गैस टर्बाइन पावर प्लांट मुख्य रूप से निम्नलिखित में से किस ईंधन का उपयोग करता है?

Question

Examoogle · Accepted Answer

D: प्राकृतिक गैस और तरल पेट्रोलियम ईंधन

Explanation & Concepts:
गैस टर्बाइन पावर प्लांट मुख्य रूप से उच्च श्रेणी के तरल या गैसीय ईंधन, जैसे प्राकृतिक गैस, मिट्टी का तेल (केरोसिन) या डीजल का उपयोग करते हैं, जो स्वच्छ दहन प्रदान करते हैं। इन ईंधनों को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि वे टर्बाइन ब्लेड पर कार्बन जमाव को कम करते हैं, जिससे दीर्घकालिक परिचालन दक्षता सुनिश्चित होती है।

Working Principle: गैस टर्बाइन ब्रेटन चक्र (Brayton cycle) पर कार्य करता है। संपीड़ित हवा को एक दहन कक्ष में ईंधन के साथ मिलाया जाता है जहाँ इग्निशन होता है, जिससे गैस की एन्थैल्पी बढ़ जाती है। यह उच्च-दबाव, उच्च-तापमान वाली गैस यांत्रिक शाफ्ट कार्य उत्पन्न करने के लिए टर्बाइन ब्लेड के माध्यम से फैलती है, जो फिर कंप्रेसर और एक इलेक्ट्रिक जनरेटर को चलाती है।

Key Formulas: $\eta_{th} = 1 - \frac{1}{(r_p)^{(\gamma-1)/\gamma}}$ — आदर्श ब्रेटन चक्र की दक्षता; $W_{net} = W_{turbine} - W_{compressor}$ — चक्र का शुद्ध कार्य आउटपुट

Key Points: प्राकृतिक गैस अपने स्वच्छ जलने वाले गुणों के कारण सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला ईंधन है।; तरल पेट्रोलियम ईंधन (जैसे डीजल या केरोसिन) विश्वसनीय विकल्पों के रूप में काम करते हैं, विशेष रूप से पीकिंग पावर प्लांट के लिए।; कोयले जैसे ठोस ईंधन का उपयोग सीधे पारंपरिक गैस टर्बाइन में नहीं किया जा सकता है क्योंकि उच्च गति वाले टर्बाइन ब्लेड पर राख के कारण घिसाव होता है।; ब्लेड के घिसाव और थर्मल थकान से बचने के लिए उच्च दहन दक्षता महत्वपूर्ण है।

Advantages: उच्च शक्ति-से-वजन अनुपात; तेजी से स्टार्टअप और शटडाउन की क्षमता; भाप (स्टीम) पावर प्लांट की तुलना में कम प्रारंभिक स्थापना लागत

Disadvantages: कंबाइंड साइकिल प्लांट की तुलना में कम समग्र थर्मल दक्षता; उच्च गुणवत्ता वाले, महंगे ईंधन पर निर्भरता; परिवेश के वायु तापमान के प्रति संवेदनशील

Applications: पीक लोड बिजली उत्पादन; विमान प्रणोदन (जेट इंजन); वितरित ऊर्जा प्रणालियाँ

Additional Info: गैस टर्बाइन में दहन तापमान टर्बाइन ब्लेड की धातुकर्म सीमाओं द्वारा सीमित होता है।. विकल्प A गलत है क्योंकि चूर्णित कोयले को टर्बाइन में उपयोग करने से पहले जटिल गैसीकरण प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।. विकल्प B आंशिक रूप से सही है लेकिन विकल्प D की तुलना में कम व्यापक है, जो प्राथमिक ईंधन श्रेणियों को कवर करता है।

Answer: D सही है — गैस टर्बाइन पावर प्लांट टर्बाइन ब्लेड को कण संदूषण और घिसाव से बचाने के लिए गैसीय या स्वच्छ तरल ईंधन पर काम करते हैं।

Exam Tip: प्रतियोगी परीक्षाओं में, याद रखें कि गैस टर्बाइन स्वच्छ ईंधन के पर्यायवाची हैं; यदि कोयला शामिल है, तो प्रक्रिया में बाहरी दहन या गैसीफायर (IGCC प्लांट) शामिल होना चाहिए।

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Option A: कोयला और पीट

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Option B: मिट्टी का तेल (केरोसिन) और डीजल तेल और अवशिष्ट तेल

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Option C: गैस तेल

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