ارتقاء عملكرد انرژی توربین گاز با سیستم خنك كاری نازل همگرا-واگرا
Improving the energy performance of gas turbine using a convergent-divergent nozzle as cooling system

خلاصه اختراع :

كاهش دمای هوای ورودی به كمپرسور توربین گاز میتواند تاثیر مثبتی بر راندمان ونیز میزان تولید واحد داشته باشد كه در این راستا روشهای مختلفی از جمله استفاده از سیستم فاگ ،سیستم مدیا،‏سیستم خنك كاری چیلری وجود دارد. قدرت تولیدی توربین های گازی بشدت متاثر از دمای محیط میباشد .بطوری كه با افزایش یك درجه سانتیگراد دمای محیط حدودا توان خروجی توربین به میزان تقریبی 0.7 درصد كاهش میابد میزان كار مصرفی كمپرسور بازای واحد جرم هوا بر اساس رابطه زیر قابل محاسبه است: Wcom=[CpT1(P2/P1)(k-1/k)-1]/ηc Cp: ظرفیت گرمایی ویژه هوا در فشار ثابت T1 : دمای هوای ورودی به كمپرسور P1 P2 ,: فشار هوای ورودی و خروجی از كمپرسور K : نسبت گرمای ویژه هوا ηc : راندمان كمپرسور رابطه فوق نشان میدهد كه با افزایش دمای هوای ورودی به كمپرسور (T1) انرژی مورد نیاز كمپرسور جهت فشرده كردن هوا بیشتر شده و در نتیجه قدرت تحویلی در كوپلینگ توربین كاهش میابدبرای جبران كاهش قدرت تحویلی توربین روشهای مختلفی وجو دارد. از روشهای متداول خنك كاری هوا به خنك كاری تبخیری(فاگ یا مدیا)، خنك كاری چیلری(مكانیكی یا جذبی)،ذخیره سازی سرما(یخ یا آب سرد) و... میتوان اشاره نمود. روشهای فوق هركدام دارای مزایا و معایب خاص خود میباشند كه معایبی نظیر محدودیت استفاده از آنها در شرایط آب و هوایی خاص، نیاز به آب فراوان،مصرف توان الكتریكی بالا و مواردی از این قبیل در هریك از این روشها وجود دارد. روش نوآورانه مطرح شده در این پروژه استفاده از سیستم نازل و دیفیوزر برای كاهش دمای هوای ورودی به كمپرسور میباشد كه مزایایی همچون : - عدم نیاز به سیال واسط خنك كننده - عدم نیاز به توان الكتریكی - نداشتن قطعه متحرك - هزینه تعمیر و نگهداری بسیار ناچیز را میتوان برای آن بر شمرد.