مقاله درباره بهره برداری و کنترل توربین های گازی و بخار و افزایش توان الکتریکی در ساعات اوج مصرف در نیروگاه سیکل ترکیبی منتظر ق

اختصاصی از نیک فایل مقاله درباره بهره برداری و کنترل توربین های گازی و بخار و افزایش توان الکتریکی در ساعات اوج مصرف در نیروگاه سیکل ترکیبی منتظر قائم دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود در "پایین مطلب"

 فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 تعداد صفحات:390

توربین های گازی و انواع آن

در سال های اخیر پیشرفت های چشمگیری در زمینه تولید قدرت توسط توربین های گازی صورت پذیرفته است. پیشرفته ترین توربین های گازی صنعتی، بخصوص توربین های مربوط به حمل و نقل هوایی یا موتور های جت راندمانی حدود 40% و بیشتر دارند و آلایندگی بسیار کم این توربین ها که مجهز به سیستم کنترل نشر آلاینده nox می باشد یکی از جنبه های بسیار مهم در تکنولوژی تولید توربین های گازی به شمار می رود.

از انواع نیروگاه های گازی، توربین گاز با چرخه مرکب یا سیکل ترکیبی مؤثرترین نوع در بین تمام نیروگاه هاست، که نیروگاه منتظر قائم نیز یکی از همین نوع نیروگاه هاست که مورد بررسی قرار خواهد گرفت. اجزای اساسی یک نیروگاه سیکل ترکیبی شامل یک توربین گاز، یک مولد بخار با حرارت بازیافتی(HRSG) و یک واحد توربین بخار است.

دمای هوای محیط، فاکتور اصلی تأثیر گذارنده بر عملکرد توربین گاز می باشد، افزایش دمای محیط در محل استقرار توربین های گازی بویژه در ارتفاع مثلاً در فشار هوای ثابت، باعث کاهش چگالی هوا می شود که در ارتفاعات بالاتر این وضع بدتر است. در ارتفاعات بالاتر فشار محیطی P پایینتر از سطح دریاست. بنابراین چگالی هوا از سطح چگالی دریا پایینتر می باشد. رابطه بین چگالی هوای ρ در دمای t فشار محیط P و فشار مبنا p0 و در شرایط استاندارد، طبق استاندارد مؤسسه جهانی استاندارد(ISO) (دمای T0=273/15ºK و بار p0=1/03 در سطح دریا) به صورت زیر داده می شود:

ρ=p0×t0p/tp0     kg/m3

قدرت لازم برای راندمان کمپرسور با افزایش دمای هوای محیط افزایش می یابد. بنابراین جریان جرم در داخل توربین گاز ضمن افزایش دمای هوا کاهش می یابد. این موضوع به نوبه خود نسبت فشار در داخل توربین را کاهش می دهد و در نتیجه قدرت خروجی آن را نیز پایین می آورد. بنابراین راندمان حرارتی و قدرت خروجی خالص یک توربین گاز در دمای هوای مکش بالاتر از کمپرسور، کمتر می شود. که جهت کاهش دمای ورودی به کمپرسور و افزایش چگالی هوا و در نتیجه افزایش قدرت تولیدی تدابیری اندیشیده شده است که در فصول آینده به آنها خواهیم پرداخت.

توربین های گازی ساده ترین وسیله برای ایجاد قدرت می باشد زیرا در این سیستم نه احتیاج به دیگ بخار است و نه به هیچ منبع حرارتی و یا آبی خارج از سیستم نیاز دارد. در این روش از انرژی حرارتی سوخت استفاده شده و در یک سیکل ساده آن را تبدیل به انرژی مکانیکی می کند.

هوای تصفیه شده از یک مسیر واحد Duct داخل سیستم شده و به چند مسیر جداگانه تقسیم و وارد کمپرسور می گردد، که  فشار هوا را تا حدود 10 اتمسفر بالا برده و آن را با فشار وارد اتاق احتراق می کند. سوختی که به داخل اتاق احتراق فرستاده می شود با هوای ارسالی ترکیب شده و به وسیله جرقه ای که در داخل اتاق احتراق زده می شود عمل احتراق صورت می گیرد و نهایت فرآیند باعث ایجاد گاز داغ شده و پس از برخورد با پره های توربین، انرژی حرارتی خود را از دست داده و به انرژی جنبشی تبدیل گشته و باعث چرخش روتور توربین می شود و نهایتاٌ گاز داغ حاصله پس از تبادل انرژی از اگزوز خارج می گردد.

شباهت توربین گازی و موتورهای احتراق داخلی:

توربین گازی از لحاظ مراحل کار و نحوه عملکرد، شباهت زیادی به موتورهای احتراق داخلی دارد زیرا:

اولاً: چهار مرحله مکش، احتراق و انبساط و تخلیه و توربین گاز صورت می گیرد. البته در مورد موتورهای احتراق داخلی این مراحل در هر یک از سیلندرها به ترتیب انجام می شود. در حالیکه در توربین های گازی، هر یک از مراحل فوق در قسمت خاصی از توربین گازی که برای همان منظور ساخته شده صورت می گیرد، مثلاً تراکم همواره در یک قسمت و احتراق در قسمت دیگر در حال انجام است.

ثانیاً: در توربین های گازی نیز انرژی شیمیایی نهفته در سوخت های فسیلی است که نهایتاً به صورت انرژی مکانیکی گشتاور ظاهر می شود.

ثالثاً: در توربین های گازی عاملی که باعث چرخش محور می گردد، گاز داغ(هوای فشرده محترق) می باشد و همین وجه تسمیه توربین گازی می باشد.

اصلی ترین اجزاء توربین گازی عبارتند از:

الف – کمپرسور(چگالنده هوا)