ПНИПУ: подогрев топлива перед камерой сгорания повышает эффективность газотурбин

Ученые Пермского Политеха разработали способ, позволяющий превращать попутный нефтяной газ с высоким содержанием примесей в электричество и тепло прямо на месторождениях — без дорогостоящих зарубежных установок. Ключевое решение состоит в предварительном подогреве топлива до того, как оно поступает в камеру сгорания. Об этом "Газете.Ru" сообщили в пресс-службе университета.

Попутный нефтяной газ — побочный продукт нефтедобычи. Только в России его ежегодно образуются десятки миллиардов кубометров. Часть сжигается прямо на месте в факелах — при этом в атмосферу выбрасываются оксиды азота, сероводород и другие токсичные вещества. Экологический и экономический ущерб огромен.

Казалось бы, решение очевидно: использовать газотурбинные установки малой мощности — компактные электростанции, которые можно разместить прямо на промысле. Однако они изначально разрабатывались под стандартный природный газ или керосин. Если в топливе много примесей (азот, тяжёлые углеводороды, сероводород), горение становится нестабильным — пламя "гуляет", оборудование перегревается и быстро изнашивается.

Пермские ученые предложили подогревать само топливо еще до подачи в горелку.

"Подогревом мы обеспечиваем устойчивость горения даже при высоком содержании примесей и избытке воздуха", — рассказала старший преподаватель кафедры "Ракетно-космическая техника и энергетические системы" ПНИПУ Алена Шилова. Тестирование на экспериментальном стенде подтвердило: пламя оставалось стабильным на протяжении всех испытаний.

На основе экспериментов разработана инженерная методика. Зная состав топлива (доля метана, азота, примесей), инженер может рассчитать, до какой температуры нужно нагреть газ и в каком соотношении с воздухом его подавать, чтобы установка работала стабильно и с минимальными выбросами.

"Технология позволяет превращать малые газотурбинные установки в компактные электростанции, способные работать на газах разного состава", — подчеркнул профессор кафедры "Ракетно-космическая техника и энергетические системы" ПНИПУ, доктор технических наук Роман Бульбович.