روش های افزایش راندمان سیکل توربین گاز 

توربین گاز

عملکرد اساسی توربین گاز مشابه نیروگاه بخار است با این تفاوت که در آن به جای بخار آب از هوا استفاده می شود.

  هوای تازه جو به درون یک کمپرسور وارد و در آنجا توسط کمپرسور تا فشار بالا متراکم می شود،سپس با تزریق سوخت به درون هوا،انرژی وارد توربین شده و سوخت مشتعل میگردد.احتراق سوخت باعث تولید جریانی با درجه حرارت زیاد می شود.گازهای دارای درجه حرارت و فشار بالا وارد توربین شده و تا فشار خروجی منبسط می شوند ودر این فرایند کار تولید می گردد.کارمحورتوربین برای چرخاندن کمپرسور یا دیگر وسایل از قبیل مولد برق که می توتند به محور جفت شده باشد استفاده می شود.آن بخش ازانرژی که برای کار محوردستگاه استفاده نشده است د رحالی که دارای درجه حرارت وسرعت زیاد هستند همراه با گازهای خروجی از توربین خارج می شود.طراحی توربین های گازی با توجه به اهدافی صورت می گیرد به گونه ای که انرژی تولیدی مورد نظر به حداکثر مقدار خودبرسد.

در مواقعی که مقدار زیاد نیرو لازم بوده و فضای موجود کم باشدغالبا توربین گاز یک وسیله تولید نیرو است.مثال هایی از این کاربردهاعبارتنداز:موتورهای جت،موتورهای توربو جت،نیروگاههای فلات قاره،موتورهای کشتی،موتور های هلی کوپتر،نیروگاههای کوچک محلی یا مولدهای کمکی نیرو در حداکثر مصرف نیروگاههی بزرگتر .چون درجه حرارت گازهای خروجی ازتوربین گازنسبتا بالاست،می توان ازاین گازهاقبل ازتخلیه به جوبرای گرم کردن آب مورد استفاده در نیروگاه بخارسودجست. 

  روش های افزایش راندمان سیکل توربین گاز

1.خنک کاری هوای ورودی به کمپرسور

روش های افزایش قدرت توربین های گازی و تاثیر آن بر روی افزایش بازده:

توربین های گازی از نوع موتورهای درون سوزمی باشد که از سه قسمت عمده کمپرسور ، اتاق احتراق وتوربین گاز تشکیل یافته است، گسترش روزافزون استفاده از توربین گازی به دلیل

کاربرد آن جهت تولید توان الکتریکی و نیز در بخش های مختلف صنعت سبب گردیده است تا تحقیقات وسیعی در موردافزایش بازده و بهینه سازی آن صورت گیرد . روش های افزایش

قدرت توربین های گازی به شرح زیر است:

الف - خنک کردن هوای ورودی به ک مپرسور با استفاده از چیلر جذبی:

در این روش توسط چیلر جذبی ، آبی با دمای پایین حدود 7 درجه سانتی گراد ) تولید و توسط مبدل های حرار تی در مسیر هوای ورودی به کمپرس ور قرار می گیرد و دمای هوای ورودی کاهش می یابد.

ب- خنک کردن هوای ورودی به کمپر س ور با استفاده از تانک ذخیره یخ:

در این روش در شرایط غیر اوج مصرف ، از اضافه قدرت تولیدی توربین گاز برای تولید یخ استفاده می شود . یخ تولید شده در تانک های مخصوص ذخیره شده و در شرایط مورد نیاز از آن برای سرد کردن هوای ورودی به کمپرسوراستفاده می شود.

ج - سیستم ایرواشر:

درسیستم ایرواشر حجم زیادی از آب توسط پمپ های با ظرفیت زیاد و از طریق نازل ها یی که در یک شبکه منظم درون اتاق« ایر واشر »  قرارگرفته اند بررو ی جریان هوای ورودی پاشیده می شو د که این عمل موجب خنک شدن هوای ورودی به کمپرسورمی گردد.

ه- سیستم خنک کننده مدیا:

سیستم خنک کننده مدیا عموما از تعدادی سلول های فایبر گلاس که به شکل شانه عسل می باشند

تشکیل شده است . هوای ورودی به کمپرسور بر اثر پا شیده شدن آب برروی سلول های یاد شده ومرطوب کردن آن ها،یعنی به روش تبخیری خنک می گردد . با افزایش سطوح تماس آب وهوا، سرعت وشدت تبخیر سطحی آب بیشتر خواهد شد.حداکثر بازده اشباع ایجاد شده توسط این سیستم 90 %می باشد.

 و- سیستم فاگ فشار قوی:

متداول ترین و باصرفه ترین روش خنک کردن هوای ورودی توربین های گازی جهت افزایش قدرت خروجی آن ها استفاده از سیستم فاگ می باشد.در این روش ، آب مورد نیاز جهت خنک کردن هوای ورودی پس از عبور از یک سری نازل، به صورت قطراتبسیارریز ( مثل ذرات مه ) به درون هوای ورودی توربین پاشیده میشود. این قطرات به علت ریز بودن ، سریعا گرمای نهان تبخیر خود را از هوا اخذ کرده و تبخیر میشوند و از طرف دیگر هوای عبوری که گرما از دست داده است، خنک می گردد.

ادامه دارد.................... محی الدین اله دادی