تحلیل ترمودینامیکی- مکانیکی عملکرد توربین انبساطی در نیروگاه های تولید برق

گاز طبیعی معمولا وقتی به مصرف کننده می رسد که فشار آن باید مقدار زیادی در درون ایستگاه های تقلیل فشار کاهش یابد می توانیم از افت فشاری که در ایستگاه های تقلیل فشار گاز باید بوجود آید برای تولید توان و یا تبرید استفاده کنیم. سوخت گازی با فشار بالا درون خط لوله اصلی به نیروگاه انتقال می یابد. فشار سوخت گاز معمولا توسط یک ایستگاه تقلیل فشار کاهش یافته و در بیشتر حالات با صرف انرژی جهت استفاده در توربین های احتراقی گرم می گردد. به عنوان یک روش جانشین، می توان از توربین های انبساطی (غیراحتراقی) جهت کاهش فشار و استفاده از انرژی آزاد شده استفاده نمود، در این مقاله ضمن یک سیکل باز سیستم تقلیل فشار ارائه شده است، جهت برآورد کمی، یک تور بین گاز است سپس روش محاسبه بهبود کارآیی تشریح شده و میزان توان خروجی از هر دو توربین انبساطی و احتراقی ارائه شده است. فشار گاز طبیعی ارسالی به نیروگاه های حرارتی در ا یستگاه های تقلیل فشار در چند مرحله شکسته شده تا در نهایت به میزان مطلوب سامانه های احتراق در نیروگاه های گازی و یا دیگ های نیروگاه های بخار برسد. این شکسته شدن فشار، موجب اتلاف اکسرژی محتوی و برودت گاز می شود، همچنین در این مقاله به بررسی فنی و اقتصادی طرح بازیافت اکسرژی اتلافی گاز طبیعی در ایستگاه تقلیل فشار نیروگاه شازند اراک با استفاده از توربین های انبساطی اقدام شده است، بدین ترتیب که ابتدا به جمع آوری اطلاعات اولیه مورد نیاز طرح از قبیل داده های خط لوله گاز ورودی به ایستگاه تقلیل فشار گاز نیروگاه و خروجی از آن و حر ارت های اتلافی در سیکل اصلی و ... پرداخته و سپس به امکان سنجی فنی، آنالیز اکسرژی سیکل واحد پیشنهادی و آنالیز هزینه- فایده مبادرت شده است. توربین های گاز جدا از تولید برق به خاطر خصوصیات ویژه ای می توانند در موارد دیگری مثل موتورهای جت در هواپیما برای تامین نیروی محرکه هواپیما و نیروی جلو برندگی به کار رود.

کلیدواژه ها:

توربین ، نیروگاه ، ارتعاشات ، مکانیک ، تولید برق