กังหันก๊าซ GE LMS100 นวัตกรรมเทอร์ไบน์อนุพันธ์อากาศยานประสิทธิภาพสูง

GE LMS100 เป็นกังหันก๊าซประเภทอนุพันธ์อากาศยาน (Aero-derivative gas turbine) ที่ผลิตโดย GE Vernova ซึ่งถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าในระดับอุตสาหกรรม โดยการนำเทคโนโลยีจากเครื่องยนต์เจ็ทของเครื่องบินมาประยุกต์ใช้เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพและความยืดหยุ่นในการทำงานที่สูงกว่ากังหันก๊าซแบบอุตสาหกรรมดั้งเดิม

การออกแบบและพัฒนาทางวิศวกรรม

GE LMS100 ถูกสร้างขึ้นโดยการผสมผสานส่วนประกอบจากเทคโนโลยีที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้สมรรถนะสูงสุด โดยมีโครงสร้างหลักประกอบด้วย:

• คอมเพรสเซอร์แรงดันต่ำ (Low-pressure compressor): นำมาจากกังหันก๊าซอุตสาหกรรมรุ่น 6FA
• ระบบระบายความร้อนระหว่างขั้น (Intercooler): ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการอัดอากาศ
• ซูเปอร์คอร์ (Supercore): ประกอบด้วยคอมเพรสเซอร์แรงดันสูง, โครงยึดส่วนท้ายคอมเพรสเซอร์, กังหันแรงดันสูง และกังหันแรงดันกลาง ซึ่งซูเปอร์คอร์นี้เป็นการพัฒนาต่อยอดมาจากรุ่น LM6000 ซึ่งมีพื้นฐานมาจากเครื่องยนต์ CF6-80C2 ที่ใช้ในเครื่องบิน
• กังหันกำลัง (Power turbine): ส่วนที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานก๊าซเป็นพลังงานกลเพื่อหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

สมรรถนะและคุณลักษณะเด่น

รุ่น LMS100 PA สามารถผลิตกำลังไฟฟ้าได้ประมาณ 100 เมกะวัตต์ (MW) โดยมีประสิทธิภาพทางความร้อนประมาณ 46% LHV ในการทำงานแบบวัฏจักรเปิด (Open cycle operation) จุดเด่นที่สำคัญที่สุดของ LMS100 คือความสามารถในการเร่งกำลังการผลิตจนถึงระดับสูงสุดได้ภายในเวลาไม่ถึง 10 นาที ซึ่งทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตไฟฟ้าเพื่อรองรับความต้องการที่พุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว (Peaking power plant)

การควบคุมมลพิษและการดำเนินงาน

GE ได้พัฒนารุ่นย่อยของ LMS100 เพื่อตอบโจทย์ด้านสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกัน:

• LMS100 PA: ใช้ระบบฉีดน้ำ (Water injection) เพื่อควบคุมการปล่อยก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ (NOx)
• LMS100 PB: ใช้ห้องเผาไหม้แบบ Dry Low NOx (DLE) ซึ่งไม่ต้องใช้น้ำในการลดมลพิษ โดยรุ่น PB นี้เริ่มเข้าสู่การดำเนินงานเชิงพาณิชย์ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2556 (ค.ศ. 2013)

ประวัติการติดตั้งและการใช้งาน

กังหันก๊าซ LMS100 เครื่องแรกเริ่มดำเนินงานเชิงพาณิชย์ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2549 (ค.ศ. 2006) และเครื่องที่สองในปี พ.ศ. 2551 (ค.ศ. 2008) ปัจจุบันมีการติดตั้งใช้งานในหลายประเทศทั่วโลก เช่น สหรัฐอเมริกา (เท็กซัส, แคลิฟอร์เนีย, คอนเนตทิคัต, แอริโซนา), แคนาดา, ชิลี, อาร์เจนตินา, นิวซีแลนด์, ออสเตรเลีย และรัสเซีย