Le tionchar ag fachtóirí polaitiúla, míleata agus eacnamaíocha, tá forbairt teicneolaíochta inneall aerárthach níos tapúla ná mar a bhaineann le tuirbíní gáis. Tá raon leathan comóntachtaí teicniúla ag tuirbíní gáis agus innill aerárthaí, agus is féidir iad a roinnt i gcórais deartha, córais déantúsaíochta, córais tallainne agus córais tástála. Dá bhrí sin, bunaithe ar éileamh an mhargaidh ollmhór agus buntáistí soiléire iarratais na dtuirbíní gáis, tá sé ina chomhdhearcadh tionscail tuirbíní gáis a fhorbairt bunaithe ar innill aerárthaí ardfheidhmíochta, aibí agus ardteicneolaíochtaí tionsclaíocha agus modhanna dearaidh. Tá dhá bhealach ann chun teicneolaíocht inneall aerárthach a aistriú chuig tuirbíní gáis, mar a thaispeántar i bhFíor 1: is é ceann amháin innill aerárthaí aibí a mhodhnú go díreach agus a dhíorthú chun tuirbíní gáis aer-díorthaigh a fhoirmiú; is é an ceann eile teicneolaíocht innill aerárthaigh a thrasphlandú chuig tuirbíní gáis tromshaothair agus taighde agus forbairt a dhéanamh ar ghlúin nua de thuirbíní gáis tromshaothair.
Stair Forbartha na dTuirbíní Gáis Aerdhíorthaigh
In éineacht le forbairt na teicneolaíochta inneall eitlíochta agus cur i bhfeidhm na teicneolaíochta timthriall chun cinn, tá an próiseas forbartha teicniúla de thuirbíní gáis aera-díorthaigh imithe tríd an gcéim taiscéalaíochta teicneolaíochta, céim forbartha teicneolaíochta agus céim iarratais timthriallta chun cinn, ag réadú forbairt aera-díorthaigh. tuirbíní gáis ó mhodhnú simplí go dearadh barrfheabhsaithe croí-inneall ardfheidhmíochta, ó thimthriall simplí go feidhmiú timthriall casta, ó oidhreacht an chórais dearadh aibí agus córas ábhar na n-inneall eitlíochta go dearadh comhpháirteanna nua agus cur i bhfeidhm ábhar nua, rud a chuir ar chumas leibhéal dearaidh, feidhmíocht, iontaofacht agus saol na dtuirbíní gáis aer-díorthaigh forbairt shuntasach a bhaint amach.
Céim taiscéalaíochta teicneolaíochta
I 1943, forbraíodh an chéad tuirbín gáis aerdhíorthaigh ar domhan go rathúil. Ina dhiaidh sin, dhear Rolls-Royce, GE agus Pratt & Whitney an chéad bhaisc de thuirbíní gáis aera-díorthaigh bunaithe ar mhodhnuithe aibí inneall aerárthaí, lena n-áirítear Avon tionsclaíoch, Olympus tionsclaíoch, tuirbíní gáis Spey, LM1500 agus FT4. Ag an gcéim seo, bhí teicneolaíocht na dtuirbíní gáis aer-díorthaigh sa tréimhse taiscéalaíoch. Fuair an struchtúr croí an innill aerárthaigh go díreach, agus baineadh amach an chumhacht aschuir trí thuirbín cumhachta oiriúnach a threalmhú; ní raibh feidhmíocht iomlán an mheaisín ard, agus bhí an éifeachtacht timthriall níos lú ná 30% i gcoitinne; bhí an teocht tosaigh roimh an tuirbín níos lú ná 1000 céim, agus bhí an cóimheas brú 4 go 10; bhí an comhbhrúiteoir subsonic go ginearálta; bhain na lanna tuirbín úsáid as teicneolaíocht shimplí aerfhuaraithe; ba é an t-ábhar a úsáideadh an cóimhiotal ardteochta tosaigh; d'úsáid an córas rialaithe go ginearálta córas coigeartaithe hiodrálach meicniúil nó leictreonach analógach.
Céim Forbartha Teicneolaíochta
Le cur i bhfeidhm aibí na n-aerengines, tá meaisíní tuismitheora ardfheidhmíochta, ard-iontaofachta agus teicneolaíochtaí dearadh chun cinn curtha ar fáil d'fhorbairt tapa tuirbíní gáis aerdhíonach. Ag an am céanna, tá céim iarratais leathan curtha ar fáil ag an éileamh ar thuirbíní gáis aeradrthaigh chun cinn ag navies na Ríochta Aontaithe, na Stáit Aontaithe agus tíortha eile, rud a chuir ar chumas tuirbíní gáis aeradrthaigh forbairt go tapa agus go mór feabhas a chur ar a gcuid feidhmíochta. Seoladh sraith de thuirbíní gáis aerdhíonach le dea-fheidhmíocht agus ard-iontaofacht. . Den sórt sin mar LM2500 sraith, tionscail Trent, FT4000 agus MT30, etc, a úsáidtear go forleathan i gcumhacht long, giniúint cumhachta agus réimsí eile.
Úsáideann comhpháirteanna deiridh te na tuirbíní gáis aera-díorthaigh sa chéim forbartha teicneolaíochta go ginearálta cóimhiotail shár-chóimhiotail agus bratuithe cosanta chun friotaíocht teochta a fheabhsú, agus cuireann siad teicneolaíocht fuaraithe aer chun cinn agus teicneolaíocht dócháin íseal-truaillithe i bhfeidhm; an teocht tosaigh sula sroicheann an tuirbín 1400 céim, is féidir leis an chumhacht a bhaint amach 40-50MW, tá éifeachtacht teirmeach aonad amháin níos mó ná 40%, agus is féidir leis an éifeachtacht timthriall comhcheangailte 60% a bhaint amach; úsáidtear córas rialaithe leictreonach digiteach, agus tá an cruinneas rialaithe agus an fheidhmíocht rialaithe feabhsaithe go mór.
Cuir timthriallta chun cinn i bhfeidhm
Mar na ceanglais maidir le ardfheidhmíocht tuirbíní gáis aeradrthaigh, go háirithe tomhaltas breosla, cumhacht aschuir agus táscairí eile, méadú, tá tuirbíní gáis aeradrthaigh chun cinn timthriall tar éis cleachtas innealtóireachta forleathan a fháil. Trí thimthriall aisghabhála teasa intercooling nó intercooled a chur leis ar bhonn timthriall teirmeach tuirbín gáis, is féidir feabhas suntasach a dhéanamh ar chumhacht aschuir agus ar fheidhmíocht íseal riocht oibriúcháin an tuirbín gáis aeradrthaigh. Mar shampla, sroicheann leibhéal cumhachta an tuirbín gáis intercooled LMS100 100MW agus tá an éifeachtacht chomh hard le 46%. Tá éifeachtacht theirmeach an tuirbín gáis aisghabhála idir-fhuaraithe WR21 ag coinníollacha oibriúcháin íseal i bhfad níos airde ná an tuirbín gáis timthriall simplí. Mar chumhacht long, feabhsaíonn sé go mór geilleagar na loinge agus ga comhraic.
Tá méadú mór tagtha ar chumhacht aschuir tuirbíní gáis aeradrthaigh chun cinn ag baint úsáide as timthriallta aisghabhála teasa intercooling nó intercooled, agus feabhsaíodh an éifeachtúlacht theirmeach i ngach coinníollacha oibriúcháin. Mar shampla, is féidir leis an leibhéal cumhachta 100MW a bhaint amach, agus tá an éifeachtacht theirmeach ag an bpointe dearadh chomh hard le 46%; tá an fheidhmíocht riocht oibriúcháin íseal feabhsaithe go mór, Is féidir leis an éifeachtacht theirmeach 40% a bhaint amach faoi ualach 50%; laghdaíonn intercooling cumhacht sonrach an chomhbhrúiteora ardbhrú, agus is féidir le cóimheas brú deartha an mheaisín iomláin níos mó ná 40 a bhaint amach.
Múnla forbartha teicneolaíochta
Ag féachaint ar an stair forbartha, tá samhlacha forbartha teicniúla ag tuirbíní gáis aer-díorthaigh cosúil le forbairt pedigrí, forbairt sraitheach, glacadh le teicneolaíocht chun cinn timthriall agus cur i bhfeidhm modh timthriall comhcheangailte.
Forbairt ghinealais
Is éard atá i bhforbairt ghinealais ná forbairt tuirbíní gáis de chineálacha éagsúla agus leibhéil chumhachta éagsúla bunaithe ar an inneall aerárthaigh céanna, a léiríonn go hiomlán saintréithe na dtuirbíní gáis díorthaigh eitlíochta: "meaisín amháin mar bhunús, freastal ar úsáidí iolracha, timthriallta a shábháil, costais a laghdú, ilchineálacha a dhíorthú, agus speictream a fhoirmiú."
Ag glacadh leis an inneall aerárthaigh CF{0}}C2 mar shampla, úsáideann an tuirbín gáis LM6000 go díreach croí-inneall an CF6-80C2 agus coinníonn sé uas-ilúsáideacht an tuirbín ísealbhrú; faigheann an LMS100 croí-theicneolaíocht innill an CF6-80C2 le hoidhreacht, comhcheanglaíonn sé an teicneolaíocht tuirbín gáis tromshaothair F-aicme agus an teicneolaíocht idirfhuaraithe, agus tá cumhacht 100MW aige; glacann an MS9001G/H go hiomlán le teicneolaíocht aibí inneall aerárthaigh CF6-80C2, agus tríd an gcomhcheangal leis an teicneolaíocht tuirbín gáis tromshaothair, méadaítear an teocht roimh an tuirbín ó 1287 céim den aicme F go 1430 céim, agus sroicheann an chumhacht 282MW. Chuir forbairt rathúil na dtrí chineál tuirbíní gáis ar chumas inneall aerárthaí CF6-80C2 atá bunaithe ar eitlíocht, "meaisín amháin le cineálacha éagsúla a bhaint amach, tuirbíní gáis de chineálacha agus de chumhachtaí éagsúla a fhorbairt".
Forbairt sraithe
Is é an fhorbairt sraitheach ná uasghrádú agus feabhsú leanúnach, feabhas a chur ar fheidhmíocht agus astuithe a laghdú ar bhonn tuirbín gáis rathúil, ionas go mbainfear amach forbairt sraitheach tuirbíní gáis aero-díorthaigh, ina measc is é an tsraith LM2500 an ceann is gnách, mar a thaispeántar. i bhFíor 2. Úsáideann an tuirbín gáis LM2500 croí-inneall an tuirbín inneall TF39/CF6-6, agus athraíonn sé tuirbín ísealbhrú an mháthair-inneall go tuirbín cumhachta; cuireann an tuirbín gáis LM2500+ céim amháin os comhair comhbhrúiteoir an tuirbín gáis LM2500, ionas go bhfeabhsófar an sreabhadh mais aeir agus an chumhacht aschuir; méadaíonn an LM2500+G4 ráta sreafa aeir an tuirbín gáis trí phróifíl lann an chomhbhrúiteora a fheabhsú agus limistéar scornach an tuirbín a mhéadú ar bhonn an LM2500+, chun an cuspóir a bhaint amach chun an t-aschur a fheabhsú go leanúnach cumhacht. Le forbairt sraitheach an LM2500, déantar an táirge a uasghrádú agus a fheabhsú go leanúnach, le raon cumhachta 20 go 35MW, agus tá líon na trealaimh ar fud an domhain níos mó ná 1,000 aonad, rud a fhágann gurb é an tsamhail is mó a úsáidtear go dtí seo. .
Mar gheall ar an deacracht a bhaineann le forbairt agus táirgeadh, tá an fhorbairt sraitheach atá bunaithe ar an tuirbín gáis rathúil ina mhúnla forbartha teicniúil tábhachtach do thuirbíní gáis aera-díorthaigh, is é sin uasghrádú agus feabhsú leanúnach, feidhmíocht a fheabhsú agus astuithe a laghdú. Tá forbairt sraitheach tuirbíní gáis aera-díorthaigh cosúil leis an bhforbairt pedigrí, rud nach féidir ní hamháin an timthriall forbartha a ghiorrú, ach freisin iontaofacht agus dul chun cinn níos fearr a chinntiú, agus costais deartha, forbartha, tástála agus déantúsaíochta a laghdú go suntasach.
Éifeachtúlacht
Is é an sprioc atá le feabhsú éifeachtúlachta ná feidhmíocht an mheaisín iomláin a fheabhsú go leanúnach, go háirithe cumhacht aschuir an mheaisín iomláin agus an éifeachtúlacht theirmeach faoi na coinníollacha oibriúcháin go léir. Is iad seo a leanas na príomhbhealaí.
Is é ceann amháin cur i bhfeidhm na dtimthriallta chun cinn. Is féidir le cur i bhfeidhm na dtimthriallta chun cinn feabhas leanúnach a dhéanamh ar fheidhmíocht tuirbíní gáis aerdhíorthaigh, mar shampla timthriall reheat, timthriall ath-insteallta gaile, timthriall aisghabhála ceimiceach, timthriall aer fliuch, sraith timthriall tuirbín chun cinn aer fliuch agus timthriall Kalina, etc. Tar éis an timthriall chun cinn a chur i bhfeidhm, ní hamháin go bhfeabhsófar feidhmíocht an aonaid tuirbín gáis aerdhíonach, ach feabhsófar éifeachtacht chumhachta agus theirmeach an aonaid iomláin go mór freisin, agus laghdófar go mór astuithe ocsaíd nítrigine.
Is é an dara ceann dearadh comhpháirteanna ard-éifeachtúlachta. Díríonn dearadh comhpháirteanna ard-éifeachtúlachta ar dhearadh comhbhrúiteora ard-éifeachtúlachta agus dearadh tuirbín ard-éifeachtúlachta. Leanfaidh dearadh comhbhrúiteora ard-éifeachtúlachta ar aghaidh ag sárú na deacrachtaí teicniúla a bhaineann le luas ard agus ardéifeachtúlachta agus luas íseal agus teorainn ard-borrtha atá os comhair comhbhrúiteoirí. Mar a thaispeántar i bhFíor 3, leanfaidh dearadh na dtuirbíní ag forbairt i dtreo ardéifeachtúlachta, friotaíocht ard teochta agus saolré fada.
