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

Луна или Сахалин — куда водород добрался раньше? Узнайте из самого «легкого» квиза

1 мин. чтения

В Москве пройдет электрофорум об искусственном интеллекте, зарядных станциях и технологиях будущего

1 мин. чтения

Экология как технология: в Петербурге обсудят будущее промышленности

1 мин. чтения

Китайские ученые превратили башни ветрогенераторов в гравитационные накопители энергии

1 мин. чтения
Пробирки с водой в лаборатории. Фото: iStock

Умный фильтр: российские ученые вырастили «наносито» для очистки нефти и воды

2 мин. чтения
Паровая турбина. Фото: iStock

Российские энергомашиностроители выпустят семь газовых турбин для электростанций в 2026 году

1 мин. чтения

Они уже здесь: технотренды, которые изменят мир в ближайшем будущем

3 мин. чтения
Сотрудники центра управления добычей

Эксперт по технологиям в нефтегазовой отрасли Кирилл Богачев рассказал о преимуществах цифровых модулей управления добычей нефти

1 мин. чтения
Оренбургское месторождение компании «Газпром нефть»

В России систему управления добычей уместили в миниатюрную плату

1 мин. чтения

Как Неглинная давала Москве энергию — и куда она исчезла

3 мин. чтения