سوخت متداول در توربین گاز صنعتی، گاز طبیعی است. امروزه توربینهای گاز به گونهای طراحی میشوند که قابلیت استفاده از سوخت های مایع را نیز دارند. که از عمدهترین این سوختهای مایع میتوان به سوخت بدست آمده از میعانات گاز طبیعی، متانول (که در موتورهای جت نیز به کار میرود و چون سوخت گران قیمتی است، به ندرت مورد استفاده قرار میگیرد)، نفت سفید، گازوئیل اشاره کرد. در واحدهای نیروگاهی شرکت پتروشیمی اراک از گازوئیل به عنوان سوخت مایع استفاده میشود. در این مطلب سه سوخت گاز طبیعی، سوخت های بیو و سوخت های بیوگاز بررسی می شود.
گاز طبیعی
گاز طبیعی حاوی 80 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 بیو، سوختی است که از منابع زیستی به وجود آمدند. البته سوختهای فسیلی استثناء در این مقولهاند. برای تهیه سوختهای زیستی میتوان از گیاهانی مثل:
ذرت،سبوس، نیشکر، چغندر قند، کرچک، روغن خرما، شاهدانه استفاده کرد. پسماند زیستی نیز برای تولید سوخت زیستی مناسب است از جمله مهمترین سوختهای زیستی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- اتانول – ساخته شده از نیشکر و ذرت
- بیوگاز- از biomass
- بیو اتانول
- بیودیزل- ساخته شده از روغن خرما یا سبوس
این سوختها میتوانند در وسایل مختلف مثل خودروها، توربینها و بویلرها به کار روند و به تنهایی یا با ترکیبی از سوختهای فسیلی به مصرف برسند. برای مثال در برزیل ترکیبی از بیودیزل با سوخت فسیلی دیزلی و همچنین ترکیبات گازوئیل و اتانول بدست آمده از نیشکر کاربرد دارد. فایده استفاده از سوخت زیستی کاهش انتشار گازهای گلخانهای است که این خود باعث گرم شدن هرچه بیشتر این کره خاکی است. مزیت دیگر آن هم همانطور که ذکر شد تجدیدپذیری آن است که میتوان جایگزین خوبی برای سوختهای فسیلی باشد که رو به اتمام هستند.
از جمله سوختهایی که در صنعت توربین گاز به عنوان سوخت زیستی کاربرد عمده دارند بیودیزل و اتانول میباشد. این دو نوع سوخت ویژگیهایی شیمیایی و فیزیکی بسیار نزدیک به سوختهای فسیلی مثل دیزل یا سوخت جت دارند.
سوخت های بیوگاز
توربین گازهایی که با سوختهای گاز زیست توده (Biomass) کار میکنند باید راندمان خوب، تکنولوژی ساده، هزینه کم و قابلیت اطمینان زیادی داشته باشند تا بتوانند با سیستمهای متداول که با سوخت فسیلی کار میکنند قابل رقابت باشند. در فرایند تولید گاز از زیستتوده موادی تولید میشوند که میتوانند مشکلاتی را در فرایند احتراق ایجاد کنند و راندمان آن را پایین بیاورند. موادی مثل قطران (tar) که در هنگام میعان آن مشکل به وجود میآورد. دو استراتژی برای رفع این ماده از سوخت گاز است: 1) استفاده از یک کاتالیست با پایه نیکل 2) دمای گاز بیشتر از نقطه شبنم tar قرار گیرد و دمای احتراق در دمای زیادی باشد. پیشرفتهای اخیر نشان داده است که میتوان محفظه احتراقی طراحی کرد که در آن سوخت فسیلی با تکنولوژی کربن کم بر اساس احتراق premixed انجام بگیرد.
سوختهای گاز دیگری که از زیستتوده استخراج میشوند پتانسیل به کارگیری در توربین گاز را دارند. برای مثال سوخت گاز سنتزی، رسوبات گاز ناشی از فرایندهای صنعتی که غنی از هیدروژن هستند، از جمله این مواردند.
در مطلب بعدی به یکی از سوخت های گازی جدید که صرفه اقتصادی دارد و سازگار با محیط زیست است اشاره خواهد شد.
البته جلوبرندگی پیشرفته هم بنظر لازمه
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