Efficacité thermique affectée par le hertz (turbine à gaz)

Prenez la turbine à gaz LMS100 par exemple. Pourquoi le rendement change-t-il lors de la génération de puissance sous forme d'onde 50 ou 60hz?

L'impact de la fréquence nette sur l'efficacité GT est multiple. Mais cela dépend aussi de l'architecture GT.

Les effets suivants ont également une incidence sur l'efficacité même si les versions 50 et 60 Hz ont leur propre conception afin de pouvoir les utiliser à leur point de conception (performances optimales).

Les dérivés aéro-dérivés pour 50 et 60 Hz utilisent généralement le même "générateur de gaz" mais diffèrent dans la turbine de puissance. La turbine de puissance ne se trouve pas sur le même arbre / rotor que le générateur de gaz. Cela signifie que la version 60Hz tournera plus vite. Sans entrer dans les détails aérodynamiques, l'efficacité d'une turbine augmente avec une vitesse supérieure. En plus de cela, vous verrez également que la version 60Hz a également une puissance de sortie plus élevée.

Les GT industrielles (pour une puissance plus élevée) sont conçues pour que le générateur et le GT soient sur le même rotor / arbre. Afin d'utiliser autant de conceptions dans une version à 50 et 60 Hz, les fabricants modifient généralement les GT, ce qui signifie que le nombre de Mach est maintenu constant. Cela signifie qu'une version 50Hz d'un modèle donné aura une puissance de sortie plus élevée et aura également une efficacité légèrement supérieure. Cela s'explique par le fait que les plus gros moteurs ont des tolérances relativement réduites par rapport aux plus petits moteurs (60Hz).

Dans les turbines à gaz, le rendement maximal est atteint à une vitesse de conception donnée. Lorsqu'une turbine à gaz est utilisée pour entraîner un alternateur, le réducteur est conçu en fonction de la vitesse de conception optimale de la turbine, de la fréquence et du nombre de pôles de l'alternateur. Dans le cas de deux pôles et de 50Hz, la vitesse de l'alternateur est de 3000 rpm, mais si la fréquence est de 60 Hz, la vitesse est de 3600 tr / min. Si le même réducteur est utilisé, la vitesse de travail de la turbine variera de 20%. Par conséquent, lors de la conception du réducteur, un choix de fréquence doit être effectué.