نیروگاه گازی توربینی

در تمام نیروگاه‌های تولید برق به جز نیروگاه‌های خورشیدی، از مولد الکتریسیته برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می‌شود. مولد الکتریسیته یک دستگاه چرخان است که تنها زمانی که چرخیده باشد، برق تولید می‌کند. بنابراین باید یک محرک اصلی وجود داشته باشد که به چرخش مولد الکتریسیته کمک کند. ترتیب اصلی در تمام نیروگاه‌ها این است که محرک اصلی را چرخانده تا مولد الکتریسیته بتواند برق لازم را تولید کند. در نیروگاه گازی توربین، از هوا با فشار و دمای بالا به جای بخار با فشار و دمای بالا برای چرخاندن توربین استفاده می‌شود.

اصول اساسی عملکرد یک نیروگاه گازی توربینی مشابه یک نیروگاه توربین بخار است. تنها تفاوت آن است که در نیروگاه توربین بخار از بخار فشرده برای چرخاندن توربین استفاده می‌کنیم، اما در نیروگاه گازی توربینی از هوا فشرده شده برای چرخاندن توربین استفاده می‌کنیم.

در یک نیروگاه گازی توربینی، هوا در یک فشرده‌کننده فشرده می‌شود. سپس این هوا فشرده شده از طریق یک کمره سوختگی عبور می‌کند که در آن دمای هوا فشرده شده افزایش می‌یابد. هوا با دمای و فشار بالا از طریق یک توربین گازی عبور می‌کند. در توربین، هوا فشرده شده به طور ناگهانی گسترش می‌یابد؛ بنابراین انرژی جنبشی کسب می‌کند و به دلیل این انرژی جنبشی، هوا می‌تواند کار مکانیکی برای چرخاندن توربین انجام دهد.

در یک نیروگاه گازی توربینی، محور توربین، مولد الکتریسیته و فشرده‌کننده هوا مشترک هستند. انرژی مکانیکی ایجاد شده در توربین بخشی برای فشرده کردن هوا استفاده می‌شود. نیروگاه‌های گازی توربینی عمدتاً به عنوان تأمین‌کننده پشتیبان انرژی کمکی در یک نیروگاه هیدروالکتریک استفاده می‌شوند. این نیروگاه‌ها انرژی کمکی را در زمان شروع یک نیروگاه هیدروالکتریک تولید می‌کنند.

مزایای نیروگاه گازی توربینی

• از نظر ساخت، یک نیروگاه گازی توربینی بسیار ساده‌تر از یک نیروگاه توربین بخار است.

• اندازه یک نیروگاه گازی توربینی کوچکتر از یک نیروگاه توربین بخار است.

• یک نیروگاه گازی توربینی هیچ قطعه‌ای شبیه بویлер ندارد و بنابراین، قطعات جانبی مربوط به بویлер در اینجا غایب هستند.

• با توجه به اینکه با بخار سروکار ندارد، نیازی به خنک‌کننده یا ساختارهای مشابه برج خنک‌کننده ندارد.

• به دلیل سادگی و کوچکی طراحی و ساخت، هزینه‌های اولیه و اجرایی یک نیروگاه گازی توربینی به مراتب کمتر از یک نیروگاه توربین بخار معادل است.

• در یک نیروگاه گازی توربینی، زیان ثابت بسیار کمتر است نسبت به یک نیروگاه توربین بخار، زیرا در نیروگاه توربین بخار، بویлер باید به طور مداوم در حال کار باشد حتی اگر سیستم باری به شبکه تامین نکند.

• یک نیروگاه گازی توربینی می‌تواند سریع‌تر از یک نیروگاه توربین بخار معادل شروع به کار کند.

معایب نیروگاه گازی توربینی

• انرژی مکانیکی ایجاد شده در توربین همچنین برای اجرای فشرده‌کننده هوا استفاده می‌شود. چون بخش عمده‌ای از انرژی مکانیکی ایجاد شده در توربین برای اجرای فشرده‌کننده هوا استفاده می‌شود، کارایی کلی یک نیروگاه گازی توربینی به اندازه یک نیروگاه توربین بخار معادل نیست.

• نه تنها این، گازهای خروجی در یک نیروگاه گازی توربینی حرارت قابل توجهی از فرانس حمل می‌کنند. این موضوع نیز کارایی سیستم را کاهش می‌دهد.

• برای شروع یک نیروگاه، فشرده‌سازی پیشین هوا مورد نیاز است. بنابراین قبل از شروع واقعی توربین، هوا باید پیش‌فشرده شود که نیاز به تامین‌کننده انرژی کمکی برای شروع یک نیروگاه گازی توربینی دارد. یکبار که نیروگاه شروع شده، نیازی به تامین انرژی خارجی دیگر نیست، اما در نقطه شروع، انرژی خارجی ضروری است.

• دمای فرانس در یک نیروگاه گازی توربینی بسیار بالاست. این موضوع عمر سیستم را کوچکتر از یک نیروگاه توربین بخار معادل می‌کند.

• به دلیل کارایی پایین‌تر، یک نیروگاه گازی توربینی نمی‌تواند برای تولید تجاری برق استفاده شود و معمولاً برای تامین انرژی کمکی به سایر نیروگاه‌های متعارف مانند نیروگاه هیدروالکتریک استفاده می‌شود.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.