В Самарском университете им. Королева разработали горелочное устройство для газотурбинных установок, работающее на чистом водороде

Ученые конструкторского бюро "Водород СМ" Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П.Королева при активном участии специалистов АО "Силовые машины" в рамках совместной работы создали и испытали универсальную горелку для газотурбинных установок (ГТУ), способную работать на самом различном газообразном топливе - от обычного метана и метано-водородных смесей до чистого водорода. Это первое в России горелочное устройство для ГТУ, работающее на 100-процентном водородном топливе. В перспективе данная разработка должна помочь в развитии "зеленой" энергетики и декарбонизации энергетической отрасли.

Фото:

"Универсальное горелочное устройство разработано для перспективных газотурбинных установок будущего. Универсальность заключается в том, что с такой горелкой можно будет использовать на установке почти любое газообразное топливо - это и метан, и метано-водородные смеси, и даже 100-процентный водород, что отвечает экологической повестке "зеленой" энергетики. В дальнейшем планируется продолжить работы по расширению возможности данного горелочного устройства для сжигания синтез-газа. Кстати, это первое в России подобное горелочное устройство, способное работать на чистом водороде. За рубежом работы по переводу ГТУ на водород сейчас активно ведутся в Японии и ряде других стран, там созданы рабочие образцы, тоже идут испытания", - рассказал Сергей Матвеев, начальник конструкторского бюро "Водород СМ", старший научный сотрудник Научно-образовательного центра газодинамических исследований (НОЦ ГДИ) Самарского университета им. Королева.

По словам Сергея Матвеева, универсальная горелка в перспективе подойдет не только для будущих установок, которые будут разрабатываться с учетом именно ее характеристик и конструкции. С помощью таких горелок можно модифицировать уже имеющиеся ГТУ.

"Мы видим перспективу, что данные горелки можно устанавливать в ГТУ, уже имеющиеся на рынке, то есть производить модификацию существующих установок, а не обязательно разрабатывать принципиально новые устройства. Необходимо будет только изменять фронтовую часть камеры сгорания и систему подвода топлива (в случае использования водорода), а не переделывать всю установку, заменяя турбину, компрессор и так далее. Все необходимые технические характеристики подбираются с помощью режимных параметров", - подчеркнул начальник конструкторского бюро.

Создать новую горелку помогли космические технологии. Принцип организации процесса горения напоминает работу двигателя ракеты.

"Это горелочное устройство отличается от аналогов самим принципом организации процесса горения, то есть здесь горение построено на сжигании топливно-воздушной смеси в микрофакелах. Технологически это похоже на жидкостный реактивный двигатель из космической ракеты, то есть принцип взят оттуда и оптимизирован для ГТУ. Конструкцию устройства планируется запатентовать", - отметил Сергей Матвеев.

Как пояснил ученый, для подачи топлива в горелке используется множество маленьких сопел, и так как диаметр у них очень мал, скорость истечения топлива получается очень большой. Далее топливо попадает в специальную перфорированную пластину и смешивается с воздухом, в результате достигается равномерное горение, что соответствует требованиям к современным газотурбинным установкам.

Еще одна особенность самарской горелки - она получилась тихой, благодаря чему может увеличиться надежность всей установки. При работе ГТУ заметный шум идет именно от самого процесса горения, от колебания фронта пламени в камере сгорания. Эти колебания передаются на конструктивные элементы установки и порой даже могут приводить к их разрушению. Поэтому акустические характеристики камеры сгорания - один из важных вопросов в плане надежности оборудования: чем меньше уровень акустических колебаний, колебаний давления, тем надежнее ГТУ. Ну и понятно, что чем тише работает установка, тем меньше потенциального вреда здоровью работающих на ней людей.

И еще о здоровье - предварительные результаты первых испытаний горелки на различном топливе показали, что содержание опасных окислов азота NOx в продуктах сгорания значительно ниже, чем у горелок, используемых в настоящее время в составе ГТУ.

Дальнейшие исследования фундаментальных процессов горения метано-водородных смесей и водорода планируется проводить в рамках проекта, победившего в этом году в конкурсе президентской программы Российского научного фонда (РНФ) на получение гранта по направлению "Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых": "Механизмы снижения вредных выбросов в энергетических установках за счет использования водорода и метановодородных видов топлива" 2022-2025 гг. (грант № 22-779-10205, rscf.ru/project/22-79-10205/).

Последние комментарии

Наталья Кузнецова 05 февраля 2022 16:35 Самарские школьники переведены на "удаленку"

9 и 11классы не белеют?

Андрей Куропаткин 02 июня 2021 10:42 Сотни самарцев выстроились перед школой на 5-й просеке

Как показывает время, ничего эффективнее номерков на руке не придумали. Гоните директора, чему он современных детей научит, судя по организации набора в школу

Павел Фирсов 24 сентября 2018 14:26 Юрий Белонощенко: "Учеба в СГАУ стала для меня своеобразным "умственным спецназом"

СамГУ круче вопреки всему (хотя и его нет несколько лет). Ибо там замечательные юристы заведуют кафедрами, которые предлагают лишать гражданства за неучастие в выборах. Это круто. Не боятся за свой докторский диплом. Один только вопрос к СамГУ: где ваши академики? В СГАУ их было. И первый появился очень давно. И членкоры тоже в наличии. Но ведь это к крутизне не имеет отношения, правда? Особенно, если университет имеет статус национального исследовательского. :) Но ведь это к крутизне отношения

ALEX LAWER 16 марта 2018 20:03 Геннадий Котельников предложил перевести школы на пятидневку

Родители, давайте поддержим эту инициативу.Мы же не враги наших детей. Мы получим возможность общаться больше со своими детьми. Очевидно, что перевод на пятидневку требует комплексного подхода."Школа" должна перестать сопротивляться и сесть за стол переговоров с родителями. По Трудовому кодексу нормальная продолжительность рабочего времени не может превышать 40 часов в неделю, наши дети же занимаются значительно больше.Необходимо пересмотреть количество часов занятости детей в сторону снижения. Родители, обратите внимание на то, как строится учебный процесс, каков обьем домашних заданий ,сколько времени ваши дети тратят на их выполнение и сверьтесь с государственными стандартами.Не открою большой тайны, учеба- это не игра в одни ворота, когда мы заставляем только детей учится, образовательная услуга, оказываемая школой, должна быть качественной и на это у нас с вами есть соответствующее право требования.

Антон Задворнов 29 декабря 2017 13:33 Самарский университет получит лишь 135 млн руб. на повышение конкурентоспособности

Какая часть из этой субсидии уйдет на увеличение получки (официальной з/п) ректору Самарского университета Шаматову, а какая часть уйдет на нужды университета, остается только предполагать.

Фото на сайте

Все фотогалереи

Новости раздела

Все новости
Архив
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
25 26 27 28 29 30 31
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 31 1 2 3 4