Новости

Ученые из Перми разработали модель устройства для повышения эффективности газотурбинных электростанций

26 декабря 2022

Газотурбинные электростанции работают за счет сжигания природного или попутного нефтяного газа. Топливо вместе с воздухом под давлением от 20 атмосфер подаются в камеру сгорания газотурбинной установки, где после нагрева почти до тысячи градусов она воспламеняется. Образовавшиеся газообразные продукты сгорания с высокой скоростью устремляются на лопатки турбины и вращают ее: так тепловая энергия преобразуется в механическую.

Через вал турбины механическая энергия передается электрогенератору, вращение которого приводит к генерации электричества, направляемого в потребительскую сеть. 

После того, как нагретые газы попали на лопасти турбины, они все еще остаются горячими. В комбинированных газотурбинных установках эти газы направляют в парогенератор, где они нагревают воду и превращают ее в пар, который затем попадает в паровую турбину. Она крутится на более низких оборотах, но генерирует электричество, увеличивая КПД всей станции.

Комбинированные газотурбинные установки можно использовать не везде: они занимают много места. Чтобы полезно использовать энергию отработанных газов, ученые из Пермского политеха предложили применять их для нагрева газовоздушной смеси, подаваемой в камеру сгорания, и разработали для этого теплообменник.

Теплообменник Пермского политеха представляет собой множество трубочек, расположенных в шахматном порядке. Через одну половину трубок, расставленных на условных «черных квадратах», подается воздух или газовоздушная смесь, которую нужно нагреть, а через вторую половину, на «белых квадратах», поступают отработанные горячие газы с турбины. Происходит теплообмен: распределенные в пространстве трубки с газом нагревают трубки с воздухом до нужной температуры, и он подается в камеру сгорания.

Пока разработка находится на стадии математической модели и экспериментальных исследований. В будущем, по словам исследователей, она позволит уменьшить габариты газотурбинной установки, увеличит срок ее службы и экономичность работы.

0
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
0
0
Читать также

Цифровая алхимия: искусственный интеллект ускорил разработку моторных масел в шесть раз

1 мин. чтения

Скважина желаний: чего хотят сотрудники нефтегазовой отрасли на свой профессиональный праздник

4 мин. чтения

Цифровые технологии помогли найти нефть там, где ее уже не ждали

1 мин. чтения

Россияне назвали ледокол и атомный реактор символами будущего страны

1 мин. чтения
Произведения искусства на фоне геологических пейзажей древней Земли. Изображение сгенерировано нейросетью

От Гондваны до Пангеи: пейзажи древней Земли, превращенные в арт-объекты

3 мин. чтения

Сотни километров энергии: в Приморье запустили новую ЛЭП и подстанцию «Варяг»

1 мин. чтения

Легкий, прочный, огнестойкий: как одеваются профессиональные гонщики

3 мин. чтения

Второе дыхание циклона: ученые создали фильтр для горячих газов с системой регенерации

1 мин. чтения

Сжатый воздух расчистил путь: новая буровая на треть ускорила создание скважин в вечной мерзлоте

1 мин. чтения
Эволюция электронной музыки — от блюза до искусственного интеллекта. Изображение сгенерировано нейросетью

От рок-н-ролла до нейросетей: как технологии изменили музыку

4 мин. чтения