EJECTOR INCORPORATION TO ENHANCE THE THERMODYNAMIC PERFORMANCE

OF A 285MW GAS TURBINE UNIT



Giuma Fellah

Department of Mechanical and Industrial Engineering,
Faculty of Engineering, University of Tripoli

E-mail: - g.fellah@uot.edu.ly

الملخص



يعتبر ارتفاع درجة حرارة المحيط الجوي من العوامل المؤثرة سلبا على أداء محطات التربينات الغازية حيث تقل الكفاءة والقدرة المحصلة بشكل ملحوظ الأمر الذي قد يشكل تحديا للمشغلين لتوفير الطاقة للمستهلكين خصوصا عند الأحمال القصوى للشبكة.
يهدف هذا العمل إلى دراسة تحسين أداء محطة السرير الغازية ذات القدرة الأسمية 285 ميجاوات وذلك عن طريق حقن بخار الماء في غرفة الاحتراق باستخدام منفث، حيث يتم استخدام غازات العادم كمصدر لتوليد بخار الماء. ولغرض الدراسة، تم اختيار درجة حرارة محيطية 15 درجة سيلسيس (ايزو) و 50 درجة سيلسيس (المناطق الحارة).
بينت النتائج انه هناك قيمة مثلى لنسبة الجر تكون عندها الكفاءة ذات قيمة قصوى والصرف النوعي للوقود ذا قيمة دنيا.


ABSTRACT



The performance of gas turbines, mainly the output power and efficiency, are affected considerably by the ambient temperature, where, they deteriorate as the ambient temperature rises. This could be a challenge especially for periods of peak load demand.
One way to enhance the performance of gas turbine power plants is by injecting steam into the combustion chamber. In this work, an ejector is integrated to inject steam into the combustion chamber of a gas turbine power unit. The exhaust gases of the gas turbine are employed as the energy source to generate the steam. For the analysis, two environmental temperatures are selected, 15oC (ISO condition) and 50oC (hot climate zone).
The aim of the current work is to enhance the thermodynamic performance of an existing 285MW gas turbine unit. Results show a specific value for the entrainment ratio at which the thermal efficiency and hence the specific fuel consumption emerge optimum values.