نیروگاه گازی نیروگاهی است که سیال عامل در آن هوا میباشد و براساس سیکل برایتون کار میکند. تجهیزات اساسی یک نیروگاه گازی کمپرسور، محفظه احتراق، توربین میباشد.
کمپرسور
هوا ورودی به کمپرسور نیروگاه باید کاملا از ذرات معلق در هوا پاک و تمیز باشد، زیرا با ورود هریک از این ذرات به داخل توربین ممکن است مشکلاتی در کارکرد آن ایجاد کند. به همین منظور تمامی توربین های نیروگاه گازی مجهز به فیلتر هایی برای تمیز کردن هوا ورودی هستند که از ورود قطعات بزرگ و کوچک توسط چند ردیف فیلتر جلوگیری میکنند.
محفظه احتراق
وظیفه اصلی یک محفظه احتراق دریافت هوا فشرده از خروجی کمپرسور و انجام عمل احتراق روی سوخت های وارد شده به محفظه احتراق به صورت مداوم است.
در طراحی یک محفظه احتراق پارامتر های متعددی چون اطمینان از احتراق کامل سوخت، ایجاد محفظه احتراق در حداقل فضا، حداقل افت فشار، توزیع درجه حرارت یکسان در خروجی محفظه احتراق، کنترل دمای قطعات بکار رفته در ساختمان یک محفظه احتراق، پایداری شعله حاصل از احتراق، عدم تشکیل اسید های سوخت و حداقل گازهای سمی در محصولات احتراق در نظر گرفته میشود.
ساختمان محفظه احتراق دارای بخش های متعددی به شرح ذیل میباشد:
1.نازل های سوخت که نوعی از آن برای پاشش سوخت گاز یا گازوئیل یا هردو آنها و با حرارت های متفاوت مورد استفاده قرار میگیرد.
2.محفظه احتراق به منطقه مخلوط کردن هوا و سوخت، منطقه اشتعال، منطقه رقیق کردن گازهای حاصل و منطقه قطعات انتقال دهنده گاز های داغ تقسیم میشود.
توربین
توربین در نیروگاه گازی وظیفه تبدیل انرژی درونی گازهای فشرده به انرژی مکانیکی برای گرندان ژنراتور را به عهده دارد.
عملکرد نیروگاه گازی
نحوه کار در نیروگاه گازی بدین صورت است که کمپرسور در حال گردش با دور زیاد هوای محیط را مکیده و فشار آن را به چندین برابر فشار محیط میرساند، ضمن اینکه نسبتا درجه حرارت آن نیز افزایش می یابد، هوا فشرده شده از کمپرسور خارج و به محفظه احتراق هدایت میشود، در داخل اتاق احتراق شعله سوخت به همراه هوای فشرده در مجاورت با یکدیگر آتش میگیرند و گاز داغی با حجم زیاد که دمای آن به۱۸۰۰درجه سانتیگراد میرسد تولید میگردد.
گاز حاصل که نتیجه یک احتراق کامل بدون دود است به دلیل محدودیت های تکنولوژی لازم است که ابتدا خنک شود که اینکار به وسیله هوای اضافی ورودی به اتاق احتراق توسط کمپرسور انجام میشود.
گاز داغی که درجه حرارت آن تنظیم شده است وارد توربین شده و بخش اعظم انرژی آن با تبدیل انرژی مکانیکی دورانی، به توربین منتقل میگردد وگاز اضافی از طریق اگزوز ها خارج میشود.
حدود (۲/۳)از انرژی مکانیکی دورانی بدست آمده از توربین به مصرف کمپرسور و(۱/۳) آن برای گردش ژنراتور به کار میرود و جریان الکتریسیته تولید میکند.
مزایا نیروگاه گازی
1-سادگی نیروگاه گازی، یعنی تمام تجهیزات اصلی آن روی یک شفت سوار است.
2- به دلیل کم بودن تجهیزات، ارزان است. یکی از عواملی که بر روی راندمان تاثیر میگذارد دمای هوای ورودی است.
3-سریع النصب است.
4-کوچک است، در سکو های نفتی که نیاز به برق زیادی میباشد، باید از نیروگاه گازی استفاده کرد تا جای کمتری بگیرد.
5-احتیاج به آب زیادی ندارد. در سیکل اصلی نیروگاه به آب نیازی نیست اما در تجهیزات جانبی برای هیدروژن به کار رفته جهت خنک کردن ژنراتور در سرعت بالا به آب نیاز است.
6-راه اندازی این نیروگاه سریع است.
7-پرسنل کم.
8-قابلیت روشن و خاموش کردن نیروگاه گازی.(زمانی یک نیروگاه گازی در اتاق احتراق سوخت نداشته باشد خاموش است، نیروگاه گازی بدین صورت است که صبح میتوان آن را روشن کرد و آخر شب خاموش نمود)
9- نیروگاه گازی برخلاف دیگر نیروگاه ها بسیار مناسب برای بار پیک است.