پیاده سازی یک مدل ترمودینامیکی تطبیق پذیر به منظور ارائه راهکار برای کاهش اثرات عیوب عملکردی توربین گاز

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

2 استاد ، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

doi
چکیده

در این پژوهش، به منظور شبیه‌سازی اثرات رسوب‌گذاری و فرسایش پره‌های کمپرسور توربین گاز V94.2، یک مدل ترمودینامیکی توسعه داده شده است. رویکرد نوین این مطالعه شامل در نظر گرفتن اثرات دما و رطوبت محیط بر عملکرد یک توربین دارای عیب و استفاده از سیستم کنترلی توربین در شرایط بار کامل است که به آن کنترل دمای خروجی یا OTC گفته می‌شود. در این رویکرد، از ثابت نگه داشتن دمای اصلاح شده‌ی خروجی توربین استفاده می‌گردد تا دمای ورودی به توربین در یک بازه ی ایمن برای پره‌ها نگه داشته شود. این مدل توسط داده‌های واقعی یک توربین گازی صحت سنجی گردیده‌است. نتایج نشان می‌دهد که می توان با تغییر نقطه تنظیم کنترلی OTC و با در نظر گرفتن دمای ورودی به توربین، مقداری از افت‌ها را جبران نمود. نتایج بیان می‌کند که رسوب‌گذاری، پارامترهای توان تولیدی، دمای ورودی به توربین و بازدهی توربین گازی را بیشتر از فرسایش پره‌ها کاهش می‌دهد. همچنین انحراف از عملکرد سالم، با شرایط محیطی تغییر می‌کند. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش 6 درجه‌ای نقطه تنظیم سیستم کنترل یک توربین معیوب، می‌توان با توجه به دمای محیط، توان را تا 1% و دمای ورودی به توربین را تا 8/0% افزایش داد.