Refrigeration Engineering and Technology

ISSN-print: 0453-8307
ISSN-online: 2409-6792
ISO: 26324:2012
Архiви

Дослідження емісійних характеристик газотурбінної камери згоряння з впорскуванням водяної пари

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

К.S. Burunsuz
V. V. Kuklinovsky
S. I. Serbin

Анотація

Стаття присвячена дослідженню можливостей створення високоефективних і конкурентоспроможних вітчизняних газотурбінних двигунів (ГТД), що відповідають сучасним екологічним вимогам до енергетичних модулів нового покоління. Розглянуто один з актуальних напрямків вирішення цієї проблем, а саме можливості реалізації складної теплової схеми газотурбінної установки (ГТУ) – схеми “Водолій” з утилізацією теплоти відпрацьованих газів та впорскуванням екологічної та енергетичної водяної пари в проточну частину камери згоряння. Проаналізовано можливості зменшення викидів шкідливих компонентів, зокрема повітряних оксидів азоту, при організації робочого процесу камери згоряння газотурбінної установки потужністю 25 МВт з подачею водяної пари в первинну та вторинну частину камери. За допомогою методів обчислювальної гідродинаміки (CFD) проведено тривимірні розрахунки аеродинамічної структури хімічно реагуючих потоків в газотурбінній камері згоряння. Представлено результати теоретичних досліджень емісійних характеристик газотурбінної камери згоряння при різних співвідношеннях витрат екологічної та енергетичної пари, виявлено їх раціональні значення.  Основні результати роботи можуть бути використані на підприємствах енергомашинобудування при доводці й модернізації існуючих і проектуванні перспективних зразків низькоемісійних камер згоряння ГТД.

Ключові слова:
Камера згоряння, Газотурбінна установка, Токсичний компонент, Оксид азоту

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
BurunsuzК., Kuklinovsky, V. V., & Serbin, S. I. (2019). Дослідження емісійних характеристик газотурбінної камери згоряння з впорскуванням водяної пари. Refrigeration Engineering and Technology, 55(2), 77-83. https://doi.org/10.15673/ret.v55i2.1356
Розділ
ХОЛОДИЛЬНА ТЕХНІКА ТА ЕНЕРГОТЕХНОЛОГІЇ

Посилання

1. Hristich V. A., Tumanovsky A. G. Gas turbine engines and environmental protection. Kyiv: Technique, 1983. 144 p. (in Russian).
2. Mellor A. M. Atmospheric pollution by gas turbine engines. Formation and decomposition of pollutants in a flame. Moscow: Machine-building. 1981. P. 217-260 (in Russian).
3. Launder B. E., Spalding D.B. Mathematical Models of Turbulence. London: Academic Press,, 1972. 310 p.
4. Matveev, I., Serbin, S., Mostipanenko, A. Numerical Optimization of the Tornado Combustor Aerodynamic Parameters // 45th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, Nevada, AIAA 2007-391. – 2007. – P. 1-12.
5. Nelson A. Quick and economical power augmenta-tion and emission control using new advancements in combustion turbine steam injection // Session 12.C. – Combustion turbine performance augmentation. – Cheng Power Systems, 2001. – 21 p.
6. Operating experience of the gas turbine unit GPU-16K with steam injection. Y. N. Bondin, V. A. Krivutsa, S. N. Movchan, V. I. Romanov, V. N. Kolomeev, A. P. Shevchov. Gas turbine technologies. – 2004. – № 5. – P. 18-20 (in Russian).
7. Serbin S., Mostipanenko A., Matveev I. Investigation of the Working Processes in a Gas Turbine Combustor with Steam Injection. Proceedings of the ASME/JSME 8th Thermal Engineering Joint Conference AJTEC2011, USA, AJTEC2011-44042. 2011. 6 p.
8. Serbin S., Goncharova N. Investigations of a Gas Turbine Low-Emission Combustor Operating on the Synthesis Gas. International Journal of Chemical Engineering. 2017. Vol. 2017. 14 p.
9. Serbin S.I., Kozlovskyi A.V., Burunsuz K.S. Investigations of Nonstationary Processes in Low Emissive Gas Turbine Combustor with Plasma Assistance. IEEE Transactions on Plasma Science. 2016. Vol. 44, Issue 12. P. 2960-2964.