ارزيابي كيفيت هواي ورودي به توربين هاي گازي دريك نيروگاه

Evaluation of the quality of gas turbine inlets in a gas power plan

مقدمه: آلاينده هاي موجود در هواي ورودي به توربين هاي گازي سبب سايش ، خوردگي ، بسته شدن مجاري سرمايش و در نهايت منجر به كاهش توان و بازدهي توربين و زيان اقتصادي قابل ملاحظه مي شوند . لذا پايش هواي ورودي به‌منظور انتخاب سيستم فيلتراسيون صحيح و ارزيابي وضعيت فيلتراسيون هواي ورودي به توربين ضروري است . بدين جهت اين مطالعه با هدف ارزيابي كيفيت هواي ورودي به توربين هاي گازي دريك نيروگاه گازي در تهران – ايران به اجرا درآمد. . روش كار: در اين مطالعه مقطعي غلظت آلاينده هاي هواي ورودي به توربين هاي گازي فيات ، آسك ، هيتاچي و ميتسوبيشي يك نيروگاه گازي در نيمه دوم فصل بهار ارزيابي شد.بدين منظور 12 سري نمونه با استفاده از دستگاه نمونه بردار كاسكيد ايمپكتور هشت مرحله اي مدل AN – 200 ساخت كارخانه OGAWA ژاپن با فيلتر هاي استرسلولزي جمع آوري شد سپس با استفاده از روش گراويمتري، ميزان تراكم ذرات در رديف هاي مختلف اندازه سنجش و با استفاده از دستگاه جذب اتمي تراكم هشت عنصر سديم، پتاسيم ، سرب، جيوه، روي، آلومينيوم، مس وكادميوم سنجش و داده ها با نرم افزار SPSS16 تحليل شد. . يافته ها: نتايج اين بررسي نشان داد متوسط غلظت گردو غبار با قطر آيروديناميكي كوچكتر از 7/4 ميكرون براي ورودي واحد آسك حدود 64 درصد ،واحد فيات 66 درصد ، واحد هيتاچي 60 درصد، واحد ميتسيوبيشي 67 درصد، و در مجموع 25/64 درصد مي باشد. همچنين تراكم عناصر موجود در هوا مانند سديم، پتاسيم، مس، جيوه، كادميوم، سرب و آلومينيوم در ذرات كوچكتر از 7/4 ميكرون بيشتر از ذرات بزرگتر از 5 ميكرون برآورد گرديد. مقايسه ميانگين تراكم‌هاي به‌دست آمده در ورودي‌هاي توربين گازي نشان داد كه اختلاف معناداري بين مقادير به‌دست آمده در واحد فيات و هيتاچي وجود ندارد (P > 0/05) اما مقايسه ميانگين تراكم در ساير واحدها اختلاف معناداري با يكديگر نشان داد(P < 0/05). . نتيجه گيري: با توجه به توزيع جرمي ذرات بر حسب رديف هاي مختلف اندازه مشاهده مي گردد كه غلظت ذرات كوچكتر از 7/4 ميكرون بيشترين تراكم ذرات را به خود اختصاص داده است .اين ذرات قادرند به پره هاي توربين ها آسيب رسانند، به ويژه آن كه تراكم عناصر سديم و پتاسيم كه از عناصر خورنده مي باشند نيز در اين رديف بيشترين تراكم (200 ميكروگرم بر متر مكعب) را به خود اختصاص داده است. بنابراين بايد در انتخاب سيستم فيلتراسيون در ورودي توربين هاي گازي اين مساله مورد توجه قرار گيرد

Introduction: Pollutants in gas turbine air intake can cause erosion ،corrosion، fouling as well as reduction of power and efficiency of turbine and noticeable economic losses. In order to select the appropriate filtration system, air monitoring of turbine inlet and its filtration is essential. Therefore, this study was performed to assess the quality of gas turbines inlets in a gas power plant in Tehran. . Material and Method: In this cross- sectional study, the concentration of particulates contained in air intake of 4 types of gas turbines, including: Fiat, Assec, Hitachi and mitsubishi were evaluated in second-half of spring season. For this means, 12 series of air samples were collected using 8 stages cascade Impactor, model AN -200 made by OGAWA company on cellulose – ester filters . The dust concentrations were determined gravimetrically in different ranges of sizes . Then the concentrations of 8 metals including Sodium, Potassiumu Lead, Mercury, Aluminum ,Copper and Cadmium were measured using ,Atomic Absorption Spectroscopy method and the data were statistically analyzed by SPSS Software, version16. . Results: The results showed that the mean of particulate concentration with the diameter less than 4.7 µ were 64% ,66% ,60% ,67% for Fiat, Assec, Hitachi, mitsubishi respectively and it was 64.25% totally. The concentrations of all assessed metals in particulates less than 4.7 µ were greater than of larger than 5 µ. There were not any differences between particulate concentration in the inlet of Fiat and Hitachi (P > 0.05), while in the case of other gas turbine intakes , there were statistically significant differences (P < 0.05). . Conclusion: Based on mass distribution of particles, the highest concentration belongs to particles with diameter of less than 4.7 µ. These particles could damage turbine blades, especially due to the presence of sodium and potassium as corrosive elements in this range (200 µg/m3). Therefore,this range of particle size must be considered in selecting the air intake filtration system.