Tổ máy phát điện diesel là thiết bị quan trọng trong công nghiệp hiện đại và cung cấp điện năng, với hiệu suất và năng lực được cải thiện liên tục nhờ sự phát triển kỹ thuật. Trong đó, bộ tăng áp tuabin đóng vai trò then chốt trong việc nâng cao hiệu suất của tổ máy phát điện diesel. Bài viết này sẽ phân tích chi tiết các đặc điểm của bộ tăng áp tuabin, bao gồm cấu trúc, nguyên lý hoạt động, cải thiện hiệu suất và bảo dưỡng.

1. Cấu trúc của bộ tăng áp tuabin

Bộ tăng áp tuabin bao gồm hai phần chính: máy nén khí và tuabin, được kết nối với nhau qua một trục chung, tạo thành một khối thống nhất.

• Phần máy nén khí: Gồm bánh công tác ly tâm, bộ khuếch tán, vỏ tuabin và các thiết bị niêm phong. Phần này nén không khí bên ngoài để tăng mật độ và áp suất.
• Phần tuabin: Bao gồm vỏ tuabin, bánh công tác dòng chảy hướng trục và trục tuabin. Trục tuabin được hàn liền với bánh công tác bằng phương pháp ma sát để đảm bảo ổn định và đáng tin cậy khi quay với tốc độ cao.

2. Nguyên lý hoạt động

Bộ tăng áp tuabin hoạt động dựa trên nguyên tắc sử dụng khí thải để nén không khí.

• Khi tổ máy phát điện diesel hoạt động, khí thải từ động cơ được dẫn vào tuabin, chuyển đổi năng lượng nhiệt và áp suất tĩnh của khí thải thành động năng, làm quay bánh công tác của tuabin.
• Chuyển động quay này được truyền tới bánh công tác của máy nén khí thông qua trục chung, tạo ra hiện tượng hút không khí từ bên ngoài vào và nén nó.
• Không khí nén được đưa vào xi-lanh của động cơ, trộn với nhiên liệu và đốt cháy, giúp tăng công suất và hiệu suất động cơ.

3. Ưu điểm của bộ tăng áp tuabin

1. Tăng công suất và mô-men xoắn: Bộ tăng áp có thể tăng công suất động cơ lên tới 40% hoặc hơn mà không cần tăng dung tích xi-lanh.
2. Cải thiện hiệu quả đốt cháy: Tăng mật độ không khí và áp suất giúp động cơ đốt cháy hiệu quả hơn, giảm lượng nhiên liệu tiêu thụ từ 3-5%.
3. Giảm phát thải: Hiệu quả đốt cháy cao hơn giúp giảm lượng khí thải độc hại như hạt bụi và NOx, hỗ trợ đạt tiêu chuẩn phát thải cao hơn.
4. Bù đắp độ cao: Ở vùng cao, không khí loãng có thể làm giảm hiệu suất động cơ, nhưng bộ tăng áp tuabin duy trì áp suất và mật độ không khí ổn định, đảm bảo hiệu suất.

4. Bảo dưỡng và yêu cầu kỹ thuật

Sử dụng bộ tăng áp tuabin đòi hỏi bảo dưỡng cẩn thận:

• Kiểm tra và thay dầu bôi trơn định kỳ: Đảm bảo các ổ trục và trục quay hoạt động trơn tru.
• Thử cân bằng động: Sau khi lắp ráp, cần kiểm tra cân bằng động để đảm bảo hoạt động ổn định ở tốc độ cao.
• Kiểm tra kết nối: Đảm bảo sự khớp nối chặt chẽ giữa bộ tăng áp, hệ thống khí thải và hệ thống bôi trơn để tránh rò rỉ khí hoặc dầu.

5. Ứng dụng công nghệ tiên tiến

Hiện nay, các bộ tăng áp hiện đại áp dụng công nghệ tuabin biến hình học (VGT), điều chỉnh góc và diện tích cánh tuabin để kiểm soát áp suất và lưu lượng khí, cải thiện hiệu quả và phản hồi của động cơ. Ngoài ra, vật liệu chịu nhiệt cao và quy trình sản xuất tối ưu cũng giúp tăng độ bền và hiệu suất của bộ tăng áp.

Kết luận

Bộ tăng áp tuabin trên tổ máy phát điện diesel là thiết bị mang lại nhiều lợi ích vượt trội như tăng công suất, giảm phát thải và tiết kiệm nhiên liệu. Tuy nhiên, cần chú ý đến bảo dưỡng và lắp đặt đúng cách để đảm bảo hoạt động ổn định và lâu dài. Trong tương lai, với sự phát triển không ngừng của công nghệ, bộ tăng áp tuabin sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện hiệu suất và giảm chi phí vận hành của tổ máy phát điện diesel, mang lại nguồn năng lượng đáng tin cậy và hiệu quả cho công nghiệp và sản xuất.