16664

16664

بررسي اثر تغيير سوخت در توربين گاز

كارشناسي ارشد

مهندسي هوافضا - ايروديناميك

دي 1395

دكتر حجت قاسمي

مكانيك

در صنعت توربين گاز يكي از مهم‌ترين دغدغه‌هاي محققين مسئله سوخت است. استفاده از سوخت‌هاي ارزان‌قيمت در توربين گاز كه بتوانند شرايط عملكردي سوخت متداول را در برداشته باشند مي‌تواند ايده جذابي براي محققين باشد. در اين تحقيق با استفاده از نرم‌افزار CEA به تحليل تعادلي سوخت گاز طبيعي و سوخت سنتزي پرداخته‌شده و روابط موردنياز بين پارامترهاي ترموشيمي و نسبت سوخت به هوا استخراج گرديده است. همچنين وابستگي پارامترهاي ترموشيمي به دما و فشار پيش از احتراق نيز موردبررسي قرارگرفته است. سپس تحليل عملكرد خارج طرح توربين گاز V94.2 زيمنس با فرض تغيير سوخت ارائه شده است. نتايج نشان مي‌دهد در شرايط استفاده از سوخت سنتزي و با ثابت ماندن دماي ورودي به توربين، دبي جرمي سوخت 5 برابر شده است. اين افزايش دبي سوخت شرايط كاري كمپرسور را تحت تأثير قرار مي‌دهد. به‌طوري‌كه حاشيه سرج كمپرسور در حالت استفاده از سوخت سنتزي 0.9 درصد كاهش مي‌يابد. با توجه به افزايش دبي سوخت در حالت استفاده از سوخت سنتزي، توان مفيد توربين نيز تقريباً 8 درصد افزايش يافته است.

1395/11/26

1/1/1900 12:00:00 AM

In this study, we have investigated the effect of the fuel on the performance of industrial gas turbines. It is intended for both fuels. First fuel as the main fuel is natural gas an​d second fuel is synthetic gas. Synthetic gas fuel heating value is less than the primary fuel for gas turbines. Therefore, to achieve maximum thermal capacity of the turbine should increase the fuel flow rate. Increasing the fuel flow rate, cause gas turbines are excluded from the On-design point. To determine the functional characteristics of the gas turbine at the new point, the gas turbine thermodynamic equations were derived. These relationships include the relationship between the conservation of mass, conservation of energy an​d fuel chemical balance. Output parameters in this model is compressor pressure ratio, fuel mass flow rate, air mass flow rate, turbine inlet temperature, power of turbine an​d compressor an​d net power output of gas turbine. To check the results, industrial gas turbine V94.2 is selected. As a result of fuel change, for achieve turbine inlet temperature is 1400 K, 5 times the fuel mass flow rate should be increase. Surge margin on compressor operating line is decreased an​d the net output power increase about 8 percent.