עיקרון עבודה של טורבינת גז
המדחס סופג אוויר מבחוץ, והאוויר נכנס מכניסת טורבינת הגז, מעלה את הלחץ שלו דרך להבי המדחס, דוחס אותו ושולח אותו לתא הבעירה, כאשר גם הדלק (גז או דלק נוזלי) מוזרק לתוך תא בעירה ומעורבב עם אוויר דחוס בטמפרטורה גבוהה לבעירה בלחץ קבוע. גז הפליטה שנוצר בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה מתרחב לאחר בעירה וחימום, נכנס לאזור הטורבינה ועובר דרך הלהבים של המפלס הראשון, דוחף את להבי הכוח להסתובב במהירות גבוהה עד שהוא נפלט מיציאת הגז והופך למפלט. גז, וגז הפליטה נשפך לאטמוספירה או בשימוש חוזר (כגון שימוש בדוד חום פסולת לסירקולציה משולבת).
לאחר סיבוב הלהב, הציר מסתובב גם הוא, והפיר מניע את הסיבוב המכני של העומס כדי לממש את ההמרה של אנרגיית חום ואנרגיה מכנית. בדרך כלל, המדחס, תא הבעירה והטורבינה נקראים שלושת מרכיבי הליבה של טורבינת הגז.
מאפייני טורבינת גז
1. יעילות מרבית, תועלת מיטבית. עם התקדמות מתמשכת של חומרים בטמפרטורה גבוהה, והטורבינה מאמצת להבי קירור ומשפרת ללא הרף את אפקט הקירור, הטמפרטורה הראשונית של הגז לפני הטורבינה עולה בהדרגה, יחד עם הפחתה מתמשכת של מספר שלבי הפיתוח, המדחס עם גבוה יותר ויחס דחיסה גבוה יותר ושיפור היעילות של רכיבים שונים, כך שיעילות טורבינת הגז ממשיכה להשתפר.
2. גודל קטן וקל לשימוש. התכנון והבנייה של רכיבי הכוח של טורבינת הגז נגזרים ממגדשי טורבו ויחידות כוח עזר, והמבנה פשוט וקומפקטי. בהשוואה לציוד מסורתי, ציוד טורבינת גז קטן יותר בקנה מידה ובנפח מאשר דוודים וטורבינות קיטור מסורתיות, ותופס שטח קטן וקל להזזה.
3. צמצם את שריפת הפחם, נקי וידידותי לסביבה. טורבינות גז יכולות להשתמש בדלקים שאינם פחם כגון גז טבעי, פרופאן, גז בארות נפט, מתאן פחם, ביוגז, בנזין, סולר, נפט, אלכוהול וכו'. יתרה מכך, טורבינת הגז יכולה להשיג פליטת NOx נמוכה במיוחד על ידי שליטה בייצור של NOx במהלך תהליך הבעירה, או דה-ניטריפיציה של גז הפליטה הזנב כאשר NOx נוצר ומוזרם לדוד חום הפסולת, והוא יכול למחזר באופן מלא משאבים ולהשיג באמת אפס פליטות.
4. רעש מינימלי, בטוח ואמין. כמות התדרים הנמוכים המופקים כאשר טורבינת הגז פועלת נמוכה. יתר על כן, התקן ההמרה מחוץ לרשת באמצעות שלט רחוק דיגיטלי יכול לפצות על חוסר הבטיחות והיציבות של ציוד אחר.
טכנולוגיות מפתח טורבינת גז
1. טכנולוגיית מפתח של מדחס: טכנולוגיית עיצוב פניאומטית, בעומס גבוה, ביעילות גבוהה; טכנולוגיית עיצוב יציבות גבוהה עם ביצועים אווירודינמיים; טכנולוגיית עיצוב התאמה פנאומטית רב-שלבית; טכנולוגיית סימולציה ואימות מספרית של ביצועים פנאומטיים רב-שלביים של המכונה כולה; מבנה רוטור וטכנולוגיית עיצוב חוזק.
2. טכנולוגיית מפתח של תא בעירה, תכנון ארגון שדה בעירה וטכנולוגיית בדיקה; טכנולוגיית עיצוב מבנה קיר גליל להבה; טכנולוגיית עיצוב ובדיקה של זרבובית; חלקים בטמפרטורה גבוהה קירור, הגנה, טכנולוגיית עיצוב חוזק; תכנון וטכנולוגיית בדיקה של בעירה בפליטות נמוכות; מגוון רחב של עיצוב בעירה יציבה וטכנולוגיית בדיקה; טכנולוגיית סימולציה ואימות מספרית של שדה בעירה.
3. עיצוב קירור אוויר וטכנולוגיית בדיקה של שבשבת נע, שבשבת מנחה וגלגל רולטה של טכנולוגיית טורבינת מפתח; עיצוב וטכנולוגיית בדיקה לקירור אדים של להב; שדה טמפרטורה, שדה מתח וחוזק ניתוח וטכנולוגיית בדיקה של להבים וגלגלים; טכנולוגיית ניתוח ותכנון ביצועי שלב הטורבינה לזרימת אוויר קירור מעורבת; טכנולוגיית סימולציה ואימות מספרית מולטיפיסיקה של להבי קירור; מבנה רוטור וטכנולוגיית עיצוב חוזק.
4. טכנולוגיית מפתח של מערכת חשובה של טורבינת גז, עיצוב מערכת אוויר קירור, ניתוח ביצועים וטכנולוגיית איתור באגים; מערכת בקרה חלקי התאמה מתקדמים, דיני בקר ובקרה; טכנולוגיית מערכת סטרטר; טכנולוגיית מערכת שמן מסבים ושמן סיכה.
5. ההיבטים הטכניים של חומרי טורבינת גז כוללים בעיקר: אוריינטציה חזקה של עמידות בפני קורוזיה תרמית ופיתוח של סגסוגת על גביש יחיד; שיפור מערכת חומר סגסוגת על; בדיקת ביצועים של חומרים בטמפרטורה גבוהה תחת 5000-10000 שעות של תנאי שירות כמעט; מחקר על תכונות מכניות של יציקות בגודל גדול בתנאי שירות כמעט; מחקר על עמידות חמצון ועמידות בפני קורוזיה תרמית של יציקות בגודל גדול; CrMoV פלדה בעלת חוזק גבוה למוטות קשר.
6. טכנולוגיית תהליך טורבינת גז כוללת בעיקר: טכנולוגיית ייצור ליבות קרמיקה במבנה מורכב; טכנולוגיית ייצור של מעטפת עובש קרמי עמיד בפני זעזועים תרמיים בחוזק גבוה; התגבשות כיוונית בגודל גדול, טכנולוגיית התמצקות כיוונית של להב חד-גביש; עיבוד להבי טורבינה בטמפרטורה גבוהה, ריתוך, טיפול בחום, בדיקות ותהליכים אחרים; טכנולוגיית ציפוי להבים; מחקר הנדסי של להבי טורבינת גז; מפרטי ייצור להבי טורבינת גז וקריטריוני קבלה; טכנולוגיית ייצור לדסקיות טורבינה גדולות; תהליך ייצור מוט קשרי פלדה חוזק גבוה; טכנולוגיית ייצור מבערים.
