سوخت توربین گاز صنعتی (۲)

سوخت متداول در توربين گاز صنعتی، گاز طبيعي است. امروزه توربين­هاي گاز به گونه­اي طراحي مي‌شوند كه قابليت استفاده از سوخت هاي مايع را نيز دارند. كه از عمده­ترين اين سوخت­هاي مايع مي­توان به سوخت بدست آمده از ميعانات گاز طبيعي، متانول (كه در موتورهاي جت نیز به کار می‌رود و چون سوخت گران قيمتي است، به ندرت مورد استفاده قرار مي­گيرد)، نفت سفيد، گازوئيل اشاره کرد. در واحدهاي نيروگاهي شركت پتروشيمي اراك از گازوئيل به عنوان سوخت مايع استفاده مي­شود. در این مطلب سه سوخت گاز طبیعی، سوخت های بیو و سوخت های بیوگاز بررسی می شود.

گاز طبیعی

گاز طبیعی حاوی ۸۰ درصد متان و مقدار کمی اتان، پروپان، بوتان و هیدروکربن­های سنگین­تر می‌باشد. همچنین این گاز می­تواند مقادیری از دی­اکسیدکربن، نیتروژن و هیدروژن را در خود داشته باشد. توربین گازهای صنعتی به طور عمده از گاز طبیعی استفاده می­کنند. دلیل استفاده از گاز طبیعی، ارزان بودن، فراوانی و ناچیز بودن مواد خورنده در آن است.

سوخت های بیو (تجدیدپذیر)

سوخت­ بيو، سوختي است كه از منابع زيستي به وجود آمدند. البته سوخت­هاي فسيلي استثناء در اين مقوله‌اند. براي تهيه سوخت­هاي زيستي مي­توان از گياهاني مثل:

ذرت،سبوس، نيشكر، چغندر قند، كرچك، روغن خرما، شاهدانه استفاده كرد. پسماند زيستي نيز براي توليد سوخت زيستي مناسب است از جمله مهمترين سوخت­هاي زيستي مي­توان به موارد زير اشاره كرد:

  • اتانول – ساخته شده از نيشكر و ذرت
  • بيوگاز- از biomass
  • بيو اتانول
  • بيوديزل- ساخته شده از روغن خرما يا سبوس

اين سوخت­ها مي­توانند در وسايل مختلف مثل خودروها، توربين­ها و بويلرها به كار روند و به تنهايي يا با تركيبي از سوخت­هاي فسيلي به مصرف برسند. براي مثال در برزيل تركيبي از  بيوديزل با سوخت فسيلي ديزلي و همچنين تركيبات گازوئيل و اتانول بدست آمده از نيشكر كاربرد دارد. فايده استفاده از سوخت زيستي كاهش انتشار گازهاي گلخانه­اي است كه اين خود باعث گرم شدن هرچه بيشتر اين كره خاكي است. مزيت ديگر آن هم همانطور كه ذكر شد تجديدپذيري آن است كه مي­توان جايگزين خوبي براي سوخت­هاي فسيلي باشد كه رو به اتمام هستند.

از جمله سوخت­هايي كه در صنعت توربين گاز به عنوان سوخت زيستي كاربرد عمده دارند بيوديزل و اتانول مي­باشد. اين دو نوع سوخت ويژگي­هايي شيميايي و فيزيكي بسيار نزديك به سوخت­هاي فسيلي مثل ديزل يا سوخت جت دارند.

سوخت های بیوگاز

توربين گازهايي كه با سوخت­هاي گاز زيست ­توده (Biomass) كار مي­كنند بايد راندمان خوب، تكنولوژي ساده، هزينه كم و قابليت اطمينان زيادي داشته باشند تا بتوانند با سيستم­هاي متداول كه با سوخت فسيلي كار مي­كنند قابل رقابت باشند. در فرايند توليد گاز از زيست­توده موادي توليد مي­شوند كه مي­توانند مشكلاتي را در فرايند احتراق ايجاد كنند و راندمان آن را پايين بياورند. موادي مثل قطران (tar) كه در هنگام ميعان آن مشكل به وجود مي­آورد. دو استراتژي براي رفع اين ماده از سوخت گاز است: ۱) استفاده از يك كاتاليست با پايه نيكل ۲) دماي گاز بيشتر از نقطه شبنم tar قرار گيرد و دماي احتراق در دماي زيادي باشد. پيشرفت‌هاي اخير نشان داده است كه مي‌توان محفظه احتراقي طراحي كرد كه در آن سوخت فسيلي با تكنولوژي كربن كم بر اساس احتراق premixed انجام بگيرد.

سوخت‌هاي گاز ديگري كه از زيست­توده استخراج مي­شوند پتانسيل به كارگيري در توربين گاز را دارند. براي مثال سوخت گاز سنتزي، رسوبات گاز ناشي از فرايندهاي صنعتي كه غني از هيدروژن هستند، از جمله اين مواردند.

در مطلب بعدی به یکی از سوخت های گازی جدید که صرفه اقتصادی دارد و سازگار با محیط زیست است اشاره خواهد شد.

2 دیدگاه درباره “سوخت توربین گاز صنعتی (۲)

  1. رضا

    سلام.
    کنکور دکتری امسال دروس تخصصیش شامل سوخت و احتراق پیشرفته و دینامیک گاز پیشرفته هست.
    بنظرم بهترین دروس برای دکترای پیشرانش.
    امیدوارم دیگه عوضش نکنن

    پاسخ

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *