اصل کار توربین گازی
کمپرسور هوا را از بیرون جذب می کند و هوا از ورودی توربین گاز وارد می شود، فشار خود را از طریق پره های کمپرسور بالا می برد، آن را فشرده می کند و به محفظه احتراق می فرستد، در حالی که سوخت (گاز یا سوخت مایع) نیز به داخل آن تزریق می شود. محفظه احتراق و مخلوط با هوای فشرده با دمای بالا برای احتراق تحت فشار ثابت. گاز دودکش با دمای بالا و فشار بالا تولید شده پس از احتراق و گرم شدن منبسط می شود، وارد منطقه توربین می شود و از پره های سطح اول عبور می کند و پره های برق را فشار می دهد تا با سرعت بالا بچرخند تا از خروجی گاز تخلیه شود و به اگزوز تبدیل شود. گاز، و گاز خروجی به اتمسفر تخلیه می شود یا مورد استفاده مجدد قرار می گیرد (مانند استفاده از دیگ بخار حرارتی برای گردش ترکیبی).
پس از چرخش تیغه، شفت نیز می چرخد و شفت چرخش مکانیکی بار را برای تحقق تبدیل انرژی گرمایی و انرژی مکانیکی به حرکت در می آورد. به طور کلی کمپرسور، محفظه احتراق و توربین سه جزء اصلی توربین گاز نامیده می شوند.
ویژگی های توربین گازی
1. حداکثر بهره وری، سود بهینه. با پیشرفت مداوم مواد با دمای بالا، و توربین پره های خنک کننده را می پذیرد و به طور مداوم اثر خنک کننده را بهبود می بخشد، دمای اولیه گاز قبل از توربین به تدریج افزایش می یابد، همراه با کاهش مداوم تعداد مراحل توسعه، کمپرسور با بالاتر و نسبت تراکم بالاتر و بهبود راندمان اجزای مختلف، به طوری که راندمان توربین گاز همچنان رو به بهبود است.
2. اندازه کوچک و آسان برای استفاده. طراحی و ساخت قطعات قدرت توربین گازی برگرفته از توربوشارژرها و واحدهای برق کمکی است و ساختار آن ساده و فشرده است. در مقایسه با تجهیزات سنتی، تجهیزات توربین گاز از نظر مقیاس و حجم کمتر از دیگهای بخار و توربینهای بخار سنتی هستند و مساحت کمی را اشغال میکنند و جابجایی آسانی دارند.
3. کاهش سوزاندن زغال سنگ، تمیز و سازگار با محیط زیست. توربین های گازی می توانند از سوخت هایی غیر از زغال سنگ مانند گاز طبیعی، پروپان، گاز چاه نفت، متان بستر زغال سنگ، بیوگاز، بنزین، گازوئیل، نفت سفید، الکل و غیره استفاده کنند. NOx در طول فرآیند احتراق، یا نیترات زدایی گاز دودکش دم در زمانی که NOx تولید و به دیگ بخار حرارتی تخلیه می شود، و می تواند به طور کامل منابع را بازیافت کند و واقعاً به انتشار صفر برسد.
4. حداقل سر و صدا، ایمن و قابل اعتماد. مقدار فرکانس های پایین تولید شده در هنگام کارکرد توربین گاز کم است. علاوه بر این، دستگاه تبدیل خارج از شبکه تحت شبکه با استفاده از کنترل از راه دور دیجیتال می تواند عدم ایمنی و پایداری سایر تجهیزات را جبران کند.
فن آوری های کلیدی توربین گازی
1. فن آوری کلیدی کمپرسور: فن آوری طراحی پنوماتیک، بار بالا، با راندمان بالا. فناوری طراحی پایداری بالا با عملکرد آیرودینامیکی؛ فن آوری طراحی تطبیق چند مرحله ای پنوماتیک؛ شبیه سازی عددی عملکرد پنوماتیک چند مرحله ای و فناوری تأیید کل دستگاه؛ فن آوری طراحی ساختار و مقاومت روتور
2. فناوری کلیدی محفظه احتراق، طراحی سازماندهی میدان احتراق و فناوری تست؛ فن آوری طراحی ساختار دیوار سیلندر شعله؛ فن آوری طراحی و آزمایش نازل؛ خنک کننده قطعات با دمای بالا، حفاظت، فن آوری طراحی قدرت؛ فن آوری طراحی و آزمایش احتراق کم انتشار؛ طیف گسترده ای از طراحی و آزمایش احتراق پایدار؛ شبیه سازی عددی و فن آوری تایید میدان احتراق
3. طراحی خنک کننده هوا و فناوری تست پره متحرک، پره راهنما و چرخ رولت فن آوری توربین کلیدی. فن آوری طراحی و تست خنک کننده با بخار تیغه؛ میدان دما، میدان تنش و تجزیه و تحلیل عمر قدرت و فناوری تست تیغه ها و چرخ ها؛ تجزیه و تحلیل عملکرد مرحله توربین و فن آوری طراحی برای جریان هوای خنک کننده ترکیبی؛ شبیهسازی عددی چندفیزیکی و فناوری تأیید تیغههای خنککننده؛ فن آوری طراحی ساختار و مقاومت روتور
4. فن آوری کلیدی سیستم مهم توربین گاز، طراحی سیستم هوای خنک کننده، تجزیه و تحلیل عملکرد و فن آوری اشکال زدایی. سیستم کنترل قطعات تنظیم پیشرفته، کنترل کننده و قانون کنترل؛ تکنولوژی سیستم استارت؛ فن آوری سیستم روغن بلبرینگ و روان کننده.
5. جنبه های فنی مواد توربین گاز عمدتاً عبارتند از: جهت گیری مقاومت در برابر خوردگی حرارتی قوی و توسعه سوپرآلیاژ تک کریستال. بهبود سیستم مواد سوپرآلیاژی؛ تست عملکرد مواد با دمای بالا تحت 5000-10000 ساعت شرایط نزدیک به سرویس. مطالعه خواص مکانیکی ریختهگریهای سایز بزرگ در شرایط نزدیک به سرویس. تحقیق در مورد مقاومت در برابر اکسیداسیون و مقاومت در برابر خوردگی حرارتی قطعات ریخته گری با اندازه بزرگ. فولاد با مقاومت بالا CrMoV برای میله های اتصال.
6. فن آوری فرآیند توربین گاز عمدتاً شامل: فناوری ساخت هسته سرامیکی ساختار پیچیده است. تکنولوژی ساخت پوسته قالب سرامیکی مقاوم در برابر شوک حرارتی با مقاومت بالا؛ تبلور جهت دار با اندازه بزرگ، تکنولوژی انجماد جهت دار تیغه تک کریستالی؛ پردازش تیغه توربین با دمای بالا، جوشکاری، عملیات حرارتی، آزمایش و سایر فرآیندها؛ تکنولوژی پوشش تیغه؛ تحقیقات مهندسی پره های توربین گازی؛ مشخصات و معیارهای پذیرش پره های توربین گازی؛ تکنولوژی ساخت دیسک های توربین بزرگ؛ فرآیند تولید میله اتصال فولادی با استحکام بالا؛ تکنولوژی ساخت مشعل.
