Ọmụmụ ihe gbasara Brayton Cycle na Turbines Gas Industrial
Pendahuluan
Igwe nrụpụta gas nke ụlọ ọrụ mmepụta ihe bụ igwe mgbanwe ike nke a na-ejikarị eme ihe n'ọtụtụ ebe na ụlọ ọrụ ọkụ eletrik, ụlọ ọrụ mmanụ na gas, yana usoro dị iche iche nke chọrọ nnukwu ike igwe na nzaghachi ngwa ngwa. Ọrụ bụ isi nke turbines gas nke oge a na-agbaso usoro Brayton, usoro okirikiri. thermodynamics nke na-akọwa usoro ahụ Mkpakọ ikuku, itinye okpomọkụ site na ọkụ, na ịgbasa gas ọkụ iji mepụta ọrụ. Ọmụmụ nke Brayton Cycle dị mkpa n'ihi na ọ bụ ebe a ka a na-enweta arụmọrụ na oriri ike. mmanụ ụgbọala, arụmọrụ ike, na atụmatụ nhazi ọrụ gas turbine nwere ike ịghọta ma melite.
Echiche Ndị Dị Mkpa Nlegharị anya Brayton
Usoro Brayton zuru oke nwere usoro anọ bụ isi, nke a na-ahụkarị dị ka usoro isentropic abụọ na usoro nrụgide abụọ na-adịgide adịgide. Na turbines gas n'ezie, usoro ndị a na-agbanwe agbanwe n'ihi mfu igwe, esemokwu, mfu nrụgide, na arụmọrụ akụkụ na-ezughị oke. Agbanyeghị, ụdị kachasị mma ka bụ ntọala bara uru maka nyocha mbụ na ntụnyere arụmọrụ.
Usoro ọkọlọtọ anọ nke Brayton Cycle bụ:
1. Mkpakọ Isentropic (1 → 2) n'ime kọmpressor
2. Mgbakwunye okpomọkụ na nrụgide na-adịgide adịgide (2 → 3) n'ime ụlọ ọkụ
3. Mgbasawanye Isentropic (3 → 4) na turbine ahụ
4. Mkpọsa okpomọkụ na nrụgide na-adịgide adịgide (4 → 1) na gburugburu ebe obibi (n'ime okirikiri mechiri emechi) ma ọ bụ site na gas ikuku (n'ime okirikiri mepere emepe)
N'ime turbines gas ụlọ ọrụ a na-ejikarị eme ihe (oghe okirikiri), ikuku gburugburu na-abanye na compressor, mgbe ọkụ gbasasịrị, a na-agbasa gas nrụgide dị elu na turbine ahụ ma hapụ ya n'ime ikuku ma ọ bụ jiri ya mee ihe maka usoro ndị ọzọ dị ka ikpo ọkụ (cogeneration) ma ọ bụ mmepụta uzuoku (usoro ejikọtara ọnụ).
Isi Ihe Ndị Dị na Mmekọrịta Ha na Okirikiri ahụ
1. Kompresor
Ngwa mkpakọ na-ebuli nrụgide ikuku site na ọnọdụ mbata ya (nke na-adịkarị nso nrụgide ikuku) gaa na nrụgide dị elu karịa. Usoro mkpakọ a chọrọ ọrụ dị mkpa, na n'ọtụtụ turbines gas, a na-eji akụkụ dị ukwuu nke ike turbine ahụ akwọ compressor. Arụmọrụ compressor na-ekpebi nke ọma arụmọrụ okirikiri n'ihi na ka ọrụ mkpakọ ahụ na-aga n'ihu, otú ahụ ka ike net dị obere maka ibu (generator ma ọ bụ ibu igwe).
N'ụzọ dị mma, a na-eche na mkpakọ ahụ bụ isentropic, mana n'eziokwu, entropy na-abawanye n'ihi enweghị ike ịgbanwe agbanwe. Arụmọrụ isentropic nke kompresa bụ paramita dị mkpa maka ịtụle otú kompresa si arụ ọrụ ruo n'ọnọdụ kwesịrị ekwesị.
2. Ụlọ Ọkụ (Ọkụ Ọkụ)
N'ime ụlọ ọkụ, a na-agba mmanụ ọkụ (dịka gas sitere n'okike) ma jiri ikuku nrụgide dị elu gbaa ya ọkụ. Usoro ọkụ ahụ na-eme ka okpomọkụ nke gas ahụ dịkwuo elu nke ukwuu na nrụgide dị nso na-adịgide adịgide, ọ bụ ezie na enwere mfu nrụgide a na-apụghị izere ezere n'ihi esemokwu na nhazi ọkụ.
Oke okpomọkụ nke ụlọ ọkụ na-emetụta nke ukwuu site na arụmọrụ nke ihe turbine (karịsịa agụba ndị dị n'oge mbụ) na teknụzụ oyi. Na imewe ọgbara ọhụrụ, okpomọkụ ntinye turbine (TIT) bụ isi ihe na-ekpebi arụmọrụ na uru ike, mana ọ na-ewetakwa ihe ịma aka maka ntụkwasị obi na ọnụ ahịa ihe.
3. Turbine
Turbines na-agbanwe ike gas okpomọkụ A na-eji ụfọdụ ọrụ turbine akwọ compressor, ihe fọdụrụ na-aghọkwa ọrụ netwọk maka ya. ngwa ụlọ ọrụ mmepụta iheDịka compressors, turbines nwekwara arụmọrụ isentropic nke na-emetụta mmepụta ike na arụmọrụ zuru oke.
4. Sistemụ Ikpo Ọkụ
Enwere ike ịtọhapụ gas gas turbine nke ụlọ ọrụ mmepụta ihe ozugbo n'ime ikuku ma ọ bụ jiri ya mee ihe ọzọ. Iji okpomọkụ mkpofu eme ihe bụ atụmatụ dị oke mkpa n'ihi na okpomọkụ gas exhaust na-anọgide na-adị elu. Nke a bụ ebe sistemụ okirikiri jikọtara ọnụ (gas turbine + steam turbine) ma ọ bụ cogeneration/CHP (ọkụ eletrik + okpomọkụ usoro) na-abata.
Isi Paramita na Nyocha Brayton
Oke nrụgide
Oke nrụgide compressor (πc = P2/P1) bụ mgbanwe imewe dị oke mkpa. Na okirikiri Brayton zuru oke, ịbawanye oke nrụgide n'ozuzu ya. mụbaa arụmọrụ okpomọkụ ruo n'ókè kacha mma, dabere na oke okpomọkụ kachasị nke okirikiri ahụ. N'ọrụ, oke nrụgide nwere ike ịrụ ọrụ karịa kompresa ma belata ike ụgbụ, ọkachasị ma ọ bụrụ na arụmọrụ kompresa dị ala ma ọ bụ enwere nnukwu mfu nrụgide na ụlọ ọkụ.
Okpomọkụ Ntinye Turbine (TIT)
Ịbawanye TIT na-eme ka mmepụta ike na arụmọrụ dịkwuo elu mgbe niile, ebe mmụba na-amalite na ọkwa ike okpomọkụ dị elu. Agbanyeghị, nke a na-ejedebe site na ihe, sistemụ oyi agụba, na ikuku NOx, nke na-abawanye na okpomọkụ ọkụ dị elu. Ya mere, ndị na-emepụta gas turbine na-etinye ego nke ukwuu na superalloys, mkpuchi ihe mgbochi okpomọkụ, na usoro oyi dị n'ime.
Arụmọrụ nke akụkụ
Ọrụ isentropic nke compressors na turbines na-abụkarị ihe dị iche n'etiti arụmọrụ zuru oke na nke ezigbo ya. Mfu ikuku, nhichapụ, mmebi compressor, na mmebi agụba n'ihi mbuze na nchara ga-ebelata arụmọrụ ka oge na-aga.
Ụlọ ọkụ na ọnwụ nrụgide ọkpọkọ
N'ihe nlereanya zuru oke, mgbakwunye okpomọkụ na-eme mgbe nrụgide na-aga n'ihu. Agbanyeghị, na sistemụ ahụ N'eziokwu, nrụgide ahụ na-ada n'ofe combustor na ducting. Mbelata nrụgide a na-ebelata oke mgbasawanye dị irè na turbine ahụ, si otú a na-ebelata arụmọrụ na arụmọrụ turbine.
Mgbanwe Okirikiri Brayton na Turbines Gas Industrial
Iji melite arụmọrụ, a na-eji ọtụtụ usoro emezi usoro Brayton Cycle:
1. Mmeghachi omume (Onye na-agbake)
Mmeghari ohuru na-eji gas ikuku ọkụ eme ka ikuku akpọnwụrụ akpọnwụ kpoo ọkụ tupu ọ banye n'ime ụlọ ọkụ. Nke a na-ebelata mkpa mmanụ ọkụ iji nweta otu TIT ahụ, si otú a na-ebelata ihe achọrọ maka mmanụ ọkụ iji ruo otu TIT ahụ. arụmọrụ okpomọkụ Ndị na-emegharị ihe na-arụ ọrụ nke ọma na turbines gas nwere oke nrụgide dị ala ruo ọkara, n'ihi na na oke nrụgide dị elu, okpomọkụ nke ihe na-esi na compressor pụta na-erute okpomọkụ gas na-ekupụ, na-ebelata uru mmeghari ohuru.
2. Ịjụ oyi n'etiti
A na-etinye intercooling n'ime usoro nrụgide yana oyi n'etiti. Nke a na-ebelata ọrụ mkpakọ, nke nwere ike ịbawanye ike netwọk. Agbanyeghị, intercooling nwere ike ibelata arụmọrụ okpomọkụ ma ọ bụrụ na ọ bụghị site na mmeghari ohuru, ebe ikuku oyi chọrọ okpomọkụ karịa na combustor iji ruo TIT.
3. Kpo oku
Ịgbagharị ọkụ na-ekpo ọkụ ọzọ n'etiti usoro mgbasa nke turbine. Ebumnuche ya bụ ịbawanye ọrụ turbine niile, si otú a na-eme ka ike net dịkwuo elu. Agbanyeghị, ịgbagharị ọkụ na-emekarị ka oriri mmanụ dịkwuo elu, yabụ arụmọrụ okpomọkụ nwere ike ọ gaghị aka mma mgbe niile, dabere na nhazi na oke nhazi.
4. Okirikiri Agwakọtara
Usoro a na-ejikọta ọnụ na-eji okpomọkụ ikuku sitere na turbine gas emepụta steam, nke na-akwali turbine steam. Nhazi a nwere ike ime ka arụmọrụ nke ụlọ ọrụ ike dịkwuo elu ma e jiri ya tụnyere usoro Brayton dị mfe. N'ọkwa ụlọ ọrụ ike, usoro a na-ejikọta ọnụ bụ otu n'ime teknụzụ kachasị asọmpi n'ihi na ọ nwere ike ịrụ ọrụ nke ọma site na obere mwepụta pụrụ iche.
Akụkụ Ọrụ Ezigbo: Mmebi na Ọnọdụ Gburugburu Ebe Obibi
Turbine gas nke ụlọ ọrụ mmepụta ihe na-arụ ọrụ n'ebe dị iche iche ma na-echekarị nsogbu dị ka oke okpomọkụ ikuku, iru mmiri, na ihe ndị na-emerụ emerụ (uzuzu, nnu, ma ọ bụ ihe ndị na-adịghị mma). Oke okpomọkụ ikuku ntinye dị elu na-ebelata njupụta ikuku, na-ebute mbelata oke mmiri na mbelata ike. Ya mere, ụfọdụ ụlọ ọrụ na-eji ikuku ntinye oyi (ihe na-ekpo ọkụ ma ọ bụ ihe na-ekpo ọkụ) eme ka arụmọrụ ka mma n'oge okpomọkụ.
Mmebi nke ihe ndị dị nro na-akpata nwere ike ibelata arụmọrụ na oke nrụgide dị irè. A na-eme omume mmezi dịka ịsa ákwà n'ịntanetị/n'ịntanetị iji weghachi arụmọrụ. Ọzọkwa, ọnọdụ ibu akụkụ na-emetụtakwa arụmọrụ. Turbine gas na-adịkarị irè karịa na ibu dị elu; na obere ibu, arụmọrụ na-ebelata ka njikwa ọkụ, mgbanwe na oke nrụgide dị irè, na mfu nha nha na-aghọ nke kachasị.
Mmepụta na arụmọrụ dị ka ihe a na-elekwasị anya n'oge a
Ọmụmụ ihe gbasara Brayton Cycle nke oge a abụghị naanị na ike na arụmọrụ kamakwa na mwepụta. Mmepụta ọkụ dị elu na-eme ka ọkwa NOx dị elu. Emepụtala teknụzụ dịka Dry Low NOx (DLN) iji belata mwepụta ọkụ site na ịgbanwe ngwakọta ikuku na mmanụ iji chịkwaa okpomọkụ ire ọkụ nke ọma n'enweghị ịchụpụ nkwụsi ike ọkụ.
Ọzọkwa, ijikọta turbines gas na sistemụ njide carbon (CCS) ma ọ bụ ojiji nke mmanụ ọkụ na-adịghị na carbon dị ka ngwakọta hydrogen na-aghọ isi okwu. Ihe ọhụrụ ndị a niile ka gbanyesiri mkpọrọgwụ ike na nghọta miri emi nke Brayton Cycle, ebe mgbanwe na mmanụ ọkụ na nhazi ga- emetụta okpomọkụ , oke nrụgide, na njirimara mmiri.
Mmechi
Usoro Brayton bụ ntọala nke nyocha Turbine gas nke ụlọ ọrụ mmepụta ihe gụnyere mkpakọ, ọkụ, mgbasawanye, na ịjụ okpomọkụ. Paramita dịka oke nrụgide, TIT, arụmọrụ akụkụ, na mfu nrụgide na-ekpebi arụmọrụ n'ezie. Mgbanwe okirikiri - mmeghari ohuru, ime ka oyi dị n'etiti, imegharị ọkụ, na ọbụna okirikiri ejikọtara ọnụ - na-enye ụzọ dị iche iche iji melite arụmọrụ na ike dịka ihe achọrọ maka ngwa si dị. N'ọrụ ụlọ ọrụ mmepụta ihe, ọmụmụ Brayton Cycle ga-atụlekwa mmebi akụkụ, ọnọdụ gburugburu ebe obibi, ọrụ ibu akụkụ, na ihe achọrọ maka mwepụta. Site na nghọta dị mma, ndị injinia nwere ike imeziwanye imewe na ọrụ turbine gas maka arụmọrụ ka mma, ntụkwasị obi, na ịdị mma gburugburu ebe obibi.
