ဓာတ်အားပေးစက်ရုံများ အကြောင်း (အပိုင်း-၃)

 ဒီတစ်ခေါက်ဖော်ပြသွားမှာကတော့ သဘာဝဓာတ်ငွေ့သုံးစက်ရုံများ (Gas Turbine Plants) အကြောင်းပဲ ဖြစ်ပါတယ်။

ဒီစက်ရုံတွေက လောင်စာကို များသောအားဖြင့် သဘာဝဓာတ်ငွေ့(Neutral Gas) ကို အသုံးပြုတာဖြစ်ပေမယ့် Heavy Oil, Disel, Propane, Hydrogen, Biogas, Synthesis Gas စတာတွေကိုလဲ အသုံးပြုကြပါသေးတယ်။

Combined Cycle Power Plant(CCPP) (Source: https://hotcore.info/act/kareff-101579.html)

ပုံကတော့ သဘာဝဓာတ်ငွေ့သုံး Combined Cycle Power Plant(CCPP) ဓာတ်အားပေးစက်ရုံပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ ဒီမှာလဲ အရင်အပိုင်းတွေမှာ ဖော်ပြခဲ့တဲ့ ရေနွေးငွေ့ဓာတ်အားပေးစက်ရုံ ပါဝင်နေတာကိုတွေ့ရမှာပါ။ သဘာဝ ဓာတ်ငွေ့နဲ့ လည်ပတ်လိုက်တဲ့ Gas Turbine က ထွက်လာတဲ့ အပူတွေက ၉၀၀ ကနေ ၁၁၀၀ ဒီဂရီဖာရင်ဟိုက် လောက်ရှိတာမို့ အဲဒီအပူတွေကို အလကားမဖြစ်အောင်  Steam Turbine နဲ့ဆက်ပြီး ဓာတ်အားထုတ်တာဖြစ်ပါတယ်။ အဲဒီလို Gas Turbine နဲ့ Steam Turbine ပေါင်းပြီး ဓာတ်အားထုတ်တာကိုပဲ Combined Cycle Power Plant(CCPP) လို့ခေါ်တာဖြစ်ပါတယ်။ ဒီစက်ရုံမျိုးမှာလည်း ရေနွေးငွေ့သုံးဓာတ်အားပေးစက်အပိုင်းက ယခင်ဖော်ပြခဲ့တာတွေနဲ့ အတူတူပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ Exhaust Gas သန့်စင်မှုကိုတော့ နိုက်ထရိုဂျင်အောက်ဆိုက်၊ ကာဗွန်မိုနောက်ဆိုက်၊ ဆလဖာဒိုင်အောက်ဆိုက်နဲ့ အခြား Organic Compound တွေကို သန့်စင်ရပါတယ်။

Gas Turbine တစ်ခုမှာ အဓိကပါဝင်တဲ့အပိုင်းတွေကတော့ Inlet Air System, Fuel Supply System, Compressor, Combustion System, Turbine, Exhaust System, Load Gear နှင့် Generator, Starter တို့ပဲဖြစ်ပါတယ်။

Inlet Air System ကတော့ Gas Turbine ထဲကို သွင်းမယ့်လေကို အညစ်အကြေး၊ အမှုန်အမွားတွေနဲ့ အခြား ဝင်ရောက်နိုင်တဲ့အရာတွေကို ဖယ်ရှားနိုင်ဖို့ လေစစ်စနစ်(Air Filtration System)၊ ဆူညံသံတွေကို လျော့ချမယ့် Silencer ၊ ပြင်ပလေအပူချိန်များနေရင် Inlet ဝင်တဲ့လေကိုအပူလျော့ပေးမယ့် အအေးခံပစ္စည်း (Evaporative Cooler or Chiller Coil) စတာတွေပါဝင်တဲ့အပိုင်း ဖြစ်ပါတယ်။ အမှုန်တွေကိုစစ်ရာမှာ 1 Micron အမှုန်တွေအထိ စစ်ချရ ပါတယ်။ အပြင်လေပူရင် အအေးခံတာကတော့ လေအေးသွားရင် Density ပိုလာတာမို လေပမာဏများများပိုရပြီး လောင်စာလောင်ကျွမ်းနှုန်းပိုရလို့ Turbine Output ရော သက်တမ်းရော ပိုရလာလို့ပါ။

Fuel Supply System ကတော့ သဘာဝဓာတ်ငွေ့ကို မီးလောင်ခန်းပို့ရာမှာ ဓာတ်ငွေ့၏ သတ်မှတ်ဖိအား(Pressure) နှင့် ဓာတ်ငွေ့စီးနှုန်း(Flow Rate) တို့ကို မှန်မှန်ကန်ကန်ရှိနေစေရေးအတွက် Hydraulic စနစ်သုံး Stop and control valves များအသုံးပြု၍ ထိန်းညှိပြုလုပ်ပေးတာ ဖြစ်ပါတယ်။

Fuel Supply System(Source:https://www.slideshare.net/mudassir23/gt-by-mna)

Compressor ကတော့ လေကို ဖိသိပ်လို့ရတဲ့ပုံစံ ပြုလုပ်ထားသော Turbine ကိုယ်ထည်မှာရှိတဲ့အသွားပြား (Stator Blade)နဲ့ ဝင်ရို့းပေါ်ရှိလည်နေတဲ့ အသွားပြား (Compressor Blade or Rotating Blade) တွေပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ Inlet က ဝင်လာတဲ့လေတွေကို ပုံမှန်လေထုဖိအားထက် ၁၁ ဆ မှ ၁၄ ဆ လောက်အထိ ဖိသိပ်လိုက်တာဖြစ်ပါတယ်။ Aero- derivative Gas Turbine တွေမှာဆိုရင် အဆ ၃၀ လောက်အထိ ဖိသိပ်ပါတယ်။

Combustion System ကတော့ လောင်စာအဝင်ခေါင်း (Fuel Nozzle)၊ ဖိသိပ်ထားတဲ့လေအဝင်ပေါက် (Atomizing Air Connections), မီးမြိုက်စနစ် (Spark Plug Ignition System) နဲ့ လောင်ကျွမ်းမှု အာရုံခံပစ္စည်း (Flame Detector) စသည်တို့ပါဝင်သော မီးလောင်ခန်း (Combustion Chamber) ပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ နောက်ပိုင်း Combustor Design တွေမှာတော့ လောင်စာနဲ့လေကို ကြိုရောပြီးမှ မီးလောင်ခန်းအတွင်းမှာ လောင်ကျွမ်းတာ ဖြစ်ပါတယ်။ ရောစပ်မှုကို ပိုပြီး ထိန်းညှိလို့ကောင်းအောင်ပါ။ လေနဲ့လောင်စာအချိုး(Air Fuel Ratio) က ၆၀: ၁ ဖြစ်ပါတယ်။ မီလောင်လို့ ထွက်လာမယ့် နိုက်ထရိုဂျင်ဒြပ်ပေါင်း(NOx)တွေကို လျော့ချနိုင်ဖို့ မီးလောင်ခန်းများများပုံစံ(Multiple Combustor Arrangement) ကို သုံးကြပါတယ်။

Gas Turbine(Source:https://www.energy.gov/sites/default/files/turbine_drawing.jpg) 

Gas Turbine (Source:https://cdn.britannica.com/76/24076-004-AFCC772A/gas-turbine-engine.jpg?s=1500x 700 &q=85)

Turbine ကတော့ အထက်က Compressor လိုပဲ ကိုယ်ထည်မှာရှိတဲ့အသွားပြား (Stator Blade)နဲ့ ဝင်ရို့းပေါ်ရှိ လည်နေတဲ့ အသွားပြား (Compressor Blade or Rotating Blade) တွေနဲ့လုပ်ထားပြီး မီးလောင်ခန်းထဲကထွက်လာတဲ့ အပူငွေ့တွေနဲ့ လည်ပတ်နိုင်အောင်လုပ်ထားတဲ့ပုံစံဖြစ်ပါတယ်။ လည်ပတ်နေတဲ့ တာဘိုင်ဝင်ရိုး(Turbine Shalf) က လျှပ်စစ်ထုတ်ပေးမယ့် Generator နဲ့ရော လေဖိသိပ်တဲ့ Compressor နဲ့ရော တစ်ဆက်တည်းဖြစ်တာမို့ ယေဘုယျအားဖြင့် Turbine ကထုတ်လိုက်တဲ့အားကို အဲဒီနှစ်ခုက တစ်ဝက်စီ သုံးတာဖြစ်ပါတယ်။

Source: https://www.ge.com/content/dam/gepower-new/global/en_US

Exhaust System ကတော့ Turbine အထွက်မှာ အိပ်ဇောဓာတ်ငွေ့လက်ခံလွဲပြောင်းသည့်အုံ (Exhaust Plenum or Exhaust Diffuser) တပ်ဆင်ထားပြီး ထွက်လာတဲ့ အိပ်ဇောဓာတ်ငွေ့တွေကို ဓာတ်ငွေ့ပိုက်မြောင်း(Gas Ductwork)နဲ့ ရေနွေးငွေ့ထုတ်ပေးမယ့် Heat Recovery Steam Generator (HRSG) ထဲကို ဆက်ပို့တာဖြစ်ပါတယ်။

Loadgear ကတော့ Modular Type Gas Turbine တွေနဲ့ 4 Pole အသုံးပြုတဲ့ Generator တွေနဲ့တွဲမောင်းတဲ့နေရာ တွေမှာ လည်ပတ်နှုန်းကို လျှော့ချဖို့အတွက် သုံးတာဖြစ်ပါတယ်။

Generator ကတော့ Turbine လည်တဲ့ Shalf ပေါ်မှာပဲ Rotor ကို တပ်ထားတာမို့ Turbine လည်တဲ့အတိုင်းလိုက်လည်ပြီး Mechanical Energy ကနေ Electrical Energy ကို ပြောင်းပေးတာ ဖြစ်ပါတယ်။ အရင်ဖော်ပြခဲ့သလိုပဲ High Speed Generator ဖြစ်လို့ Magnetic Pole အနေနဲ့တော့ 2 pole, 4 pole ပဲ ရှိပါတယ်။

Starter ကတော့ ပြင်ပက Electric Motor သို့မဟုတ် Disel Engine ဖြစ်ပါတယ်။ Gas Turbine စတင်လည်ပတ် နိုင်ဖို့အတွက် လုံလောက်တဲ့ လည်ပတ်အား(60 to 80 %) ရရှိဖို့ သုံးတာဖြစ်ပါတယ်။ Compressor, Fuel Supply System, Lubrication System စတာတွေက Turbine လည်ပတ်အားနဲ့အတူတူ အလုပ်လုပ်တာမို့ ဖြစ်ပါတယ်။