رسوبات ایجاد شده روی پره‌ها در طول کارکرد باعث کاهش بازده توربین گاز خواهد شد که نتیجه آن کاهش توان تولیدی واحد نیروگاهی می‌باشد. برای حل این مشکل از شستشوی کمپرسور به صورت آنلاین و آفلاین استفاده می‌شود. در صورت همراه شدن شستشوی آفلاین کمپرسور با شستشوی IGV به صورت دستی، اثر شستشوی آفلاین افزایش می‌یابد. در این مقاله به بررسی شستشوی آنلاین کمپرسور در دو واحد نیروگاهی با برنامه زمانی شستشوی جداگانه و نوع شستشوی متفاوت پرداخته شده است. در نگاه اول، جهت افزایش بازده توربین گاز، شستشوی آفلاین کمپرسور در دوره‌های زمانی بین بازدیدهای واحد و زمانی که واحد سرد شده است پیشنهاد می‌گردد.
شستشوی آنلاین در صورتی که به طور روزانه انجام شود کمترین مقدار کاهش بازده را بر اثر تشکیل رسوب روی پره‌ها دارد. همچنین شستشو با مواد اضافه شده جهت تمیزکاری مورد بررسی قرار گرفته است و با بررسی اعداد در دوره‌های زمانی مشخص شده است که شستشوی آنلاین کمپرسور می‌تواند تا ۱۱ طبقه از کمپرسور را تمیز نماید. به طور خاص برای توربین گازهایی که با سرعت بالاتری رسوب می‌گیرند، یک برنامه زمانی روزانه شستشوی آنلاین می‌تواند اثر قابل ملاحظه‌ای در کاهش میزان کم شدن توان توربین گاز داشته باشد. در واحدهای گازی که دارای سیستم فاگ می‌باشند، شستشوی آنلاین هیچ‌گونه مزیت اضافه‌تری ندارد. جهت تعیین بهترین جدول زمانی شستشوی آنلاین، فرسایش پره‌های توربین نیز باید مدنظر قرار گیرد. یک تعادل میان شستشوی آنلاین و آفلاین می‌تواند باعث بالا رفتن راندمان توربین گاز شده و امکان استفاده بهینه از توربین گاز را مهیا سازد.
شرایط کار توربین گاز متاثر از شرایط محیطی سایت می‌باشد (دما و ارتفاع از سطح دریا). با افزایش زمان کارکرد کمپرسور از بازده آن کاسته می‌شود. دلیل اصلی این کاهش سایش و رسوب‌گیری سطح پره‌ها می‌باشد و رسوبات دلیل اصلی کاهش دبی جرمی هوای ورودی به کمپرسور می‌باشند. افت توان کمپرسور واحد توربین گازی تاثیر مستقیم بر بازده واحد و توان تولیدی دارد. برای جلوگیری از این مسئله واحد مجهز به سیستم‌های پیچیده فیلتری می‌باشد که تاثیر چشمگیری در کاهش میزان این عوامل آلوده‌کننده دارند. ولی نمی‌توانند تمام ذرات آلوده‌کننده را فیلتر نمایند. بسیاری از عوامل آلوده‌کننده دارای اندازه‌های بسیار کوچکی می‌باشند، که به طور معمول حدود ۸۰ درصد این ذرات زیر ۲ میکرومتر می‌باشند. به هر حال در حین کار، توربین گاز چندین تن از این مواد آلوده‌کننده را به داخل می‌کشد. به طور مثال به ازای ورود آلودگی در حد ppm۱ توربین گاز در معرض ۱۲۵۰۰ کیلوگرم جرم ناخالص با نرخ s/kg450 می‌باشد. نوع مواد و منابع آلوده‌کننده می‌توانند کاملا متفاوت باشند. مواد شیمیایی همچون نمک و روغن و مواد طبیعی دیگر آلوده‌کننده مثل قارچ و حشرات نیز می‌تواند اثرگذار باشد. هوای آلوده نیز ایجاد رسوب می‌کند که این کار به وسیله اضافه شدن ذرات ریز شن با ذرات مایع که گرداگرد پره‌های کمپرسور را دربر می‌گیرند، ایجاد می‌شود. با ورود از مسیر مستقیم و انحراف این ذرات، سطح پره‌ها را مورد سایش قرار می‌دهند. رسوب‌گیری کمپرسور به دبی جرمی مواد، کوچکی مواد، جنس مواد، وابسته می‌باشد، وجود بخارات روغن، رطوبت بالا، محیط‌های بیابانی (کویری) نیز می‌تواند پروسه رسوب‌گیری را سرعت ببخشد. یکی از نتایج این رسوب‌گیری، افزایش سطح ناهموار و تاثیر منفی بر روی دبی و تغییر در میزان دبی موثر، می‌باشد. رسوب‌گیری کمپرسور میزان بازده کمپرسور و همچنین ظرفیت دبی کمپرسور را کاهش می‌دهد.
1- راندمان کمپرسور
کمپرسور توربین گاز بزرگ‌ترین مصرف‌کننده توان توربین می‌باشد که در حدود 60 تا 65 درصد توان تولیدی توربین را به خود اختصاص می‌دهد. بنابراین هر تغییر کوچک در بازده کمپرسور می‌تواند بر روی بازده توربین گاز تاثیر داشته باشد. بازده یک کمپرسور محوری به صورت نسبت میان افزایش آنتالپی گاز از فشار P1 به P2 بیان شده است (شکل 1). اگر پروسه واقعی به بخش‌های بسیار کوچک ایزنتروپیک تقسیم شود، بازده این کمپرسور به صورت زیر قابل محاسبه می‌باشد.
شکل 1 – نمودار آنتالپی بر حسب انتروپی
یک کمپرسور محوری مدرن توربین گاز دارای بازده حدود ۸۷ درصد می‌باشد. با در نظر گرفتن اینکه هوا یک گاز کامل است، اگر آنتالپی به صورت تابعی از دما تعریف شود، اختلاف آنتالپی می‌تواند به صورت تابعی از دما بیان گردد.
بر اساس یک پروسه ایزنتروپیک:
بازده یک کمپرسور ایزنتروپیک به صورت زیر تعریف شده است که طبق رابطه 4 بر اساس شرایط دبی ورودی و خروجی کمپرسور، اندازه‌گیری خواهد شد.
2- تمیزکاری کمپرسور یا کمپرسور واشینگ
1-2- کمپرسور واشینگ آنلاین
شستشوی آنلاین کمپرسور در حالتی که واحد در بار نامی و IGV کاملا باز می‌باشد، انجام می‌گیرد. جهت شستشوی آنلاین کمپرسور، سیستم شستشو باید در قسمت ورودی هوای توربین گاز نصب شود. به طور کلی آب دمین به‌وسیله یک تعداد نازل که در قسمت مسیر جریان هوا قبل از پره‌های مرحله اول تعبیه شده است، تزریق می‌گردد. نمونه‌هایی از این نازل‌ها در شکل ۲ نشان داده شده است. علاوه بر آب دمین، از دترجنت نیز جهت تمیزکاری بهتر در شستشوی آنلاین کمپرسور استفاده می‌شود. تاثیر تمیزکاری آب تا زمانی می‌باشد که آب به صورت مایع بوده و بخار نشده باشد و تاثیر این شستشوی محدود به خود IGV و مراحل اولیه کمپرسور می‌باشد. شستشوی آنلاین کمپرسور باعث کاهش میزان رسوب‌گیری کمپرسور می‌شود، اما نمی‌تواند به طور کامل این امر را متوقف نماید. از این‌رو جهت بازیابی کارآیی کمپرسور، پیشنهاد انجام شستشوی آفلاین می‌باشد که در دوره‌های مختلف زمانی انجام می‌گیرد که تاثیر بازیابی کارآیی بالاتری را برای کمپرسور دارد.
2-2- کمپرسور واشینگ آفلاین
جهت انجام عمل شستشوی آفلاین کمپرسور، واحد باید از مدار خارج و سرد گردد. روند شستشوی در این حالت شامل چندین بخش می‌باشد. ابتدا کمپرسور توسط آب دمین، خیسانده می‌شود. در این مرحله از دترجنت نیز می‌توان استفاده کرد. سپس توربین گاز راه‌اندازی و به ۲۰ تا ۵۰ درصد دور نامی خواهد رسید. سپس دور را کم کرده تا در نهایت متوقف شود. مرحله‌های نهایی این پروسه با چند بار شستشو با آب می‌باشد که هر بار تکرار شده و تا زمانی که آب تمیز از ولوهای درین خارج شود و نشانه‌ای از کثیفی در آب خارج شده نباشد، ادامه پیدا می‌کند. با شستشوی آفلاین کمپرسور رسوب‌گیری به طور کامل انجام می‌شود. برای شستشوی آفلاین کمپرسور پیشنهاد می‌گردد که کار شستشو در زمانی که واحد در بازدید می‌باشد انجام گیرد تا واحد به خاطر شستشو از مدار خارج نشود و نیاز به سرد کردن واحد نباشد.
شکل ۲- نمونه نازل به کار رفته در شستشوی آنلاین کمپرسور
3-2- تمیزکاری دستی کمپرسور
کار تمیزکاری دستی کمپرسور مستلزم انجام عمل شستشوی پره‌های IGV همراه با دترجنت و برس می‌باشد. این نوع شستشو بسیار موثر برای تمیزکاری ذرات چسبیده به سطح پره‌های توربین می‌باشد. اما نیازمند خروج و سرد کردن توربین و بسیار وقت‌گیر می‌باشد. تمیزکاری دستی کمپرسور تنها بر روی IGV و پره‌های ردیف اول کمپرسور تاثیر دارد و معمولا همراه با شستشوی آفلاین انجام می‌گیرد.
تمیزکاری کلی کمپرسور نیز در زمان اورهال واحد قابل انجام می‌باشد.
3- بررسی برنامه زمان‌بندی کمپرسور واشینگ آنلاین
جهت تعیین تاثیرات شستشوی کمپرسور روی بازده کمپرسور و خروجی توان واحد نیروگاهی، لازم است که یک برنامه زمانی جهت بررسی موضوع انجام گیرد. در این بررسی وضعیت واحدها در حالت بار کامل مورد مطالعه قرار خواهد گرفت و داده‌های واحد گازی مورد استفاده قرار خواهد گرفت. لازم است که در این وضعیت شرایط دمای محیط، فشار محیط، رطوبت نسبی، ضریب توان ژنراتور، سرعت روتور، خلا کندانسور (در صورتی که واحد سیکل ترکیبی باشد) و …، در محاسبات توان خروجی لحاظ گردد. شرایط ورودی کمپرسور را بر اساس شرایط محیطی در نظر گرفته و افت فشار در فیلترهای هوای ورودی برای شرایط محیطی و سرعت روتور با ضرایب تصحیح در نظر گرفته خواهد شد. که در این مقاله به بررسی وضعیت شستشوی آنلاین در چند توربین گاز در شرایط مختلف پرداخته شده است.
بررسی موضوع روی 6 واحد توربین گاز که در دو مجموعه Plant A و Plant B واقع شده‌اند، انجام گرفته شده است. Plant A که در یک منطقه با دمای هوای متعادل قرار گرفته است، شامل سه واحد توربین گاز مدل Alestom GT26 می‌باشد که به صورت اختصار با PA1 و PA2 و PA3 نشان داده می‌شوند. Plant B که در یک منطقه با هوای استوایی واقع است از ۳ واحد GT13E2 تشکیل شده است که به ترتیب با PB3، PB2، PB1 نشان داده می‌شوند.
1-3- آنالیز Plant A
در Plant A شستشوی آنلاین کمپرسور در یک دوره زمانی ۷ ماه مورد بررسی قرار گرفته است. در طی این زمان PA1 برنامه‌ای برای شستشوی آنلاین نداشته است. برای PA2 شستشوی هفتگی با آب دمین شده و برای PA3 برنامه شستشوی روزانه بدون هیچ‌گونه برنامه شستشو با دترجنت در نظر گرفته شده و آب نیز دمای بالایی نداشته است. شکل 4 یک مقایسه میان بازده توربین‌های PA3، PA2، PA1 برای یک دوره زمانه که کار شستشوی آنلاین صورت گرفته است را نشان می‌دهد. قبل از شستشوی آنلاین برای واحدها شستشوی آفلاین برای تمام واحدها صورت گرفته است. رفتار کاهشی بازده کمپرسورها مشابه یکدیگر بوده و در طی هفته اول تست، هیچ‌گونه علامتی از کاهش بازده کمپرسور وجود نداشته است. در مرحله بعد کاهش میزان بازده با نرخ کمی افزایش می‌یابد و دوباره در مقدار دیگری ثابت می‌ماند. شکل 5 رفتار کاهشی بازده توربین را برای این سه واحد در طی شستشوی آنلاین نشان می‌دهد. در ابتدا توان خروجی به طور نسبی ثابت می‌ماند بعد از آن مقدار توان خروجی شروع به کم شدن می‌کند تا به یک مقدار ثابت می‌رسد. در ابتدا، تجمع رسوب روی پره‌ها به آرامی صورت می‌گیرد. با تاثیر افزایش مواد چسبنده به پره‌ها سرعت کاهش بازده کمپرسور بیشتر می‌شود ولی بعد از چند هفته یک تعادل جدید شکل می‌گیرد. با افزایش ناصافی سطح پره‌ها مقدار بیشتری از مواد آلوده‌کننده روی سطح پره‌ها تجمع می‌کنند. در همان زمان ذرات آلوده‌کننده به وسیله جریان هوای ورودی به سطح پایین‌دست برده می‌شوند. سطح ثابت کاهش راندمان، ممکن از بعد از مدت زمان معینی به آن حد برسد. شستشوی آفلاین مربوط به واحد PA1 بدون تمیزکاری دستی بر روی کمپرسور انجام گرفته است. که این مسئله تاثیر کمی را در بازیابی بازده کمپرسور نشان می‌دهد. در طی هفته‌های اول کاهش توان خروجی کمپرسورها دیده نمی‌شود. این مسئله نیز در مورد توان خروجی واحدها نیز صادق است. علائم اولیه کاهش میزان بازده کمپرسورها تنها بعد از 6 هفته برای تمام واحدها ثبت شده‌اند (برای PA1 بعد از شش هفته و PA2 بعد از ۹ هفته و برای PA3 بعد از ۱۲ هفته ظاهر شد) سرعت کاهش میزان بازده کمپرسور برای واحدی که شستشو نشده است بیشتر می‌باشد. برای واحدی که کار شستشو آنلاین به صورت هفتگی در آن انجام گرفته است سرعت کاهش کمتر بوده و برای واحدی که عمل شستشو برای آن به صورت روزانه انجام شده است، سرعت کاهش بازده پایین‌ترین مقدار را داشته است. شستشوی آنلاین کمپرسور کمک می‌کند تا بازده کمپرسور برای بازه زمانی طولانی بالا نگه داشته شود. به عبارت دیگر میزان رسوب‌گذاری کمترین مقدار را در شستشوی آنلاین کمپرسور دارا می‌باشد. (شکل 4 و 5). برای PA3 در زمانی که کار شستشو آنلاین انجام نگرفته است، سرعت کاهش بازده افزایش یافته است. در پایان دوره شستشوی آنلاین کمپرسور، رابطه کاهشی تصحیح‌شده ثبت‌شده برای واحدها به صورت زیر می‌باشد.
شکل 4- رابطه بازده بهبودیافته کمپرسور
4/1 درصد در PA1، ۲/۱ درصد در PA2، ۱ درصد در PA3 و کاهش توان خروجی، ۸/۲ درصد برای PA1، 4/۲ درصد برای PA2 و ۲ درصد برای PA3 بوده است. کاهش توان خروجی ثبت‌شده برای PA1 6/۳ درصد، 4/۳ درصد برای PA2 و ۲ درصد برای PA3 بوده است. گرچه کاهش توان خروجی کمپرسور نقش مهمی در میزان کاهش توان خروجی واحد دارد ولی تنها عامل تاثیر گذار نمی‌باشد.
شكل ۵-رابطه توان خروجی
تاثیر بازیابی توان، از طریق تعویض فیلترهای هوای ورودی نیز دارای اهمیت می‌باشد. پاره نبودن و آسیب‌دیده نبودن فیلترهای هوا تاثیر زیادی در عدم رسوب‌گذاری بر روی پره‌های توربین دارد. بنابراین این کار نسبت رسوب‌گذاری را کاهش می‌دهد. بعد از دریافتن این موضوع که شستشوی روزانه کمپرسور، تاثیرگذارترین برنامه شستشو می‌باشد، طی ۱۳ ماه کار شستشو طبق برنامه روزانه به صورت آنلاین برای سه واحد انجام گرفت و توان‌های خروجی مقایسه گردیده است. که در طی این دوره میزان سرعت کاهش توان واحد PA3 کمترین مقدار را داشته و تجمع غبار کمتری نسبت به واحدهای دیگر داشته است.
2-3- بررسی Plant B
در این واحدها نوع متفاوتی از برنامه و شستشوی آنلاین در طی یک دوره زمانی 6 ماهه مورد ارزیابی قرار گرفته است. در طی این دوره PB1 یک بار شستشو در هفته، PB2 شستشوی روزانه با آب دمین و هفته‌ای یک بار نیز شستشو با آب دمین و دترجنت، PB3 بدون شستشوی آنلاین بوده است. در شكل 6 رابطه تصحیح‌شده بازده کمپرسور برای سه واحد برای یک بازه زمانی نشان داده شده است. در شكل ۷ رابطه توان تصحیح‌شده خروجی برای این سه واحد همراه با دوره زمانی مربوط به آن نشان داده شده است. همانطور که دیده می‌شود، رفتار بازده کمپرسور و توان خروجی برای هر سه واحد مشابه می‌باشد. در مقابل رفتار مشاهده شده بازده کمپرسور در plant A، در plant B نسبت کاهشی بازده کمپرسور با سرعت بیشتری بدون رابطه ثابت که مستقیما بعد از شستشوی آفلاین انجام می‌گیرد، دیده می‌شود. همچنین مقدار کاهشی همانندplant A به مقداری ثابت نمی‌رسد. دلیل احتمالی این موضوع آلودگی plant B نسبت به plant A می‌باشد برای همین سرعت رسوب‌گیری واحد B بیشتر از واحد A می‌باشد.
شکل 6- رابطه بازده کمپرسور برای سه واحد
همانطور که در شكل 6 دیده می‌شود، توربین گاز PB2 دارای کمترین مقدار نرخ کاهش بازده کمپرسور است. تاثیر این موضوع، رفتار کاهشی توان خروجی به صورت مسطح می‌باشد. سرعت کاهشی بازده کمپرسور و توان خروجی واحد PB3 به طور محسوسی بیشتر می‌باشد. در طی دوره تست توربین گاز PB3 دارای کاهش توان خروجی در حد 4 درصد در طی 6 هفته بوده است. در این زمان PB2 تنها کاهشی در حدود ۵/۱ درصد در طی ۱۱ هفته داشته که در شکل ۷ قابل مشاهده می‌باشد. مقادیر plant B اجازه می‌دهد تا بتوان مقایسه‌ای در مورد شستشوی آنلاین همراه با استفاده از دترجنت، انجام داد. در شكل ۷، ابتدا رفتار خروجی توان PB1 با شستشوی دو بار در هفته با دترجنت، نشان داده شده و در ادامه رفتار خروجی PB2 دیده می‌شود. زمانی که سرعت کاهش بازده در PB1 بیشتر می‌شود، مشابه رفتار PB3 که بدون شستشو است می‌باشد. بنابراین تاثیر قدرت تمیزکاری دترجنت در طی زمان محو می‌شود و در این زمان شستشو با آب به صورت معمول تاثیرگذارتر است، هر چند در هفته اول دترجنت تاثیر بالاتری از آب، دارد.
بر اساس رابطه میان بازده کمپرسور و توان خروجی، کاهش توان خروجی در ابتدا به وسیله کاهش بازده کمپرسور به وجود می‌آید. بنابراین رسوب‌گذاری را به عنوان مهمترین دلیل کاهش توان خروجی plant B می‌توان به حساب آورد.
شكل ۷- رابطه توان خروجی برای سه واحد
4- تاثیر کمپرسور واشینگ آنلاین بر روی بازده کمپرسور و توان خروجی توربین گاز
در این قسمت مقدار میانگین ۲ ساعت قبل از شستشو با دو ساعت بعد از شستشوی کمپرسور مورد بررسی قرار گرفته است. دیتاها در طی زمانی که بار واحد تغییر نکرده، مورد ارزیابی قرار گرفته است. نسبت بازده تصحیح‌شده کمپرسور در PA2 در طی قبل و بعد از شستشوی آنلاین که به صورت هفتگی و معمول انجام گرفته شده، در شکل ۸ نشان داده شده است. شستشوی آنلاین کمپرسور، ساعت 15:06 آغاز و در ساعت 16:06 تمام شده است. قبل از شستشوی کمپرسور، رابطه تصحیح‌شده بازده کمپرسور به طور متوسط حدود ۹۹۷۳/۰ و بعد از شستشو مقدار متوسط بازده ۹۹۸/0 می‌باشد. بنابراین حدود ۰۷/۰ درصد میزان تولید افزایش یافته است. که توان خروجی واحد PA2 این مقدار را نشان می‌دهد. قبل از انجام شستشو، میزان توان خروجی تصحیح‌شده، 9945/0 و بعد از شستشو توان خروجی تا 996/0 افزایش یافته است. نتیجه این شستشو افزایش توان خروجی به میزان 15/0 درصد می‌باشد. در طی 60 دقیقه پروسه شستشو افزایش توان به میزان 9995/0 ثبت شده است. که درواقع این نتیجه تزریق آب به کمپرسور، جهت شستشو می‌باشد که مشابه سیستم فاگ عمل می‌کند. بررسی عددی روزانه و هفتگی شستشوی کمپرسور نشان می‌دهد که میزان بازیابی بازده کمپرسور به صورت هفتگی در حدود ۱۱۲/۰ و برای شستشوی روزانه حدود ۰۳۱/۰ درصد می‌باشد. که میزان بازیابی متوسط توان در حدود 065/0 و برای هفتگی در حدود ۲۱/۰ درصد می‌باشد. همانطور که مورد انتظار بوده است، شستشوی هفتگی تاثیر بیشتری در بازیابی توان خروجی کمپرسور دارد. اما بعد از یک هفته عمل رسوب‌گیری پیشرفت بیشتری نسبت به یک روز دارد و مقدار رسوبات بیشتری جمع می‌گردد. اگر تاثیر شستشوی کمپرسور با فاصله زمانی آن مقایسه گردد، واضح است که تاثیر شستشوی روزانه کمپرسور به صورت آنلاین دو برابر بیشتر از عمل شستشو به صورت هفتگی می‌باشد.
شکل ۸- بازده تصحیح‌شده کمپرسور در شستشوی هفتگی
5- قابلیت تمیزکاری stageها در کمپرسور واشینگ آنلاین
شستشوی آنلاین کمپرسور تنها تا مرحله‌ای تاثیر دارد که آب هنوز به بخار تبدیل نشده است. یکی از اهداف در این قسمت بررسی این مسئله است که تا چه مرحله‌ای آب قدرت تمیزکنندگی دارد و اثرات این شستشو برای مراحل دیگر تا چه حد می‌باشد. بررسی بر اساس مقادير اندازه‌گیری شده در هوای ثانویه بوده است. فشار و دما در لوله‌های خروجی خنک‌کن هوای توربین گاز، که از مراحل 5 ۱۱، 16 و ۲۲ کمپرسور گرفته شده، اندازه‌گیری شده است. این اعداد جهت محاسبات بخش بازده نسبت فشار کمپرسور در مراحل ۱تا 5 (stage I)، 6-11 (stage II)، 12-16 (stage III) و ۱۷-۲۲ (stage IV)برای رابطه معادله ۵ مورد استفاده قرار گرفته شده است.
قبل از بررسی بازده کمپرسور و نسبت فشار کمپرسور، تصحیحات محیطی انجام شده است. بررسی تنها بر مبنای کارکرد واحدها در بار نامی انجام گرفته است. در plant A بررسی روی PA1 انجام گرفته و هدف تعیین کیفی تاثیر رسوب‌گذاری با یا بدون انجام شستشوی آنلاین کمپرسور بوده است. نتایج نشان می‌دهد که میزان نسبت فشار در مرحله IV همواره بالا می‌باشد و شستشوی کمپرسور با هر برنامه زمانی هیچ تاثیری در این قسمت نمی‌گذارد و تنها به شکل کمپرسور توربین گاز وابسته می‌باشد. در مرحله III کمپرسور، در صورت انجام نشدن شستشو بازده این بخش و نسبت فشار در این قسمت به صورت خطی می‌باشد. اگرچه کاهش بازده در این قسمت بدون شستشو مانند کاهش در قسمت‌های دیگر کمپرسور می‌باشد، اما در یک برنامه شستشوی روزانه میزان کاهش توان در این مرحله بیشترین مقدار را در بین بخش‌های دیگر کمپرسور دارد و علت این است که ذرات آلوده‌کننده در این قسمت، از بخش‌های دیگر که عمل شستشو روی آنها انجام شده است به این مرحله آورده شده‌اند. عمل رسوب‌گذاری برای بخش II با انجام یا عدم انجام شستشوی روزانه جمع می‌شود. بازده این بخش کمپرسور و نسبت فشار در این بخش با انجام عمل شستشوی روزانه کمپرسور افزایش می‌یابد. افزایش بازده در این مرحله مطابق میزان رسوب‌گیری در این بخش می‌باشد. یک تاثیر مشابه برای مرحله با فشار پایین قابل مشاهده است. بازده مرحله I کمپرسور و نسبت فشار در این مرحله به دلیل تاثیرات رسوب‌گذاری افزایش می‌یابد و نسبت فشار در این مرحله در شستشوی روزانه بالاتر می‌باشد.
در دوره‌ای که عمل شستشو انجام نمی‌گیرد، میزان کاهش در تمامی کمپرسور در مقایسه با حالتی که عمل شستشو انجام می‌گیرد، به صورت یک شکل توزیع شده است. در جدول ۲ روند کاهشی نسبت فشار بخش‌های کمپرسور در تمامی زمان‌ها با پیکان نشان داده شده است. در مرحله دوم، متوسط بازده مرحله و متوسط مقادیر فشار PA1 در طی دوره شستشوی آنلاین مورد برسی قرار گرفته و با تغییرات نهایی بازده و نسبت فشار کمپرسور در طی همان دوره زمانی مورد مقایسه قرار گرفته است. برای بخش IV كمپرسور که فشار بالا می‌باشد، مقدار بازده و نسبت فشار در این قسمت بیشترین مقدار را دارد. در مرحله III نسبت کاهشی در نسبت فشار کمپرسور بیشتر از بخش VI می‌باشد. رابطه کاهشی در قسمت بازده این بخش بالا می‌رود. این بخش دارای بیشترین مقدار رسوب‌گذاری نسبت به سایر بخش‌های کمپرسور می‌باشد. به دلیل رسوب‌گذاری، بارگیری بخش‌های مختلف کمپرسور تغییر می‌کند. میزان نسبت فشار بخش II کمپرسور افزایش می‌یابد که این افزایش به صورت نرمال باعث کاهش جریان جرمی می‌شود. در بخش I، یک کاهش بازده قابل مشاهده می‌باشد. بنابراین بار بخش I افزایش و رسوب‌گذاری طبقه‌های جلویی را جبران می‌کند. بخشی از کاهش در این بخش به دلیل ناصاف بودن پره‌ها که در نتیجه کار شستشوی آنلاین ایجاد شده، می‌باشد. بررسی‌ها نشان می‌دهد که به دلیل رسوب‌گذاری، تمایل برای کاهش بارگیری برای مراحل پایانی و افزایش در مرحله‌های اولیه دیده می‌شود. تاثیرات تمیزکاری شستشوی آنلاین تا مرحله ۱۱ کمپرسور دیده می‌شود. بعد از مرحله ۱۱ آب پاشیده شده به شکل بخار در می‌آید که تاثیر تمیزکاری ندارد. جهت تمیزکاری مراحل پایانی کمپرسور باید شستشوی آفلاین انجام گیرد. در جدول ۳ تغییرات نسبت فشار مراحل و بازده بخش‌های کمپرسور در یک رژیم شستشوی روزانه را نشان داده شده است. نسبت فشار بخش‌ها و بازده در پره‌های انتهایی بالاتر از بخش‌های اولیه می‌باشد. یک آنالیز مشابه برای رژیم شستشوی هفتگی بیانگر این واقعیت است که شستشوی روزانه دارای تاثیر بالاتری می‌باشد.
جدول ۲- تغییرات نسبت فشار مراحل بخش‌های کمپرسور قبل و بعد از شستشوی روزانه
جدول ۳- تغییرات نسبت فشار مراحل و بازده بخش‌های کمپرسور در یک رژیم شستشوی روزانه
6- نتیجه‌گیری و پیشنهاد
شستشوی آنلاین کمپرسور می‌تواند نرخ کاهش بازده کمپرسور را کاهش دهد. شستشوی آنلاین کمپرسور به هیچ عنوان نمی‌تواند جایگزین شستشوی آفلاین باشد اما زمان میان دو شستشوی آفلاین را طولانی‌تر می‌نماید. این در صورتی است که میزان کاهش توان در مقدار ثابتی باقی بماند. در صورتی که میزان کاهش بازده زیاد نباشد، شستشوی آنلاین باعث بالا رفتن میزان راندمان سیستم می‌شود. بازیابی توان خالص یک کمپرسور در شستشوی آنلاین که در یک جدول زمانی روزانه انجام شود، در حدود 4 برابر زمانی می‌باشد که شستشو به صورت هفتگی انجام گیرد. اما بررسی‌های بیشتر نشان می‌دهد که میزان شستشوی روزانه تا ۲ برابر شستشوی هفتگی می‌تواند تاثیرگذار باشد. در یک دوره زمانی مشخص، شستشوی هفتگی با دترجنت می‌تواند از شستشوی با آب تنها و به صورت روزانه موثرتر باشد. شستشوی متناوب با دترجنت، می‌تواند نتایج بهتری نسبت به آب تنها را داشته باشد. بیشترین کاهش بازده کمپرسور در طی دوره‌ای است که شستشوی آنلاین انجام می‌گیرد. بیشترین میزان کاهش بازده در کمپرسور در طی شستشوی روزانه، در طبقات انتهایی و به طور خاص از قسمت ۱۱ تا 16 دیده می‌شود که توزیع بار به مراحل اولیه کمپرسور انتقال پیدا می‌کند. کاهش در حالتی که عمل شستشوی آنلاین صورت نمی‌گیرد، به صورت یکنواخت در سراسر کمپرسور پخش می‌شود. در مراحل اول با یا بدون شستشو تطبیق این مسئله دیده می‌شود. تاثیرات تمیزکاری شستشوی آنلاین کمپرسور تا قسمت‌های میانی کمپرسور قابل مشاهده می‌باشد. در شستشوی آفلاین کمپرسور این تمیزکاری به مراحل انتهایی کمپرسور نیز می‌رسد هر چند تاثیرات تمیزکاری مرحله پایانی کمپرسور قابل اثبات نیست. برای نگهداری بازده توربین گاز در بالاترین مرحله، پیشنهاد می‌شود که شستشوی آفلاین کمپرسور به صورت منظم انجام شود. از جهت بازده، کار شستشوی آفلاین کمپرسور باید در زمانی انجام گیرد که واحد در حد ۲ درصد افت توان داشته باشد. در صورت بالا بودن میزان رسوب‌گیری یک برنامه منظم شستشوی آنلاین کمپرسور می‌تواند میزان سرعت کاهش بازده کمپرسور را در بین دو بازدید واحد کم نماید.
شستشوی آنلاین کمپرسور هیچ مزیت خاصی در زمانی که واحد از سیستم فاگ استفاده می‌کند ندارد. میزان رطوبت بالا در مسیر جریان هوای ورودی به کمپرسور که به صورت قطرات بسیار ریز آب تبدیل شده‌اند، کار تمیزکاری پره‌های توربین را انجام می‌دهد. همانطور که در واحدهای مختلف قابل مشاهده است، شستشوی آنلاین کمپرسور ممکن است باعث افزایش میزان ساییدگی سطح پره‌های توربین به خصوص پره‌های ردیف اول، شود. این ساییدگی وابسته به سطح پره‌ها، جنس پره‌ها و شکل نازل‌هایی که برای شستشو انجام می‌شود، می‌باشد. نازل‌های جدیدی برای شستشوی آنلاین کمپرسور هستند که تاثیر کمتری در ساییدگی پره‌ها دارند و تحت تست می‌باشند. در صورت حل شدن مشکل سائیدگی پره‌ها، از نظر میزان بهینه‌سازی هزینه، این کار قابل بررسی می‌باشد. در پایان ذکر این موضوع لازم می‌باشد که با توجه به گستردگی واحدهای توربین گاز در کشور و بررسی شرایط مختلف محیطی و استفاده از نازل‌های مناسب جهت انجام شستشو، شستشوی آنلاین می‌تواند در افزایش بازده این واحدها مفید باشد.
دیدگاه‌ها (0)