応用機械工学ジャーナル

概要

蒸気注入によるブレイトンサイクルと逆ブレイトンサイクルのエクセルギー解析

ベテルマル EH、ファーハット S、アグニュー B

世界的な経済と社会の発展により、電力需要が高まっています。ガスタービンは多くの社会で重要な役割を果たしており、発電の要件が増加するにつれて、ガスタービンの出力と熱効率も向上する必要があります。この論文では、燃焼室に蒸気を注入するブレイトンサイクルと逆ブレイトンサイクルを組み合わせた場合のエクセルギー解析の研究により、ガスタービンの性能を向上させる方法の1つを紹介します。動作条件（圧縮比と周囲温度）の変化がガスタービンの性能（熱効率、出力）に与える影響を調査し、結果をエクセルギーとエクセルギー破壊の解析式を使用して、同じサイクルであるが噴射を行わない場合と比較しました。ガスタービンの性能モデルのプログラミングは、市販のソフトウェアIPSEproを使用して開発されました。解析により、最高のエクセルギー破壊は燃焼室で発生することがわかりました。さらに、蒸気注入を使用することで、効率が11％、出力が57％向上し、周囲温度の上昇とともに直線的に減少しました。しかし、蒸気噴射により燃料消費量と発熱量が増加するため、サイクル性能に関する熱力学的パラメータは経済的に実現可能であり、ガスタービンの運転に有益です。