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

Ток для недр: на российском месторождении запустили первый в стране электрический флот гидроразрыва пласта

2 мин. чтения

Кто управляет установками размером с дом?

1 мин. чтения

Эксперт по экологической ответственности бизнеса Алексей Книжников рассказал, как виды-индикаторы помогают сохранять природу Восточной Сибири

2 мин. чтения
Министр энергетики Российской Федерации Сергей Цивилев

«У нас есть все технологии, чтобы создать в России новую индустрию энергоэффективности»

1 мин. чтения
Водитель заряжает электромобиль на станции сети «Розетка»

«Дата-центры и электротранспорт ускоряют развитие энергетики»

1 мин. чтения

«Технологическая независимость открывает путь к технологическому лидерству»

1 мин. чтения

Космические «призраки» помогли ученым заглянуть внутрь промышленного оборудования без остановки производства

2 мин. чтения
Фото: Анатолий Стребелев / Росконгресс

От диагностики двигателей до цифровых двойников: на РЭН показали технологии будущего для энергетики

2 мин. чтения

Подземная «многоэтажка» для серверов: в Кузбассе предложили размещать дата-центры в угольных карьерах

1 мин. чтения

Виртуальная смена: в России разработали проект компьютерного тренажера для операторов НПЗ

1 мин. чтения