Ученые ПНИПУ впервые в России нашли способ перевода газотурбинных установок на водород

Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) впервые смоделировали горение водорода в газотурбинных установках в условиях, максимально приближенных к реальным. Это позволит настраивать турбины для работы на водороде без риска поломок. Об этом сообщает пресс-служба краевого правительства.

Современные газотурбинные установки, вырабатывающие электроэнергию и тепло, работают на ископаемом топливе, которое загрязняет атмосферу и постепенно исчерпывается. Вместо него можно использовать водород, который при сгорании выделяет почти в три раза больше тепла, чем бензин, и в четыре раза больше, чем метан. Но существующие газотурбинные установки спроектированы именно под природный газ и перевести их на водород без предварительной перенастройки невозможно, поскольку физика горения у этих газов различается.

При этом в большинстве уже проведенных исследований не учитываются реальные условия работы промышленных турбин: высокое давление, сложное движение воздуха внутри камеры и его завихрения. Текущие лабораторные условия не дают результатов, которые можно перенести на реальное оборудование. Пермские ученые пошли по другому пути и построили 3D-модель камеры сгорания со всеми ее элементами. Все входные параметры — температуру, давление, расходы топлива и воздуха – задали такими же, как у реально работающей газотурбинной установки.

«В результате мы нашли точные значения, при которых горение водорода остается стабильным. Мы проверили разные режимы подачи топлива и воздуха и увидели, что в оптимальных условиях положение пламени фиксированное, температура на выходе из камеры соответствует норме, а риск перегрева оборудования отсутствует. Это значит, что инженеры могут использовать полученные цифры для настройки существующих турбин, спроектированных под природный газ», — рассказал аспирант кафедры «Энергетическое машиностроение» ПНИПУ Станислав Архипов.

«Решение пермских ученых позволит перевести существующие турбины с природного газа на водород без огромных затрат на разработку новых технических решений», — подчеркнули в ПНИПУ