Thuto ea Potoloho ea Brayton mabapi le Li-turbine tsa Khase tsa Liindasteri
Pendahuluan
Li-turbine tsa khase tsa indasteri ke mechini ea phetoho ea matla e sebelisoang haholo litsing tsa motlakase, indastering ea oli le khase, le lits'ebetsong tse fapaneng tsa ts'ebetso tse hlokang matla a maholo a mechini le karabelo e potlakileng. Ts'ebetso ea mantlha ea li-turbine tsa khase tsa sejoale-joale ka kakaretso e latela Brayton Cycle, potoloho ea thermodynamic e hlalosang ts'ebetso ea khatello ea moea, ho eketsa mocheso ka ho chesa, le katoloso ea likhase tse chesang ho hlahisa mosebetsi. Thuto ea Brayton Cycle e bohlokoa hobane ke mona moo bokhoni, tšebeliso ea mafura, ts'ebetso ea matla, le maano a ntlafatso bakeng sa ts'ebetso ea li-turbine tsa khase li ka utloisisoang le ho ntlafatsoa.
Khopolo ea Motheo ea Potoloho ea Brayton
Potoloho e loketseng ea Brayton e na le lits'ebetso tse 'ne tse kholo, tseo hangata li etsoang mohlala e le lits'ebetso tse peli tsa isentropic le lits'ebetso tse peli tsa khatello e sa khaotseng. Li-turbine tsa khase tsa 'nete, lits'ebetso tsena lia kheloha ka lebaka la tahlehelo ea mechini, khohlano, tahlehelo ea khatello, le bokhoni bo sa phethahalang ba likarolo. Leha ho le joalo, mohlala o loketseng o lula e le motheo o molemo haholo bakeng sa tlhahlobo ea pele le papiso ea ts'ebetso.
Mekhoa e mene e tloaelehileng ea Potoloho ea Brayton ke:
1. Khatello ea Isentropic (1 → 2) ka har'a compressor
2. Ho eketsa mocheso ka khatello e sa fetoheng (2 → 3) ka phapusing ea ho tuka
3. Katoloso ea Isentropic (3 → 4) ka har'a turbine
4. Ho qhala ha mocheso ka kgatello e sa fetoheng (4 → 1) tikolohong (ka potoloho e kwetsweng) kapa ka kgase ya mosi (ka potoloho e bulehileng)
Li-turbine tsa khase tsa indasteri tse sebelisoang hangata (potoloho e bulehileng), moea o potolohang o kena ka har'a compressor, ebe kamora ho cha khase ea khatello e phahameng e atolosoa ka har'a turbine ebe e lokolloa sepakapakeng kapa e sebelisoa bakeng sa lits'ebetso tse ling tse kang ho futhumatsa (tlhahiso ea kopanelo) kapa tlhahiso ea mouoane (potoloho e kopaneng).
Likarolo tse ka Sehloohong le Kamano ea Tsona le Potoloho
1. Konpressor
Kompresa e phahamisa khatello ea moea ho tloha maemong a eona a ho kena (hangata haufi le khatello ea sepakapaka) ho ea khatellong e phahameng haholo. Ts'ebetso ena ea khatello e hloka mosebetsi o moholo, 'me liturbineng tse ngata tsa khase, karolo e kholo ea matla a turbine e sebelisoa ho khanna kompresa. Ts'ebetso ea kompresa e etsa qeto e kholo ea katleho ea potoloho hobane ha mosebetsi oa khatello o le moholo, matla a manyane a netweke a fumaneha bakeng sa mojaro (jenereithara kapa mojaro oa mechini).
Ka nepo, kgatello e nkuwa e le isentropic, empa ha e le hantle, entropy e a eketseha ka lebaka la ho se fetohe. Bokgoni ba isentropic ba compressor ke parameter ya bohlokwa bakeng sa ho lekola hore na compressor e sebetsa haufi hakae le maemo a matle.
2. Phaposi ea ho Chesa (Sesebelisoa sa ho Chesa)
Ka phaposing ea ho tuka, mafura (joalo ka khase ea tlhaho) a kenngoa le ho chesoa ka moea o nang le khatello e phahameng. Ts'ebetso ea ho tuka e eketsa mocheso oa khase haholo khatellong e batlang e sa fetohe, leha ho na le tahlehelo e ke keng ea qojoa ea khatello ka lebaka la khohlano le moralo oa secheso.
Meeli ea mocheso oa phaposi ea ho chesa e susumetsoa haholo ke ts'ebetso ea thepa ea turbine (haholo-holo mahare a mohato oa pele) le theknoloji ea ho pholisa. Meralong ea sejoale-joale, mocheso oa ho kena ha turbine (TIT) ke ntho ea bohlokoa e khethollang katleho le phaello ea matla, empa hape e baka liphephetso bakeng sa ts'epo le litšenyehelo tsa thepa.
3. Turbine
Li-turbine li fetola matla a mocheso a likhase tse chesang hore e be mosebetsi oa mechine ka ho atolosa. Mosebetsi o mong oa turbine o sebelisetsoa ho khanna compressor, ha o setseng o sebelisoa e le mosebetsi oa letlooa bakeng sa lits'ebetso tsa indasteri. Joalo ka li-compressor, li-turbine le tsona li na le bokhoni ba isentropic bo amang tlhahiso ea tsona ea matla le katleho ka kakaretso.
4. Sistimi ea ho ntša mosi
Likhase tsa mosi tsa turbine ea khase ea indasteri li ka lokolloa ka ho toba sepakapakeng kapa tsa sebelisoa hape. Tšebeliso ea mocheso oa litšila ke leano la bohlokoa hobane mocheso oa khase ea mosi hangata o lula o le holimo. Mona ke moo litsamaiso tsa potoloho tse kopaneng (turbine ea khase + turbine ea mouoane) kapa tlhahiso ea kopanelo/CHP (motlakase + mocheso oa ts'ebetso) li sebetsang teng.
Liparamente tsa Bohlokoa Tlhahlobong ea Brayton
Karolelano ea Khatello
Karolelano ea khatello ea compressor (πc = P2/P1) ke phetoho ea moralo e nang le tšusumetso e kholo. Potolohong e ntle ea Brayton, ho eketsa karolelano ea khatello ka kakaretso ho eketsa katleho ea mocheso ho fihlela boemong bo itseng bo loketseng, ho latela moeli o phahameng oa mocheso oa potoloho. Ha e le hantle, karolelano ea khatello e phahameng haholo e ka eketsa mosebetsi oa compressor ka mokhoa o feteletseng le ho fokotsa matla a letlooa, haholo-holo haeba katleho ea compressor e le tlase kapa ho na le tahlehelo e kholo ea khatello ka phapusing ea ho tuka.
Mocheso oa ho Kena ha Turbine (TIT)
Ho eketsa TIT hoo e ka bang kamehla ho eketsa tlhahiso le bokgoni ba motlakase, kaha katoloso e qala boemong bo phahameng ba matla a mocheso. Leha ho le jwalo, sena se lekanyetswa ke thepa, ditsamaiso tsa ho phodisa mahare, le mesi ya NOx, e atisang ho eketseha ha mocheso o phahame. Ka hona, bahlahisi ba di-turbine tsa kgase ba tsetela haholo ho di-superalloy, dikoahelo tsa thibelo ya mocheso, le mekgwa ya ho phodisa ka hare.
Bokgoni ba Dikarolo
Bokgoni ba isentropic ba di-compressor le di-turbine hangata ke phapang ya bohlokwa pakeng tsa tshebetso e ntle le ya nnete. Tahlehelo ya aerodynamic, ho ntsha sebaka, ho silafatswa ha compressor, le ho senyeha ha lehare ka lebaka la kgoholeho le mafome di tla fokotsa bokgoni ha nako e ntse e ya.
Tahlehelo ea Khatello ea Phaephe le ea Kamore ea ho Chesa
Mohlaleng o motle, keketseho ea mocheso e etsahala ka khatello e sa khaotseng. Leha ho le joalo, tsamaisong ea 'nete, khatello e theoha holim'a sehatsetsi le ducting. Ho theoha hona ha khatello ho fokotsa karolelano e sebetsang ea katoloso ka har'a turbine, ka hona ho fokotsa ts'ebetso le katleho ea turbine.
Phetoho ea Potoloho ea Brayton ho Li-turbine tsa Khase tsa Liindasteri
Ho ntlafatsa tshebetso, Brayton Cycle hangata e fetoloa ka mekhoa e 'maloa:
1. Nchafatso (Sehlahisoa sa ho Fokotsa Bohloko)
Ho tsosolosoa ho sebelisa khase e chesang ea mosi ho futhumatsa moea o hatelletsoeng pele o kena ka phapusing ea ho tuka. Sena se fokotsa tlhoko ea mafura ho fihlela TIT e tšoanang, ka hona ho eketsa katleho ea mocheso. Li-regenerator li sebetsa hantle haholo liturbineng tsa khase tse nang le karolelano e tlase ho isa ho e mahareng ea khatello, kaha ka karolelano ea khatello e phahameng, mocheso oa kantle oa compressor o atamela mocheso oa khase ea mosi, e leng se fokotsang melemo ea ho tsosolosoa.
2. Ho pholisa kahare
Ho pholisa ka hare ho motlakase ho sebediswa mehatong ya kgatello moo ho pholisang ho leng teng pakeng tsa ona. Pholisa ena e fokotsa mosebetsi wa kgatello, e leng se ka eketsang matla a letlowa. Leha ho le jwalo, ho pholisa ka hare ho motlakase ho ka fokotsa bokgoni ba mocheso haeba ho sa fokotswe ke tsosoloso, kaha moya o pholileng o hloka mocheso o mongata ka hara sehatsetsi ho fihlella TIT.
3. Futhumatsa hape
Ho futhumatsa hape ho futhumatsa kgase pakeng tsa mekhahlelo ya katoloso ya turbine. Sepheo ke ho eketsa mosebetsi oohle wa turbine, ka hona ho eketsa matla a letlowa. Leha ho le jwalo, ho futhumatsa hape hangata ho eketsa tshebediso ya mafura, kahoo bokgoni ba mocheso bo kanna ba se ntlafale kamehla, ho itshetlehile ka dibopeho le meedi ya moralo.
4. Potoloho e Kopantsoeng
Potoloho e kopaneng e sebelisa mocheso oa mosi o tsoang ho turbine ea khase ho hlahisa mouoane, ebe o khanna turbine ea mouoane. Sebopeho sena se ka eketsa katleho ea setsi sa motlakase haholo ha se bapisoa le potoloho e bonolo ea Brayton. Sekala sa setsi sa motlakase sa indasteri, potoloho e kopaneng ke e 'ngoe ea mahlale a tlholisano ka ho fetisisa hobane e ka fihlella katleho e phahameng ka mesi e fokolang e itseng.
Likarolo tsa Ts'ebetso ea 'Nete: Ho senyeha ha maemo le Maemo a Tikoloho
Liturbine tsa khase tsa indasteri li sebetsa libakeng tse fapaneng 'me hangata li tobana le liphephetso tse kang mocheso o phahameng oa moea o kenang, mongobo le litšila (lerōle, letsoai, kapa likaroloana tsa oli). Mocheso o phahameng oa moea o kenang o fokotsa bongata ba moea, e leng se fellang ka ho fokotseha ha phallo ea boima le matla a fokotsehileng. Ka hona, libaka tse ling li sebelisa ho pholisa moea o kenang (li-cooler tse fetohang mouoane kapa li-chiller) ho ntlafatsa ts'ebetso maemong a leholimo a chesang.
Ho silafatsa komporo ho bakoang ke dikarolwana tse nyane ho ka fokotsa bokgoni le karolelano e sebetsang ya kgatello. Mekhoa ya tlhokomelo e kang ho hlatswa ka inthanete/kantle ho inthanete e etswa ho tsosolosa tshebetso. Ho feta moo, maemo a mojaro o sa fellang le ona a ama bokgoni. Diturbine tsa khase di atisa ho sebetsa hantle haholo meroalong e phahameng; meroalong e tlase, bokgoni bo a fokotseha ha taolo ya ho tuka, diphetoho karolelanong e sebetsang ya kgatello, le tahlehelo e lekanang e ntse e ba matla.
Likhase tse kotsi le Bokgoni e le Sepheo sa Kajeno
Lithuto tsa sejoale-joale tsa Brayton Cycle ha li shebane feela le matla le bokgabane empa hape li shebana le mesi e tsoang mochesong. Ho chesa mocheso o phahameng ho atisa ho hlahisa maemo a holimo a NOx. Mekhoa ea theknoloji e kang Dry Low NOx (DLN) e ntlafalitsoe ho fokotsa mesi e tsoang mochesong ka ho fetola motsoako oa moea le mafura ho laola mocheso oa malakabe hamolemo ntle le ho fokotsa botsitso ba mesi.
Ho feta moo, ho kopanngoa ha diturbine tsa khase le ditsamaiso tsa ho hapa khabone (CCS) kapa tshebediso ya mafura a nang le khabone e tlase jwalo ka metswako ya haeterojene ho ntse ho eketseha. Dintho tsena tsohle tse ntjha di ntse di thehilwe kutlwisisong e tebileng ya Brayton Cycle, kaha diphetoho tsa mafura le sebopeho di tla ama mocheso, karolelano ya kgatello le dibopeho tsa phallo.
Qetello
Potoloho ea Brayton ke motheo oa tlhahlobo ea turbine ea khase ea indasteri, e akaretsang lits'ebetso tsa khatello, ho chesa, katoloso le ho hana mocheso. Li-parameter tse kang karolelano ea khatello, TIT, katleho ea likarolo, le tahlehelo ea khatello li bohlokoa bakeng sa ts'ebetso ea 'nete. Liphetoho tsa potoloho—ho nchafatsa, ho kopanya mocheso, ho futhumatsa hape, esita le lipotoloho tse kopaneng—li fana ka litsela tse fapaneng tsa ho ntlafatsa katleho le matla ho latela litlhoko tsa ts'ebeliso. Ts'ebetsong ea indasteri, lithuto tsa potoloho ea Brayton li tlameha ho nahana ka ho senyeha ha likarolo, maemo a tikoloho, ts'ebetso ea karoloana ea mojaro, le litlhoko tsa mosi o tsoang. Ka kutloisiso e utloahalang, baenjiniere ba ka ntlafatsa moralo le ts'ebetso ea turbine ea khase bakeng sa katleho e kholo, ts'epo, le botsoalle ba tikoloho.
