16.Spalanie w turbinach gazowych paliw alternatywnych:

Proces spalania paliw alternatywnych:
-Wielkości charakteryzujące paliwo - wartość opałowa i liczba Wobbego.
-Proces spalania prowadzony jest w strumieniu powietrza o prędkości ok. 30-60 m/s
-granice palności, które zależą od zawartości gazów inertnych CO2 i N2.
-Im mniejsza wartość opałowa gazu, tym więcej należy wykonać prac badawczych i
konstrukcyjnych układów spalania, (z dodatkowym paliwem rozruchowym lub
podtrzymującym)
- turbiny gazowe przystosowane do spalania paliw gazowych o wysokiej wartości opałowej,
LPG, mogą być zwykle zamiennie zasilane gazem ziemnym.
-najczęściej są spalane paliwa gazowe o wartości opałowej 11-37 MJ/m3.
-firma General Electric, zaprojektowała układ do spalania gazu o wartości opałowej 4 MJ/m3

Spalanie gazów niskokalorycznych:
-W turbinie gazowej zasilanej gazem ziemnym strumień paliwa stanowi około 1,5 do 2%
masy powietrza opuszczającego sprężarkę a dla gazów niskokalorycznych o wartości
opałowej 5 MJ/m3 masowy strumień paliwa jest 8-10 razy większy niż dla gazu ziemnego.
Aby spalać gaz niskokaloryczny należy:
-zastosować odpowiednią konstrukcję palnika.
-zmodernizować komorę spalania.

Komory spalania - przykłady:

Silosowa komora spalania turbiny ALSTOM GT11N2 przystosowana do spalania gazu
wielkopiecowego oraz innych gazów niskokalorycznych. (Rys. a)) Przy zastosowaniu palnika
LBTU dopuszcza się spalanie gazów o wartości opałowej 2,2MJ/kg

Konstrukcje turbin gazowych
-turbiny wyposażone w osobne palniki dla każdego rodzaju paliwa (przeważnie dwa rodzaje).
-turbiny gazowe dwupaliwowe zasilane zamiennie paliwem ciekłym i gazowym.

Przystosowanie małej turbiny gazowej Spartan (firmy Solar) o mocy 225 kW do
spalania gazu ze zgazowania biomasy. Wartość opałowa gazu wynosi 4,99MJ/m3

Problemy związane z zasilaniem turbin gazowych
alternatywnymi paliwami :
-zanieczyszczenie paliwa: metale ciężkie, sód, potas, wanad, wapń, magnez
-zanieczyszczenie powietrza w miejscu instalacji (obiekty przemysłowe),
-korozja wysokotemperaturowa,
-osadzanie się cząstek stałych w części turbinowej,
-straty ciśnienia w komorze spalania (typowo 1-8% ciśnienia dolotowego)

Ilość zanieczyszczeń znajdujących się w paliwie powinna być
mniejsza od: sód i potas: 0,024 ppm, wanad: 0,01 ppm, ołów: 0,02 ppm.