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
Нефтяник «Газпром нефти»

Тяжелую нефть превратили в легкую с помощью ядерной энергии

2 мин. чтения
Первый российский вездеход на водородном топливе Московского физико-технического института (МФТИ)

Представлен первый российский вездеход с водородным двигателем

1 мин. чтения

«Инвестиции в освоение трудноизвлекаемых запасов на малых и средних месторождениях позволят избежать дефицита ресурсов»

6 мин. чтения
— самое северное разрабатываемое материковое месторождение нефти России

Кубанские ученые разработали мобильную установку для ремонта скважин

2 мин. чтения

Как трилобиты, аммониты и другие древние животные попали в метро Санкт-Петербурга

1 мин. чтения

В Красноярске вырастили «бамбуковые» трубки, чтобы генерировать больше водорода

1 мин. чтения

В Новосибирске собрали мощный топливный элемент размером меньше шариковой ручки

1 мин. чтения

Фестиваль энергетики, идей и изобретений: как «ЭнергоТехноФест» познакомил изобретателей с инвесторами

1 мин. чтения

Московские ученые «соткали» сверхтонкий материал для энергоемких аккумуляторов

1 мин. чтения

В Новочеркасске из яблочного жмыха создали материал для суперконденсаторов

1 мин. чтения