كاربرد توربين گازي در توليد انرژي الكتريكي

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق:
كاربرد توربين گازي در توليد انرژي الكتريكي توربين گازي به طور گسترده اي اولاً در توليد انرژي الكتريكي بويژه در زمان اوج مصرف و همچنين در بار پايه و ثانياً به عنوان واحد پشتيبان واحدهاي بزرگ بخار، در مواقع اضطراري به كار مي رود. در امريكا و انگلستان از اين سيستمها فقط در اوج مصرف استفاده مي شود در حالي كه در عربستان سعودي، به دليل فراواني سوخت، در بار پايه نيز بهره برداري مي شود. علت ديگر اين موضوع، نياز نداشتن به آب براي سيستمهاي خنك كننده است كه در مناطق صحرايي و كم آب، موجب راحتي بهره برداري مي شود. در انگلستان، نوعي از اين واحدها با سيستم موتور هوايي – كه مجهز به توربينهايي توان – بالا بوده و در مدت دو دقيقه، به قابليت توليد صد در صد بار مي رسد – مورد بهره برداري قرار گرفته است. اگرچه اين قابليت حائز اهميت است، اما به دليل تنشهاي حرارتي، عمر مفيد بين تعميرات اساسي را كوتاه مي كند، بدين جهت لازم است فقط در شرايط اضطراري، راه اندازي و بهره برداري شود.

تجربة بزرگ خاموشي در امريكا سازندگان توربين گازي را بر آن داشت كه توربينهاي گازي را با قابليت راه اندازي مستقل و بدون استفاده از منبع الكتريكي ديگري طراحي كنند. اين نوع توربينهاي گازي در اغلب كشورهاي داراي شبكة مطمئن توليد برق، نصب شده و در حال بهره برداري است. اين نوع سيكلهاي توربين گازي بايد در شرايط اضطراري براي توليد برق اصلي و فقط در مدت چند ساعت استفاده شوند. در اين رابطه، توربينهاي گازي با طرح تك محوري، توان توليدي حدود 130 تا 150 مگاوات را مي توانند توليد كنند، البته هر روز، مدلهاي جديدي با توان توليدي بالاتر ساخته مي شود. لازم است ذكر شود كه حد توليدي بالا، ناشي از حداكثر ابعادي است كه به دليل حمل و نقل با راه آهن، بايد در نظر گرفته شود. در كنار واحدهاي الكتريكي با توان بالا، واحدهاي كوچك توربين گازي قابل حمل نيز، براي توليد الكتريسيته در مناطقي كه دسترسي به انرژي الكتريكي ميسر نيست، ساخته مي شود. اين نوع توربينهاي گازي بيشتر در شركتهاي پيمانكاري مورد استفاده قرار مي گيرد.
5-3 توربينهاي گازي با توليد محدود انرژي الكتريكي
بيشترين كاربرد اين نوع توربينهاي گازي در سكوهاي دريايي است كه بار پايه را براي بخشهاي مصرف كنندة اصلي تأمين مي كنند. سطح توليد اين واحدها معمولاً حدود 3 تا 4 مگاوات است. در بعضي از سكوهاي نفتي كه مصرف انرژي الكتريكي تا 125 مگاوات مي رسد استفاده از واحدهايي با توان توليدي بالاتر ضروري است. در اين صورت به دليل محدوديت سطح و فضاي سكو، در انتخاب توربين گازي، توجه به ويژگيهاي سطح و حجم، در الويت قرار مي گيرد.
6-3 استفاده از توربين گازي در سيكلهاي تركيبي
سيكلهاي تركيبي نوع ديگري از واحدهاي گازي براي توليد الكتريسيته با كارايي در محدوده 50 درصد است كه براي استفاده در بار پايه در نظر گرفته مي شود. در كشورهايي كه منابع نفتي محدوديت دارد، استفاده از واحدهاي تركيبي بهينه سازي شده با كارايي حرارتي بالاتر، اقتصادي تر از واحدهاي بخاري يا ديزلي است. هدف از سيكلهاي تركيبي، استفاده از حداكثر انرژي حاصل از سوخت است. براي اين منظور، توربين گازي، ژنراتور توليد برق را به حركت درآورده و انرژي حرارتي موجود در دود خارج شده از اگزوز توربين، براي مصارف ديگري استفاده مي شود. موارد مصرف به فشار و درجه حرارت دود خروجي بستگي دارد و مي تواند انرژي محدودة وسيعي از مصرف كنندگان را تأمين نمايد. به عنوان مثال از آن مي توان براي واكنشهاي مختلف در مناطق صنعتي يا گرم كردن محيطهاي مسكوني و شهري استفاده كرد. در بعضي از نيروگاهها، دود حاصل از توربين گازي، از داخل بويلر بازياب مي گذرد و حرارت دود خروجي توربين گاز، به سيكل آب و بخار منتقل مي شود. بخار توليد شده، صرف چرخاندن توربوژنراتور واحد بخار شده و در نتيجه انرژي الكتريكي توليد مي گردد. بخار خروجي توربين فشار – ضعيف را براي مصارف صنعتي و خانگي مي توان استفاده كرد. در اين نوع سيستمها معمولاً از چند واحد توربين گازي به منظور پايداري يا افزايش اطمينان از كارايي سيستم استفاده مي شود. دود خروجي از اين توربينها نيز، سيستم بويلر بازياب را تغذيه مي كند. در صورت بروز اشكال فني در يكي از واحدهاي توربين گازي و خارج شدن آن از مدار، بهره برداري از سيكل تركيبي ادامه يافته و توليد در بقية مجموعة توربينهاي گازي انجام مي شود. در بعضي از كشورها، از انرژي حرارتي دود خروجي از اگزوز توربين گازي در مبدلهاي حرارتي استفاده شده و انرژي حرارتي، به صورت قابل مصرف در محيطهاي شهري و صنعتي مانند مدارس، اداره ها، ساختمانهاي عمومي، بيمارستانها، آزمايشگاهها و غيره به صورت آب گرم يا هواي گرم توزيع مي شود. به اين روش، افزايش كارايي حرارتي توربين گازي تا حدود 60 درصد امكانپذير است.
توربين گازي به طور گسترده اي اولاً در توليد انرژي الكتريكي بويژه در زمان اوج مصرف و همچنين در بار پايه و ثانياً به عنوان واحد پشتيبان واحدهاي بزرگ بخار، در مواقع اضطراري به كار مي رود. در امريكا و انگلستان از اين سيستمها فقط در اوج مصرف استفاده مي شود در حالي كه در عربستان سعودي، به دليل فراواني سوخت، در بار پايه نيز بهره برداري مي شود. علت ديگر اين موضوع، نياز نداشتن به آب براي سيستمهاي خنك كننده است كه در مناطق صحرايي و كم آب، موجب راحتي بهره برداري مي شود. در انگلستان، نوعي از اين واحدها با سيستم موتور هوايي – كه مجهز به توربينهايي توان – بالا بوده و در مدت دو دقيقه، به قابليت توليد صد در صد بار مي رسد – مورد بهره برداري قرار گرفته است. اگرچه اين قابليت حائز اهميت است، اما به دليل تنشهاي حرارتي، عمر مفيد بين تعميرات اساسي را كوتاه مي كند، بدين جهت لازم است فقط در شرايط اضطراري، راه اندازي و بهره برداري شود.

تجربة بزرگ خاموشي در امريكا سازندگان توربين گازي را بر آن داشت كه توربينهاي گازي را با قابليت راه اندازي مستقل و بدون استفاده از منبع الكتريكي ديگري طراحي كنند. اين نوع توربينهاي گازي در اغلب كشورهاي داراي شبكة مطمئن توليد برق، نصب شده و در حال بهره برداري است. اين نوع سيكلهاي توربين گازي بايد در شرايط اضطراري براي توليد برق اصلي و فقط در مدت چند ساعت استفاده شوند. در اين رابطه، توربينهاي گازي با طرح تك محوري، توان توليدي حدود 130 تا 150 مگاوات را مي توانند توليد كنند، البته هر روز، مدلهاي جديدي با توان توليدي بالاتر ساخته مي شود. لازم است ذكر شود كه حد توليدي بالا، ناشي از حداكثر ابعادي است كه به دليل حمل و نقل با راه آهن، بايد در نظر گرفته شود. در كنار واحدهاي الكتريكي با توان بالا، واحدهاي كوچك توربين گازي قابل حمل نيز، براي توليد الكتريسيته در مناطقي كه دسترسي به انرژي الكتريكي ميسر نيست، ساخته مي شود. اين نوع توربينهاي گازي بيشتر در شركتهاي پيمانكاري مورد استفاده قرار مي گيرد.

5-3 توربينهاي گازي با توليد محدود انرژي الكتريكي

بيشترين كاربرد اين نوع توربينهاي گازي در سكوهاي دريايي است كه بار پايه را براي بخشهاي مصرف كنندة اصلي تأمين مي كنند. سطح توليد اين واحدها معمولاً حدود 3 تا 4 مگاوات است. در بعضي از سكوهاي نفتي كه مصرف انرژي الكتريكي تا 125 مگاوات مي رسد استفاده از واحدهايي با توان توليدي بالاتر ضروري است. در اين صورت به دليل محدوديت سطح و فضاي سكو، در انتخاب توربين گازي، توجه به ويژگيهاي سطح و حجم، در الويت قرار مي گيرد.

استفاده از توربين گازي در سيكلهاي تركيبي

سيكلهاي تركيبي نوع ديگري از واحدهاي گازي براي توليد الكتريسيته با كارايي در محدوده 50 درصد است كه براي استفاده در بار پايه در نظر گرفته مي شود. در كشورهايي كه منابع نفتي محدوديت دارد، استفاده از واحدهاي تركيبي بهينه سازي شده با كارايي حرارتي بالاتر، اقتصادي تر از واحدهاي بخاري يا ديزلي است. هدف از سيكلهاي تركيبي، استفاده از حداكثر انرژي حاصل از سوخت است. براي اين منظور، توربين گازي، ژنراتور توليد برق را به حركت درآورده و انرژي حرارتي موجود در دود خارج شده از اگزوز توربين، براي مصارف ديگري استفاده مي شود. موارد مصرف به فشار و درجه حرارت دود خروجي بستگي دارد و مي تواند انرژي محدودة وسيعي از مصرف كنندگان را تأمين نمايد. به عنوان مثال از آن مي توان براي واكنشهاي مختلف در مناطق صنعتي يا گرم كردن محيطهاي مسكوني و شهري استفاده كرد. در بعضي از نيروگاهها، دود حاصل از توربين گازي، از داخل بويلر بازياب مي گذرد و حرارت دود خروجي توربين گاز، به سيكل آب و بخار منتقل مي شود. بخار توليد شده، صرف چرخاندن توربوژنراتور واحد بخار شده و در نتيجه انرژي الكتريكي توليد مي گردد. بخار خروجي توربين فشار – ضعيف را براي مصارف صنعتي و خانگي مي توان استفاده كرد. در اين نوع سيستمها معمولاً از چند واحد توربين گازي به منظور پايداري يا افزايش اطمينان از كارايي سيستم استفاده مي شود. دود خروجي از اين توربينها نيز، سيستم بويلر بازياب را تغذيه مي كند. در صورت بروز اشكال فني در يكي از واحدهاي توربين گازي و خارج شدن آن از مدار، بهره برداري از سيكل تركيبي ادامه يافته و توليد در بقية مجموعة توربينهاي گازي انجام مي شود. در بعضي از كشورها، از انرژي حرارتي دود خروجي از اگزوز توربين گازي در مبدلهاي حرارتي استفاده شده و انرژي حرارتي، به صورت قابل مصرف در محيطهاي شهري و صنعتي مانند مدارس، اداره ها، ساختمانهاي عمومي، بيمارستانها، آزمايشگاهها و غيره به صورت آب گرم يا هواي گرم توزيع مي شود. به اين روش، افزايش كارايي حرارتي توربين گازي تا حدود 60 درصد امكانپذير است.

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 174]