مهندسی مکانیک

توربين گاز يكي ديگر از فن‌آوريهاي توليد همزمان مي‌باشد كه نمونه‌هاي مختلفي

از آن سالهاست كه در نيروگاههاي بزرگ، در حال توليد انرژي الكتريكي هستند.

توربينهاي گازي معمولاً داراي سه پيكربندي مي‌باشند. 1

) توربين گاز كه در يك

 چرخه ساده كار كرده و تنها برق توليد ميكند؛

 2) عملكرد توربين گاز به صورت

تركيبي از برق و گرما. در اصل همان توربين گاز با چرخه ساده است ولي در آن

 گرماي خروجي از توربين توسط يك مبدل حرارتي بازيافت و به انرژي گرمايي مفيد

 به شكل بخار يا آب داغ تبديل مي‌شود، و

 3) عملكرد به صورت سيكل تركيبي؛

كه در آن بخار فشار بالا كه از گازهاي داغ خروجي بازيافت مي‌شود، براي توليد

 برق

اضافي در يك توربين بخار بكار مي‌رود. در برخي از توربينهاي سيكل تركيبي از

 بخار فشار متوسط از توربين زيركش شده و در فرآيندهاي صنعتي به صورت

 سيستمهاي CHP استفاده مي‌شود.

توربينهاي گازي بر اساس سيكل ترموديناميكي برايتون كار مي‌كنند.

 در اين سيكل هواي اتمسفر متراكم شده، گرم مي‌شود و سپس منبسط مي‌گردد

. عمل روي يك اكسپندر (توربين) كار انجام داده و اين كار به توان (الكتريسيته)

تبديل مي‌شود. توان توليد شده توسط توربين، كه بخشي از آن توسط كمپرسو

ر مصرف مي‌شود، با دماي مطلق گازهاي عبوري از اين وسايل متناسب است.

 بطور كلي براي اينكه بتوان به بازده بالاتري در توربينهاي گازي دست يافت دو

كار مي‌توان انجام داد: افزايش دماي گازهاي ورودي به توربين و ديگري افزايش

 نسبت تراكم در كمپرسور.

شماتيك اجزاي يك توربين گاز.                                        

كاربرد توربين گاز در توليد همزمان

در جدول برخي از مشخصات توربينهاي گازي در حالت CHP ارائه شده است.

 خروجي توربين گاز داراي دماي بالايي است. در توربينهاي صنعتي كوچك

دماي گازهاي خروجي بين 427 درجه سانتيگراد تا 483 درجه سانتيگراد

 و در مدلهاي جديدتر و توربينهاي سيكل تركيبي نيروگاهها،  594 فارنهايت

مي‌باشد. در توربينهاي سيكل تركيبي مي‌توان از اين دماي بالا براي توليد بخار

 يا آب داغ در يك مولد بخار بازيافت گرما (HRSG) استفاده نمود. معمولاً بخشي

 يا تمام بخار توليد شده در HRSG از طريق يك توربين بخار براي توليد برق بكار مي‌رود.

 به هر حال توربينهاي گازي در اندازه‌هاي كوچك (1 تا 10MW) و در اندازه

 ميكرو (25 تا 250kW) بازار خوبي در تأمين نيازهاي انرژي دارند. يك توربين گازي

 30kW (ميكروتوربين) براي تأمين برق و گرماي 12 واحد آپارتماني كافي است.

برخي از پارامترهاي كاري توربينهاي گازي در حالت CHP