افزایش راندمان عملکرد توربین‌های گازی برای کاهش آلودگی هوا
20/04/1397
محققان پژوهشگاه مواد و انرژی موفق به افزایش راندمان سیکل‏‌های واقعی عملکرد توربین گازی با ملاحظات کاربردی تغییر سوخت و جذب کربن شدند.

به گزارش ایسنا، این پروژه پژوهشی که در صنعت برق کشور و نیروگاه‌های توربین گاز کاربرد دارد، به منظور افزایش بازدهی و کاهش آلودگی هوا است.

میلاد خودسیانی، فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد رشته مهندسی انرژی‏‌های تجدیدپذیر پژوهشگاه مواد و انرژی و مجری این طرح اظهار کرد: در این تحقیق به بررسی افزایش راندمان سیکل‌های واقعی عملکرد توربین گاز بر اساس تحلیل فنی عملکرد سیکل‌های توربین گازی در وضعیت خارج از شرایط طراحی پرداخته شده است.

وی افزود: همچنین به منظور کاهش میزان نشر گاز کربن‏ دی ‏اکسید، موضوع استفاده از سوخت‌‏های جایگزین و جذب کربن نیز مورد بررسی قرار گرفته‌‏اند. هر کدام از سه موضوع تحلیل فنی عملکرد سیکل‌های توربین گازی در وضعیت خارج از شرایط طراحی، استفاده از سوخت جایگزین و استفاده از جذب کربن به تنهایی در مطالعات پیشین مورد بررسی قرار گرفته‌‏اند، اما به صورت بررسی همزمان این سه موضوع در کنار هم، یک موضوع جدید است.

مجری طرح خاطرنشان کرد: شبیه‌سازی Off-design سیکل توربین گاز با استفاده از نرم‌‏افزار MATLAB انجام شد. برای این شبیه‏‌سازی احتیاج به استخراج معادلات منحنی‌‏های مشخصه کمپرسور و توربین داشته که با استفاده از نرم‌‏افزارهای اکسل و دیجیتایزر این امر صورت گرفت. با اندازه‏‌گیری میدانی در محل نیروگاه، صحت مدل‌سازی انجام شده مورد تأیید قرار گرفت.

خودسیانی تصریح کرد: بر اساس نتایج بدست آمده، استفاده از سوخت صد درصد متانول به عنوان سوخت مصرفی واحد، بیشترین افزایش راندمان را در پی خواهد داشت. استفاده از این سوخت باعث افزایش 1/112 درصد راندمان سیکل می‏‌شود. همچنین استفاده از سوخت پایه سیکل، کمترین میزان مصرف سوخت و کمترین دبی جرمی CO2 حاصل از احتراق را در پی دارد.

وی ادامه داد: با استفاده از روش جذب شیمیایی کربن با حلال مونواتانول‏ آمین، بین حالات بررسی شده، در حالتی که قطر و ارتفاع برج جاذب به ترتیب 3/5 متر و 10 متر باشند، می‌‏توان تا 50/818 درصد از دی‏ اکسیدکربن تولیدی را جذب کرد. همچنین ارتفاع و قطر برج تفکیک در میزان جذب تأثیر چندانی ندارد. کمترین مقدار دی ‏اکسیدکربن نشر شده به ازای تولید توان  15/5MW، مربوط به احتراق با سوخت گاز طبیعی و استفاده از برج جاذب با ارتفاع 10 متر و قطر 3/5 متر و همچنین برج تفکیک با قطر 1/5 متر و ارتفاع 5 متر هستند که برابر با 2/136kg/s است.

مجری طر ح تصریح کرد: این پژوهش که نمونه مورد مطالعاتی آن در سیکل نیروگاه توربین گازی شهید زنبق یزد صورت گرفته، با راهنمایی دکتر حسین قدمیان و دکتر مجتبی بیگ‏ زاده و مشاوره دکتر محمد امینی انجام شده است.