شبیه سازی ترمودینامیکی رسوب گرفتگی و فرسایش در توربین گاز صنعتی با کاربردتولید توان

Abstract

در این تحقیق افت عملکرد توربین گاز ملی IGT25 تحت اثر زوال اجزاء اصلی مسیر گاز شبیه‌سازی‌شده است. بدین منظور ابتدا مدل ترمودینامیکی توربین گاز موردمطالعه به کمک جعبه‌ابزار T-MATS توسعه داده‌شده و پس از ارزیابی با داده‌های واقعی از آن در شبیه‌سازی افت کارایی استفاده‌شده است. در ادامه، رسوب گرفتگی و فرسایش به‌عنوان دو عیب شایع موردتوجه قرار داده‌شده، به این صورت که با انحراف ظرفیت جریان و راندمان این دو عیب در شدت‌های مختلف شبیه‌سازی‌شده و اثرات آن بر روی پارامترهای عملکردی توربین گازی در حالت کنترلی دور ثابت توربین توان و در بارگذاری‌های مختلف، بررسی‌شده است. نتایج پژوهش حاضر نشان می‌دهد که با وقوع عیب فرسایش در تیغه‌های کمپرسور و در حالت کنترلی موردبررسی، پارامترهایی چون دور توربین ژنراتور، سوخت مصرفی، دمای خروجی از کمپرسور، دمای ورودی به توربین ژنراتور، دمای ورودی به توربین توان و دمای گازهای خروجی نسبت به حالت سالم افزایش و در مقابل دبی هوای عبوری از کمپرسور، فشار خروجی از کمپرسور و فشار ورودی به توربین توان کاهش می‌یابد. بر اساس نتایج، دمای گازهای خروجی از توربین گازی پارامتری است که در اثر وقوع عیب رسوب گرفتگی و فرسایش تیغه‌های کمپرسور بیشترین انحراف را از حالت نرمال نشان می‌دهد که مقدار این انحراف به ترتیب 8/3 و 2/2 درصد به دست آمد. علاوه بر آن مشاهده شد که در زمان وقوع عیب، شرایط عملکردی توربین گازی بر میزان انحراف پارامترهای اندازه‌گیری اثرگذار است.

Keywords

• توربین گاز صنعتی igt25
• افت عملکرد
• رسوب گرفتگی
• فرسایش
• شبیه سازی ترمودینامیکی