راهنمای جامع برای کراس فایر تیوب در محفظه احتراق های توربین گازی هیتاچی و زیمنس
در دنیای فناوری توربین های گازی، توربین های گازی هیتاچی و زیمنس به دلیل عملکرد و قابلیت اطمینان فوق العاده خود به طور گسترده ای شناخته شده اند. یکی از اجزای کلیدی این توربین ها کراس فایر تیوب است که نقش مهمی در اطمینان از احتراق کارآمد و عملکرد بهینه توربین ایفا می کند. در این مقاله، اهمیت کراس فایر تیوب (Cross Fire Tube) در احتراق‌های توربین گازی هیتاچی و طراحی، عملکرد و مزایای آنها را بررسی خواهیم کرد.
درک کراس فایر تیوب
کراس فایر تیوب بخشی جدایی ناپذیر از سیستم احتراق در توربین گازی هیتاچی است. وظیفه اصلی آن تسهیل فرآیند احتراق با پیش بردن اختلاط مناسب هوا و سوخت است. این لوله نقش مهمی در افزایش راندمان حرارتی و کاهش آلایندگی توربین گاز ایفا می کند.
طراحی و عملکرد
شکل و محل جایگذاری
کراس فایر تیوب همانطور که از نامش پیداست به شکل ضربدری طراحی شده است. برای به حداکثر رساندن راندمان، در داخل محفظه احتراق قرار گرفته است. با عبور از مناطق اصلی و رقیق کننده احتراق، اختلاط بهینه را تضمین می کند و منجر به احتراق کامل تر می شود.
متریال
کراس فایر تیوب معمولاً از مواد مقاوم در برابر حرارت ساخته می شوند تا در برابر دماهای بالای تولید شده در طی احتراق مقاومت کنند. موادی مانند فولادهای ضد زنگ پیشرفته و آلیاژهای نیکل به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی و محیط های با دمای بالا معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند.
مکانیزم خنک کننده
با توجه به حرارت شدیدی که لوله های کراس فایر در معرض آن قرار می گیرند، مکانیزم های خنک کننده نقش مهمی در جلوگیری از گرمای بیش از حد و حفظ یکپارچگی آنها دارند. ویژگی های خنک کننده پیشرفته مانند گذرگاه های خنک کننده داخلی و پوشش های مانع حرارتی اغلب در طراحی لوله ها گنجانده می شود تا دوام و طول عمر آنها تضمین شود.
مزایای استفاده از کراس فایر تیوب
افزایش راندمان احتراق
طراحی منحصر به فرد کراس فایر تیوب در احتراق های توربین گازی هیتاچی و زیمنس امکان اختلاط بهتر هوا و سوخت و در نتیجه احتراق کارآمدتر را فراهم می کند. این بهبود راندمان احتراق منجر به عملکرد بالاتر توربین و افزایش توان خروجی می شود.
کاهش آلایندگی
احتراق کارآمد که توسط کراس فایر تیوب تسهیل می شود، نقشی حیاتی در کاهش انتشار گازهای گلخانه ای تولید شده در طول عملکرد توربین گاز ایفا می کند. اختلاط کامل هوا و سوخت در نواحی اصلی و رقیق‌سازی به کاهش ایجاد آلاینده‌های مضر کمک می‌کند و توربین را دوستدار محیط زیست می‌کند.
افزایش عمر کامپوننت
با حفظ شرایط احتراق مناسب، کراس فایر تیوب به طول عمر کلی اجزای توربین گاز کمک می کنند. اختلاط کارآمد هوا و سوخت، احتمال ایجاد نقاط داغ را کاهش می دهد، که به طور بالقوه می تواند منجر به خرابی زودرس اجزا شود. این به نوبه خود، قابلیت اطمینان و دوام توربین گاز هیتاچی و زیمنس را افزایش می دهد.
تعمیر و نگهداری و بازرسی
برای اطمینان از عملکرد بهینه لوله های کراس فایر و توربین گاز کلی، تعمیر و نگهداری و بازرسی های منظم بسیار مهم است. بازرسی‌های معمول امکان تشخیص هرگونه نشانه‌ای از سایش، خوردگی یا آسیب را فراهم می‌کند که می‌توان به سرعت به آنها رسیدگی کرد تا از هرگونه مشکل عملیاتی بالقوه جلوگیری شود. تمیز کردن منظم نیز برای حذف رسوبات انباشته شده که ممکن است عملکرد لوله را مختل کند ضروری است.
Applications
- Oil and gas industry, chemical and petrochemical industries, power plants
- Gas turbine Hitachi H25, Siemens V94.2, GE F5-F6-F9 spare parts
- Combustion and burner system
Special Features
- Factor of safety 5:1 for welded parts
- High reliability and sustainability
- Tested at three different flow rates 0.18, 0.36, and 0.54
- Pressure and temperature distribution evaluation
- Optimized ignition through adjacent can
Description
A cross-fire tube for connecting adjacent combustors in a gas turbine includes a hollow tubular body having couplings at opposite free ends thereof, the hollow tubular body having a substantially circular cross-sectional shape with a maximum diameter region about mid-way between the couplings, tapering in opposite directions to smaller diameters at the free ends. A plurality of purge holes is located in the maximum diameter region.
Test Results
Materials of Construction
Specification
| Channel | Restrictor L.D. (in) | Pressure (psia) | Temperature (ºC) | Q (ACFM) | Flow (%) | ||||
| Test 1 | Test 2 | Test 1 | Test 2 | Test 1 | Test 2 | Test 1 | Test 2 | ||
| Fuel Passage | ۰٫۲۰۴۴ | ۴۶٫۶۶ | ۴۶٫۸۴ | ۲۱٫۴۳ | ۲۲٫۴۹ | ۷٫۴ | ۷٫۴۲ | ۶۵٫۵۹ | ۶۶٫۱۹ |
