УТИЛИЗАЦИЯ РАЗНОРОДНЫХ НЕФТЯНЫХ ГАЗОВ В УНИВЕРСАЛЬНОЙ МАЛОЭМИССИОННОЙ ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКЕ С ВНЕШНИМ ПОДОГРЕВОМ ТОПЛИВНОГО ГАЗА

Abstract

Ссылка для цитирования:  Шилова А.А., Бачев Н.Л. Утилизация разнородных нефтяных газов в универсальной малоэмиссионной газотурбинной установке с внешним подогревом топливного газа // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2021. – Т. 332. – № 10. – С. 95–104. Актуальность исследования обусловлена необходимостью создания отечественных газотурбинных энергоустановок с универсальной малоэмиссинной камерой сгорания для утилизации нефтяных газов с различным содержанием балластирующих компонентов. В последнее время предложены и исследуются различные способы снижения эмиссии вредных веществ в газотурбинных двигателях (гомогенное горение, впрыск воды или пара, диффузионное горение по схеме «богатое горение – резкое разбавление – бедное горение» (RQQL) и т.д.). В данной работе предлагается и исследуется вариант низкотемпературного и малоэмиссионного горения с внешним подогревом нефтяного газа перед его подачей в утилизационную камеру сгорания. Цель: разработать термодинамические модели определения режимных параметров утилизационной энергоустановки с подогревателем топливного газа в ее составе и выявить влияние степени забалластированности нефтяного газа на коэффициенты избытка воздуха и расходные характеристики в камере сгорания для мощностного ряда энергоустановок. Объекты: утилизационная газотурбинная энергоустановка, подогреватель топливного газа, малоэмиссионная камера сгорания. Методы: термодинамическое моделирование утилизационной газотурбинной установки с подогревом нефтяного газа перед его подачей в камеру сгорания и термодинамический расчет параметров низкотемпературного малоэмиссионного горения обедненной газо-воздушной смеси. Результаты.Получены режимные параметры утилизационной газотурбинной установки и подогревателя топливного газа в ее составе. Для нефтяных газов с различным содержанием балластирующих компонентов определены минимальные температуры подогрева, при которых возможно устойчивое горение. Определены потребные значения коэффициента избытка воздуха и расходные характеристики для семейства энергоустановок. Даны рекомендации по выбору диаметра камеры сгорания для мощностного ряда утилизационных энергоустановок.