संवृत-चक्र वाष्प टरबाइन
C गैस कंप्रेसर और T टरबाइन असेंबली
w उच्च-तापमान ताप विनिमायक
ʍ निम्न-तापमान ताप विनिमायक
~ यांत्रिक भार, उदा. बिजली पैदा करने वाला
एक बंद-चक्र गैस परिवर्त(टर्बाइन) एक परिवर्त(टर्बाइन) है, जो बंद ऊष्मागतिक प्रणाली में भाग के रूप में काम कर रहे तरल पदार्थ के लिए गैस (जैसे वायु,नाइट्रोजन , हीलियम ,आर्गन आदि) का उपयोग करता है।[1][2]ऊष्मा की आपूर्ति बाहरी स्रोत से की जाती है।[3] इस तरह के पुनर्संचारी परिवर्त(र्बाइन) ब्रेटन चक्र का पालन करते हैं।[4][5]
पृष्ठभूमि
एक बंद-चक्र गैस परिवर्त(टरबाइन) (सीसीजीटी) के लिए प्रारंभिक एकस्व अधिकार पत्र 1935 में जारी किया गया था और 1939 में पहली बार व्यावसायिक रूप से उपयोग किया गया।[3] स्विट्जरलैंड औरजर्मनी में 1978 तक सात सीसीजीटी इकाइयाँ की स्थापना की गईं।[2] ऐतिहासिक रूप से सीसीजीटी ने बिटुमिनस कोयला , भूरे रंग के कोयले और वाट भट्टी गैस जैसे ईंधन के साथ बाहरी दहन इंजन के रूप में सबसे अधिक उपयोग में लिया , लेकिन खुले चक्र गैस परिवर्त (टरबाइन ) में साफ-सुथरे जलने वाले ईंधन (जैसे प्राकृतिक गैस या ईंधन तेल ) का उपयोग किया गया, विशेष रूप से अत्यधिक कुशल संयुक्त चक्र प्रणाली में इसका उपयोग किया गया।[3] हवा -आधारित सीसीजीटीप प्रणाली ने बहुत उच्च उपलब्धता और विश्वसनीयता का प्रदर्शन किया है।[6] इस प्रकार अब तक की सबसे उल्लेखनीय हीलियम-आधारित प्रणाली ओबरहाउजेन 2 थी, जिसका सह-उत्पादन छमता 50 मेगावाट था और वह जर्मनी में 1975 से 1987 तक संचालित था।[7] यूरोप, (जहां तकनीक मूल रूप से विकसित की गई थी) की तुलना में सीसीजीटी अमेरिका में अच्छी तरह से लोगो के द्वारा परिचित नहीं था [8]
परमाणु ऊर्जा
1945 में हीलियम-आधारित बंद-चक्र गैस टर्बाइनों को शक्ति प्रदान करने वाले गैस-ठंडा रिएक्टर ों का सुझाव दिया गया था।[8]1960 के दशक की शुरुआत में प्रायोगिक ML-1 परमाणु रिएक्टर में 0.9 MPa पर चलने वाले नाइट्रोजन-आधारित CCGT का उपयोग किया गया था।[9] रद्द कंकड़ बिस्तर मॉड्यूलर रिएक्टर को हीलियम सीसीजीटी के साथ जोड़ा जाना था।[10] भविष्य के परमाणु (जनरेशन IV रिएक्टर ) बिजली उत्पादन के लिए CCGT को नियोजित कर सकते हैं,[3]उदा. Flibe Energy एक CCGT के साथ युग्मित एक तरल फ्लोराइड थोरियम रिएक्टर का उत्पादन करने का इरादा रखती है।[11]
विकास
बंद-चक्र गैस टर्बाइन भविष्य के उच्च तापमान सौर ऊर्जा के साथ उपयोग के लिए वादा करते हैं[3]और संलयन शक्ति [2]पीढ़ी।
उन्हें लंबी अवधि के अंतरिक्ष अन्वेषण में उपयोग के लिए एक तकनीक के रूप में भी प्रस्तावित किया गया है।[12] सुपरक्रिटिकल कार्बन डाइऑक्साइड बंद-चक्र गैस टर्बाइन विकास के अधीन हैं; सुपरक्रिटिकल सीओ का मुख्य लाभ2 चक्र काफी कम तापमान (550 डिग्री सेल्सियस बनाम 850 डिग्री सेल्सियस) पर हीलियम ब्रेटन चक्र के साथ तुलनात्मक दक्षता है, लेकिन उच्च दबाव (20 एमपीए बनाम 8 एमपीए) के नुकसान के साथ।[13] Sandia National Laboratories का 10 MWe सुपरक्रिटिकल CO2 विकसित करने का लक्ष्य है2 2019 तक प्रदर्शन CCGT।[14]
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ Nitrogen or Air Versus Helium for Nuclear Closed Cycle Gas Turbines | Atomic Insights
- ↑ 2.0 2.1 2.2 "AN ASSESSMENT OF THE BRAYTON CYCLE FOR HIGH PERFORMANCE POWER PLANTS" (PDF). Archived from the original (PDF) on 29 June 2010. Retrieved 10 June 2012.
- ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 Frutschi, Hans Ulrich (2005). Closed-Cycle Gas Turbines. ASME Press. ISBN 0-7918-0226-4. Archived from the original on 21 December 2011. Retrieved 7 December 2011. Note: front matter (including preface and introduction; PDF link) is open access.
- ↑ Thermodynamics and Propulsion: Brayton Cycle
- ↑ A REVIEW OF HELIUM GAS TURBINE TECHNOLOGY FOR HIGH-TEMPERATURE GAS-COOLED REACTORS Archived 26 April 2012 at the Wayback Machine
- ↑ Keller, C. (1978). "Forty years of experience on closed-cycle gas turbines". Annals of Nuclear Energy. 5 (8–10): 405–422. doi:10.1016/0306-4549(78)90021-X.
- ↑ "Nuclear Power: Small modular reactors". Power Engineering. 7 June 2012. Retrieved 7 June 2012.[permanent dead link]
- ↑ 8.0 8.1 McDonald, C. F. (2012). "Helium turbomachinery operating experience from gas turbine power plants and test facilities". Applied Thermal Engineering. 44: 108–181. doi:10.1016/j.applthermaleng.2012.02.041.
- ↑ "ML-1 Mobile Power System: Reactor in a Box | Atomic Insights". Archived from the original on 22 July 2012. Retrieved 6 June 2012.
- ↑ IAEA Technical Committee Meeting on "Gas Turbine Power Conversion Systems for Modular HTGRs"[permanent dead link], held from 14–16 November 2000 in Palo Alto, California. International Atomic Energy Agency, Vienna (Austria). Technical Working Group on Gas-Cooled Reactors. IAEA-TECDOC--1238, pp:102-113[permanent dead link]
- ↑ Introduction to Flibe Energy: YouTube Video (~20 min) and PDF Archived 5 April 2012 at the Wayback Machine of slides used
- ↑ Introduction to Gas Turbines for Non-Engineers (see page 5)
- ↑ V. Dostal, M.J. Driscoll, P. Hejzlar, "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 27 December 2010. Retrieved 7 December 2011.
{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link) MIT-ANP-Series, MIT-ANP-TR-100 (2004) - ↑ Sandia National Laboratories: Supercritical CO2-Brayton Cycle
- http://www.appliedthermalfluids.com/home/brands-manufacturers/exxonmobil-aviation-jet-oils/mobil-jet-oils/[permanent dead link]
बाहरी कड़ियाँ
- US Patent 5309492 "Control for a closed cycle gas turbine system"
- Industrial Closed-cycle Gas Turbines for Conventional and Nuclear Fuel (1967)
- Brayton Lab on YouTube (at Sandia National Laboratories, 2014)
- "Aviation Jet Oils"[permanent dead link]
