اثرات بهره برداری غیرعادی روی مسیر داغ توربینهای گازی و کاهش عمر قطعات

بخش های مسیر داغ نیروگاههای گازی عموماً در درجه حرارتهای بالاتر از 0/3 درجه حرارت مذاب ماده تشکیل دهنده شان کار می کنند . افزایش درجه حرارت در توربینهای گازی باعث موفقیتهائی در افزایش راندمان و توانائی واحدهای گازی شده است . اما تخریب ناشی از درجه حرارت بالا در توربینهای گازی به مراتب بحرانی تر و سریعتر از نیروگاههای بخاری می باشد . درجه حرارت گاز ورودی به بخش توربینهای گاز معمولاً بالاتر از 900 درجه سانتی گراد می باشد که خود می تواند باعث پدید آمدن انواع جدیدی از تخریب ها نظیر خوردگی داغ و اکسیداسیون در درجه حرارت بالا باشد . استفاده از سوپر آلیاژها و عملیات پوششی ویژه روی برخی قسمتها نظیر پره ها به همین دلیل می باشد . بیشترین تخریب ها در یک توربین گاز در مسیر گاز داغ و روی پره ها، نازل ها و در دراز مدت روی روتور و پوسته ممکن است صورت پذیرد . بهره برداری غیر عادی از توربین گاز باعث تخریب در اینگونه قسمتها می شود . از جمله شرایط کارکرد نیروگاهی که باعث افزایش درجه حرارت و تشدید اینگونه خرابی ها می شوند می توان کار توربین گاز در شرایط بار ماکزیمم (Peak Load)و انواع استارتها و توقف ها را نام برد . شرایطی که توربین گاز در حالت بار ماکزیمم (Peak Load) برای محاسبه ساعات کارکرد معادل در نظر می گیرند 4 تا 2 کار می کند معمولاً شرکت های سازنده ضریبی بین که این به دلیل بالا رفتن درجه حرارت کارکرد قطعات مختلف بوده و موجب کاهش عمر آنها می شود . همچنین نوع سوخت مصرفی و شرائط محیط ( مثل رطوبت ) و نیز تعداد استارتها روی عمر قطعات تأثیر قابل توجه دارد . بطوریکه هر قدر سوخت مصرفی از نوع سبکتر باشد و رطوبت محل نصب واحد کمتر باشد و نیز تعداد استارت و استپ واحد کمتر باشد، عمر واحد بیشتر خواهد بود . در جدول 1) - (1 که به عنوان نمونه ارائه می شود، اثر تغییر نوع سوخت روی عمر قطعات واحد بخوبی روشن است . اعداد ذکر شده برای تمام واحدها یکسان نیست ولی روند تغییرات برای تمام آنها کمابیش صادق است . مشاهده می شود که در سوخت گازوئیل بعلت خوردگی های شیمیایی قطعات عمر کمتری نسبت به کار واحد با سوخت گاز دارند، و نیز پیداست که در سوخت مخلوط به علت آنکه به مراتب ترکیبات شیمیایی حاصل از احتراق، خورنده تر می شوند، عمر قطعات کمتر می گردد تا آنجا که عمر بسکتهای احتراق ( لاینر ) در حالت استفاده از سوخت مخلوط نسبت به سوخت گاز به 1/3 و نسبت به سوخت گازوئیل به حدود 1/2 می رسد . البته این مقایسه با در نظر گرفتن تعداد استارتهای ثابت انجام شده است ). همانطوریکه در جدول دیده می شود عمر قطعات وابستگی خیلی شدیدی به تعداد استارتهای انجام شده روی واحد دارد . چنانچه مثلا عمر بسکتهای احتراق ( لایند ) زمانی که واحد با سوخت گاز کار می کند، با ده برابر کردن تعداد استارتها در هر 1000 ساعت کار واحد، به نصف می رسد و این مسئله بخاطر تنشهای حرارتی ایجاد شده در قطعات بخاطر گرم و سرد شدن آنها در هر بار استارت و استپ می باشد که در نتیجه باعث خستگی قطعات و فرسودگی و نزدیکتر شدن آنها به پایان عمر می گردد .

کلیدواژه ها:

نیروگاههای گازی ، طول عمر ، خزش ، خستگی ، اکسیداسیون