preloader
لطفا صبرکنید...

توربین گاز و بخار

توربین گاز و بخار — عملکرد، اجزا، خرابی‌های رایج و اصول نگهداری

تصویر توربین گاز و بخار در نیروگاه — نمای کلی تجهیز
تصویر توربین گاز و بخار در نیروگاه — نمای کلی تجهیز

توربین‌ها قلب تپندهٔ نیروگاه‌های حرارتی هستند و هر خطای کوچک در عملکردشان می‌تواند راندمان کل نیروگاه را تحت‌تأثیر قرار دهد. این صفحه یک راهنمای جامع و عملی است که به شما کمک می‌کند اجزا، فرآیند کاری، مشکلات رایج و روش‌های نگهداری توربین‌های گاز و بخار را در یک نگاه کامل بشناسید.

تاریخچه توربین های گازی را میتوانید 👈 اینجا 👉مشاهده کنید.


در انتهای صفحه،  منابع آموزشی مرتبط نیز قرار گرفته‌اند.

توربین چیست و چگونه کار می‌کند؟

توربین دستگاهی است که انرژی حرارتی یا جنبشی سیال را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند. در نیروگاه‌ها این انرژی مکانیکی سپس ژنراتور را می‌چرخاند و برق تولید می‌شود.
در توربین گاز، هوا فشرده می‌شود، سوخت تزریق و احتراق انجام می‌گیرد و گازهای داغ پره‌ها را به حرکت درمی‌آورند.
در توربین بخار، بخار با فشار و دمای بالا وارد طبقات شده و با افت انرژی، شافت را می‌چرخاند.

انواع توربین در نیروگاه‌ها

توربین گاز

شماتیک عملکرد توربین گاز و مسیر جریان هوا تا خروجی
شماتیک عملکرد توربین گاز و مسیر جریان هوا تا خروجی

سیستم ساده‌تر، استارت سریع‌تر و کاربرد زیاد در سیکل ترکیبی.
مشکلات: EGT بالا، واترواش نامنظم، آلودگی مسیر گاز داغ.

توربین بخار

قدرت بالا، حساس به کیفیت بخار و شرایط چگالنده.
مشکلات: خوردگی، رسوب، نشت بخار، سایش پره‌ها.

شماتیک عملکرد توربین بخار شامل مسیر HP، IP و LP
شماتیک عملکرد توربین بخار شامل مسیر HP، IP

توربین ری‌هیت

در واحدهای بزرگ بخار، بین HP و IP بخار دوباره گرم می‌شود.
مزیت: راندمان بالا
چالش: کنترل دما و فشار به‌خصوص در بارهای متغیر.

اجزای اصلی توربین

اجزای داخلی توربین گاز شامل پره‌ها، روتور و محفظه

روتور

قلب توربین؛ هرگونه عدم‌بالانس در آن باعث ویبره، کاهش راندمان و خطر آسیب جدی می‌شود.

پره‌های ثابت و متحرک

کانال هدایت و تبدیل انرژی. حساس به خوردگی، FOD، شکستگی و فرسایش حرارتی.

محفظه/سیلندر (Casing)

پوسته‌ای که جریان سیال، فشار و نیروها را کنترل می‌کند.
در اورهال، بلند کردن پوسته یکی از مراحل حساس و پرخطر است.

سیستم روغن‌کاری

کلید سلامت یاتاقان‌ها. آلودگی، افت فشار یا دمای بالاتر از حد مجاز می‌تواند آسیب‌های جدی ایجاد کند.

سیستم کنترل و ابزار دقیق

کنترل سرعت، بار، دما، ارتعاش و حفاظت.
ترانسدیوسرها، پرشرسوئیچ‌ها، ولوهای کنترل و ولوهای اضطراری نقش حیاتی دارند.

سیستم خنک‌کاری و واترواش

در توربین‌های گازی، واترواش بهبود راندمان و کاهش EGT را تضمین می‌کند.
هرگونه خطا در واترواش باعث افزایش مصرف سوخت و کاهش توان خروجی می‌شود.

خرابی‌ها و مشکلات رایج توربین

نمونه خرابی پره توربین گاز شامل ترک و خوردگی
نمونه خرابی پره توربین گاز شامل ترک و خوردگی

افزایش EGT

Effect of the turbine exhaust gases temperature EGT on the fuel flow rate and 1
نمودار افزایش EGT در توربین گاز به دلیل افت راندمان

معمولاً ناشی از:
– گرفتگی مسیر هوا
– عدم هماهنگی فایرینگ
– عدم‌تعادل سوخت در کان‌ها
– نیاز به واترواش
– آسیب پرهٔ متحرک

افزایش EGT علامت اولیه افت راندمان و به‌هم‌ریختگی احتراق است.

ویبره بالا

دلایل: بالانس نبودن، لقی یاتاقان، مونتاژ نادرست یا ورود جسم خارجی.

نشت بخار یا روغن

نشانهٔ خرابی سیل‌ها، خطا در آب‌بندی یا فشارهای نابسامان در لوله‌کشی.

افت توان و راندمان

با دلایلی مثل آلودگی کمپرسور، خرابی ولوهای کنترل، دمای ورودی بالا.

اصول نگهداری و تعمیرات (O&M)

چک‌لیست روزانه

– بررسی فشار و دمای روغن
– ثبت ارتعاش در هر یاتاقان
– نظارت بر EGT و مقایسه با Base Line
– لوله‌کشی‌ها برای نشتی بررسی شوند

برنامه واترواش

– در واحدهای آلوده، هر ۳۰۰–۵۰۰ ساعت
– در محیط‌های تمیز، هر ۸۰۰–۱۲۰۰ ساعت
– پس از هر واترواش، EGT را پایش کنید

آنالیز روغن

سایش فلزی، آلودگی و ویسکوزیته را نشان می‌دهد.
عدم‌توجه به نتیجه آزمایش روغن از دلایل اصلی خرابی یاتاقان‌هاست.

منابع آموزشی و چک‌لیست‌ها

Learning Sources
  • برای دسترسی به مقالات 👈اینجا👉 کلیک کنید.
  • برای دسترسی به کتابهای الکترونیک 👈اینجا👉 کلیک کنید.
  • برای دسترسی به دوره های آموزشی 👈اینجا👉 کلیک کنید.

پرسش‌های متداول (FAQ)

سؤال ۱: نشانه‌های اولیه خرابی پره توربین چیست؟
پاسخ: افزایش ارتعاش، تغییر EGT، افت توان، و صدای غیرعادی.

سؤال ۲: بهترین زمان برای واترواش توربین گاز چه موقع است؟
پاسخ: هنگامی که EGT نسبت به Base Line افزایش نشان می‌دهد یا توان خروجی افت می‌کند.

سؤال ۳: چرا چک‌کردن یاتاقان‌ها مهم است؟
پاسخ: کوچک‌ترین افزایش دما یا لرزش می‌تواند به خرابی یاتاقان منجر شود و خرابی یاتاقان می‌تواند توربین را زمین‌گیر کند.

جمع‌بندی

Gas turbine overhaul
اورهال توربین گاز در نیروگاه شامل بازکردن کاور و بررسی روتور

توربین گاز و بخار مجموعه‌ای حساس از اجزا، سیستم‌های کنترل و شرایط عملیاتی است که برای عملکرد درست نیاز به نگهداری منظم دارد. با شناخت علائم خرابی، اجرای چک‌لیست‌های روزانه و استفاده از فایل‌های آموزشی دقیق، می‌توان از بسیاری از خرابی‌های پرهزینه جلوگیری کرد.