(57232 منتجًا متوفرة)
تُعرف توربينات الغاز أحيانًا باسم توربينات الاحتراق، وهي محرك احتراق داخلي يحول الطاقة الناتجة عن حرق الوقود إلى طاقة ميكانيكية. تُستخدم الطاقة الميكانيكية الناتجة بعد ذلك لتوليد الكهرباء أو تشغيل جهاز ميكانيكي خارجي. تعمل توربينات الغاز على نفس المبدأ الأساسي مثل محركات الاحتراق الداخلي، على الرغم من أن تصاميمها مختلفة تمامًا. هناك أربعة أنواع رئيسية من توربينات الغاز، بما في ذلك:
توربينات الغاز الثقيلة
توربينات الغاز الصناعية
اسم آخر لـ توربينات الغاز هو توربينات توليد الطاقة، والتي تُعتبر نفس توربينات الغاز الثقيلة. تُدمج توربينات توليد الطاقة بشكل عام عناصر تصميم من توربينات الإطار الثقيل والطائرات. وهي مصنوعة بشكل أساسي لتحويل الغاز الطبيعي والنفط الخام لتوليد الطاقة في أنظمة المرافق والأنظمة الصناعية على نطاق واسع.
توربينات الغاز المشتقة من الطائرات
توربينات المشتقة من الطائرات هي محركات توربين غاز مشتقة من تقنية محرك الطائرات. هذه التوربينات أكثر كفاءة من توربينات الغاز الثقيلة، خاصة عند الأحمال الجزئية. لديها أيضًا سرعة أسرع بين بدء التشغيل والتوقف. عادةً ما يتم تصميم توربينات الغاز الثقيلة للعمل بسرعة دورانية تبلغ 3,600 دورة في الدقيقة لتوليد الكهرباء بتردد 60 هرتز. تتمتع توربينات الغاز المشتقة من الطائرات عادةً بسرعة أعلى من نظيراتها الثقيلة لأنها صُممت لتشغيل محركات الطائرات.
تشمل التطبيقات الشائعة لتوربينات الغاز المشتقة من الطائرات توليد الطاقة على الأرض، ومنصات النفط والغاز البحرية، والسفن البحرية، وأنظمة الدفع الجوي. هناك ثلاث فئات فرعية رئيسية لتوربينات الغاز المشتقة من الطائرات - توربينات محور واحد، ومحاور متعددة، وتوربينات توليد الطاقة. تعمل توربينات المشتقة من الطائرات ذات المحور الواحد والمحاور المتعددة بشكل مختلف. بينما تتميز توربينة المحور الواحد بآلية بسيطة حيث يتم تركيب الضاغط والتوربين والمولد على مجموعة محور واحدة، يتميز تصميم المحاور المتعددة بأشواط منفصلة للضاغط والتوربينات.
كما ذكرنا من قبل، تم تصميم توربينات توليد الطاقة في المقام الأول لتحويل الغاز الطبيعي والنفط الخام لإنتاج الطاقة في إعدادات المرافق والصناعات على نطاق واسع. فهي تُدمج بشكل عام تأثيرات تصميم محركات التوربينات الثقيلة والأقل قوة.
توربينات الغاز الصغيرة
توربينات الغاز الصغيرة هي أجهزة ميكانيكية تستخدم الطاقة الحرارية من الوقود الأحفوري أو الوقود الحيوي لإنتاج الطاقة الكهربائية. هذه هي الأنظمة الصغيرة، عادةً ما تكون من 200 إلى 500 كيلووات، وتتكون من توربينة، وموسع، ومُحرق، ومولد. تشبه توربينات الغاز الصغيرة توربينات الغاز، لكنها أصغر حجمًا بكثير. لديها أيضًا ميزاتها الفريدة، مثل استخدامها لتوفير الطاقة للمواقع النائية غير المأهولة أو دمج الحرارة والطاقة للعملاء التجاريين والصناعيين والسكنيين.
تُعد الكفاءة الحرارية مؤشرًا مهمًا لتوربينات الغاز الصغيرة حيث تُشير إلى النسبة المئوية للوقود المحول إلى طاقة قابلة للاستخدام. تشمل أنواع الوقود النموذجية المستخدمة في توربينات الغاز الصغيرة الغاز الطبيعي، والغاز الحيوي، والبروبان، وغاز مكب النفايات، والهيدروجين.
حجم الإطار:
يُعد إطار توربينة الغاز مجموعة مُدمجة واسعة النطاق تدعم وتُربط المكونات المختلفة لـ توربينة الغاز. تتمتع توربينات الغاز ذات أحجام الإطارات المختلفة بقدرات مختلفة لتوليد الطاقة. على سبيل المثال، تُستخدم توربينات الغاز ذات الإطار 5 بشكل شائع في القطاع الصناعي ولديها قدرة توليد طاقة تبلغ حوالي 30-60 ميجاواط.
مخرجات الطاقة:
يشير هذا إلى مخرجات الطاقة الكهربائية التي يمكن أن تنتجها توربينة الغاز. تأتي توربينات الغاز في مجموعة متنوعة من مخرجات الطاقة. على سبيل المثال، قد تولد بعض توربينات الغاز 150-500 ميجاواط من الكهرباء لتوليد الطاقة المتصلة بالشبكة، بينما قد تكون أخرى أصغر حجمًا ومناسبة للاستخدام كمصدر طاقة مستقل في منشأة صناعية أو موقع نائي.
الكفاءة:
تُشير كفاءة توربينة الغاز إلى مدى فعاليتها في تحويل الوقود إلى طاقة كهربائية. على سبيل المثال، تتمتع بعض طرز توربينات الغاز بكفاءة تحويل تبلغ من 40٪ إلى 42٪ لحرق الغاز الطبيعي، بينما يمكن أن تصل البعض الآخر إلى مستويات أعلى، تصل إلى 50٪ إلى 52٪، في حالة توربينات الغاز ذات الدورة المركبة.
درجة الحرارة التشغيلية:
تكون درجة الحرارة التشغيلية لتوربينات الغاز مرتفعة جدًا لأنها تحتاج إلى حرق الوقود في غرفة الاحتراق لإنتاج غاز عالي الضغط ودرجة حرارة عالية. يدفع هذا الغاز عالي الحرارة شفرات التوربينة. عادةً ما تتجاوز درجة الحرارة التشغيلية لتوربينات الغاز 1000 درجة مئوية. تسمح بعض المواد والتقنيات المتقدمة لشفرات التوربينات بمقاومة درجات حرارة تتجاوز 1200 درجة مئوية.
فترات الصيانة:
تحتاج توربينات الغاز إلى صيانة وفحص منتظمين للحفاظ على عملها بكفاءة وموثوقية. بشكل عام، تُجري توربينات الغاز صيانة روتينية على فترات أسابيع أو أشهر أو سنوات. تعتمد فترة الصيانة على عوامل مثل طراز توربينة الغاز، وبيئة التشغيل، وساعات التشغيل. على سبيل المثال، تحتاج بعض توربينات الغاز إلى فحص وتشحيم بعض أجزائها خلال 4 أسابيع. أيضًا، يُطلب استبدال الفلتر وضبط ضيق كل مكون خلال شهرين. بالإضافة إلى ذلك، يُطلب فحص أجزاء المحرك واستبدال زيت التشحيم والماء بعد عام واحد من الاستخدام.
بالإضافة إلى ما سبق، من المهم ملاحظة أن توربينات الغاز تحتاج أيضًا إلى تشغيل وصيانة بشكل صحيح لضمان سلامتها وموثوقيتها. على سبيل المثال، يجب اتباع إجراءات التشغيل الصحيحة عند تنظيف توربينات الغاز، ويجب استخدام مواد التنظيف والأدوات المناسبة لتجنب إتلاف المعدات. أثناء عملية التنظيف، يجب فحص فتحات وبطانات توربينة الغاز، ويتم تنظيفها وصيانتها من قبل متخصصين عند الضرورة. وفي الوقت نفسه، يجب الحفاظ على جميع الأجزاء الرئيسية مُزيتة لمنع التآكل.
في جميع أنحاء العالم، تتمتع توربينات الغاز باستخدام واسع النطاق في مختلف قطاعات الصناعات والتطبيقات، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر المجالات التالية:
عند اختيار توربينة غاز، يجب على المشترين فحص التطبيق عن كثب لضمان التطابق المثالي. يجب عليهم تحديد الاستخدام المقصود لـ توربينة الغاز، مثل توليد الطاقة، أو الدفع البحري، أو محركات الطائرات، واختيار الطراز المناسب بناءً على التطبيق.
يجب على المشترين أيضًا مراعاة حجم توربينة الغاز ومخرجات الطاقة. يجب عليهم تحديد السعة المطلوبة بناءً على الطلب في التطبيق المقصود. قد ينطوي ذلك على تقييم احتياجات الطاقة، ومتطلبات التحميل، وقابلية التوسع للتوسعات المستقبلية.
من الضروري أن يُقيم المشترون كفاءة توربينة الغاز. يجب عليهم مقارنة كفاءة تحويل الطاقة بين الطرز المختلفة واختيار توربينة غاز توفر كفاءة مثلى للتطبيق المقصود. يمكن أن تؤدي أي توربينة ذات كفاءة منخفضة إلى زيادة تكلفة تشغيل المشروع بشكل كبير.
يجب على المشترين أيضًا تحديد نوع الوقود الذي سيستخدمه مشروعهم واختيار محرك توربينة غاز متوافق معه. تُعد متطلبات الصيانة والخدمة لـ توربينة الغاز ضرورية أيضًا. يجب على المشترين مراعاة توفر خدمات الدعم، وقطع الغيار، والبنية التحتية للصيانة التي يوفرها مُصنع توربينة الغاز. يجب عليهم أيضًا تقييم فترات الصيانة المتوقعة ووقت التوقف عن العمل.
أخيرًا، يجب على المشترين مراعاة متطلبات التثبيت وتكاليف توربينة الغاز في المشروع بأكمله. بعض التوربينات أسهل في التثبيت من غيرها، وقد يؤثر ذلك على الميزانية الإجمالية. إذا لم تكن متأكدًا، يمكن للمشترين طلب المشورة والتوجيه من الخبراء للملاحة خلال عملية الاختيار.
س1: ما هي عمر توربينة الغاز؟
ج1: تم تصميم توربينات الغاز الحديثة لعمر تشغيلي طويل، عادةً ما يصل إلى 25-30 عامًا، مع صيانة مناسبة وترقيات في الوقت المناسب.
س2: ما هو مستقبل توربينات الغاز؟
ج2: من المتوقع أن يركز مستقبل توربينات الغاز على تحسين الكفاءة، وتقليل الانبعاثات، وتطوير التقنيات لدمج الوقود المستدام.
س3: ما هي التطورات الأخيرة في تكنولوجيا توربينات الغاز؟
ج3: تشمل التطورات الأخيرة تحسينات في علم المواد، والتصنيع الإضافي، وتقنية التوأم الرقمي، وطرق زيادة الكفاءة وتقليل الانبعاثات.
س4: ما هي آثار توربينات الغاز على البيئة؟
ج4: تساهم توربينات الغاز في تلوث الهواء وتغير المناخ من خلال انبعاثات غازات الدفيئة. ومع ذلك، فهي أنظف من تقنيات احتراق الوقود الأحفوري الأخرى.