एफ-क्लास, एच-क्लास, जे-क्लास, गैस टरबाइन वर्गीकरण की समझ

1. गैस टर्बाइनों का बुनियादी ज्ञान

गैस टर्बाइन मुख्य रूप से तीन प्रमुख घटकों से बने होते हैं: कंप्रेसर, दहन कक्ष और गैस टर्बाइन। गैस टर्बाइन चक्र को आम तौर पर एक सरल चक्र कहा जाता है। अधिकांश गैस टर्बाइन एक सरल चक्र योजना का उपयोग करते हैं, और केवल भारी-ड्यूटी गैस टर्बाइन एक संयुक्त चक्र योजना का उपयोग करते हैं। विभिन्न ऐतिहासिक पृष्ठभूमि के कारण, गैस टर्बाइन विभिन्न तकनीकी पथों में विकसित हुए हैं। औद्योगिक और समुद्री एयरो-व्युत्पन्न हल्के गैस टर्बाइन (आमतौर पर "एयरो-व्युत्पन्न मशीनों" के रूप में जाना जाता है) विमान इंजन को संशोधित करके बनाए जाते हैं; औद्योगिक भारी-ड्यूटी गैस टर्बाइन (आमतौर पर "औद्योगिक मशीनों" के रूप में जाना जाता है) पारंपरिक भाप टर्बाइन अवधारणा का पालन करते हुए विकसित किए जाते हैं, जिनका उपयोग मुख्य रूप से यांत्रिक ड्राइव और बड़े बिजली स्टेशनों के लिए किया जाता है।

एक गैस टरबाइन को बाएं से दाएं तीन भागों में विभाजित किया जा सकता है: कंप्रेसर (नीला), दहन कक्ष (लाल), और टरबाइन (पीला)।

2. गैस टर्बाइनों का वर्गीकरण

दुनिया में गैस टर्बाइन अनुसंधान, डिजाइन और विनिर्माण में दर्जनों कंपनियां लगी हुई हैं। वर्तमान में, चार कंपनियां जो हेवी-ड्यूटी गैस टर्बाइन तकनीक में पूरी तरह से महारत हासिल कर चुकी हैं, वे हैं संयुक्त राज्य अमेरिका की जनरल इलेक्ट्रिक, जर्मनी की सीमेंस, जापान की मित्सुबिशी हेवी इंडस्ट्रीज (जिसने शुरुआती दिनों में संयुक्त राज्य अमेरिका से वेस्टिंगहाउस तकनीक पेश की थी), और इटली की एंसाल्डो। शंघाई इलेक्ट्रिक गैस टर्बाइन कंपनी लिमिटेड के उपाध्यक्ष श्री चेन ज़ुवेन के अनुसार, गैस टर्बाइन के मॉडल स्तर के लिए कभी भी कोई अंतरराष्ट्रीय मानक नहीं रहा है, और यह आज तेजी से अस्पष्ट होता जा रहा है। लेखक केवल विभिन्न पक्षों से राय एकत्र कर सकता है और उन्हें निम्नानुसार संक्षेप में प्रस्तुत कर सकता है:

1. गैस टरबाइन के दहन तापमान के अनुसार विभाजित किया गया है (हर 100 डिग्री एक स्तर है):

संयुक्त राज्य अमेरिका जीई (हार्बिन इलेक्ट्रिक परिचय) : 1100℃ ई श्रेणी के लिए, 1200℃ एफ श्रेणी के लिए, 1400℃ एच वर्ग के लिए.

जापान मित्सुबिशी (डोंगफैंग इलेक्ट्रिक द्वारा प्रस्तुत) : 1400℃ एफ श्रेणी है, 1500℃ जी श्रेणी है, एच श्रेणी मध्यवर्ती परीक्षण उत्पाद है, 1600/1700℃ जे वर्ग है.

जर्मनी सीमेंस (शंघाई इलेक्ट्रिक परिचय): पुराना नंबर V64.3A, V84.3A, V94.3A 6F वर्ग है। 1997 में, वेस्टिंगहाउस ने अपना गैर-परमाणु जनरेटर डिवीजन सीमेंस को बेच दिया। नया नंबर बदलकर SGT6-5000F और SGT-8000H कर दिया गया। क्लास F 1200 है ° सी और कक्षा एच 1500 है ° C.

2. भारी-भरकम गैस टर्बाइनों के लिए संदर्भ आउटपुट का वर्गीकरण:

बिजली उत्पादन के लिए भारी-भरकम गैस टर्बाइनों को आमतौर पर आउटपुट के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है, जब दहन कक्ष दहन तापमान 1100 डिग्री सेल्सियस और 1500 डिग्री सेल्सियस के बीच होता है। उदाहरण के लिए, क्लास बी गैस टर्बाइनों का आउटपुट 100MW से कम या उसके बराबर होता है, क्लास ई गैस टर्बाइनों का आउटपुट 100MW और 200MW के बीच होता है, क्लास F गैस टर्बाइनों का आउटपुट 200MW और 300MW के बीच होता है, और क्लास G और क्लास H जैसे उच्च ग्रेड 300MW से 400MW की सीमा में होते हैं। श्री चेन ज़ुवेन के अनुसार, क्योंकि विभिन्न निर्माताओं के गैस टर्बाइनों का आउटपुट तेजी से विकसित हुआ है, इसलिए यह वर्गीकरण पद्धति वास्तविक उत्पाद से थोड़ा पीछे है।

3. अंतर्राष्ट्रीय गैस टर्बाइनों का विकास

सीमेंस: प्रतिनिधि उत्पाद SGT5-8000H सुपर गैस टर्बाइन का वजन 390 टन (पूरी तरह से ईंधन वाले एयरबस A380 के बराबर) है, यह 13.1 मीटर लंबा, 4.9 मीटर चौड़ा, 4.9 मीटर ऊंचा है, और इसकी संयुक्त चक्र शक्ति 595MW है। एक SGT5-8000H की बिजली उत्पादन क्षमता एक बड़े औद्योगिक शहर को बिजली देने के लिए पर्याप्त है। इसके टर्बाइन ब्लेड को 1500 से अधिक के उच्च तापमान का सामना करना पड़ता है°सी, जो GE90 टर्बोफैन विमान इंजन और F404 जेट इंजन के टरबाइन इनलेट तापमान से अधिक है। चूंकि टरबाइन ब्लेड की टिप गति 1700 किलोमीटर प्रति घंटे से अधिक है, इसलिए विशाल केन्द्रापसारक बल प्रत्येक ब्लेड के एक छोर को पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण से 10,000 गुना अधिक संपर्क में लाता है। ब्लेड में कोई दोष नहीं हो सकता है, और त्रुटि केवल दसियों माइक्रोन है, अन्यथा इसे स्क्रैप कर दिया जाएगा। इसलिए, यह कहा जाता है कि एक ब्लेड बीएमडब्ल्यू के बराबर है।

मित्सुबिशी कॉर्पोरेशन: नवीनतम मॉडल M701J सुपर गैस टर्बाइन है जिसकी संयुक्त चक्र शक्ति 650MW है। यह 15:23 के दबाव अनुपात के साथ 1-चरण अक्षीय कंप्रेसर से सुसज्जित है। बर्नर और 4-चरण अक्षीय टर्बाइन सभी वायु-शीतित हैं, और पहले 3 चरणों में नवीनतम उच्च तापमान सुरक्षात्मक कोटिंग्स, सिरेमिक थर्मल बैरियर कोटिंग्स और उच्च प्रदर्शन वाली एयर फिल्म कूलिंग और अन्य उच्च तकनीक तकनीकों का उपयोग किया जाता है। 1600 के विश्व के उच्चतम गैस टर्बाइन इनलेट तापमान के साथ°सी, यह अभी भी उच्च तापमान घटकों के दीर्घकालिक जीवन को सुनिश्चित कर सकता है। जे सीरीज में नवीनतम नवाचारों को कार्बन उत्सर्जन को और कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। मार्च 2020 में, MHPS को यूटा, यूएसए में इंटरमाउंटेन पावर अथॉरिटी से दो M501JAC पावरट्रेन के लिए ऑर्डर मिला। दो गैस टर्बाइन एक एयर-कूल्ड ड्राई लो-एनओएक्स दहन प्रणाली पर आधारित हैं और 30% तक नवीकरणीय हाइड्रोजन ईंधन का उपयोग करने में सक्षम हैं। समान आकार के कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्रों की तुलना में, 30% हाइड्रोजन प्रणाली कार्बन उत्सर्जन को 75% से अधिक कम कर देगी, जबकि 100% हाइड्रोजन प्रणाली कार्बन उत्सर्जन को पूरी तरह से खत्म कर देगी। 2025 और 2045 के बीच, संयंत्र धीरे-धीरे 100% नवीकरणीय हाइड्रोजन बिजली उत्पादन हासिल करेगा।

जनरल इलेक्ट्रिक: 9HA सीरीज हेवी-ड्यूटी गैस टर्बाइन दुनिया में सबसे कुशल संयुक्त चक्र गैस टर्बाइन हैं; इसकी नवीनतम 9HA.02 हेवी-ड्यूटी गैस टर्बाइन की न केवल संयुक्त चक्र दक्षता 64% से अधिक है, बल्कि इसका पावर आउटपुट भी 826MW तक है। ये दो प्रमुख संकेतक इसके दो प्रमुख प्रतिस्पर्धियों से कहीं अधिक हैं, और प्रमुख घटकों के निर्माण के लिए सबसे अत्याधुनिक 3D प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग किया जाता है।

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