طراحی و ساخت سامانه لیزری اندازه گیری سرعت هوا در بویلرهای نیروگاه

محور توسعه فناوری‌های ساخت و تولید مواد، قطعات و تجهیزات نیروگاهی و ارزیابی کیفیت آن‌ها
زیر محور اتاق فرمان، سیستم‌های مانیتورینگ، سیستم‌های الکترونیک، کنترل و ابزار دقیق و اجزای آن
سازمان بالادستی مادر تخصصی تولید نیروی برق حرارتی
شرکت هدف کمیته تحقیقات اصفهان (شرکت‌های تولید نیروی برق و مدیریت تولید برق اصفهان شامل: نیروگاه‌های بخاری اصفهان،اسلام آباد و گازی هسا)
عنوان تحقیق طراحی و ساخت سامانه لیزری اندازه گیری سرعت هوا در بویلرهای نیروگاه
دلایل اولویت داشتن تحقیق اندازه گیری شار یا سرعت عبوری گازها در نیروگاه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. روشهای گوناگونی برای اندازه گیری این کیمتها وجود دارد که می توان به فلومتر های لوله وتنوری، پره چرخان، صفحه اریفیس، لوله پیتوت، اولتراسونیک اشاره کرد. البته هر یک از این روشها دارای معایب خاص خود است. به عنوان مثال در اغلب این روشها اندازه گیری، به شکل غیر مستقیم انجام می شود. به این نحو که حجم یا جرم یا تفاوت فشار اندازه گیری شده و با استفاده از روابط حاکم بر این روشها دبی و یا سرعت سیال اندازه گیری می شود. در همه این روابط برای محاسبه دبی، چگالی سیال مورد نیاز است. چگالی یک سیال به پارامترهای مختلفی نظیر فشار و دما بستگی دارد و برای محاسبه سرعت گاز صرفا از مقدار تقریبی که در منابع علمی وجود دارد استفاده می گردد. از طرفی امکان اندازه گیری چگالی گاز همزمان با اندازه گیری سرعت وجود ندارد. در برخی از روشها نظیر پره چرخان، صفحه اریفیس، لوله پیتوت، ابزار اندازه گیری باعث ایجاد تلاطم در محیط و تغییر در دبی عبوری می شود. همچنین این روشها به علت قرار گرفتن در مسیر عبور سیال مخصوصا در سرعتهای بالا دچار استهلاک می شوند. روش اولتراسونیک مشکلات ذکر شده در روشهای دیگر را ندارد ولی تنها قادر به اندازه گیری سرعتهای کمتر از 40 متر بر ثانیه است که این محدودیت باعث می شود تا در نیروگاه ها که سرعت گاز می تواند به 100 متر بر ثانیه برسد قابل استفاده نباشد. فلومتر های مبتنی بر لیزر هیچیک از نواقص بالا را ندارند و به شکل مستقیم و بدون نیاز به مشخصات گاز و ویژگی های محیطی نظیر فشار و دما، سرعت آن را اندازه گیری می کنند. دراین فلومتر ها اندازه گیری غیر تماسی انجام می شود و نیاز به قرار دادن هیچ ابزاری در مسیر سیال نیست. همچنین این فلومتر ها هیچ قطعه مکانیکی متحرکی ندارند بنابراین استهلاک و نیاز به نگهداری مداوم ندارند لذا دارای عمر کارکرد طولانی هستند. این فلومتر ها بازه 0.1 تا 100 متر بر ثانیه را با دقت بسیار بالا اندازه گیری می کنند. اساس عملکرد این فلومتر ها اندازه گیری سرعت ذرات میکرومتری معلق در هوا به کمک اندازه گیری نور لیزر پراکنده شده از آنهاست. هدف این پروژه طراحی و ساخت یک نمونه سرعت سنج لیزری به منظور اندازه گیری دبی و سرعت هوای عبوری به ویژه در سرعتهای بالا است.
اهداف مورد انتظار و محصول نهایی تحقیق استفاده از سامانه لیزری اندازه گیری سرعت هوا باعث افزایش دقت اندازه گیری سرعت هوای عبوری در بویلر های نیروگاه شده و کمک شایانی در کاهش مصرف سوخت و افزایش راندمان تولید می کند. از طرفی مزیت غیر تماسی بودن این سامانه ها باعث می شود تا هیچ تلاطمی در مسیر هوای عبوری ایجاد نشود. همچنین با توجه به عمر طولانی و عدم نیاز به نگهداری و تعمیرات صرفه جویی زیادی در هزینه ها انجام خواهد شد و از همه مهمتر استفاده از دانش فنی ایجاد شده در دانشگاه اصفهان امکان پشتیبانی فنی، ارتقا دقت اندازه گیری و به روز رسانی سامانه های لیزری اندازه گیری سرعت هوا بر اساس آخرین تکنولوژی روز دنیا را فراهم می آورد. در حال حاضر شرکت COSA Instrument یکی از تولید کنندگان اصلی این سامانه ها برای استفاده در صنایع مختلف، به خصوص نیروگاه ها به شمار می رود که به علت مشکلات تحریم امکان واردات این محصول وجود ندارد.
توضیحات
اسناد راهبردی و توسعه فناوری اسناد راهبردی و توسعه فناوری مصوب شورای آموزش، پژوهش و فناوری وزارت نیرو
زیر اسناد راهبردی و توسعه فناوری
  • سند راهبردی و نقشه‌ی راه سیستم‌های اندازه‌گیری پیشرفته در نیروگاه‌ها
عنوان هدف فناورانه در صنعت برق
  • افزایش امنیت انرژی ( پدافندی ـ فنی و قابلیت اطمینان)
دلایل تحقیقاتی بودن (بند مربوط به آیین نامه)
سیاست ها و اولویت های مصوب شورای عالی عتف (سال ۱۳۹۶ – ۱۴۰۰) انرژی
  • 02- فنّاوری های طراحی، تست، تولید و استانداردسازی مواد، تجهیزات و کالاهای راهبردی حوزه انرژی