مدل سازی عملکرد توربین های گازی سه محوره محرک کمپرسور ایستگاههای تقویت فشار گاز از دیدگاه اکسرژی

Abstract

توربین‌‌‌‌‌‌های گازی یکی از مصرف کننده‌های عمده گاز طبیعی در شرکت ملی گاز محسوب می‌شوند. در این میان توربین‌های سه محوره بخش عمده‌ای از توربین‌های موجود در ایستگاه‌های تقویت فشار را به خود اختصاص داده‌اند. در این تحقیق ابتدا روابط اکسرژی حاکم بر اجزاء مختلف ایستگاه تقویت فشار گاز استخراج و بر اساس اطلاعات واقعی، مدل‌های ریاضی مختلفی بر اساس متغیرهای محیطی و عملیاتی ایجاد گردید. این مدل‌ها با استفاده از رگرسیون خطی چند متغیره و با کمک آنالیز واریانس ایجاد شده که نتایج دقیقی را ارائه داده است. براساس مدل‌های ایجاد شده می‌توان پارامترهایی از قبیل، بازده اکسرژی توربین، مصرف سوخت، مصرف سوخت ویژه و اکسرژی هدر رفته در کل ایستگاه را با داشتن متغیرهای محیطی و عملیاتی مانند دمای ورودی به کمپرسور هوای توربین، دمای ورودی به توربین و نسبت تراکم توربین پیش بینی کرد. با توجه به مدل‌های ایجاد شده، روند تاثیر متغیرهای مختلف بر روی پارامترهای مذکور مورد بررسی قرار گرفت و اثر متقابل متغیرهای مختلف بر روی پاسخ مدل‌های ایجاد شده نیز بررسی گردید. نتایج نشان دادند که تغییر در هرکدام از متغیرها بر شیب تغییرات توان خالص خروجی ناشی از تغییر دیگر متغیرها تاثیری ندارد، در حالی که دمای ورودی به کمپرسور و نسبت تراکم در مدل بازده اکسرژی، دمای ورودی به توربین و نسبت تراکم در مدل مصرف سوخت و دمای ورودی به کمپرسور و دمای ورودی به توربین در مدل مصرف سوخت ویژه، تأثیر متقابلی بر روی پاسخ مدل‌ها دارند.