Geri Basınç Türbini

Atmosfer basıncından daha yüksek egzoz basıncına sahip bir buhar türbinine geri basınçlı buhar türbini denir. Egzoz buharı ısıtma için kullanılabilir veya eski enerji santrallerindeki orta ve düşük basınçlı kazanların yerine mevcut orta ve düşük basınçlı buhar türbinlerine verilebilir. Geri basınçlı bir buhar türbini, eski bir enerji santralindeki orta ve düşük basınçlı kazanların yerine mevcut orta ve düşük basınçlı türbinlere buhar sağlamak için kullanıldığında, buna üstten beslemeli türbin de denir. Bu yaklaşım, orijinal santralin güç üretim kapasitesini artırmakla kalmaz, aynı zamanda termal verimliliğini de artırır. Isıtma için kullanılan bir geri basınçlı buhar türbininin tasarım egzoz basıncı, özel ısıtma gereksinimlerine bağlı olarak değişir. Üstten beslemeli türbinler için geri basınç genellikle 5 MPa'dan daha büyüktür ve mevcut üretim ünitelerinin buhar parametreleri tarafından belirlenir. Isıtma sisteminde kullanıldıktan sonra, egzoz buharı suya yoğunlaşır ve daha sonra besleme suyu olarak kazana geri pompalanır. Tipik olarak, ısıtma sisteminden yoğunlaşmış suyun tamamı geri kazanılamaz, bu da ek besleme suyuna ihtiyaç duyulmasını gerektirir.

Geri basınçlı buhar türbini, egzoz buhar basıncının atmosfer basıncından daha yüksek olduğu bir türbin türüdür. Çalışma prensibi, yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı buharı kullanarak türbin rotorunu döndürmeyi ve böylece mekanik enerji üretmeyi içerir. Yoğuşmalı buhar türbinlerinin aksine, geri basınçlı türbinden çıkan egzoz buharı doğrudan bir kondansatöre gönderilmez, bunun yerine daha fazla kullanım için diğer ekipmanlara veya endüstriyel süreçlere iletilir. Bu tasarım, geri basınçlı buhar türbinlerini özellikle kojenerasyon gibi uygulamalarda enerji kullanımında son derece verimli hale getirir.

Operasyonel özellikler açısından, geri basınçlı buhar türbininin güç üretimi ısı yüküne bağlıdır. Elektrik çıkışı ısı yükündeki değişikliklerle birlikte değişir; bu da hem ısı hem de güç için esnek talepleri bağımsız olarak karşılayamayacağı anlamına gelir. Bu nedenle, nispeten istikrarlı ısı yüklerine sahip senaryolar için uygundur. Isı yükü dalgalanmaları önemli olduğunda, genellikle yoğuşmalı buhar türbinleriyle paralel olarak çalışması gerekir; yoğuşmalı üniteler ise elektrik yükündeki değişimleri karşılar.

Geri basınçlı buhar türbininin temel özellikleri arasında daha yüksek egzoz basıncı bulunur ve egzoz buharı ısıtma veya diğer endüstriyel amaçlar için kullanılabilir. Egzoz basıncı nispeten yüksektir (genellikle atmosfer basıncının üzerindedir). Genleşme ve kademeler arasında iş yaptıktan sonra, buhar daha yüksek bir basınçta boşaltılır. Egzoz buharında bulunan ısı, termal kullanıcılar tarafından tamamen kullanılır, böylece yoğuşmalı buhar türbinleriyle ilişkili soğuk kaynak kaybı ortadan kalkar ve daha yüksek termal verimlilik elde edilir. Yapısal olarak, yüksek basınç bölümü, buhar dağıtımı için genellikle nozul kontrolü kullanan ve tipik olarak kontrol kademesi olarak tek sıralı impuls kademesi kullanan bir yoğuşmalı buhar türbinine benzer.

Egzoz buharı yoğunlaşmadığı için ısı kaybı azalır ve bu da genel termal verimliliğin artmasına yol açar. Ayrıca, geri basınçlı türbinler nispeten basit bir yapıya ve daha düşük bakım maliyetlerine sahiptir. Bununla birlikte, egzoz basıncının aşağı akışta buhar tüketen ekipmanın gereksinimleriyle uyumlu olması gerektiğinden, operasyonel esneklikleri sınırlıdır; aksi takdirde sistem kararlılığı etkilenebilir.

Uygulama ve ekonomik verimlilik açısından, geri basınçlı buhar türbinleri genellikle elektrik ve ısı üretiminin eş zamanlı olarak gerektiği senaryolarda kullanılır. Kojenerasyon ve endüstriyel atık ısı geri kazanımında yaygın olarak kullanılırlar ve bu sayede elektrik üretimi için kömür tüketimini etkili bir şekilde azaltarak enerji tasarrufu sağlarlar. Bununla birlikte, yük değişimlerine uyum sağlama yetenekleri nispeten zayıftır. Düşük ısı yükü koşullarında verimlilik düşebilir ve egzoz parametreleri kullanıcı gereksinimlerine uygun olmalıdır. Başlangıç ​​parametrelerinin (basınç ve sıcaklık gibi) seçimi, ekonomik ve güvenlik faktörlerinin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir.