Инновационные системы производства электроэнергии
Ответственный исполнитель: Барсков В.В., к.т.н., старший научный сотрудник Лаборатории
Специалисты лаборатории «Моделирование технологических процессов и проектирование энергетического оборудования» (МТП и ПЭО) реализовали проект, демонстрирующий новые возможности создания турбокомпрессорных блоков энергетических углекислотных установок.
Исследования углекислоты как возможного рабочего тела замкнутых газотурбинных установок были начаты еще в 1960-х годах, однако до последнего времени не имелось технологий получения конкурентоспособных установок. Основными достоинствами углекислоты как рабочего тела энергетических установок (ЭУ) являются высокие значения КПД при относительно низких температурах (до 700° С), а также компактность турбомашин и других элементов тепловой схемы.
CFD-расчет радиально-осевого компрессора
В последнее десятилетие интерес к углекислотному теплоносителю существенно возрос – в теплоэнергетике, ядерной энергетике и энергетике на основе возобновляемых источников. При этом основное внимание уделено термодинамическим циклам при сверхкритическом давлении рабочего тела. Аналогичные работы проводятся в Канаде, Японии, Корее, Китае, США, странах Евросоюза.
Специалистами лаборатории МТП и ПЭО на основе полученных теоретических чертежей и 3D-моделей, созданных с учетом расчетной оптимизации, были выполнены компоновки турбокомпрессорных блоков, включающих высокооборотные малорасходные турбины, высокооборотные компрессоры, подшипниковые узлы и уплотнения.
Ротор углекислотной установки
«Работы по созданию утилизационных и котлотурбинных углекислотных энергоустановок – настоящий вызов самым современным теплоэнергетическим технологиям, включая парогазовые и угольные установки со сверхкритическими параметрами пара и газификацией топлива, – говорит руководитель проекта Виктор Рассохин. – Подобные разработки помогут осуществить технологический прорыв по созданию нового поколения энергетического оборудования, чтобы получать дешевую и экологически чистую энергию».
Дальнейшие расчетно-экспериментальные исследования позволят увеличить значения электрической мощности рассматриваемых установок.
