Компания «Силовые машины» разработала и приступила к испытаниям экспериментального горелочного устройства* камеры сгорания для первой в России газотурбинной установки (ГТУ) на метано-водородном топливе – ГТЭ-65В.

«Силовые машины» инициировали разработку газовой турбины, которая будет использовать водород в качестве топлива. Для этого ведется разработка горелочных устройств и камеры сгорания — это основной конструктивный элемент, который требует проведения испытаний. Для этих целей используется специальный стенд, оснащенный различными датчиками для измерения температуры, пульсаций давления и других параметров», – отметил генеральный конструктор «Силовых машин» Александр Ивановский.

В качестве топлива на первых пуско-наладочных испытаниях используется метан. Оба контура подачи топлива работают хорошо, происходит стабильное горение, полученные данные соответствуют расчетным значениям. После серии экспериментов на метане в топливо будут постепенно добавлять водород, увеличивая процентное соотношение с метаном и изучая характеристики горения. По итогам испытаний планируется довести долю водорода до 90-100%.

Одна из наиболее важных частей испытываемой конструкции – жаровая труба – изготовлена из жаропрочного материала и предназначена для работы при температуре свыше тысячи градусов по Цельсию. За счет оригинальной системы подвода топлива в совокупности с высокотехнологичными датчиками удалось добиться повышенной безопасности процесса горения, что крайне важно при использовании в качестве топлива водорода.

Оригинальность разработки состоит также в том, что конструкция полностью модульная и разборная. Это позволит оперативно производить ее доработку для получения наилучших результатов. На данном горелочном устройстве будут отработаны все математические модели, что позволит точнее рассчитать камеру сгорания газовой турбины на метано-водородном топливе и минимизирует вероятность ошибки при переходе от опытной горелкик полноразмерной камере сгорания.

В ходе испытаний предстоит экспериментально подтвердить правильность выбора методики расчета горения метано-водородной смеси, разработать и проверить решения по оптимизации конструкции горелочного устройства для решения проблем акустических пульсаций и обеспечения требуемого уровня выбросов оксидов азота NOx. Разработку технического проекта камеры сгорания газотурбинной установки предполагается завершить в 2023 году, после чего на промышленном предприятии будет изготовлен опытный образец жаровой трубы газотурбинной установки.

Как показали предварительные исследования, использование метано-водородной смеси с долей водорода 40-50% увеличит мощность газотурбинной установки примерно на 10%. Такие энергоустановки можно будет в перспективе использовать на крупных промышленных предприятиях, для тепло и электроснабжения малых городов или жилых районов мегаполисов.

*Горелочное устройство является важной частью камеры сгорания –ответственного элемента газотурбинной установки. В горелочное устройство подаются топливо и окислитель (воздух), после чего происходит процесс воспламенения топливовоздушной смеси. Надежность и долговечность элементов камеры сгорания определяют ресурс и основные характеристики всей установки.

ЭПР

#энергетика

#новости_энергетики

Источник: eprussia.ru