم الفرن ( 2160m³ ) وان جميع الجدران تتكون من الأنابيب الصاعدة ( riser ) بقطر 60×6mm وهي مصممة لتتحمل درجة حرارة 420Cº بدون تبريد وان كل أنبوب صاعد يفصل عن الآخر بقطع معدنية بقياس 21,5×6mm كما في الشكل ( 27 ) وان هذه الأنابيب مصنوعة من حديد الكربون وعرض الجدار الأمامي 17840mm . ترتفع فقاعات البخار التي تشكلت في الأنابيب إلى البرميل العلوي (يسمى برميل البخار) حيث يتجمع البخار قبل أن يتدفق في الأنبوب المؤدي إلى التوربين. إن هذا هو المبدأ الأساسي لمرجل أنبوبي مائي حديث. سنشرح كل جزء من هذه المكونات بشكل منفصل.


أنابيب الـ riser شكل رقم ( 27 )
برميل البخارBoiler drum
يخدم برميل البخار أغراضاً متعددة وأولها هو استقبال المياه والبدء بالدوران من خلال السماح للمياه بالدخول في الأنابيب. أما الغرض الثاني فهو توفير سطح مائي لفصل البخار حيث يرتفع مزيج المياه والبخار من الأنابيب إلى جانب مساحة لتجميع البخار فوق مستوى الماء. أما الوظيفة الرئيسية الثالثة فهي توفير مخرج للبخار في طريقه إلى التوربين. وهناك وظيفة أخرى بسيطة لوصلات عمود المياه لتحديد مستوى الماء (انظر الشكل28).
أثناء عمل أي مرجل، وحتى "إبريق الشاي"، من الضروري الحفاظ على كمية كافية من المياه في المرجل. إذا ما جف المرجل، يصبح المعدن أحمر ساخن ويلين ويتمزق. وفي الوقت نفسه، يجب عدم ملئه إلى درجة بحيث لا يكون هناك مساحة لتجمع البخار إذ سيؤدي هذا إلى دفع المياه بالقوة إلى خارج البرميل مع البخار. و للتأكد من مستوى المياه، يتم تركيب مقياس للمياه في برميل البخار. يشير هذا المقياس إلى مستوى المياه في المرجل في جميع الأوقات.
مقطع لاسطوانة المرجل شكل رقم ( 28 )
أجهزة السيطرة والقياس
1 . ارتفاع مستوى الماء في الدرام إلى + 50 mm / إشارة .
2 . ارتفاع مستوى الماء في الدرام إلى + 100 mm / يفتح صمام التفريغ الاضطراري .
3 . ارتفاع مستوى الماء في الدرام إلى + 200 mm/ يعمل جهاز الحماية على إيقاف المرجل عن العمل .
4 . انخفاض مستوى الماء في الدرام إلى – 50 mm / إشارة .
5 . انخفاض مستوى الماء في الدرام إلى – 160 mm / يعمل جهاز الحماية على إيقاف المرجل عن العمل .

الجدران المائيةRiser
مع ظهور المراجل ذات المعدلات العالية البخار والاستخدام الفعال للوقود، لم يعد بمقدور الفرن المبطن بالطوب تحمل درجات الحرارة العالية التي تشكلت. وهكذا نشأت ضرورة جدران التبريد وبالنتيجة أصبحت الجدران المبردة بالماء جزءاً أساسياً من تصميم المرجل. لم تعمل هذه الجدران على حماية جدران الفرن فقط، ولكنها أصبحت أيضاً جزءاً هاماً من سطح التسخين في المرجل. وفي تطورات لاحقة، تخلصت الجدران المائية من التبطين بالطوب وأصبحت تشكل الآن المحيط الكلي للفرن والذي يتطلب فقط طبقة عازلة كغطاء خارجي. أصبحت الجدران المائية ميزة خاصة في تصميم الفرن الحديث.



تنظيف gauge glass اسطوانة المرجل
1 . غلق صمامات الماء والبخار .
2 . فتح صمامات الدرين .
3 . فتح صمامات الماء بنسبة 30% فيرتفع الماء فيه ويغسل الزجاجة .
4 . غلق صمام الماء وفتح صمام البخار بنسبة 30 % فيغسل الزجاجة ايضا
5 . تكرر العملية عدة مرات .
6 . غلق صمامات الدرين .
7 . فتح صمام البخار اولا ثم يفتح صمام الماء .
دوران المياه
إن الدوران المستمر والشامل للمياه في المرجل هو أمر ذات أهمية قصوى. إذا ما حبس جيب من البخار في أنبوب توليد، فسيتعرض الأنبوب للحرارة الزائدة ويتمزق. يمكن التخلص من "النقاط الساخنة" التي تنتج عن هذه الحالة بالترتيب الصحيح بين البرميل ( Drum ) والأنابيب في علاقتها مع تدفق الغازات الساخنة. في التصميم الحديث للمرجل، يمكن إضافة مضخة لإجبار المياه على الدوران لتجنب هذه المشكلة في حين إن المراجل المستخدمة في محطتنا تعمل بالتدوير الطبيعي .إن كل بنل من بنلات الأنابيب التي تشكل جدران الفرن يمثل دورة مغلقة . فهناك 22 دورة منها تمثل المرحلة الاولى للتبخير ودورتان تمثلان المرحلة الثانية للتبخير .
المرحلة الأولى للتبخير
من اسطوانة المرجل ينزل الماء إلى ستة أنابيب تسمى ( Down comers ) مصنوعة من معدن ( Carbon steel ) حيت أن الماء يجري لكل من هذه الأنابيب النازلة عن طريق 9 أنابيب ومصنوعة أيضا من نفس المعدن . ونكون هذه الأنابيب مع اسطوانة المرجل بعيدة عن مصدر الحرارة ويتفرع منها الأنابيب التالية لتغذية المجمعات السفلية للبنلات التي تشكل جدران الفرن . ( الشكل 29 )
الـ Down comer الأول والسادس :
يتفرع من كل منهما ( 10 ) أنابيب تغذي المجمعات السفلية العائدة إلى :
1. البنل الأمامي للجدار الجانبي ( 2 ) أنبوب .
2. البنل الوسطي للجدار الجانبي ( 4 ) أنبوب .
3. البنل الخلفي للجدار الجانبي ( 4 ) أنبوب .
الـ Down comer الثاني والخامس :
يتفرع من كل منهما ( 11 ) أنابيب تغذي المجمعات السفلية العائدة إلى :
1. البنل الأول للجدار الخلفي ( 2 ) أنبوب .
2. البنل الثاني للجدار الخلفي ( 3 ) أنبوب .
3. البنل الأول للجدار الأمامي ( 3 ) أنبوب .
4. البنل الثاني للجدار الأمامي ( 3 ( أنبوب .
الـ Down comer الثالث والرابع :
يتفرع من كل منهما ( 12 ) أنابيب تغذي المجمعات السفلية العائدة إلى :
1. البنل الثالث للجدار الخلفي ( 3 ) أنبوب .
2. البنل الرابع للجدار الخلفي ( 3 ) أنبوب .
3. النبل الثالث للجدار الأمامي ( 3 ) أنبوب .
4. البنل الرابع للجدار الأمامي ( 3 ) أنبوب .
إن خليط الماء والبخار المتكون يخرج بأنابيب بقطر ( 133×13mm ) وكما يلي :
• ( 4 ) أنابيب من كل بنل من الجدار الأمامي .
• ( 4 ) أنابيب من البنلات الوسطية الستة للجدار الخلفي .
• ( 2 ) أنبوب من البنل الأمامي للجدار الجانبي .
• ( 4 ) أنابيب من البنل الوسطي و ( 4 ) أنابيب من البنل الخلفي للجدار الجانبي .
• ( 2 ) أنبوب من البنل الخارجي للجدار الخلفي ( 2 أنبوب لكل منهما ) .
كل أنبوب من هذه الأنابيب التي تحمل الخليط تدخل للدرام عن طريق سايكلون داخل الدرام يقوم بفصل البخار عن الماء فيصعد البخار إلى الأعلى وينزل الماء إلى الأسفل .
المرحلة الأولى للتبخير ( التدوير الطبيعي ) شكل رقم ( 29 )





المرحلة الثانية للتبخير

يتكون الجدار الجانبي من ثلاث بنلات يحتوي كل بنل على ( 32 ) أنبوب ومجمعين علوي وسفلي بقطر 219×40mm مصنوع من حديد الكاربون . ويقسم البنل الخارجي من الجهة الامامية إلى قسمين . يحتوي احدهما على 12أنبوب والأخر على 20 أنبوب ويعود القسم الذي يحتوي على 12 إلى المرحلة الثانية للتبخير أي انه يتصل بالسايكلون الخارجي
ستتجمع في ماء التغذية نسبة من الشوائب والمواد الصلبة والأملاح وعادة ما تتجمع في المناطق الساكنة وهي طرفي اسطوانة المرجل ومع استمرار العملية ستزداد قوة المحلول فيتم إضافة مادة الفوسفات في هذه المناطق لتفتيت هذه المواد لكي يتم سحبها من الدرام عن طريق السايكلونات الخارجية ومن السايكلون يتم عزل وسحب هذه الأملاح والشوائب وبهذا فان الهدف من المرحلة الثانية والتي تشكل نسبة 20% من مراحل التبخير هو سحب المواد الصلبة بعد تفتيتها والأملاح التي تتجمع في المناطق الساكنة من الدرام وكما يلي :
من اسطوانة المرجل يدخل الماء إلى السايكلون الخارجي بأنبوب بقطر 426×36mm مصنوعة من حديد الكارتون ومنه وبواسطة أنبوبين بقطر 133×13mm إلى المجمع السفلي للبنل الأمامي من الجدار الجانبي ومن المجمع العلوي يخرج الخليط ( ماء + بخار ) بأنبوبين بقطر 133×13mm ليعود إلى الجزء العلوي من السايكلون الخارجي ومن اعلى السايكلون يخرج الخليط بأنبوبين ليدخل إلى اسطوانة المرجل عن طريق السايكلونات الداخلية . أما الأملاح مع الماء فإنها تسحب عن طريق أنبوب عليه صمام منظم ينظم كمية السحب المستمر يصب في خزان السحب المستمر قرب الدايريتر ومن هذا الخزان يذهب البخار إلى الدايريتر والماء الذي يحتوي على نسبة من الأملاح يذهب إلى خزان Flash tank . وهناك أنبوبين متقاطعين يربطان السايكلون الخارجي الأيمن بالأيسر لغرض تساوي نسبة الأملاح ( خطي تعادل الأملاح ) شكل رقم ( 30 ) .

المرحلة الثانية للتبخير ( التدوير الطبيعي ) شكل رقم ( 30 )

السخان العلويSuper heater
إن السبب الرئيسي للتطور السريع في أساليب إنتاج البخار هو الطلب الكبير على البخار وتزايد المتطلبات الخاصة. ربما كان أول محدودية واجهت إنتاج البخار هي إنتاج بخار ذات نوعية موحدة. إن البخار الذي يلامس المياه التي تشكل منها، كما هو الحال في برميل البخارDrum ، يجب أن يبقى بنفس درجة حرارة المياه التي تغلي. ويسمى هذا البخار بالبخار المشبع أو البخار الرطب. لم يكن البخار الرطب مناسباً للاستخدام في التوربينات. إن المياه في البخار تماثل نفاث السفع الرملي. بات من الضروري تصميم مرجل ينتج بخاراً جافاً. يعني هذا تصميم قطعة من المعدات يمكن أن يتم فيها إضافة الحرارة إلى البخار بعد أن يخرج من البرميل. إن هذه القطعة، والمعروفة أيضاً بالسخان العلوي ( Super heater ) هي جزء هام من مولد البخار الحديث.من الناحية العملية، يمثل السخان العلوي مجرد مجموعة من أنابيب سبائك الفولاذ الموضوعة في ممر الغازات ويتم تسخين البخار فيها إلى درجة حرارة أعلى من تلك التي تصاحب الضغط الذي أنتجت تحته (انظر الشكل 31 و32).

يتميز البخار الناتج عن السخان العلوي بمزايا على البخار غير الناتج عن سخان علوي: أولاً، يزيد الكفاءة، وثانياً، بما أنه أكثر جفافاً فإن تكثفه في التوربين يكون أسهل.
في التوربينات الضخمة، يمكن لتشكل نقاط مياه على الشفرات بقرب ناحية العادم من التوربين أن تؤدي إلى أضرار كبيرة. إن استخدام البخار المحمص الناتج عن السخان العلوي يجعل التكثيف في أدنى حدود إلى درجة انعدام الأضرار. وهكذا، تستخدم جميع الوحدات البخار الناتج عن السخان العلوي ( Super heater ) . ويمر البخار المشبع بعد خروجه من الدرام بمرحلتين مرحلة التجفيف ومرحلة التحميص وتتلخص مرحلة التجفيف بان يمر البخار المشبع بجدران المسار الأفقي والمسار الثاني للغازات والشعاعيات السفلية والعلوية ومرحلة التحميص بان يمر البخار بمراحل الـsuper heater ويحمص البخار باكتساب الحرارة بالإشعاع أو الحمل لزيادة حرارته إلى حدود معينة في كل مرحلة ويتم السيطرة على الحرارة فيها بثلاث مراحل من الحواقن injection وكما يلي :

مرحلة التجفيف

في هذه المرحلة يتم تخليص البخار من الماء المتخلف في البخار المتولد في اسطوانة المرجل حيث يخرج البخار المشبع من الدرام بثمانية خطوط من كل جهة وتقسم هذه الخطوط إلى مسارين فكل أربعة خطوط تشكل مسارا وكما يلي :

المسار الأول :

يمر البخار المار في هذا المسار وعن طريق أربعة أنابيب بمحمصة سقف الفرن ( ceiling super heater ) ( Ce.S.H ) والجدار الخلفي للمسار الثاني ( W.SH.4 ) ومنها إلى المحمصة الجدارية الإشعاعية العليا (.UP W.R.SH ) .

المسار الثاني :

يمر البخار المار في هذا المسار وعن طريق أربعة أنابيب على الجدار الجانبي للمسار الأفقي ( W.SH.1 ) والجدار الجانبي للمسار الثاني ( W.SH.2 ) والجدار الأمامي للمسار الثاني ( W.SH.3 ) وأرضية المسار الأفقي ( B.SH ) ومنها إلى المحمصة الجدارية الإشعاعية السفلى ( W.R.SH.L )
ثم يلتقي المساران في مجمع خارج الفرن ليدخل البخار إلى المرحلة الثانية ( مرحلة التحميص ) .



مرحلة التحميص

وتتكون من ثلاث مراحل وهي :

Platen super heater : ( P.R.SH. )

ويكتسب البخار الحرارة في هذه المرحلة عن طريق الإشعاع لأنها تقع في أعلى الفرن ( المسار الأول ) ويوجد قبلها حاقن رقم واحد injection من الـ F.W و الـ Condensate للسيطرة على درجة الحرارة بحدود ( 448Cº ) وتتكون من مرحلتين الأولى والثانية .



Convection super heater 1st stage ( المرحلة الأولى)

ويكتسب البخار في هذه المرحلة بالحمل نتيجة صعود الغازات الحارة إلى الأعلى ومرورها على الأنابيب المتدلية التي يمر البخار خلالها ويوجد قبل هذه المرحلة حاقن رقم اثنين من F.W و Condensate للسيطرة على حرارة البخار بحدود( 484Cº ) وتقع في المسار الأفقي للغازات .



Convection super heater 2nd stage ( المرحلة الثانية)

ويكتسب البخار في هذه المرحلة بالحمل أيضا نتيجة صعود الغازات الحارة إلى الأعلى ومرورها على الأنابيب المتدلية التي يمر البخار خلالها ويوجد قبل هذه المرحلة حاقن رقم ثلاثة من Condensate فقط للسيطرة على حرارة البخار بعد هذه المرحلة (540C° ) وتقع في المسار الأفقي للغازات . ويخرج من كل جهة بعد هذه المرحلة خط Live steam بضغط 140kg / cm² وحرارة 540Cº لينقل البخار الى مرحلة الضغط العالي من التوربين .



Reheat super heater

عند خروج البخار من مرحلة الضغط العالي بحرارة 335Cº يجب إعادة حيويته برفع حرارة البخار الثانوي الى 540C عبر مرحلة الـ super heater الخاصة بالـ Reheat والتي يدخل فيها البخار بعكس اتجاه الغازات للمساعدة في رفع حرارته وتتكون من مرحلتين ويوجد بينهما حاقن اضطراري ( emergency injection ) للسيطرة على حرارة الـ reheat بعد المرحلة الثانية 540C° . علما أن السيطرة على الحرارة تكون عن طريق منظمات مراوح G.R.F بزيادة أو تقليل تيارات الحمل وفي الحالات الطارئة يستخدم الانجكشن . ويخرج البخار بعد هذه المرحلة بخطين من كل جهة نتيجة كبر حجم البخار بعد إعادة تسخينه وبضغط 25kg / cm² وحرارة º540C لتنقل البخار الى مرحلة الضغط المتوسط للتورباين .







مراحل التجفيف والتحميص ( SUPER HEATER )

- جدران الفرن ومراحل التجفيف والتحميص للبخار شكل رقم ( 32 )




تحمية الدرام



يتم إدخال هذه المنظومة بالعمل عند التشغيل البارد وقبل إشعال المشاعل بعشرة دقائق بعد تحضير الخط الذي يربط الوحدات لتجهيز اسطوانة المرجل المراد تشغيله بالبخار من إحدى الوحدات العاملة بعد تحمية الخط وذالك بفتح درين الخط الموجود قرب الوحدة الأولى ( الشكل ( 33 ) . والغرض من تحمية الدرام هو المحافظة على الفرق بين درجات الحرارة للمناطق العلوية والسفلية للدرام بحيث لايزيد الفرق بينها أكثر من 60Cº وعند وصول الفرق إلى هذا الحد تظهر إشارة في غرفة السيطرة . إن سحب البخار من الجهة العلوية من الدرام يؤدي إلى رفع حرارتها أسرع من المنطقة السفلية والتي تكون فيها حرارة الماء اقل في بداية التشغيل فيعمل خط التحمية على رفع حرارة الماء بضخ البخار مع الماء عن طريق فتحات موزعة على الخط على طول الدرام . وعند وصول الضغط في الدرام إلى 20 kg / cm² ومع استمرارية عملية التدوير الطبيعي تتقارب درجات الحرارة بين النقاط العلوية والسفلية للدرام يمكن عزل التحمية عن الدرام .








تحمية الدرام شكل رقم ( 33 )






صمامات الأمان في المرجل (Safety valve )

تعمل صمامات الأمان على خطوط البخار الرئيسية واسطوانة المرجل على تصريف الضغط الزائد عند تجاوزه الحدود المسموح بها لحماية أنابيب جدران المرجل وأنابيب البخار في مراحل ال Super heater والصمامات على خطوط الـ Reheat لحماية هذه الأنابيب من التمزق أو الانفجار نتيجة الضغط الزائد .
هناك ثلاثة أنواع من صمامات تلامان في المرجل :

صمامات الأمان على خطوط الـ Live steam

يوجد صمامي أمان على خطوط البخار الرئيسية و يفتح هذين الصمامين عند زيادة الضغط في خطوط الـ Live steam إلى 151 kg / cm² وتغلق عند نزول الضغط إلى 145 kg / cm² . وتفتح قبلهما المخفضة الأولى 140 / 6 عند زيادة الضغط إلى 140 kg / cm² عدا انطفاء الوحدة بجهاز الحماية الخاص بانخفاض الفاكيوم في مكثفات التوربين حيث انه لايسمح لها بالفتح .

صمامات الأمان على اسطوانة المرجل Dram

يوجد صمامي أمان على اسطوانة المرجل( Drum ) و يفتح هذين الصمامين عند زيادة الضغط في اسطوانة المرجل إلى 171 kg / cm² وتغلق عند نزوله إلى 162 kg / cm² وتفتح قبلها صمامات الأمان على خطوط البخار الرئيسية Live steam .

ملاحظـــــــة :

لايسمح بفتح صمامات الأمان على خطوط البخار الرئيسية واسطوانة المرجل يدويا من قبل المشغل في حالة عدم فتحها بإحدى طرق الفتح نظرا لخطورة ذلك على سلامة المشغل ولكن يمكن غلق الصمام يدويا من قبل المشغل إذا لم يغلق عند نزول الضغط إلى الحدود التي يجب أن يغلق بها الصمام .

صمامات الأمان على خطوط الـ Reheat

توجد ثلاث صمامات أمان على خطوط الـ Reheat تعمل بالطريقة الميكانيكية تفتح عند زيادة الضغط في الـ Cold reheat إلى 28,6 kg / cm² وتغلق عند نزوله إلى 26,5 kg / cm²

ملاحظــــــة :

1. في حالة عدم فتح الصمامات بكافة الطرق المذكورة أدناه يمكن فتح الصمام موقعيا برفع ذراع جهاز نقل الإشارة ولكن في ذلك خطورة على المشغل من احتمال حدوث تسرب بخار leak أو كسر في الأنابيب ولكن يمكن غلقه بأمان بضغط الذراع من قبل المشغل إلى الأسفل عند فتح الصمام ولم يغلق .
2. سعة تصريف البخار للصمامات الأربعة ( الدرام والبخار الحي ) تساوي سعة إنتاج المرجل من البخار والبالغة 670 m³ / h .
3. يتم فحص عمل صمامات الأمان كل 2000 ساعة من العمل ويكون فحص صمامات الأمان للدرام والبخار الحي يدويا من السيطرة أما صمامات الأمان للـ reheat فيكون فحصها موقعيا برفع الذراع من قبل المشغل ( يقوم بعملية الفحص مشغل المرجل بإشراف مشغل الوحدة الأقدم وبالتنسيق مع مشغل الوحدة) .
4.
طرق تشغيل صمامات الأمان
الطريقة الميكانيكية :

ويفتح الصمام في هذه الطريقة عن طريق خط بخار يأتي من الدرام أو خط البخار الرئيسي إلى جهاز نقل الإشارة حيث يقوم البخار بتأثير ضغط البخار الزائد برفع المكبس الذي يغلق خط الإشارة الذاهب إلى صمام الأمان فعند رفع المكبس يدخل البخار إلى خط الاشاره والذي يقوم بدوره بتسليط ضغط على المكبس داخل صمام الأمان فيندفع المكبس إلى الأسفل ليسمح للبخار بالخروج إلى الجو عن طريق المسكتات ( ) لتصريف الضغط الزائد علما أن هناك ثقل مثبت على ذراع جهاز نقل الاشاره يتم من خلاله تحديد القيمة التي يفتح بها الصمام استنادا إلى موضع الثقل . الشكل ( 34 ) .







الطريقة الميكانيكية لفتح صمامات الأمان الخاصة بـ Live steam , Boiler drum

الطريقة الأوتوماتيكية :

في هذه الطريقة يفتح صمام الأمان عن طريق إشارة كهربائية تأتي من أجهزة السيطرة والقياس الخاصة بالضغط في الدرام أو خط البخار الرئيسي إلى ملفين كهربائيين احدهما للفتح والآخر للغلق حيث يتم تحديد حدود الفتح والغلق في هذه الأجهزة فعند زيادة الضغط إلى 151 kg / cm² في خط البخار الرئيسي تذهب إشارة كهربائية من هذا الجهاز تلقائيا إلى ملف الفتح المثبت على ذراع جهاز نقل الإشارة فيعمل على رفع الذراع وبالتالي رفع المكبس ليسمح بدخول البخار إلى خط الإشارة ليقوم بفتح الصمام كما في الطريقة الميكانيكية . وعند نزول الضغط إلى 145 kg / cmتذهب إشارة من جهاز القياس إلى ملف الغلق المثبت على الذراع فيسحب الذراع إلى الأسفل وبالتالي نزول المكبس إلى الأسفل ليقطع البخار عن خط الإشارة فيغلق صمام الأمان . وكذلك يوجد جهاز قياس آخر يرسل إشارة كهربائية للفتح عند زيادة الضغط في الدرام إلى 171 kg / cm² فيفتح صمام الأمان الدرام وعند نزوله إلى 162kg / cm² يرسل إشارة لغلق الصمام . وتتم هذه العملية دون تدخل من مشغل الوحدة .

الطريقة الكهربائية :

يفتح الصمام في هذه الطريقة عن طريق مفتاح كهربائي يغذي ملفين كهربائيين احدهما للفتح والآخر للغلق بتيار ( DC ) ويستخدم في حالة عدم فتح صمام الأمان بالطريقة الميكانيكية أوالاوتوماتيكية أو عند فحص الصمامات . فعند تشغيل ملف الفتح المثبت على ذراع جهاز نقل الاشاره يدويا من قبل مشغل الوحدة يقوم برفع الذراع إلى الأعلى وبالتالي رفع المكبس ليسمح للبخار للدخول إلى خط الاشاره الذي يؤدي إلى فتح صمام الأمان وعند تشغيل ملف الغلق يدويا من قبل المشغل يقوم بسحب الذراع إلى الأسفل فيؤدي إلى نزول مكبس جهاز نقل الإشارة فيعمل على قطع البخار عن خط الإشارة فيغلق صمام الأمان الشكل ( 35 ) .


طرق تشغيل صمامات الأمان شكل رقم ( 35 )




درينات المرجل

1 . الخزان الأرضي Earth tank :

يوجد في المحطة خزان واحد قرب الوحدة الأولى يجمع درينات المراجل الأربعة في المحطة ويتم تحويل هذه الدرينات إلى الخزان الأرضي عندما يكون ضغطها اقل من 5kg / cm² وعادة ما يكون ذالك في بداية التشغيل لإحدى الوحدات أو بعد إطفاء الوحدة . وتصب فيه الدرينات التالية : ( الشكل 36 )

1. درينات الـ Super heater للوحدة الأولى .
2. درينات الـ Blow down للوحدة الأولى .
3. درين من خط البخار للمشاعل و درين تنظيف الـ Super heater .
4. درينات الـ Super heater لبقية الوحدات .
5. درينات الـ Blow down لبقية الوحدات .

توجد على الخزان مضخة تعمل أوتوماتيكيا حسب مستوى الماء في الخزان فهناك مرسلة على الخزان تقوم بتشغيل المضخة عند ارتفاع مستوى الماء ومرسلة أخرى تقوم بإطفاء المضخة عند انخفاض المستوى وتقوم هذه المضخة بدفع الماء إلى المختبر الكيماوي إذا كانت التحاليل جيدة أو إلى الحفرة إذا لم تكن جيدة .

الخزان الأرضي شكل رقم 36

درينات المرجل

2 . خزان الضغوط العالية Emergency flash tank :

يوجد في المحطة خزان اضطراري لكل وحدتين للوحدتين الأولى والثانية خزان و للوحدتين الثالثة والرابعة خزان آخر ويتم تحويل الدرينات إلى هذا الخزان عندما تكون بضغط أكثر من 5kg / cm² ويصب الدرين الخاص بالخزان في حفرة R . A. H وعلى هذه الحفرة مضختين شاقوليتين لدفع الدرينات إلى الـ Sludge pit لان الدرين الوحيد المستمر لهذا الخزان أثناء عمل الوحدة هو السحب المستمر والذي يحتوي على نسبة من الرواسب والأملاح . وتصب في هذا الخزان الدرينات المؤشرة في الشكل أدناه ( 37 ) .




الخزان الاضطراري شكل رقم ( 37 )







درينات المرجل شكل رقم ( 38 )

أجهزة حماية المرجل
Protections of boiler

تعمل هذه الأجهزة على إطفاء المرجل عند الحدود المبينة إزاء كل منها لحماية المرجل أو أجهزته المساعدة بعد ظهور إشارة قبل هذه الحدود لتنبيه مشغل الوحدة لمعالجة الموقف

1. انطفاء الشعلة في الفرن ( 12 مشعل ) .
1. Flam 1n furnace shut down .
2. انخفاض ضغط الغاز قبل المشاعل إلى 60 كغم / م۲ .
2. ↓p. of gas down stream to 60kg / cm²
3. انخفاض ضغط الوقود السائل قبل المشاعل إلى 0,6 كغم / سم۲ .
3.↓p. of liquid fuel down stream to 0,6kg / cm² .
4 . انطفاء مروحتي تبريد متحسسات الشعلة .
4.↓air of cooling flame transducers .
5. انطفاء مروحتي التيار المستحث ( سحب الغازات ) .
5. I . D . F ( A & B ) shut down .
6. انطفاء مروحتي التيار ألقسري ( دفع الهواء ) .
6. F. D . F ( A & B ) shut down ..
7. انطفاء مسخنتي الهواء الدوارة .
7. R . A . H ( A & B ) shut down .
8 . ارتفاع مستوى الماء في اسطوانة المرجل إلى 200 + .
8. Level in boiler drum up to +200 .
9 . انخفاض مستوى الماء في اسطوانة المرجل إلى 160 - .
9. Level in boiler drum down to – 160 .
10 . انخفاض فرق الضغط بين الـ cold و hot reheat إلى 0,2 كغم / سم۲.
10. ↓∆p cold and hot reheat to 0,2 kg / cm².
11. إطفاء المرجل يدويا في الحالات الطارئة .
11. manual shat down .




أجهزة الحماية % 50
1. انطفاء إحدى مراوح الـ I D F .
2. انطفاء إحدى مراوح الـ F D F .
3. انطفاء إحدى مسخنات R A H .
4. عند انطفاء إحدى مضخات ماء التغذية ( F W P ) وعدم اشتغال الاحتياط .





حالات الإيقاف الاضطراري للمرجل

1. عند وصول أي حالة إلى حد عمل جهاز الحماية وعدم اشتغال جهاز الحماية .
2. وجود نضح ( leak ) في أنابيب تغذية المرجل .
3. وجود نضح ( leak ) في أنابيب جدران الفرن أو في أنابيب المقتصدة ( Economizer ) أو في أنابيب super heater) ) .
4. عدم السيطرة على مستوى الماء في اسطوانة المرجل ( Drum ) وخاصة عندما يكون الـ gauge glass خارج العمل .
5. عند زيادة الضغط في الدرام إلى 171 kg / cm² وعدم فتح صمامات الأمان .
6. عند حدوث انفجار داخل الفرن أو في مجاري الهواء والغازات .
7. عند حدوث أي حالة تؤثر على سلامة العاملين أو المعدات .
8. حدوث حريق وخصوصا قرب خطوط الوقود او قرب المشاعل وعدم أمكانية السيطرة عليه

كفاءة المرجل

تقاس كفاءة المرجل استنادا إلى نسبة الخسائر المتحققة فيه فكلما زادت هذه الخسائر كلما قلت كفاءة المرجل علما إن كفاءة المرجل على وقود الغاز تساوي 93 % ± 5 وعلى الوقود السائل تساوي 92 % ± 5 ومن هذه الخسائر إما أن تكون كيمياوية أو ميكانيكية أو إشعاعية أو الغازات الحارة الخارجة للجو ومنها ما يلي : -
1. الغازات الحارة الخارجة للجو . ( لان نزولها يؤدي إلى تلف الصفائح والدكتات ومراوح الـ I.D.F .
2. الوقود الغير محترق مثل مخلفات الكبريت .
3. الخسائر الميكانيكية .
4. فقدان الحرارة بالإشعاع من الأنابيب غير المغلفة أو مغلفة ولكن بنسب فقد اقل .
5. السحب المستمر . ( لسحب الأملاح والترسبات من الدرام )
6. في حالة حدوث نضح ( leak ) في أنابيب الماء أو البخار .


حفظ المرجل
يتم حفظ المرجل بعد إيقافه لحماية الأنابيب من اتحاد الأوكسجين مع الحديد وتكون اوكسيد الحديد الذي يسبب تآكل المعدن فيتم عزل الأوكسجين عن الحديد في حالة الإيقاف لفترة قصيرة من 3 – 7 أيام عن طريق إملاء المرجل بالماء . أما إذا كان الإيقاف لفترة طويلة فيتم الحفظ بتكوين طبقة عازلة من مادة الحفظ في الأنابيب من الداخل وكما يلي :

1 . الحفظ المؤقت :
يتم إطفاء مضخة الفوسفات عندما يراد إطفاء المرجل وعند الحمل 50 – 60 MW ويعاد ضخ الهيدرازين لحين إطفاء المرجل أي عند إطفاء مضخات ماء التغذية الـ F.W.Pويستخدم هذا الحفظ عند إطفاء المرجل لمدة من 3 – 7 أيام .


2. الحفظ الطري :

يستخدم هذا الحفظ عند إطفاء المرجل لمدة طويلة في حالات الصيانة الوسطية آو العامة أو غيرها
بعد إطفاء المرجل يتم ضخ الهيدرازين والامونيا إلى الدرام بعد تحضيرها في خزان خاص وتضخ عن طريق خط الفوسفات إلى الدرام ونكون نسبة التركيز 200 – 350 mg/L ويتم إشعال مشعل لغرض الحصول على حرارة 200Cº وضغط من 10 – 12 kg / cm² ومن خلال الحرارة تتحلل مادة الحفظ NH4OH إلى NH+H2O وتستمر العملية لمدة 24 ساعة يتم المحافظة فيها على درجة الحرارة والضغط المذكورين أعلاه بعدها يتم إطفاء المشعل وعند نزول الحرارة إلى 90Cº يتم تفريغ المرجل .



الغسل ألحامضي للمرجل

يتم الغسل ألحامضي للمرجل بعد الإنشاء أو الصيانة العامة أو الوسطية أو تبديل قسم من أنابيب المرجل أو بعد حفظ المرجل لفترة أكثر من خمسة عشر يوما عندها يجب غسل المرجل للتخلص من مادة الحفظ داخل أنابيب المرجل وتتم العملية بواسطة مادتين مادة حامضية HCL المركز وحامض ألستريك ويتم تحضير المواد في خزان قريب من المراجل . ويتم ضخ هذه المواد إلى الدرام مباشرة عن طريق خط خاص بذلك . ويستمر تدوير هذه المواد بين الخزان وأنابيب المرجل لمدة ثمان ساعات بدون إشعال مشعل وبعدها يؤخذ مقطع من احد أنابيب المرجل لغرض التحاليل

فحص المرجل Hydraulic test


يتم هذا الفحص بعد الإنشاء أو الصيانة الوسطية أو العامة وكذلك عند حصول leak في أنابيب الفرن أو الـ Super heater أو عند تبديل قسم من هذه الأنابيب وتتم العملية كما يلي :
المرحلة الأولى / إملاء المرجل حيث يقوم مشغل المرجل وبإشراف مشغل الوحدة الأقدم بتحضير المرجل للإملاء بعد الفحص ألموقعي لكافة المعدات وخصوصا التي أجريت عليها أعمال الصيانة وملاحظة الفرن بحيث يكون خاليا من مخلفات أو أفراد الصيانة وان تكون كافة السماحيات قد أغلقت من قبل مسؤول صيانة المراجل ثم يقوم مشغل المرجل بما يلي :
1. غلق كافة درينات خطوط التغذية .
2. غلق درينات خطوط الـ feed water injection وغلق الصمامات اليدوية قبل المنظمات
3. غلق درينات خطوط الـ condensate injection .
4. التأكد من غلق الصمامات اليدوية على انجكشن المرحلة الثالثة لمضخات ماء التغذية ( انجكشن الـري هيت ) ( مشغل التورباين ) .
5. غلق درينات فلاتر الانجكشنات .
6. غلق درينات السوبر هيتر .
7. غلق درينات الـ Blow down وغلق الصمامات الرئيسية الذاهبة إلى الخزان الأرضي والخزان الاضطراري .
8. غلق درينات الاكنومايزر .
9. غلق درينات الـ gauge glass للدرام وفتح صمامات الماء والبخار .
10. غلق الصمام اليدوي قبل المنظم على خط السحب المستمر .
11. غلق صمامات تحمية الدرام .
12. التأكد من غلق صمامات التفريغ الاضطراري .
13. غلق صمام حفظ المرجل .
14. فتح فينتات السوبر هيتر والدرام .
15. التاكد من قفل صمامات الأمان للدرام وخطوط البخار Live steam .
16. يقوم مشغل المرجل بإخبار مشغل الوحدة بان المرجل جاهز للإملاء فيفتح صمامي 09.
17. بعد انتهاء عملية الـ Dearation يبدأ مشغل الوحدة بإملاء المرجل تدريجياعن طريق خط
الإملاء ومراقبة مستوى الماء في اسطوانة المرجل Drum وبعد أن يتم إملاء الدرام خروج
الماء من فينتات الدرام يقوم مشغل المرجل بغلق الفينتات ومشغل الوحدة بغلق الفينت 09
وعند خروج الماء من فينتات الـ Super heater يقوم مشغل المرجل بغلق الفينتات
ملاحظة / من جهة التورباين يجب إحكام غلق صمامات M.S.G.V وصمامات S.V وفتح الدرينات الى القمع
المرحلة الثانية /











تحضير المرجل للتشغيل

عند استلام الأمر لتحضير المرجل للتشغيل بعد انتهاء أعمال الصيانة تتبع الخطوات التالية :
1. فحص كافة معدات المرجل وخطوط الهواء والغازات وخطوط الوقود الغاز والوقود السائل وأجهزة القياس وحمالات الأنابيب بحيث لاتوجد عوارض أو مخلفات الصيانة في موقع العمل تؤثر على سلامة العمل أو الأشخاص .
2. التأكد من عدم وجود أشخاص أو مخلفات الصيانة داخل الفرن أو مراحل السوبر هيتر وغلق البوابات للفرن والسوبر هيتر .
3. التأكد من غلق بوابات الدرام وصلاحية الـ gauge glass .
4. التأكد من صلاحية أجهزة الاتصال .
5. توصيل الكهربائية لكافة الصمامات والمنظمات وفحصها بالفتح والغلق ومطابقتها بين السيطرة والموقع .
6. التأكد من تحضير منظومات إطفاء الحريق .
7. فحص صمامات الأمان بحيث تكون بالوضع الصحيح ومن وجود الأثقال الخاصة بها ومن وجود ماء في الخزان الخاص بصمامات الأمان وكذلك التأكد من رفع القفل من الصمامات بعد فحص المرجل بالضغط .
8. وضع كافة أجهزة القياس بالعمل .
9. فحص كافة أجهزة الحماية والترابط ( interlock ) .

التشغيل البارد للمرجل

يجب أن يكون تشغيل المرجل على وقود الغاز باعتباره الوقود الرئيسي وحسب الخطوات التالية :
1. وجود مستوى ماء في الدرام ( -100mm ) وملاحظة ذلك موقعيا من قبل مشغل المرجل من خلال الـ gauge glass وتطابق المستوى في الجهتين A&B وأجهزة القياس في السيطرة ويتم ذلك كما يلي : -
• غلق كافة درينات خطوط التغذية .
• غلق درينات خطوط الـ feed water injection وغلق الصمامات اليدوية قبل المنظمات .
• غلق درينات خطوط الـ condensate injection .
• التأكد من غلق الصمامات اليدوية على انجكشن المرحلة الثالثة لمضخات ماء التغذية ( انجكشن الـري هيت ) ( مشغل التورباين ) .
• غلق درينات فلاتر الانجكشنات .
• غلق درينات السوبر هيتر .
• غلق درينات الـ Blow down وغلق الصمامات الرئيسية الذاهبة إلى الخزان الأرضي والخزان الاضطراري .
• غلق درينات الاكنومايزر .
• غلق درينات الـ gauge glass للدرام وفتح صمامات الماء والبخار .
• غلق الصمام اليدوي قبل المنظم على خط السحب المستمر .
• غلق صمامات تحمية الدرام .
• التأكد من غلق صمامات التفريغ الاضطراري .
• غلق صمام حفظ المرجل .
• فتح فينتات السوبر هيتر والدرام .
• فتح الصمام اليدوي والكهربائي ( 44 ) الخاص بتفريغ الماء المتكثف من السوبر هيتر .
• يقوم مشغل المرجل بإخبار مشغل الوحدة بان المرجل جاهز للإملاء .
• يقوم مشغل الوحدة بالإملاء بعد تحضير الخطوات المتعلقة بالتورباين المتمثلة بإملاء بالدايريتر وإجراء عملية الدايريشن وتحضير وتشغيل مضخة ماء التغذية بعد انتهاء عملية الدايريشن ويكون الإملاء عن طريق خط الإملاء قطر 65mm ومراقبة مستوى الماء في الـ gauge glass وعند وصوله إلى – 100mm يتم إيقاف الإملاء وإطفاء المضخة وفتح صمام التدوير 54 والانتظار لفترة معينة ومراقبة مستوى الماء ففي حالة نزول المستوى عن -100mm يتم البحث عن السبب ومعالجته وإعادة الإملاء إلى حد مستوى الإشعال ( -100 ) .

2 . تحضير خطوط الهواء والغازات وحسب الخطوات التالية :

تحضير مسخنة الهواء الدوارة R.A.H .
أ . تحضير محطة تزييت مسخنة الهواء الدوارة R.A.H وكما يلي .
• التأكد من مستوى الزيت في الخزان وعند وجود نقص يجب الابلاغ لغرض التعويض ومن عدم وجود نضح زيت في المنظومة .
• التأكد من مستوى الزيت في المحرك الخاص بتزييت المحرك الرئيسي يجب ان يكون بحدود ½ على الزجاجة .
• التأكد من وجود ارضي على المحركات .
• فتح صمامات السحب والدفع لمضختي الزيت وتكون إحداهما فتحة صمام الدفع قليلة ويفتح تدريجيا بعد تشغيل المضخة وبعد فحص المضخة والتأكد من صلاحيتها يتم إطفائها وتشغيل المضخة الثانية للتأكد من صلاحيتها وتبقى إحداهما بالعمل والثانية بالاحتياط .

• يتم تنظيم الضغط عن طريق الصمامات الذاهبة إلى البيرنك السفلي لكل مسخنة دوارة وصمام التدوير وملاحظة الزيت الراجع للخزان من خلال الزجاجات .
• فتح ماء التبريد الى مبرد الزيت ( cooler ) .
• إعادة فحص مستوى الزيت في الخزان وتعويض النقص .
ب . التأكد من عدم وجود أجسام غريبة داخل الـ R.A.H وغلق البوابات .
ج . التأكد من مستوى الزيت في البيرنك السفلي بحدود 2/3 ووجود زيت راجع .


د . التأكد من سلامة منظومتي الإطفاء والتنظيف الخاصة بـالمسخنات الدوارة .
هـ . فتح صمامات التبريد للبيرنكات العلوي والسفلي .
و . يقوم مشغل المرجل بإخبار مشغل الوحدة لتشغيل محركي الـ R.A.H لغرض الفحص قبل التعشيق .
ز . إطفاء المحركات وتعشيق إحداهما من قبل مشغل المرجل وبعدها يخبر مشغل الوحدة لتشغيل المحرك
ويقوم مشغل المرجل بالفحص من ناحية الدوران والاهتزاز والأصوات الغريبة فإذا كانت هناك حالة طارئة يقوم بإطفائها موقعيا من مفتاح الإيقاف الاضطراري أما إذا كانت الوضعية طبيعية فيبقى بالعمل .

تحضير مروحة I . D . F

1. تحضير منظومة تزييت المراوح وكما يلي : -

أ . التأكد من انتهاء جميع أعمال الصيانة .
ب . التأكد من مستوى الزيت في الخزان يجب أن يكون كافيا .
ج . فتح صمامات السحب والدفع على المضخات والصمامات قبل وبعد الفلاتر .
د . تشغيل إحدى مضخات الزيت وملاحظة عملها بشكل جيد ثم إطفائها وتشغيل المضخة الثانية وتفحص أيضا وتبقى إحداهما بالعمل والثانية بالاحتياط . ثم نفتح تدريجيا الصمامات اليدوية على خطوط الزيت الذاهبة للبيرنكات لحين امتلاء الأنابيب ثم يتم إكمال فتح الصمامات وتنظيم الضغط بحدود 2,8kg / cm² عن طريق صمام التدوير circulation ومراقبة الزيت الراجع من خلال الزجاجات .
هـ . فتح صمامات ماء التبريد الداخل والخارج على مبرد الزيت ( cooler ) على أن لايزيد ضغط الماء عن 2,5kg / cm².
و . إعادة فحص مستوى الزيت في الخزان وتعويض النقص نتيجة إملاء المنظومة وكذلك ملاحظة فرق الضغط على الفلتر يجب أن لايتعدى 0,8kg / cm² .
2 . التأكد من عدم وجود أشخاص داخل مجرى الغازات .
3 . فتح صمامات التبريد للبيرنكات وملاحظة مقياس ضغط الماء بحيث لايقل عن 1 kg / cm² .
4 . تشغيل مروحة تبريد البيرنك الخامس .
5 . فتح البريك الذي يقفل محور المروحة .
6 . يقوم مشغل المرجل بإخبار مشغل الوحدة بان المروحة جاهزة فيطلب توصيل الكهربائية للمروحة وعند توصيل الكهربائية يخبر مشغل الوحدة مشغل المرجل بأنه سيشغل المروحة فيجب أن يقف مشغل المرجل بالقرب من مفتاح الإيقاف الاضطراري وعند تشغيل المروحة يقوم مشغل المرجل بفحص الاهتزاز والحرارة والصوت الغريب أما في حالة حدوث حالة مفاجئة وغير طبيعية فيقوم بإطفائها موقعيا أما إذا كانت حالة المروحة طبيعية فيقوم بإخبار مشغل الوحدة لتحميلها تدريجيا .

تحضير مروحة F . D . F
1 . التأكد من انتهاء جميع أعمال الصيانة
2 . التأكد من عدم وجود أشخاص في مجرى الهواء .
3 . التأكد من وجود زيت في بيرنكات المحرك والمروحة من خلال الزجاجات على البيرنكات بحدود 2/3 .
4 . فتح صمامات ماء التبريد للبيرنكات وبعد 10 – 15 دقيقة يجب مراقبة مستوى الزيت في البيرنكات فإذا ازداد فهذا يعني وجود ليك في أنابيب التبريد داخل البيرنك .


5 . يقوم مشغل المرجل بإخبار شغل الوحدة بان المروحة جاهزة فيطلب توصيل الكهربائية إليها وبهد توصيلها يقوم بإخبار مشغل المرجل بانة سيقوم بتشغيلها عندها يقف مشغل المرجل بالقرب من مفتاح الإيقاف الاضطراري ولدى اشتغال المروحة يقوم المشغل بإطفائها موقعيا إذا كان هناك عارض أما إذا كانت الحالة طبيعية فيقوم بفحص المروحة من ناحية الاهتزاز والحرارة والصوت الغريب وعندما لاتكون هناك ملاحظات على المروحة يقوم مشغل الوحدة بتحميلها .

3 . تحضير steam air heater في حالة العمل على الوقود السائل
عند العمل على الوقود السائل يجب رفع درجة حرارة الهواء قبل دخوله لمسخنة الهواء الدوارة لحماية صفائحها من التآكل نتيجة تكون حامض الكبريتيك إذا كان الهواء بارد ورطب ويتم تحضيرها كما يلي :
1 . فتح صمامات التنفيس على خطوط البخار لطرد الهواء .
2 . فتح الصمام اليدوي الرئيسي على المنظومة في مستوى 15 م .
3 . فتح صمامات الدخول والخروج على خطوط البخار وفتح الدرين الرئيسي إلى الساقية .
4 . يقوم مشغل الوحدة بإدخال المخفضة 13 / 6 kg / cm² وفتح المنظم فتحة قليلة لتحمية الخطوط .
5 . غلق الفينتات بعد خروج البخار منها ثم يقوم مشغل الوحدة بتنظيم الضغط المطلوب .
4 . تحضير منظومة الوقود ( الغاز والسائل )
الوقود الرئيسي للمرجل هو الغاز والوقود السائل هو الاحتياط وعليه يتم تحضير المنظومتين فتدخل إحداهما بالعمل والأخرى احتياط . بالنسبة إلى منظومة الغاز فالغاز يأتي إلى الوحدات من محطة استلام الغاز بضغط 1,5 kg / cm² . ويجب طرد الهواء من خطوط الغاز قبل التشغيل وكذلك خطوط الشعلة الابتدائية ( igniter ) ويتم ذلك بفتح الغاز تدريجيا وفتح الصمامات على الخطوط و الفينتات على الخطوط وعلى المشاعل السفلية والعلوية ويقوم المحلل الكيمياوي بإجراء التحاليل على نسبة الأوكسجين في الخطوط ونسبة الغاز في الموقع ويجب ان لاتكون هناك نسبة غاز من الممكن أن تسبب حرائق ثم نغلق الفينتات والصمامات على الخطوط عدى خط الإشعال قطر 150mm فيبقى الصمام الكهربائي مفتوح ونغلق المنظم ونحضر الخطوط لحد المشاعل وعندما يراد إشعال مشعل نغلق فينتات المشعل ثم نحضر الشعلة الابتدائية بفتح الصمام اليدوي على خط الغاز ثم نضغط على مفتاح الشرارة الكهربائية فتحدث شعلة ابتدائية بعد تولد الإشارة ثم نفتح صمام سريع الغلق الخاص بالمشعل بعدها نفتح الصمام الكهربائي فيشتعل المشعل وعند استقرار المشعل نقوم بإطفاء الشعلة الابتدائية . أما في حالة عدم اشتعال المشعل فنغلق صمام سريع الغلق ونترك الفرن لمدة عشرة دقائق لإجراء عملية التهوية بواسطة المراوح خوفا من حدوث انفجار داخل الفرن ثم تعاد المحاولة لإشعال المشعل وهكذا يتم الاستمرار بإشعال المشاعل كلما تطلبت خطوات التشغيل لذلك ويجب إدخال جهاز الحماية بالعمل قبل إشعال المشاعل .
أما بالنسبة للوقود السائل فيتم تحضير بخار الترذيذ حيث يقوم مشغل المرجل بغلق الصمامات اليدوية على خط بخار التنظيف وعلى المشاعل العلوية والسفلية ويفتح الدرين على خط البخار قرب المشاعل السفلية ثم يفتح الصمام اليدوي الرئيسي على الخط تدريجيا من خط 13 kg / cm² في مستوى 15 م وبعد تسخين الخط يغلق الدرين . عند العمل على الوقود السائل يجب تحضير ووضع S.A.H بالعمل وعند تحضير خطوط الغازات يجب أن تكون عن طريق الـ By pass أي خارج الـ R . A. H إلى أن تتجاوز حرارة الغازات اكثر من 150Cº عندها يتم التحويل إلى الـ R . A . H . ثم نقوم بتحضير خطوط الوقود حيث يقوم مشغل المرجل بفتح الصمامات اليدوية الرئيسية والصمام اليدوي على خط التدوير حسب الوقود المستخدم ثم يقوم مشغل الوحدة بفتح الصمامات الرئيسية الكهربائي وسريع الغلق والصمام الكهربائي على خط الـ By pass والصمامات الكهربائية الرئيسية للمشاعل العلوية وللمشاعل السفلية


وصمامات التدوير الكهربائية على المشاعل العلوية والسفلية وبهذا يكون الوقود في حالة تدوير لحين اشعال المشاعل . ثم نقوم باشعال اول مشعلين من المشاعل السفلية بعد تحضير الشعلة الابتدائية بنفس الطريقة السابقة ونقوم بفتح الصمام اليدوي والكهربائي على خط البخار للمشعل ثم نفتح صمامي التنظيف بالبخار بعدها نغلق صمامات التنظيف ونفتح صمام سريع الفلق ثم نفتح الصمام الكهربائي تدريجيا لحين اشتعال المشعل .
5 . تشغيل مروحة تبريد متحسسات الشعلة ووضع المروحة الثانية بالاحتياط .
6. قبل إشعال المشاعل بعشرة دقائق يجب أن يقوم مشغل المرجل بوضع منظومة تحمية الدرام بالعمل وتستمر عملية التسخين إلى أن يصل الضغط بالدرام إلى 20kg / cm² .
7. يقوم مشغل المرجل بفتح درينات الـsuper heater قطر 10 , 20 , 50mm .
8. عندما يصل الفاكيوم بمكثفات التوربين إلى – 0,4 kg / cmº يمكن البدء بإشعال المشاعل وعادة ما يتم اختيار المشعلين الثاني والخامس .
9. عند وصول الضغط بالدرام إلى 3 kg / cm² وعند خروج بخار من فينتات الدرام والسوبر هيتر يقوم مشغل المرجل بغلق الفينتات وكذلك تنظيف الـ gauge glass للدرام .
10. عندما يصل الضغط بالدرام إلى 5 kg / cm² يغلق مشغل الوحدة الصمام الكهربائي ( 44 ) ويغلق مشغل المرجل الصمام اليدوي وكذلك إجراء عملية Blow down للمجمعات السفلية .
11 . عندما يصل الضغط بالدرام إلى 10 kg / cm² يغلق مشغل المرجل درين السوبرهيتر قطر 10mm .
12 . عندما يصل الضغط بالدرام إلى 20 kg / cm² يقوم مشغل المرجل بعزل منظومة تسخين الدرام ويجب أن لايتعدى الفرق بين درجتي حرارة المنطقة العلوية للدرام top والمنطقة السفلية bottom اكثر من 60Cº .
13 . عندما يصل الضغط بالدرام إلى 30 kg / cm² يقوم مشغل المرجل بإعادة تنظيف الـ gauge glass للدرام .
14 . يكون معدل زيادة الضغط بالدرام من 1 – 10 kg / cm² خلال 75 – 80 دقيقة .
10 – 40 kg / cm² خلال 35 –30 دقيقة
40 – 100 kg / cm² خلال 25 دقيقة
100 – 155 kg / cm² خلال 15 دقيقة
15 . عند وصول الضغط بالدرام الى 60 kg / cm² يقوم مشغل المرجل بعمل Blow down . علما أن السحب المستمر يجب ان يكون مفتوح % 100 من بداية التشغيل لحين تحسن التحاليل الكيمياوية . ويجب التوقف عند هذا الضغط لحين الحصول على نتيجة تحاليل السليكا من المحلل الكيمياوي المناوب .















واجبات مشغل المرجل

يمكن تقسيم هذه الواجبات إلى واجبات اعتيادية وواجبات تتعلق بظروف الوحدة وكذلك واجبات تعتمد على برنامج العمل المتفق عليه سلفاً

الواجبات اعتيادية
1- الاستلام والتسليم : يكون اسلوب الاستلام عندما يدخل المشغل إلى المحطة يذهب إلى الموقع وتحديداً إلى الأجهزة الدوارة في مستوى صفر ليلاحظ عملها بشكل سريع وعدم وجود أي حالة غريبة وفحص الحرارة بالبيرنكات براحة اليد ثم يلاحظ عمل مروحة تبريد البيرنك الخامس ومراوح تبريد محركات مراوح للـ IDF ثم يذهب الى محطة التزييت ويراقب الضغط والزيت الراجع وكذلك مستوى level في الخزان ويثبت موقف بشكل سريع عنها ثم يفحصFDF ثم يتجه الى RAH يلاحظ دورانه وكذلك عمل المحرك ووجود الزيت فيه ثم يفحص الفلامون سينسر ومنها الى المشاعل السفلية ليتاكد من وجودة عملها ثم يصعد الى المشاعل العلوية ويلاحظ عملها ايضاً ثم يفتح أحد البوابات ويقف بشكل جانبي ويأخذ نظرة عامة للمرجل وطبيعة الاشتعال بعدها يلاحظ دكتات الغازات للـ GRF ثم يصعد للمستوى 22 ويلاحظ صمامات الامان ثم يصعد الى الدرام ويقرأ مستويات اللفل في الدرام ويطابق ذلك على الجهتين كما يقرأ الضغط ويقوم بإرجاعه الى مشغل الوحدة الاتصال خلال هذه العمليات المتمثلة بالفحص الأولي والابتدائي السريع قبل الاستلام اذا كانت هناك حالة طارئة تؤثر على العمل يتصل بمشغل الوحدة فوراً ليطلب من مشغل المرجل الذي قبله النزول الى الموقع ليثبت موقف على هذه الحالة ولتصحيح الخطأ اذا كان ممكناً
2 . بعدها ينزل الى مستوى 15 م ويلاحظ الأمور المتعلقة به ينزل إلى السيطرة وفي طريقه يلاحظ منظومة الوقود أي مجموعه التنظيم والراجع بالنسبة للسائل ثم يدخل إلى السيطرة يمتلك موقفاً واضحاً عن الموقع .
3 . يطلب من مشغل المرجل الذي قبله ان سلمه المرجل وهذا المشغل يجب إن يوضح له كل الأمور التي حدثت خلال فترة عمله والمعالجة التي تمت عند حدوث المشاكل بالنسبة إلى المشغل المستلم إذا وجد تناقض بين ما رآه في الموقع وبين ما أوضحه له مشغل المرجل المستلم إذا كان هناك تناقض فيطلب منه توضيح ذلك وإذا تطلب الأمر النزول إلى الموقع لتأكيد من الحالة الصحية ويجب إن ينزل إلى الموقع الاثنان معاً .
4 . في النهاية يجب إن تكون هناك قناعه تامة لمشغل المرجل الجديد بالاستلام قبل الموافقة على الاستلام وإذا استمر الخلاف فيرجعوا إلى مشغل الوحدة الأقدام .
5 . يقوم مشغل المرجل المستلم بإعادة فحص الموقع بشكل دقيق ثم يرجع إلى السيطرة ليسلم كامل إلى مشغل الوحدة
6 . يستمر مشغل المرجل بعمله من خلال الفحص المستمر للموقع كل ساعتين على الأقل أو كلما تتطلب الحالة التي ربما تكون غير اعتيادية في أحد الأجهزة لان هذا يعني فحص مستمر لتلك المعدة للاطمئنان على سلامتها
7 . إن الحالة الطبيعية تقتضي أن تقييم المشكلة بشكل دقيق من قبل مشغل الوحدة الأقدم ليأخذ قرار بالاستمرار بالعمل أو إيقافها ( وهذا هو الاجراء الصحيح حتى لو تطلب ذلك عزل تلك المعدة واذا كان لها تاثير على الوحدة فيتم اطفاء الوحدة)
8. بالنسبة للعمل على الوقود السائل يقوم مشغل المرجل بشكل اعتيادي بادخال منظومات التنظيف بالعمل كل اربع ساعات ومرة واحدة اذا كان الوقود مختلط




الواجبات المحتملة لمشغل المرجل:
1- تبديل المضخات الخاصة بالزيت حسب البرنامج ويتم ذلك بطلب من مشغل الوحدة الاقدم وبالتنسيق مع ممثل السيطرة والقياس كذلك يتم تبديل المضخات عندما تكون هناك ضرورة لذلك تتعلق بصلاحية المضخة
2- وكذلك ضمن البرنامج تبديل محركات RAH وبعد ان يقوم مشغل الوحدة بتشغيل المحرك يقوم مشغل المرجل بفحص المحرك قبل التعشيق وبعد اطفاء المحرك وإطفاء المحرك المعشق ويعشق المحرك الجديد
3- يقوم مشغل المرجل بتحويل الوقود من الغاز الى السائل او بالعكس او بالتحويل من المازوت الى الكرود او بالعكس وكذلك التحويل الى الكرود عند تنظيف فلتر الوقود
4- عند ايقاف المرجل بشكل اضطراري لاي سبب كان يقوم مشغل المرجل بما يلي :
غلق صمامات الوقود اليدوية الرئيسية والتاكد من انطفاء المشاعل ولق صمامات الترذيذ الرئيسي وفحص الموقع بالنسبة للاجهزة الدوارة وغيرها ثم يعود الى السيطرة لتبليغ مشغل الوحدة بالموقف .
5- عند الاستلام ربما يكون هناك تشغيل للوحدة فيجب على مشغل المرجل المستلم ان يفهم الموقف بشكل دقيق أي الى اين وصلت عملية التشغيل ويتصرف على ضوء التعليمات التي يستلمها من مشغل الوحدة
6- ان يكون مشغل المرجل على دراية بالسلامة المهنية الخاصة بعمله وان يتابع توفر معدات السلامة في الموقع وصلاحيته للعمل والإخبار عن أي حالة غير طبيعية ويجب أن يرتدي أدوات الوقاية