الكثير من الجزيئات الغازية التي تحوم حولنا جميعا وإنه لشيء رائع أن تشعل المصابيح وتحصل على الإنارة…. ذلك بسبب الهواء مع وفرة الغاز الطبيعي أو أنواع الوقود الأخرى من المكونات ، التي تجمع في توربينات الغاز لتدوير المولد من أجل إنتاج الطاقة الكهربائية المتناوبة.
إذا تتبعت الكهرباء التي تستعملها في البيت أو في العمل وذلك من خلال خطوط الكهرباء الخاصة بمحطة الطاقة ، سترى أن العملية على الأرجح تبدأ مع عمل التوربينات الغازية…. إنه عبارة عن قلب محطة توليد الكهرباء.
ماهو التوربين؟
التوربينات عبارة عن مجموعة معقدة من الشفرات الثابتة والمتحركة والدائرة الهوائية ، وعندما يتوسع غاز الاحتراق الساخن من خلال التوربين ، فإنه يدور الشفرات الدوارة ، وتعمل هذه الشفرات الدوارة وظيفتين مزدوجة : فهي تدفع الضاغط لسحب الهواء المضغوط إلى قسم الاحتراق ، وكذلك تقوم بتدوير مولد لإنتاج الكهرباء.
ماهي مكونات التوربين الغازي؟
إن توربينات الاحتراق (الغاز) هذه التي يتم تركيبها في العديد من محطات الطاقة الكهربائية التي تعمل بالغاز الطبيعي هي عبارة عن آلات معقدة ، تتكون في الأساس من 3 أقسام رئيسية :
- الضاغط
- غرفة الإحتراق
- التوربين
 |
| توربين الغاز |
كيفية عمل التوربينات الغازية في إنتاج الكهرباء
اولا يتم سحب الهواء من خلال نهاية التوربين وفي قسم الضاغط من التوربين كل هذه الجزيئات تتقلص معا ، وهذا مشابه لمضخة الدراجة في ضغط الهواء داخل الإطارات ، ومنه يصبح الهواء مقلصا داخل التوربين ولديه سخونة وضغط عالي.
بعد ذلك يتم حقن الوقود في غرفة الإحتراق حيث يمزج مع الهواء المضغوط الساخن ويحترق ، وتدعى هذه بالطاقة الكيميائية وهذا أساسا مايحدث في محرك سيارتك العائلية لكن بقوة لا تتجاوز 220 حصانا ، أما في التوربين لأكثر من 600 ألف حصانا وهذا في الواقع مشابه تماما لمحركات التوربين في الطائرات النفاثة.
بهذا الإحتراق ينتج عنه غاز ذو قوة ضغط وحرارة عالية تمر عبر مجموعة من شفرات المروحة ، وبالتالي تقوم بتدوير رمح الغزل ب 3600 دورة في الدقيقة وهكذا يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة ميكانيكية.
ويرتبط رمح الغزل من التوربينات بالمولد الكهربائي الذي يدور ويحول هذه الطاقة إلى ما يكفي من الكهرباء.
ذلك المولد لديه مغناطيس كبير تحيط به لفائف من الأسلاك النحاسية ، وعندما يحصل المغناطيس على سرعة دوران عالية فإنه يخلق مجال مغناطيسي قوي الذي يصطف الإلكترونات حول اللفائف ويسبب لهم التحرك ، وهكذا يتم تحويل الطاقة الميكانيكية الدوارة إلى طاقة كهربائية لأن تحرك الإلكترونات حول السلك ينتج عنه الكهرباء.
 |
| محطة توليد الكهرباء |
في ما يسمى عملية الدورة المركبة في محطة توليد الكهرباء توربينات الغاز يمكن استخدامها في تركيبة مع التوربينات البخارية لتوليد المزيد من الطاقة بنسبة 50 بالمئة ، حيث يتم إستخدام العادم الساخن المتولد من توربينات الغاز في توليد البخار والمرجل ( الغلاية ) ، الذي يقوم بتدوير بعد ذلك شفرات التوربينات البخارية المرتبطة برمح الغزل الخاص بهم الذي يقوم بتدوير المولد الكهربائي.
ما ينتهي بك الأمر ، هذا النظام هو الأكثر كفاءة في تحويل الوقود إلى طاقة كهربائية…. حيث كانت هذه أبسط طريقة للتعامل مع الأجزاء الرئيسية من التوربينات الغازية وباعتبارها واحدة من أكثر الآلات تطورًا من صنع الإنسان ، فإن التوربينات الغازية تستحق المزيد من التفصيل.
وتوجد أيضا تقنيات مختلفة تستخدمها بعض الشركات المصنعة كتقنية خاصة بهم ولم يتم أخذها في الاعتبار في هذه المقالة.
المدون : ب. عبدالوهاب