برق قدرت

روش هاي افزايش راندمان در نيروگاه گازي:
1- دود خروجي هواي ورودي به اتاق را گرم مي كند. (سيكل پيچيده ترشده اما راندمان بالا مي رود.)
حالت اول: دود با هواي ورودي كمپرسور كناريكديگر قرارداده دراين صورت راندمان تجهيزات به شدت افت مي كند.
حالت دوم: باروش ذيل راندمان 1 الي 2 درصدقابل افزايش است. ( هواي ورودي به اتاق احتراق گرم مي شود).
2- استفاده از توربين هاي دو مرحله اي:زياد شدن راندمان مستلزم مخارج و صرف هزينه نيز مي باشد. در استفاده از كمپرسور دومرحله اي هر چه دماي ورودي كمپرسور پايين تر باشد، راندمان بيشتراست. با اين روش دماي ورودي كمپرسور به طور مصنوعي پايين نگه داشته مي شود درمرحله L P به دليل بالارفتن فشار هوا گرم مي شود كه ازكولر استفاده مي كنند، آب سرد برروي لوله فشارهوا ريخته وهواخنك كرده آب گرم مي شود وخارج مي شود. بالاترين راندمان چيزيست درحدود 35% كه نيروگاه داراي كمپرسور دومرحله اي توربين دو مرحله اي وپيش گرم كن مي باشد.

سيكل بسته گازي:
نيروگاه گازي به اين معنا نيست كه سوخت آن گازاست، بلكه توربين آن گازي است و سوخت آن مايع است يا گازوئيل است كه اكثرا گازوئيل است. دركشورما به دليل زياد بودن سوخت گازوئيل، نيروگاه گازي باسوخت گازوئيل به كار مي رود و مرسوم است اما دركشورهاي اروپايي به دليل زيادبودن سوخت جامد، نيروگاه گازي به نحو ديگري طراحي شده كه باسوخت جامد كارمي كند ، به اين نيروگاه ها، نيروگاه گازي سيكل بسته مي گويند. هواي داغ ناشي ازاحتراق راداخل گرم كن مي چرخانيم و بعد هوا را بيرون مي فرستيم. ملاحظه مي شود كه هواي داغ ناشي از احتراق داخل توربين مي شود. لذامي توان ازسوخت جامد استفاده كرد كه اين نوع ساده ترين نوع نيروگاه گازي سيكل بسته مي باشد. مي توان سيكل فوق را كامل تر كرد. اگر هواي ورودي به كمپرسور تصفيه شده باشد، پره هاي توربين داراي عمرزيادي خواهد بود. مشكل ايجاد اين است كه هواي خارج شده ازتوربين به دليل تصفيه بودن بايد استفاده شود، پس هواي خروجي ازتوربين را استفاده مي كنيم، اما اين هوا داغ است و گاز وارد كمپرسور شود راندمان افت مي كند. لذا از كولراستفاده مي كنيم وهوا راسرد مي كنند. در نيروگاه گازي هرچه هواي ورودي به كمپرسور سردتر باشد، راندمان افزايش مي يابد. لذا نيروگاه هاي گازي درزمستان راندمان بهتري دارند.

محاسن نيروگاه هاي گازي سيكل بسته:         

1- امكان استفاده ازسوخت جامد فراهم مي شود.

2- عمرزياد (خوردگي پره ها كم است).
3- چون سيكل بسته است، لذا ضرورت ندارد كه فشارهواي خروجي توربين 1Atm باشد، پس مي توان سطح كارفشار هوا را بالا برد، به جاي 1Atm از 10Atm كه چون هواي فشرده ترشده، جاي كمتري گرفته وحجم كمپرسور وتوربين درنهايت كوچك ترمي شود.

معايب نيروگاه گازي سيكل بسته:

1- راندمان درمقايسه باسيكل باز كمتر است. 4 الي 5 درصد راندمان كاهش مي يابد.
2- هزينه زياد است.
درسوخت مايع نيروگاه هاي گازي سيكل بسته ، اجازه داريم توربين را دو قسمتي بسازيم. كمپرسورهوا را گرفته و داخل اتاق احتراق مي سوزاند، هواي خروجي آن را وارد گرم كن مي كنيم كه خود گرم كن يك سيكل بسته راتشكيل مي دهد. توربين كمكي قدرت لازم از ژنراتور كوچك درقسمت توربين كمكي به كاربرد.
معايب نيروگاه گازي سيكل باز:
1- قدرت كمپرسور خيلي ازانرژي توربين رامي گيرد وهمچنين دود خروجي داغ است (300C) در نتيجه سوخت ايجاد شده به هدرمي رود، لذا راندمان كاهش مي يابد.
2- استفاده از نيروگاه سيكل تركيبي (نيروگاه گازي دركنار نيروگاه بخار). هواي گرم خروجي ازتوربين رابا اضافه كردن اكسيژن به آن به طرف بويلر نيروگاه بخار برده مي شود.
3- راندمان اين قبيل نيروگاه ها50 % مي باشد.

 توربينهاي گازي :
همانطور كه بيان گرديد از اين تجهيزات در نيروگاهها براي توليد برق ( معمولا براي جبران بارپيك) موتورهاي جلوبرنده (هواپيما ,كشتيها و حتي خودروها) , در صنايع نفت و گاز براي به حركت درآوردن پمپها و كمپرسورها در خطوط انتقال فراورده ها و... استفاده مي شود كه امروزه كاربرد توربينهاي گازي در حال گسترش مي باشد .

اجزاي توربينهاي گازي :
به طور كلي كليه توربينهاي گازي از سه قسمت تشكيل
مي شوند :
1.كمپرسور 2.محفظه احتراق 3.توربين
كه بنا به كاربرد قسمتهاي ديگري نيز براي افزايش راندمان و كارايي به آنها اضافه مي شود . به عنوان مثال در برخي از موتورهاي هواپيماها قبل از كمپرسور از ديفيوزر و بعد از توربين از نازل استفاده مي شود . كه دراين رابطه بعدها مفصلاً بحث خواهد گرديد
سيكل توربينهاي گازي :
سيكل ترموديناميكي توربينهاي گازي سيكل استاندارد هوايي يا برايتون مي باشد كه در حالت ايده ال مطابق شكل زير شامل دو فرايند ايزنتروپيك در كمپرسور و توربين و دو فرايند ايزو بار در محفظه احتراق و دفع گازهاميباشد.
سيكلهاي توربينهاي گازي در دونوع باز و بسته مي باشند . در سيكل باز  گازهاي خروجي از توربين به درون اتمسفر تخليه مي شوند كه اين سيكل بيشتر در موتورهاي هواپيما مورد استفاده قرار مي گيرد . در نوع بسته كه عمدتاً در نيرو گاههاي برق مورد استفاده قرار مي گيرد گازهاي خروجي از توربين ( مرحله 4) از درون بخش دفع گرما (cooler ) عبور كرده و بعد از خنك شدن مجددا وارد كمپرسور گرديده و سيكل تكرار مي شود .
همانطوركه قبلا بيان گرديد توربينهاي گازي از نظر كاربردي به دو گروه صنعتي و هوايي تقسيم مي شوند كه نوع اول در صنعت و نوع دوم در هوانوردي مورد استفاده قرار مي گيريند . كه ذيلا در ارتباط با هركدام از آنها بحث خواهيم نمود .