산업용 애플리케이션의 가스 터빈
가스터빈은 최대 부하 범위에서 뛰어난 성능을 발휘하는 덕분에 수많은 산업 분야에서 중요하고 신뢰할 수 있는 부품으로 입증되었습니다. 가스터빈은 특히 전기 및 열 발전 부문과 석유 및 가스 산업에서 자주 사용됩니다. 산업 에너지 생산에서 가스터빈은 소비 피크를 충당하고 건물에 필요한 열을 생산합니다. 가스터빈 작업장, 열병합 발전소, 열병합 발전소 등이 자주 사용되는 분야입니다. 특히 가스터빈과 증기 터빈을 함께 사용하면 높은 수준의 에너지 효율을 달성할 수 있습니다. 석유 및 가스 산업에서 가스터빈은 원자재 운송 및 처리 과정에서 펌프, 컴프레서, 발전기의 기계식 구동 장치로 사용되고 있습니다. 가스터빈은 천연가스, 가솔린, 디젤, 난방유 또는 석유와 같은 액체 및 기체 연료로 작동합니다. 연료 및 배기가스 집약적인 공정을 최고 수준의 효율로 최적화하려면 배기가스 매개변수와 가스터빈의 연소 공정 설정 간의 복잡한 상호 작용이 필요하며, 이는 최적의 성능을 위한 기반이 됩니다. 서비스 기술자에게는 연소 프로세스의 기능과 개별 측정 파라미터가 가스터빈의 성능과 오염 물질 배출에 미치는 영향을 이해하는 것이 중요합니다.
가스터빈의 기능적 원리
가스 터빈은 예비 압축기, 중앙 연소실, 실제 터빈의 세 가지 구성 요소로 이루어진 연소 엔진입니다. 가스 터빈의 설계, 성능 및 크기는 사용 분야와 용도에 따라 다릅니다. 그러나 작동 원리는 항상 동일하며, 제임스 프레스콧 줄(“줄 프로세스”)에 따른 열역학적 사이클 프로세스를 기반으로 합니다. 공기는 하나 이상의 압축기 단계의 블레이드를 통해 압축된 다음 연소실에서 기체 또는 액체 연료와 혼합되어 점화 및 연소됩니다.
압축 공기와 연소 가스의 혼합물에서 +1,000°C의 온도에 도달할 수 있는 고온 가스가 생성되고, 이 가스는 다운스트림 터빈 구성 요소로 빠져나가 팽창합니다. 열 에너지는 기계 에너지로 변환됩니다. 그 후, 팽창 터빈에서 에너지가 풍부한 고온의 배기가스는 거의 주변 압력까지 팽창하여 속도를 잃게 됩니다. 팽창 과정에서 배기가스는 터빈에 전력을 전달합니다. 이 전력의 약 2/3는 컴프레서(공기 흡입구)를 구동하는 데 필요합니다. 직접 결합된 발전기는 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환합니다. 출력의 약 ¹/₃는 발전기, 로터, 압축기 또는 펌프 구동과 같은 두 번째 구동을 위해 저압 측에 남아 있다가 뜨거운 가스가 건물 난방을 위해 다운스트림 열 회수 보일러로 전환되기 전에 사용 가능합니다.
정확한 배기가스 농도 분석
배출된 배기가스의 농도는 연소 효율과 연소 효율을 높일 수 있는 방법에 대한 중요한 정보를 제공합니다. CO 및 NOX 값은 시스템의 현재 상태와 배출 제한 값 준수 여부에 대한 정보를 제공합니다. 리치와 린 사이의 공기 유입량과 연소실 온도는 가스 터빈의 배출 거동에 영향을 미칩니다.
시운전, 운영 및 서비스의 도전 과제
가스터빈의 배출 측정에서 가장 어려운 점은 매우 높은 가스 농도뿐만 아니라 매우 낮은 가스 농도에서도 측정하는 것입니다. 최적의 작동 지점에서 최적으로 조정된 가스 터빈은 낮은 수준의 CO와 NOX만 배출합니다. 그러나 예를 들어 테스트 목적으로 플랜트를 가동할 때 높은 가스 농도가 발생할 수 있습니다. 연소실에서의 압력 손실 방지뿐만 아니라 NO2 배출량 감소도 가스터빈의 효율적인 작동을 위한 중요한 요소입니다.
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