Jump to content

Газовая турбина замкнутого цикла

Схема газовой турбины замкнутого цикла

C Компрессор и T в сборе турбина
w высокотемпературный теплообменник
ʍ низкотемпературный теплообменник
~ механическая нагрузка, например, электрический генератор

Газовая турбина замкнутого цикла — это турбина , в которой используется газ (например, воздух, азот , гелий , аргон , [ 1 ] [ 2 ] и т. д.) для рабочего тела в составе замкнутой термодинамической системы . Тепло подается от внешнего источника. [ 3 ] Такие рециркуляционные турбины работают по циклу Брайтона . [ 4 ] [ 5 ]

Первоначальный патент на газовую турбину замкнутого цикла (ПГУ) был выдан в 1935 году, а впервые они были использованы в коммерческих целях в 1939 году. [ 3 ] К 1978 году семь энергоблоков ПГУ было построено в Швейцарии и Германии . [ 2 ] Исторически ПГУ находили наибольшее применение в качестве двигателей внешнего сгорания «с такими видами топлива, как битуминозный уголь , бурый уголь и доменный газ », но были вытеснены газовыми турбинами открытого цикла , использующими более чистое топливо (например, « газ или легкое топливо »), особенно в высокоэффективные системы комбинированного цикла . [ 3 ] Системы ПГУ воздушного базирования продемонстрировали очень высокую доступность и надежность. [ 6 ] На данный момент наиболее заметной системой на основе гелия была Оберхаузен-2 установка мощностью 50 мегаватт , когенерационная , которая работала с 1975 по 1987 год в Германии. [ 7 ] По сравнению с Европой, где эта технология была первоначально разработана, ПГУ не так хорошо известна в США. [ 8 ]

Атомная энергетика

[ редактировать ]

Реакторы с газовым охлаждением, приводящие в действие газовые турбины замкнутого цикла на основе гелия, были предложены в 1945 году. [ 8 ] В экспериментальном ядерном реакторе МЛ-1 в начале 1960-х годов использовалась ПГУ на азоте, работающая при давлении 0,9 МПа . [ 9 ] Отмененный модульный реактор с галечным слоем предполагалось соединить с гелиевой ПГУ. [ 10 ] Будущие ядерные реакторы ( реакторы поколения IV ) могут использовать ПГУ для производства электроэнергии. [ 3 ] например, Flibe Energy намерена произвести реактор с жидким фторидом тория в сочетании с ПГУ. [ 11 ]

Разработка

[ редактировать ]

Газовые турбины замкнутого цикла обещают использовать в будущем для высокотемпературной солнечной энергии. [ 3 ] и термоядерная энергия [ 2 ] поколение.

Они также были предложены в качестве технологии для использования в долгосрочных исследованиях космоса . [ 12 ]

со сверхкритическим диоксидом углерода Газовые турбины замкнутого цикла находятся в стадии разработки; «Основным преимуществом сверхкритического цикла CO 2 является сравнимая эффективность с гелиевым циклом Брайтона при значительно более низкой температуре» (550 °C против 850 °C), но с недостатком более высокого давления (20 МПа против 8 МПа). [ 13 ] Sandia National Laboratories поставила перед собой цель разработать к 2019 году демонстрационную парогазовую установку мощностью 10 МВт на сверхкритическом CO 2 . [ 14 ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Азот или воздух по сравнению с гелием для ядерных газовых турбин замкнутого цикла | Атомная аналитика
  2. ^ Jump up to: а б с «ОЦЕНКА ЦИКЛА БРАЙТОНА ДЛЯ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 29 июня 2010 года . Проверено 10 июня 2012 г.
  3. ^ Jump up to: а б с д и Фрутчи, Ганс Ульрих (2005). Газовые турбины замкнутого цикла . АСМЭ Пресс. ISBN  0-7918-0226-4 . Архивировано из оригинала 21 декабря 2011 года . Проверено 7 декабря 2011 г. Примечание: вступительная часть (включая предисловие и введение; ссылка в формате PDF ) находится в открытом доступе .
  4. ^ Термодинамика и движение: цикл Брайтона
  5. ^ ОБЗОР ГЕЛИЕВОЙ ГАЗОТУРБИННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ГАЗООХЛАЖДАЕМЫХ РЕАКТОРОВ. Архивировано 26 апреля 2012 г. на Wayback Machine.
  6. ^ Келлер, К. (1978). «Сорок лет опыта работы на газовых турбинах замкнутого цикла». Летопись атомной энергетики . 5 (8–10): 405–422. дои : 10.1016/0306-4549(78)90021-X .
  7. ^ «Атомная энергетика: Малые модульные реакторы» . Энергетика . 7 июня 2012 года . Проверено 7 июня 2012 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
  8. ^ Jump up to: а б Макдональд, CF (2012). «Опыт эксплуатации гелиевых турбомашин на газотурбинных электростанциях и испытательных стендах». Прикладная теплотехника . 44 : 108–181. doi : 10.1016/j.applthermaleng.2012.02.041 .
  9. ^ «Мобильная энергетическая система ML-1: реактор в коробке | Atomic Insights» . Архивировано из оригинала 22 июля 2012 года . Проверено 6 июня 2012 года .
  10. ^ Заседание Технического комитета МАГАТЭ по «Системам преобразования энергии газовых турбин для модульных HTGR» [ постоянная мертвая ссылка ] , проходивший 14–16 ноября 2000 г. в Пало-Альто, Калифорния. Международное агентство по атомной энергии , Вена (Австрия). Техническая рабочая группа по газоохлаждаемым реакторам. IAEA-TECDOC--1238, стр:102-113 [ постоянная мертвая ссылка ]
  11. ^ Введение в Flibe Energy: видео на YouTube (~ 20 минут) и PDF-файл , заархивировано 5 апреля 2012 г. на Wayback Machine с использованными слайдами.
  12. ^ Введение в газовые турбины для неинженеров (см. стр. 5)
  13. ^ В. Достал, М. Дж. Дрисколл, П. Хейзлар, «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 27 декабря 2010 года . Проверено 7 декабря 2011 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка ) MIT-ANP-Series , MIT-ANP-TR-100 (2004)
  14. ^ Национальные лаборатории Сандии: сверхкритический цикл CO2-Брайтона
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 0f0d77f02c33f20dec76475c25aa4b29__1717853160
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/0f/29/0f0d77f02c33f20dec76475c25aa4b29.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Closed-cycle gas turbine - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)