مطالعه میدانی اثر حالت های مختلف بهره برداری از توربین های گازی و سیستم احتراق اضافه بر عملکرد یک نیروگاه سیکل ترکیبی واقعی

سیستم احتراق اضافه یکی از روش ‌های مرسوم برای جبران کمبود انرژی حرارتی ارسال شده توسط توربین‌های گازی و افزایش توان تولیدی واحدهای سیکل ترکیبی است. هزینه پایین سرمایه ‌گذاری نسبت به میزان افزایش توان تولیدی، موجب شده است که طراحان تشویق به استفاده از این روش در نیروگاه ‌های فوق شوند. در این مقاله به بررسی میدانی تغییرات عملکرد یک واحد سیکل ترکیبی واقعی در حالت ‌های مختلف بهره‌ برداری از توربین ‌های گازی، با در نظر گرفتن وجود یا عدم وجود سیستم احتراق اضافه از دیدگاه انرژی و اگزرژی پرداخته شده است. بررسی‌ ها نشان می‌ دهد که در تمامی حالات بهره‌ بردای موضوع تحقیق، مکانیزم احتراق اضافه موجب افزایش توان تولیدی تا مقادیر 26.3mw، افزایش راندمان انرژی سیکل بخار در حدود 2.43% می ‌گردد ولی این سیستم بر راندمان انرژی و اگزرژی کل سیکل ترکیبی تاثیر منفی دارد. به ‌گونه‌ ای که در بدترین حالت مورد مطالعه، مقدار 1.7% افت در راندمان انرژی و 1.13% افت در راندمان اگزرژی سیکل ترکیبی بوقوع پیوست. همچنین مشخص شد، بهره‌ برداری از نیروگاه در بارهای جزئی موجب افزایش قابل توجه تخریب اگزرژی در سیکل می‌ گردد که حتی افزایش راندمان ‌های انرژی و اگزرژی سیکل بخار در اثر استفاده از سیستم احتراق اضافه، قادر به جبران آن نمی ‌باشد.

Field study of the effect of various gas turbine and supplementary firing operating modes on the performance of a real combined cycle power plant

Supplementary firing system is one of the common methods of increasing the power generated of combined cycle units. Low cost of investment to the rate of increase of the generative power has encouraged the designers to use this method in the above power plants. In this article, field study of the performance changes of a real combined cycle unit with and without supplementary firing has been performed from energy and exergy viewpoints. Studies show that in all operation modes subject to research, using supplementary firing causes an increase in power generation up to 26.3MW, energy efficiency of steam cycle about 2.43% and decreases the exergy destruction of steam flow control valves. But this system has a negative impact on energy and exergy efficiencies of the whole combined cycle, which at the worth case about 1.17% decreases energy efficiency. In addition, it was specified that the power plants operation in the partial loads causes high exergy destruction in the cycle which steam cycle increased energy and exergy efficiencies due to use supplementary firing system cannot fully compensate it.