Index
ورود کاربر
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 173032
تاریخ انتشار : 23 فروردین 1393 0:0
تعداد مشاهدات : 186

بهره برداری از شبیه ساز سامانه های توربین گازی در دانشگاه صنعتی شریف

تهران - ایرنا - تلاش دانشگاه صنعتی شریف برای بهبود عملکرد توربین های گازی کشور نتیجه داد و پژوهشگران این دانشگاه موفق به ساخت شبیه ساز سیستم کنترلی توربین گازی شدند. به گزارش ایرنا، شبیه ساز تولید شده به همت متخصصان داخلی، یک نرم افزار صنعتی با کاربرد بررسی مهمترین بخش یک نیروگاه گازی واقعی است. این نرم افزار رفتار توربین گازی نیروگاه در تمامی حالت های کاری و اضطراری که سامانه واقعی در معرض آن قرار خواهد گرفت را شبیه سازی می کند و کارشناسان می توانند با کمک این شبیه ساز ، عملکرد سیستم کنترل توربین های گازی کشور را بهبود ببخشند. توربین گازی، هسته مرکزی بخش تولید انرژی الکتریکی در نیروگاه های گازی و سیکل ترکیبی (گازی و بخاری) است که بدون آن نیروگاه قادر به انجام کوچکترین فعالیتی نیست. با توجه به اینکه نیروگاه های گازی، 85 درصد انرژی الکتریکی کشور را تامین می کنند، اهمیت و نقش این شبیه ساز در توسعه صنعت برق کشور به خوبی مشخص می شود. سرپرست این پروژه تحقیقاتی درباره شبیه ساز تولید شده، گفت: به طور کلی تمام عملیات هایی که اپراتورهای توربین می توانند به طور فیزیکی از طریق اتاق فرمان و برد کنترلی از زمان استارت توربین، شتاب گیری، پارالل سازی تا خاموش کردن و همچنین عملیات تغییر خودکار سوخت انجام دهند، در این شبیه ساز تعبیه شده است. امین نوبختی با بیان اینکه شبیه ساز طراحی شده اولین شبیه ساز جامعی است که در کشور برای سیستم کنترل توربین گازی تولید شده است، افزود: قبلا در کشور تعداد اندکی شبیه سازهای سخت افزاری خارجی با امکانات محدود موجود بود ولی با توجه به محدودیت شدید عملیاتی و همچنین نیاز به خارج کردن واحد از شبکه برای استفاده از آن؛ عملا هیچگاه مورد استفاده مفیدی واقع نشدند. استاد داشگاه صنعتی شریف در تشریح بخش های سه گانه شبیه ساز توربین گاز گفت: قسمت دیجیتال سیستم کنترلی، مسوولیت تمامی مراحل راه اندازی، بارگیری، حفاظت و هشدارها را بر عهده دارد، قسمت آنالوگ هم مسوولیت کنترل سرعت، توان، دما و سایر پارامتراهای توربین را با استفاده از تغییرات میزان سوخت دارد و در نهایت یک مدل جامع از توربین که رفتار توربین را برای تمامی نقاط کار، و نه فقط در دور نامی، شامل می شود. وی همچنین درباره ویژگی های شبیه ساز تولید شده در مقایسه با مدل های توربین رایج در کشور اظهار داشت: مدل های توربین که پیش از این به وفور در کشور طراحی شده اند اولاً فقط دینامیک خود توربین را شبیه سازی می کنند و ثانیاً این کار را تنها برای یک نقطه کار مشخص انجام می دهند اما نکته بارز و قابل توجه در مورد این شبیه ساز، قابلیت آن برای شبیه سازی تمامی اجزای سخت افزاری سامانه کنترلی از جمله کارت های کنترلی، ورودی، خروجی، زمان سنج ها، پردازنده ها و غیره در محیط نرم افزار است، به طوری که بر خلاف سایر شبیه سازها، تمامی سیگنال های داخلی شبیه ساز، مطابقت یک به یک با سیگنال های داخل سیستم کنترلی دارد. نوبختی ادامه داد: در واقع نه تنها رفتار سیستمی شبیه ساز با سیستم کنترل واقعی توربین مطابقت دارد بلکه با توجه به اینکه تک تک عناصر سخت افزاری سیستم کنترلی شبیه سازی شده اند، تمامی سیگنال های فیزیکی موجود در سیستم کنترلی، چه در قسمتهای ورودی و خروجی و چه سیگنالهای داخلی سامانه کنترلی، در شبیه ساز نیز موجود و قابل نمونه برداری مجازی هستند و این نکته از آن رو حائز اهمیت است که امکان فوق العاده بالایی را جهت تشخیص و شناسایی عیوب فراهم می کند. کارشناسان می توانند با استفاده از این شبیه ساز علاوه بر عیب یابی به مطالعات مربوط به بهبود عملکرد سیستم بپردازند که نهایتاً منتج به جلوگیری از هزینه‏های ناشی از اتلاف انرژی و کاهش بازده می شود. همچنین یکی از مهم ترین کاربردهای این سامانه آموزش و مهارت افزایی پرسنل در مواجهه با شرایط کاری مختلف است اما کاربردهای این سامانه تنها به موارد پس از ساخت توربین گازی منحصر نمی شود بلکه در زمان طراحی توربین گاز و به منظور آزمایش موارد مختلف مد نظر طراح اعم از موارد ایمنی، موارد زیست محیطی، موارد مربوط به هزینه ساخت و مواردی از این دست، لازم است تا قبل از آنکه سامانه واقعی ساخته شود، طراحی‏های انجام شده ابتدا بر روی یک سامانه نرم‏افزاری و یا سخت افزاری (شبیه ساز) که رفتار سیستم را در هنگام مواجه پدیده‏های مختلف شبیه سازی می کند، بررسی شود. نوبختی درباره اهمیت این موضوع گفت: یکی از اساسی ترین مباحث در حوزه طراحی و ساخت یک سامانه، شبیه سازی است به طوری که بدون در نظر داشتن آن، فرآیند طراحی ناتمام خواهد بود و ساخت یک سیستم می‏تواند به خسارت‏های جبران ناپذیری منجر شود. در حال حاضر شبیه سازها نقش مشخص و مهمی در توسعه فناوری های صنعتی در جهان دارند، به طوریکه سازنده های سخت افزارهای صنعتی ارقام سنگینی را بابت شبیه سازهای مشابه دریافت می کنند. هزینه نرم افزارهای مشابه می تواند بعضا تا چند صد هزار دلار باشد و این موضوع انعکاسی ست از فوایدی که می تواند استفاده ی صحیح و موثر از این شبیه سازهای داشته باشد. نوبختی، ارزان بودن قیمت حامل های انرژی و ضعف بازار رقابتی تولید انرژی الکتریکی در کشور را از مهم ترین عوامل موثر در نبود انگیزه بهینه سازی سامانه های مربوطه عنوان کرد و گفت: الان با توجه به افزایش قیمت حامل های انرژی، اثر سوء تحریم ها بر بهره برداری از واحدهای موجود و امکان معرفی واحدهای جدید و همچنین آلودگی شدید و گسترده هوا در بخش زیادی از مناطق مسکونی و متراکم کشور، اهمیت و ضرورت بهینه سازی فرایندهای صنعتی محرز شده است و در این شرایط ، شبیه سازهای صنعتی نقش کلیدی را ایفا می کنند زیرا فرایندهای صنعتی را نمی توان به صورت سعی و خطا و به طور زنده دستخوش تغییرات سیستمی کرد. تولید شبیه ساز سیستم کنترلی توربین گازی که گام عملی دیگری در راستای توسعه صنعت برق کشور محسوب می شود به همت دانشگاه صنعتی شریف و با حمایت معاونت تحقیقاتی شرکت مادرتخصصی مدیریت تولید، انتقال و توزیع نیروی برق ایران (توانیر) به ثمر نشسته است. پیش از این نیز دانشگاه شریف با ساخت گاورنر نیروگاهی که یکی از مهم ترین بخش های کنترل یک نیروگاه است، عزم خود را در همکاری با صنعت برای توسعه صنعت برق کشور نشان داده بود.