کاربرد شیرآلات در صنعت برق

شیرآلات نقش حیاتی در بخش برق ایفا می‌کنند و به طور گسترده در تولید برق، انتقال و سیستم‌های کمکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. عملکرد و قابلیت اطمینان آنها مستقیماً بر ایمنی و کارایی نیروگاه‌ها تأثیر می‌گذارد. در زیر کاربردهای کلیدی و انواع شیرآلات در صنعت برق آمده است.

۱. نیروگاه‌های حرارتی

سیستم دیگ بخار

شیر اصلی بخار: بخار با دمای بالا و فشار بالا (تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد، ۲۵ مگاپاسکال+) ورودی به توربین را کنترل می‌کند؛ به مواد مقاوم در برابر حرارت (مانند فولاد کروم-مولیبدن) نیاز دارد.

شیر کنترل آب تغذیه: جریان آب دیگ بخار را به طور دقیق تنظیم می‌کند تا از احتراق خشک یا سرریز جلوگیری کند.

شیر ایمنی/تخلیه: در صورت فشار بیش از حد، بخار را به سرعت آزاد می‌کند تا از خطوط لوله و تجهیزات محافظت کند.

شیر تخلیه: میعانات را خارج می‌کند (به عنوان مثال، در هنگام راه‌اندازی توربین).

سیستم توربین

شیر کروی/ایزولاسیون: جریان بخار را در طول تعمیر و نگهداری قطع می‌کند (به عنوان مثال، شیر ورودی توربین).

شیر بخار بازگرمایش: جریان بخار بازگرمایش را برای بهبود راندمان حرارتی کنترل می‌کند.

سیستم خنک‌کننده

شیر پروانه‌ای/دروازه‌ای: در خطوط لوله آب در گردش برای تنظیم جریان آب خنک‌کننده (به عنوان مثال، خنک‌کننده کندانسور) استفاده می‌شود.

۲. نیروگاه‌های هسته‌ای

سیستم حلقه اولیه

شیر دروازه‌ای/گلوب درجه هسته‌ای: مقاوم در برابر تشعشع، مقاوم در برابر دمای بالا و فشار بالا، مورد استفاده در خطوط لوله خنک‌کننده راکتور (به عنوان مثال، شیر جداسازی پمپ اصلی).

شیر اطمینان: از فشار بیش از حد در حلقه اولیه جلوگیری می‌کند (باید مطابق با استانداردهای ASME III باشد).

سیستم حلقه ثانویه

شیر بای پس توربین: در مواقع اضطراری بخار را به سرعت به کندانسور هدایت می‌کند تا از گرم شدن بیش از حد هسته جلوگیری شود.

سیستم‌های اضطراری

شیر دیسک پارگی: در هنگام حوادث شدید فوراً باز می‌شود تا خنک‌کننده را تزریق کند (به عنوان مثال، سیستم ایمنی غیرفعال AP1000).

۳. تولید برق از انرژی‌های تجدیدپذیر

نیروگاه آبی

شیر پروانه‌ای/توپی: جریان آب به توربین‌ها را کنترل می‌کند و قطع اضطراری را فراهم می‌کند (به عنوان مثال، شیرهای پنستاک).

شیر تنظیم فشار: جریان آب را برای تثبیت خروجی برق تنظیم می‌کند.

انرژی خورشیدی متمرکز (CSP)

شیر نمک مذاب: نمک مذاب با دمای بالا (500 درجه سانتیگراد) را در سیستم‌های ذخیره‌سازی حرارتی مدیریت می‌کند.

۴. سیستم‌های کمکی

تأمین سوخت (زغال‌سنگ/گاز)

شیر زغال‌سنگ پودر شده: کنترل تحویل پودر زغال‌سنگ (نیاز به طراحی مقاوم در برابر سایش).

شیر قطع گاز: به سرعت تأمین گاز طبیعی را قطع می‌کند (به عنوان مثال، محافظت از توربین گازی).

تصفیه گاز دودکش (گوگردزدایی/نیتریفیکاسیون)

شیر دوغاب: مقاوم در برابر خوردگی (به عنوان مثال، شیرهای پروانه‌ای با آستر لاستیکی در سیستم‌های FGD).

دمپرها: مجاری گاز دودکش را جدا می‌کند (برای نگهداری).

سیستم هوای فشرده

شیر کاهنده فشار: فشار هوای ابزار دقیق را پایدار نگه می‌دارد.

انواع شیرآلات و الزامات فنی

روندها و چالش‌های صنعت

سازگاری با شرایط سخت: شیرآلات برای واحدهای فوق بحرانی (700 درجه سانتیگراد به بالا) به آلیاژهای پیشرفته مقاوم در برابر حرارت نیاز دارند.

شیرآلات هوشمند: حسگرهای یکپارچه برای نظارت از راه دور (به عنوان مثال، موقعیت، بازخورد دما).

سازگاری با محیط زیست: طرح‌های بدون نشت (به عنوان مثال، شیرهای آب‌بندی شده با دم) برای به حداقل رساندن اتلاف سیال.

طول عمر و نگهداری: شیرآلات هسته‌ای باید بیش از 60 سال با حداقل زمان از کارافتادگی دوام بیاورند.

انتخاب شیرآلات در صنعت برق باید پارامترهای سیال (دما/فشار/خوردگی)، سرعت پاسخ، کلاس آب‌بندی و انطباق (به عنوان مثال، استانداردهای API، ANSI، GB) را در نظر بگیرد تا عملکرد ایمن و کارآمد تضمین شود.