Разработка газотурбинных энергоустановок с низким выбросом вредных веществ в атмосферу по-прежнему остается весьма актуальной задачей. Исследователи Пермского Политеха представили систему горения нестандартных (нетоварных) топлив при низких температурах, которая поможет снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.
Исследование опубликовано в журнале «Problems of the Regional Energetics 2021».
Неотъемлемой частью любой газотурбинной установки открытого типа является двухзонная камера сгорания с низким уровнем выбросов. Чтобы турбина сохранила свою работоспособность при высокой температуре, необходимо организовывать систему ее охлаждения. Предложенный Пермским Политехом метод позволит проще и легче конструировать установки низкотемпературного горения за счет процесса сжигания, который будет происходить при температуре 1000–1200 градусов (соответственно, охлаждение не требуется), уменьшая при этом выбросы угарного газа и оксидов азота.
Предложенная методика была апробирована на установках полезной мощностью 200 и 400 киловатт, были проведены инженерные, численные и экспериментальные исследования с использованием нефтяного газа.
— Мы рассматривали вопрос сжигания нефтяных газов на месторождениях для выработки электроэнергии для нужд самих месторождений. Сейчас на многих из них стоят американские установки Capstone Turbine Corporation, но они не рассчитаны на нефтяные газы, поэтому быстро ломаются, а закупка деталей и их доставка не всегда выгодны предприятиям, — сообщила инженер, аспирант кафедры ракетно-космической техники и энергетических систем Алена Шилова.
По словам ученых, в подобных установках можно будет сжигать не только нефтяной и природный газ, но и нестандартные топливные газы, такие как синтезированный газ, газы мусорных свалок. Кроме того, разработку можно будет применять в нефтеперерабатывающей, газодобывающей, металлообрабатывающей, лесной и деревообрабатывающей, металлургической отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве и при утилизации отходов
