با توجه به مشکلات موجود در زمینه آب بندی و دوده زدن اجزاء داخلی هوای پرژ مسیر سوخت مایع،یک نمونه چک ولو به صورت عددی و آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت . بدین منظور با اعمال پوشش مناسب بر روی واشر آب بندی و فنر و تنظیم موقعیت اجزا از یکسو میزان آب بندی چک ولو در مقابل نفوذ گازوئیل و از سویی دیگر مقاومت اجزاء داخلی در برابر دوده زدن بهبود یافت. همچنین با افزایش حفره های موجود روی پاپت شیر از ۴ به ۶ مشخصه‌های جریان چک ولو نیز اصلاح شدند .در پایان هر دو هندسه به صورت عددی و با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج عددی افزایش قابل توجهی در ضریب جریان چک ولو را نشان دادند .
مشکل دوده زدن اجزاء داخلی به واسطه دماهای بالا یکی از مشکلات اصلی در رابطه با چک ولوهای موجود بوده که به مرور زمان سبب کاهش آب بندی آنها می گردد. در این راستا در برخی از طراحی ها مسیرهای آبی در پیرامون چک ول, اضافه شده تا سبب حذف و تقلیل این مشکل شوند.
هوا گرفتن مسیر سوخت مایع در واحدهای گازی یکی دیگر از مشکلاتی است که این عملکرد سیستم با آن مواجه هستیم این وضعیت جدی‌ترین موضوع آلارم ۶۵ مبتنی بر تریپ به واسطه فشار پایین گازوئیل بوده که نشان دهنده افت فشار گازوئیل قبل از استاپ ولو به کمتر از 2.41 بار می باشد. این وضعیت هشدار که در حین استارت با سوخت مایع یا تعویض سوخت ( به صورت دستی یا خودکار ) ظاهر می گردد در صورت تداوم پایین بودن فشار برای 5 ثانیه واحد را تریپ خواهد نمود.
علت افت فشار خطوط سوخت مایع ، ورود هوا به داخل مسیرها می باشد. زیرا پس از هر مرحله هواگیری مشکل تعویض سوخت مرتفع می گردد ،میزان هوای خارج شده در زمان هواگیری مسیرها به مدت زمان گازسوز بودن واحد بستگی دارد.
عامل اصلی افت فشار گازوئیل نفوذ هوا به داخل مسیرهای سوخت مایع بوده که ممکن است به واسطه عوامل زیر رخ دهد:
فهرست مطالب
نفوذ هوای پرژ به درون مسیر سوخت مایع
در زمان گازسوز بودن واحدهای گازی در پی نشتی داخلی بعضی از چک ولوهای سوخت مایع ، هوای پرژ که وظیفه تمیز کاری و خنک کاری نازل‌های سوخت مایع را بر عهده دارد و فشار آن از فشار اتاق احتراق بیشتر است به مسیر سوخت مایع راه می یابد در این حالت در واحدهای دارای نشتی داخلی در استاپ ولو و سلنوئید ولو سوخت مایع این هوای پرژ وارد فیلتر اسکید شده و با فشار خود سوخت مایع داخل خطوط فورواردینگ تا فیلتر اسکید را به سمت تانک اصلی می‌راند و باعث هوا گرفتن مسیر های مذکور می گردد .
نفوذ هوای داغ اتاق احتراق به درون مسیر سوخت مایع
در زمان گاز سوز بودن واحدها در صورت نقص در چگالی های پرژ و مایع، ورود هوای داغ اتاق احتراق( فشار 9.5 بار و دمای بیش از 550 از درجه سانتیگراد) از مسیر چک ولو و سوخت مایع به مسیر سوخت مایع را خواهیم داشت در این حالت در واحدهای دارای نشتی داخلی در استاپ ولو و سلنوئید ولو سوخت مایع این هوای داغ اتاق احتراق وارد فیلتر اسکید شده و با فشار خود سوخت مایع داخل خطوط فورواردینگ تا فیلتر اسکید را به سمت تانک اصلی می‌راند و باعث هوا گرفتن مسیر های مذکور می گردد .
نفوذ هوای کنترل از طریق کنترل ولو PVC B202 در فیلتر اسکید
در صورت بروز پارگی یا سوراخ در دیافراگم کنترل ولو مسیر سوخت مایع در فیلتر اسکید، ورود هوای کنترل (فشار 5.5 – 4.5 بار) به مسیر سوخت مایع و به تبع آن هوا گرفتن مسیر را خواهیم داشت. بنابراین با توجه به مشکلات موجود هدف از این پژوهش، اصلاح مشکل دوده زدن اجزاء داخلی چک ولو مسیر سوخت مایع ( گازوئیل) با اعمال پوشش بر روی واشرهای آب بندی و فنر، بهبود آب بندی و کاهش افت فشار مسیر درون چک ولو و در نتیجه افزایش ضریب جریان چک ولو است .
سیستم نازل سوخت توربین های گازی GE
نازل سوخت توربین های گازی GE به نحوی طراحی شده که قابلیت استفاده بر اساس دو نوع سوخت را دارا بوده و به اصطلاح دو گانه است. این سیستم قابلیت بهره برداری با استفاده از سوخت مایع، گاز و ترکیب گاز و مایع را دارد. در شکل شماتیکی از نازل سوخت ارائه شده است.
همچنان که در شکل مقابل نشان داده شده درون یک سیستم سوخت دوگانه مسیر های مجزایی برای عبور سوخت مایع، سوخت گاز و نیز هوای اتمایزینگ تعبیه شده است. هوای اتمایزینگ جهت اتمیزه نمودن ذرات سوخت مایع برای دستیابی به احتراق مناسب مورد استفاده قرار می گیرد. از سوی دیگر در این سیستم دو مسیر هوای پرژ جهت تمیز کاری و خنک کاری پیش بینی شده است.یک مسیر هوا جهت پرژ مسیر گاز و دیگری جهت پرژ مسیر سوخت مایع در نظر گرفته شده است . با توجه به جزئیات ارائه شده در جدول زیر هنگام بهره برداری از سوخت گاز افزون بر مسیر گاز مسیر هوای پرژ سوخت مایع نیز باز بوده و هوای عبوری از این مسیر سبب تمیز کاری و خنک کاری مسیر سوخت مایع (گازوئیل) می شود . در هنگام استفاده از سوخت مایع در مسیر هوای اتمایزینگ جهت پودر نمودن ذرات سوخت مایع باز بوده و از سوی دیگر هوای پرژ جهت تمیز کاری و خنک کاری مسیر سوخت گاز نیز مورد استفاده قرار می گیرد. در نهایت هنگام استفاده از هر دو سوخت مایع و گاز تنها هوای اتمیزینگ درون سیستم سوخت جریان داشته و هر دو مسیر هوای پرژ مسدود هستند.
جزییات سیستم پرژ هوا
در زمان بهره برداری واحد با سوخت گاز یا مایع، باید مسیری سوختی که از مدار خارج می شود به وسیله هوای پرژ تمیز و خنک نگه داشته شود . در این راستای دو مسیر هوای پرژ برای نازل سوخت درون توربین های گازی GEF9 و نیز دو چک ولو یکی چک ولو سوخت مایع و دیگری چک ولو هوای پرژ برای کنترل جریان طراحی شده است . موقعیت چک ولوها به طور شماتیک در شکل سمت راست و در حالت واقعی در شکل سمت چپ نشان داده شده است.
هنگام استفاده از سوخت گاز ، تمیزکاری و خنک کاری مسیر سوخت مایع ضرورت دارد. در این حالت ، از هوای خروجی کمپرسور اتمایزینگ با فشار 12-11 بار و دمای 85-80 درجه سانتی گراد استفاده می شود.
روش آزمایش
همچنان که پیش از این نیز اشاره شد یکی از مشکلات موجود دوده زدن اجزاء داخلی چک والو هوای پرژ به واسطه دمای بالا می باشد . بدین منظور بر روی واشر آب بندی و فنر موجود درون چک والو از یک نوع پوشش خاص اعمال شده است این نوع پوشش قابلیت تحمل دمای بالا تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد را دارا می باشد در شکل ۴ یک مورد واشر آب بندی اولیه و یک نمونه پس از اعمال پوشش نشان داده شده است . همچنین شکل ۵ یک نمونه فنر چک والو را پس از اعمال پوشش حرارتی در مقایسه با فنر های متداول نشان می دهد .
Leave A Comment