MAKALE / ARTICLE az verimsiz çalışma ve daha fazla yakıt tüketimi sebebiyle gaz türbininin performansı önemli ölçüde artar. Buna ilave olarak yanma havasının nemlendirilmesi ve sıcaklığının düşürülmesi kimyasal olarak dengeli adyabatik alev sıcaklığını ve beraberinde ısıl NOx oluşumunu düşürür. Böylece çıkış gücü% 10-15 artarken NOx emisyonu % 25-40 azalır. Daha so ğ uk ve nemlendirilmiş olan sıkıştırılmış hava, daha iyi soğutma şartları sağlayarak ısı etkisi altındaki bileşenlerin ömrünü uzatır ve bakım giderlerini düşürür. RETROFİT ÖZELLİKLERİ Kompresör içerisindeki buharlaşma oranı Havanın aksiyal bir kompresör içerisinde geçirdiği zaman, miktarına bağlı olarak,yakiaşık 1O milisaniyedir. Birkaçmilisaniyeiçindeönemli bir miktardaki suyun kompresör içindeki mevcut ısı ile buharlaştırılması o kadar kolay değildir. GE Frame 6'nın 1-D model kompresörü için suyun buharlaşmasının etkisi hesaplanmış ve kompresörün tüm karakteristikleri (hız üçgenleri, sıcaklık artışı, basınç değişimi, kompresör verimi, nem yüzdesi, çalışma noktasındaki değişiklik vb.) değerlendirilmiştir. 2 m boyutundaki küçük sıcak su damlacıklarının kompresörün ilk sıra kanatlarında buharlaştığı görülmektedir (Şekil 3). 52 -+-%2 sıcak su püskürtme - %1 sıcak su püskürtme c 2.0) .E ö. 1.00 nı om (.), 0.00 ❖ ❖ •!• •!• !• � ❖ ❖ ❖ •!• •.• 3 5 7 9 11 13 15 17 kanat sırası Şekil 3 GE Frame 6 türbininde % 1 ve % 2 püskürtme sırasında damlacık buharlaşması. Kompresörün davranışı Gaz türbini kompresörleri havanın tek fazlı akışı için dizayn edilmiştir. Su damlacıklarının ilavesi, iki fazlı akışa ve optimum çalışma noktasından uzaklaştıran bir değişikliğe sebep olur. Şok (surge) ve/ veya arızalanarak durma (stall) ihtimali, herhangi bir sorunun oluşmaması için detaylıca incelenmelidir. Retrofit uygun olarak üretilmediği taktirde kanat titreşimi, kanat ucu klerensindeki değişiklik ve kanat erozyonunun gerçekleşeceği öngörülmelidir. Kütle bazında % 2 ile sınırlandırılmış su miktarı ve gerekli olan 2 - 3 µ boyutundaki damlacık büyüklüğü sağlandığında, SwirlFlash®püskürtme sistemi ile yapılan deneylerde bu sorunların hiçbirinin oluşmadığı gözlenmiştir. Hatta detaylı CFD analizleri, kompresör içindeki bazı bölgelerin çok az da olsa daha iyi bir davranış sergileyeceğini göstermektedir. Sıcaklık ve nem ile ilgili dış ortam koşulları SwirlFlash®teknolojisi çeşitli dış ortam koşulları altında uygulanabilirliği ENERJi & KOJENERASYON DÜNYASI açısından çok elverişlidir. Klasik giriş havası soğutucuları, evaporatif soğutma (ped) veya soğuk su enjeksiyon (fogging) sistemler i , sadece yüksek sıcaklık ve düşük bağıl nem şartlarında verimli çalışırlar. Bu durumda, giriş havasının soğutulması gerçekleşirken arta kalan su kompresör içinde buharlaşır. Evaporatif soğutma (ped) ve soğuk su enj eksiyon sistemler inin (fogging) kullanımı, yüksek hava hızlarında buz oluşumunu engellemek amacıyla, 1 5°C dış ortam sıcaklığıyla sınırlıdır. Yüksek sıcaklık ve yüksek nemde buharlaşma neredeyse tümüyle kompresör içerisinde gerçekleşecektir. Bu sebepten evaporatif soğutma (ped) veya soğuk su enjeksiyon (fogging) sistemleri, bu şartlar altında devre dışı kalacak veya sistemin soğutmaya bir etkisi olmayacaktır. SwirlFlash ® sistemi ise daha geniş dış ortam şartlarında kullanılabilir. Çünkü su doğrudan kompresör girişine püskürtüldüğü için sistem bağıl nemden bağımsız çalışmaktadır. Yani evaporatif soğutma (ped) veya soğuk su enjeksiyon (fogging) sistemlerinin çalışmadığı yüksek sıcaklık ve yüksek bağıl nem şartlarında dahi SwirlFlash ® sistemi işletmede kalacaktır. Düşük sıcaklık (0°C) ve yüksek nem şartlarında sıcak püskürtme, giriş havası buzçözücü sistemi şeklinde davranır. Sadece giriş havasının bağılnemi sıfıra yaklaştığı zaman buz oluşumunu engellemekiçin hava sıcaklığının 5°C olması gereklidir. Bu özellikler, yalnızca SwirlFlash® püskürtme sisteminin uygulanabileceği çok geniş bir sıcaklık ve nem aralığında meydana gelir. Bunun doğal sonucu olarak üretilen ekstra MWh enerji miktarı diğer sistemlere nazaran çok daha fazladır. (Şekil 4) 30 % 25 % 20 % 15 % 10 % 5% 0% -5 % - 10 % - 15 % '-- ............ - -SwirlFlash Kuru işletim - 20 %O 5 10 15 20 25 30 35 40 45 dış ort. sıc. (°C) Şekil 4 Swir!Flash ® over-spray püskürtme sisteminin güç artışına etkisi SwirlFlash® over-spray püskürtme aşağıdaki tabloda görüleceği üzere Dış Ortam İşletme Evaporatif Sıcaklığı (° C) Süresi Soğutma Fogging SwirlFlash® (saat) -10 - O 265 O - 15 4.425 4.425 15 -40 4.070 4.070 4.070 4.070 TOPLAM 8.760 4.070 4.070 8.495
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=