در نیروگاه های گازی سیالی که سبب چرخش توربین می شود هوای محیط است و بر اساس سیکل برایتون کار می‌کند.

 این نیروگاه دارای توربین گازی است و دارای سه جزء اصلی کمپرسور، اتاق احتراق و توربین گاز می‌باشد.
 کمپرسورها وسایلی هستند که با مکش هوای محیط به درون خود ، هوا را فشرده کرده و فشار آن را افزایش می دهند . 
معمولاً برای افزایش راندمان نیروگاه ، هوای ورودی را از مجاورت گازهای خروجی از دودکش توربین عبور می دهند تا هوای ورودی به کمپرسور گرم شود .
هوای فشرده شده در کمپرسور وارد اتاق احتراق می شود و در آنجا با سوخت فسیلی ترکیب می شود و می سوزد و گاز داغی با فشار بالا از اتاق احتراق خارج می شود که آلاینده نیز است . 
برای اینکه گاز داغ پرفشار ورودی به توربین ، محور چرخنده آن را به حرکت درآورد باید این گاز با سرعت زیاد وارد توربین شود . این عمل توسط نازل ابتدای توربین انجام می شود .
 بنابراین گاز پرفشار و داغ با سرعت زیاد به پره های توربین برخورد می کند و سبب چرخش روتور توربین می شود و حرکت دورانی روتور توربین نیز سبب چرخش ژنراتور و در نتیجه تولید برق می شود . 
سوخت این نیروگاه ها معمولاً مازوت ، گاز و گازوئیل است . 
 اندازه نیروگاه توربین گازی، در مقایسه با نیروگاه بخار، کوچکتر، وزنش کمتر وهزینه اولیه آن برای تولید هر واحد توان از هزینه مربوط به نیروگاه بخار کمتر است
 هزینه سرمایه گذاری شده برای واحد گازی به ازا هر کیلو وات 270 دلار است و برای واحد بخار  550 الی600 دلار می باشد .
 بازده نیروگاه های گازی  27 تا 34%   و راندمان نیروگاه های بخار در حدود30 الی 35% است و این در حالیست  که بهره وری نیروگاه های سیکل ترکیبی 50% میباشد بنابراین نیروگاه های سیکل ترکیبی جزء بهترین حالتهای موجود برای یک نیروگاه می باشد .
در زیر تصویر سیکل برایتون و توربین گازی نمایش داده شده است .



اجزای اصلی واحد های گازی 

کمپرسور
محفظه احتراق
توربین
ژنراتور

کمپرسور

هوای تمیز از اتاق فیلتراسیون وارد کمپرسور می شود . 
اتاق فیلتر شامل چندین عدد فیلتر در چند طبقه (بسته به طراحی ) می با شد که هوای اتمسفر بعد از عبور از این فیلترها  که دارای مش بندیهای مختلف در حدود پنج میکرون , وارد کمپرسور می شود.
کمپرسور در چند مرحله هوا را متراکم می کند. 
تراکم هوا توسط پره های ثابت و متحرک که یک در میان چیده شده اند صورت می پذیرد.
پره های ثابت به پوسته کمپرسور متصل بوده و پره های متحرک نیز روی دیسک های قرار گرفته روی محور کمپرسور سوار می باشند  و همراه محور می چرخند.
 در شرایط عملکردی استاندارد هوای خروجی از مرحله آخر کمپرسور دارای دمای حدود 350 درجه سلسیوس و فشار 5/12 بار می باشد

محفظه احتراق

محفظه احتراق شامل چند اتاقک احتراق می باشد. هوای فشرده شده پس از خروج از کمپرسور وارد این اتاقکهای احتراق می شود .
دراین مجموعه از اتاقکها , از چند عدد (حداقل چهار عدد) شعله بین (flame  detector) برای تشخیص وجود شعله استفاده می شود.
در این مجموعه فقط در دو اتاقک دارای دستگاه جرقه زن می باشد . بعد از اینکه در این دو اتاقک شعله ایجاد شد توسط کانال های مخصوصی که بین محفظه های احتراق تعبیه شده است شعله به سایر محفظه ها نیز سرایت می کند.
 جهت انجام فرآیند احتراق معمولا“  از دو نوع سوخت که بستگی به فصل کاری نیروگاه  دارد استفاده می شود. 
سوخت مصرفی در فصول سرد سال معمولا“ گازوییل یا مازوت بوده و در فصول گرم بیشتر از سوخت گاز استفاده می شود.
گاز شهری مورد استفاده با توجه به وجود ناخالصی های موجود و برای به دست آوردن کیفیت مطلوب از فیلترهایی با مش بندی در حدود 5 میکرون عبور می دهند.
 با انجام این عمل کیفیت گاز تا حدود زیادی بهبود یافته و مورد استفاده در واحد قرار می گیرد . 
در فصل زمستان به علت بالا بودن مصرف سوخت گاز شهری , سوخت گاز نیروگاه قطع شده و در این مواقع از سوخت گازوییل به عنوان سوخت دوم استفاده می شود.
باید توجه داشت که به علت گران بودن گازوییل و همچنین مشکل حمل و نقل آن و آلودگی محیط زیست نسبت به سوخت گاز , استفاده از این سوخت مقرون به صرفه نبوده و به همین دلیل بیشتر در زمان پیک بار از این سوخت استفاده می شود .
محفظه احتراق وظیفه سوزاندن سوخت تزریقی از طریق سوخت پاش ( نازل سوخت ) به همراه هوایی که از کمپرسور تأمین می شود را برعهده دارد .
مقدار سوختی که به هوا تزریق می شود بستگی به حداکثر افزایش دمای مورد نیاز دارد وچون این فاکتور توسط مقاومت مواد محدود می شود افزایش درجه حرارت معمولا در حدود 700 درجه سانتیگراد الی 1200 درجه سانتیگراد می باشد البته چون هوا در اثر کار انجام شده بر روی آن توسط کمپرسور تا حدی گرم شده است ، لذا افزایش دمای مورد احتیاج در محفظه احتراق معمولا بین ˚c500 تا˚c800 است.

اجزای اتاقک احتراق

پوسته محفظه
  Liner
 Flow Sleeve
 Gasket
 Cover
 Fuel Nozzle
Transition Piece
Cross Fire Tube

فرآیند احتراق

هوا از کمپرسور با سرعت وارد محفظه احتراق می گردد و این سرعت جهت احتراق بسیار زیاد است لذا وظیفه احتراق ابتدا دیفیوز کردن هوا می باشد.
 سپس سوخت به صورت اسپری توسط نازل هایی ، در جلو مشعل تزریق می شود .
 البته شکل مشعل و محفظه احتراق طوری است که سوخت فقط با قسمتی از هوایی ورودی به محفظه احتراق سوزانده پائین پوسته وارد می شود . 
 مخلوط را جهت احتراق آماده می کند و توربولانس شدیدی را که جهت مخلوط کردن سوخت و هوا جهت انتقال انرژی از گازهای سوخته به گازهای نسوخته لازم است، ایجاد می کند ودر میان دیوار لاینر تعدادی حفره موجود می باشد که از میان آنها 15-10 درصد اضافی از جریان هوا به منطقه اولیه وارد می شود، لذا هوای وارد شده از پره های گردابی و هوای وارد شده از حفره های اولیه با یکدیگر بر خورد نموده ومنطقه ای از گردش جریان هوا با سرعت کم را ایجاد می کنند و این برخورد  اثر پایدار کنندگی شعله و تسریع عمل احتراق را دارا می باشد 
دمای احتراق گازها در منطقه احتراق حدود ˚c1800 تا˚c2000 می باشد که جهت ورود به پره های راهنمای شیپوره توربین بسیار داغ است، بنابراین حدود60 تا 75 درصد هوایی که جهت احتراق مصرف نشده، در لوله شعله ( لاینر ) وارد می شود که حدود نیمی از آن هوا جهت پایین آوردن دمای قبل از ورود به توربین مصرف می شود و نیم دیگر جهت خنک کاری دیواره های لوله شعله ( لاینر )  استفاده می گردد. 
جهت شروع احتراق از چند جرقه زن  الکتریکی در محفظه احتراقهای فوقانی استفاده شده که پس از تشکیل شعله در این محفظه احتراق ها  از طریق گراس فایرتیوب ها به سایر محفظه های احتراق انتقال می یابد که سوخت در تمامی محفظه های احتراق از نازلهای مریوط به صورت اسپری به داخل محفظه های احتراق اسپری می شود .

توربین

 وظیفه توربین ایجاد توان جهت چرخاندن کمپرسور و در مواردی چرخاندن محورهای کمکی  می باشد توربین توان لازم را به وسیله استخراج انرژی از گازهای آزاد شده از محفظه احتراق که از میان پره های توربین منبسط می گردند بدست می آورد.
 جهت ایجاد گشتاور لازم، توربین گازی چند مرحله ای می باشد که هر طبقه دارای یک ردیف پره های ثابت و یک ردیف پره های متحرک می باشد.
 تعداد طبقات به تعداد محورهای به توان مورد نیاز ، سرعت دورانی و قطر مجاز توربین بستگی دارد.
از آنجا که افت فشار کل در توربین متناسب با توان دوم سرعت پره می باشد، لذا سرعت میانگین پره در یک توربین اثر قابل توجهی در حداکثر بازده ممکن برای خروجی یک طبقه دارد و در دیسک توربین، تنش ها با توان دوم سرعت افزایش می یابند. 
پره های توربین ابتدا یک نیروی ضربه ای حاصل از ضربه ابتدایی گازهای داغ را متحمل شده و سپس یک نیروی عکس العمل ناشی از انبساط وشتاب گرفتن گاز در میان گذرگاه‌های بین پره ها را تحمل می کنند. 
توربین جزء اصلی ترکیب یک واحد گازی را تشگیل می دهد که توربین جهت تولید برق  3000RPM ( دور در دقیقه ) می چرخد و محور توربین در زمان چرخش در اثر نیروی گریز از مرکز تمایل دارد محل نشیمن گاه خود را ترک کند که توسط یاتاقان های ژورنال این حرکت مهار و حرکت محوری توسط یاتاقان های تراست مهار می شود  و اصطکاک بین یاتاقان و محور باعث بالا رفتن دمای یاتاقان می گردد که لازم است دما و اصطکاک کنترل شود و جهت این کار از روغن ( مخصوص توربین ) روغنکاری استفاده می شود هم در اثر تشکیل فیلم روغن حول محور در داخل یاتاقان باعث کاهش اصطکاک بین یاتاقان و محور می شود و هم حرارت آن توسط روغن گرفته می شود حرارت اینها را هم روغن به خود می گیرد و خود روغن نیز گرم می شود و لازم است دمای روغن نیز در محدوده ای کنترل شود جهت اینکار با استفاده از آب و کولر روغن استفاده می شود که این سیستم ها از اجزاء مختلف تشکیل شده اند




  • نویسنده مقاله :
  • ایمیل نویسنده:
  • منبع مقاله :
نمايش : 442 تاریخ انتشار : 1396/03/02 22:37:59 امتیاز :
5.0
1 رای
نظرات توسط کاربران نگاشته شده است و مسئولیت آن بعهده نویسنده مطلب میباشد.
موضوع :
از طرف :

تبلیغات
شرکت LG شرکت ایران رادیاتور محل تبلیغات
جدیدترین مقالات
بررسی فنی، مدیریتی و حقوقی حادثه ساختمان پلاسکو
بررسی فنی، مدیریتی و حقوقی حادثه ساختمان پلاسکو

بررسی فنی، مدیریتی و حقوقی حادثه ساختمان پلاسکو اردیبهشت ماه 96 مرکز مطالعات و برنامه ریزی شهرداری تهران

آسانسورهای هیدرولیکی
آسانسورهای هیدرولیکی

اخیراً آسانسورهای هیدرولیکی نیز جای خود را در بین کاربران خانگی باز کرده‌اند. در اروپا بیش از ۷۰ درصد از آسانسورهای زیر ۵ طبقه هیدرولیک استفاده می‌شوند که از محاسن این نوع آسانسورها می‌توان به نرمی حرکت در استارت اولیه؛ خرابی و استهلاک بسیار کم؛ سهولت در عیب یابی و تعمیر؛ و.....

راهنمای بهره برداری و نگهداری تصفیه خانه فاضلاب شهری نشریه 237
راهنمای بهره برداری و نگهداری تصفیه خانه فاضلاب شهری نشریه 237

برای بهره برداری از تصفیه خانه باید تمام واحد های تصفیه از جمله واحد های فیزیکی، شیمیایی، هوادهی، هاضم و هر یک از فرآیند ها را بشناسم تا بتوانیم به درستی بهره برداری را انجام دهیم. در استاندارد بهره برداری تصفیه خانه فاضلاب و آب تمام واحدهای یک تصفیه خانه به طور کامل شرح داده شده و سپس نحوه بهره

جزوه آشنایی با انواع پمپ و تعمیرات و نگهداری پم های سانتریفیوز
جزوه آشنایی با انواع پمپ و تعمیرات و نگهداری پم های سانتریفیوز

حاصل نیاز سنجی و تجارب به عمل آمده از این دوره ها به منظور استفادة بهینه در آنها، به صورت سه دورة متفاوت در سه قسمت به شرح زیر تجلی یافته است. • قسمت اول، مطالب عمومی پمپها • قسمت دوم، بهره برداری پمپهای گریز ا زمرکز • قسمت سوم، تعمیرات پمپهای گریز از مرکز

آشنایی با انواع نیروگاه های تولید برق / بررسی نیروگاه حرارتی
آشنایی با انواع نیروگاه های تولید برق / بررسی نیروگاه حرارتی

انواع نیروگاه‌هایی که در سطح جهان به امر تولید برق اشتغال دارند عبارتند از: نیروگاههای بخاری نیروگاههای گازی نیروگاه آبی نیروگاه دیزلی نیروگاههای سیکل ترکیبی نیروگاههای اتمی نیروگاههای خورشیدی نیروگاههای بادی نیروگاههای جذر و مدی دریا نیروگاههای زمین گرمایی ( ژئوترمال) نیروگاههای مگینتوهی

Powered by CMSIRAN © 2017 - 2018