مقدمه :

مصرف انرژی در دنیای امروز به طور سرسام آوری رو به افزایش است . بشر مترقی امروز ، برای تولید آب آشامیدنی ، برای تولید مواد غذایی و برای کلیه کارهای روزمره خود به استفاده از انرژی نیاز دارد و بدون آن زندگی او با مشکلات فراوانی روبرو خواهد بود .

طبق برآوردهایی که دانشمندان می نمایند ، از ابتدای خلقت تا سال 1230 ه .ش ، بشر معادل  کیلووات ساعت و در فاصله 1230 تا 1330 نیز  کیلووات ساعت انرژی مصرف نموده است.

و پيش بيني مي شود که فاصلۀ 1330 تا 1430 مصرف انرژي  تا  کيلو وات ساعت باشد.

امروزه قسمت اعظم مصرف انرژي به وسيله کشورهاي صنعتي بوده و هر چه کشوری صنعتي تر بوده و از نظر اقتصادي مرفه تر باشد مصرف انرژي سرانه آن نيز بيشتر خواهد بود. به طوري که رابطه مستقيمي بين مصرف انرژي به خصوص مصرف انرژي الکتريکي و درآمد سرانه هر کشوري وجود دارد. با افزايش روزافزون مصرف انرژي در دنيا بشر همواره در جستجوي منابع جديد و يافتن راههاي اقتصادي استفاده از آنها براي تأمين احتياجات خانگي و صنعتي بوده است و در اين بين، چون انرژي الکتريکي صورتي از انرژي است که راحت تر به انرژي هاي ديگر ( قابل استفاده بشر) تبديل مي شود و انرژي تميزي از نظر ضايعات مي باشد ، تلاش هاي بشري بيشتر در زمينه توليد انرژي الکتريکي مي باشد . چند نمونه از منابع شناخته شده انرژي که خداوند در اختيار بشر قرار داده است و بشر مي تواند از آن براي توليد انرژي الکتريکي استفاده کند عبارتند از :

1- انرژي سوخت هاي فسيلي      2- انرژي آب                   3- انرژي باد

4- انرژي واکنش هاي هسته اي   5- انرژي  جزر و مد امواج دريا  

6- حرارت زير پوستۀ زمين

که هر يک از اين انرژيهاي براي اينکه بتواند به انرژي الکتريکي تبديل شود بايد مراحلي را طي کند که مسائل و مشکلات توليد برق براي بشر امروز نيز در طي همين مراحل است. براي مثال يکي از راه هايي که بشر از انرژي سوخت براي توليد سوخت استفاده مي کندايجاد نيروگاههاي حرارتي بخار، گازي و يا سيکل ترکيبي مي باشد. که فرايند هاي زيادي را شامل مي شود و تمام اين فرايند ها در مجموع سيکل نيروگاه بخار توليد برق (Power Plant) را تشکيل مي دهد که موضوع اصلي گزارش ما نيز مي باشد.

انواع نيروگاه ها :

در حال حاظر نيروگاه هايي که براي توليد برق استفاده مي شوند و متداول هستند را مي توان به 6 دسته طبقه بندي کرد :

1. نيروگاه ديزلي
2. نيروگاه آبي
3. نيروگاه اتمي
4. نيروگاه گازي
5. نيروگاه بخاري
6. نيروگاه ترکيبي

از آنجا که اکثر نيروگاه هاي توليد برق در ايران و همچنين مهمترين منبع توليد برق در کشور نيروگاه هاي گازي، بخاري ، آبي و يا سيکل ترکيبي هستند به اختصار در مورد آنها توضيحي داده مي شود :

نيروگاه گازي :

اصول کار نيروگاه گازي بدين صورت است که هواي آزاد توسط يک کمپرسور فشرده شده و سپس همراه سوخت در اتاق احتراق ، محترق شده و داراي درجه حرارت بالا مي گردد. حال این گازهای پر فشار و داغ وارد توربین شده و محور  ژنراتور را می گرداند و سپس از اگزوز توربین به بیرون رانده می شود . توان گرفته شده از توربین معمولاً به محور ژنراتور و کمپرسور منتقل می گردد . حدود یک سوم این توان در ژنراتور تبدیل به انرژی الکتریکی می گردد و بقیه جهت چرخاندن محور کمپرسورغلبه بر تلافات مصرف می گردد و بهمین خاطر راندمان توربینهای گازی پایین و حدود 27 درصد است .

نیروگاه آبی :

اساس کار نیروگاه آبی آنست که از انرژی پتانسیل آب ذخیره شده در پشت سد برای چرخاندن توربین آبی و در نتیجه چرخاندن ژنراتور استفاده می شود و برق تولید می گردد . احداث این نیروگاهها بستگی به شرایط جغرافیایی و مکانی و وجود آب رودخانه دارد در کشورهایی که منابع آبی فراوان دارند احداث نیروگاه آبی بسیار مفید است چرا که برق تولیدی آنها بسیار ارزانتر است و راندمان این نیروگاهها بسیار بالا ست ( 80 تا 90 درصد ) و راه اندازی آن ساده است و در زمان کوتاهی می تواند وارد شبکه شود . همچنین از دیگر مزایای نیروگاههای آبی کنترل آبهای سطحی در پشت سد و استفاده در بخش کشاورزی است .

نیروگاه بخار:

اساس کار نیروگاه های بخاری بدین منوال است که بخار تولید شده در دیگ بخار به توربین هدایت پس از به دوران در آوردن محور توربین به کندانسور رفته و توسط آب خنک کن تقطیر و بصورت آب در می آید . در ژنراتور با گردش روتور آن که سه محور توربین به آن متصل است الکتریسته تولید می گردد . نیروگاههای بخار برای بارهای اصلی یا پایه ساخته می شوند و عمر آنها نسبت به نیروگاههای گازی بیشتر است از محاسن دیگر این نیروگاهها بالا بودن راندمان ( حدود 45% ) نسبت به نیروگاه های گازی می باشد .