تقنية تبريد شفرات التوربينات

في السنوات الأخيرة، مع التحسين المستمر لأداء توربينات الغاز الكبيرة، من أجل تقليل استهلاك الغاز الفعال بشكل أكبر، تم اقتراح نظام تبريد بالتدفق على مرحلتين بالضباب البخاري، والذي يحول تدريجيًا تبريد شفرات التوربينات من الهواء التبريد بالهواء والبخار، تبريد سائل العمل المزدوج، أصبح موضوع بحث ساخن بشكل متزايد. أظهرت العديد من الدراسات أن التبريد البخاري بالضباب له مزايا التبريد السريع، وكفاءة التبريد العالية، ومقاومة التدفق الصغيرة، والبنية البسيطة، وسيلعب دورًا مهمًا في تبريد شفرات التوربينات للجيل القادم من توربينات الغاز عالية الأداء. من خلال المحاكاة العددية للتبريد باستخدام هيكل الفيلم التصادمي، تم تحسين متوسط ​​كفاءة التبريد بشكل كبير وتم توسيع منطقة درجات الحرارة المنخفضة بشكل كبير.
تستخدم توربينات الغاز، كمحطات طاقة واسعة النطاق، على نطاق واسع في توليد الطاقة والمجالات الصناعية المختلفة. مؤشرات الأداء الرئيسية هي الكفاءة الحرارية لدورة النظام والطاقة الناتجة، وكلاهما يزيد مع زيادة درجة حرارة مدخل الغاز للتوربين الدوار؛ وفقًا للحسابات، يزيد RIT بمقدار 100 درجة في نطاق 1073-1273 K. وستزداد الطاقة الناتجة لتوربينات الغاز بنسبة 20 بالمائة إلى 25 بالمائة، مما يوفر الوقود بنسبة 6 بالمائة إلى 7 بالمائة. يكمن التحسين المستمر لأداء توربينات الغاز في تحسين RIT، ويجب أن تأخذ زيادة RIT في الاعتبار مقاومة درجات الحرارة للمواد المكونة للطرف الساخن لتوربينات الغاز وانخفاض انبعاثات أكسيد النيتروجين. إن RIT أعلى بكثير من نقطة انصهار المواد المعدنية لشفرات التوربينات، خاصة عندما يستخدم الجيل القادم من توربينات الغاز الهيدروجين والغاز الاصطناعي كوقود، وستكون RIT أعلى، لذا فإن التبريد ضروري. يمكن لتكنولوجيا التبريد المتقدمة أن تمكن المكونات الساخنة من تحمل درجات حرارة التشغيل الأعلى، وتحسين الكفاءة الحرارية لدورة توربينات الغاز، وإطالة عمر خدمة توربينات الغاز، وتحسين سلامة وموثوقية تشغيل النظام. وفقًا للحسابات، إذا كانت درجة حرارة استخدام مادة ريشة التوجيه غير المبردة يمكن أن تصل إلى 1470 كلفن، فإن التبريد الحراري الداخلي لريشة التوجيه يمكن أن يزيد من درجة حرارة مدخل التوربين إلى 2200 كلفن. ويمكن ملاحظة أن إجراء الأبحاث حول تكنولوجيا تبريد الشفرات أمر مهم. أهمية كبيرة.