GH4145/GH3030/GH3030 turbiini siirtotunnelma Yksittäinen polttohuoneen uloskulku siirtosegmentti GE GT13E2 kaasiturbiiniosasta

Video

Siirtymäosasto: avainpuu, joka yhdistää polttohuoneen ja turbiinin

Siirtosektion muoto on yleensä vähitellen muuttuva putki. Sen risteyspinta kasvaa vähitellen kompressorista polttohuoneeseen. Tämä johtuu siitä, että ilmavirtauksen nopeus ja paine ovat korkeat kompressorin ulostulossa, ja risteyspinta täytyy suurentaa, jotta ilmavirtauksen nopeutta voidaan vähentää, mikä mahdollistaa paremman sekoituksen polttoaineen kanssa ja vakauden saavuttamisen polttohuoneessa. Sen pituus vaihtelee riippuen kaasuturbiinin kokonaissuunnitelmasta ja suorituskyvyn vaatimuksista. Yleisesti ottaen sen pituuden suunnitteluun tulisi ottaa huomioon ilmavirtauksen tasainen siirtyminen ja painetyhjiön minimointi.

Koska siirtosectionin on vastattava korkeaa lämpötilaa ja painetta, erityisesti polttohuoneen ulostakohdan ja turbiinin välisessä siirtosectionissa, sen on koettava korkean-lämpöisen polttopolttoaineen vaikutus. Siksi siinä käytetään yleensä korkean-lämpökestäviä hopeamateriaaleja, kuten nikelipohjaisia hopealleys. Valmistusmenetelmän osalta tarkkuusmottimen teknologia voi olla mukana varmistaakseen, että sen sisäpinta on tasainen ja vähentää ilvotuksen kitkua. Samalla joitakin siirtosectioneja voidaan varustaa myös sisäisten jäähdytyskanavien suunnittelulla, joka tuodaan jäähdytysilmaa vähentääkseen komponenttien lämpötilaa ja taatakseen sen rakenteellisen kokonaisuuden ja vakion suorituskyvyn korkeassa lämpötilassa.

Siirtymässä kompressiosta polttohuoneeseen pääasiallinen tehtävä on säätää ilmavirtauksen nopeutta ja painetta. Kompressiorakenteen ulostulolla ilmanvirtausnopeus on korkea, kun taas polttohuone tarvitsee suhteellisen hitaampia ilmavirtauksia varmistaakseen riittävän sekoituksen ja vakaan polttoa ilma- ja polttoaineen välillä. Siirtymälaitos vähentää ilmavirtausnopeutta ja paine muuttuu vastaavasti täyttämään polttohuoneen syötteen vaatimukset vähitellen muuttuvalla poikkileikkausalalla. Polttohuoneesta turbiiniin siirtymislaitoksen tulee sallia korkean lämpötilan ja korkean nopeuden kaasun järkevä sisääntulo turbiiniin varmistaakseen, että turbiini voi tehokkaasti hankkia energiaa kaasusta.  

Siirtosektion suunnittelu on ratkaiseva varmistaakseen tasainen ilviryhmä. Kaasuturbiinissa sekä polttoaineen ja ilman sekoittuminen polttohuoneessa että kaasun työprosessi turbiinissa edellyttävät tasapuolista ilviryhmän jakautumista. Epätasainen ilviryhmä voi johtaa ongelmiin, kuten epätäydelliseen polttoon, paikalliseen ylikuumentumiseen tai epätasaiseen voimaan turbiinin siipaleilla. Siirtosektio ohjaa ilviryhmää kuljettaakseen sitä tasaisesti erityisten sisäisten rakenteiden, kuten ohjaussienien ja vähitellen muuttuvien seinien, avulla, mikä parantaa koko kaasuturbiinsysteemin suorituskykyä ja luotettavuutta.

Siirtosection brennekyttilä ja turbiini vaikuttaa suoraan turbiinin toimintaan. Jos siirtosection ei voi ohjata tasaisesti korkealämpötilaisia kaasua turbiiniin, turbiinilevyt joutuvat kohtaamaan epätasaisia lämpö- ja mekaanisia stressitilanteita. Tämä ei vain vähennä turbiinin tehokkuutta, vaan se voi myös aiheuttaa vahingot turbiinilevyille ja lyhentää kaasuturbiinin käyttöelämää. Lisäksi siirtosektion paineenvuoto vaikuttaa turbiininsyötteen kaasupaineeseen, mikä puolestaan vaikuttaa turbiinin työkykyyn.