image
energas.ru

Газовая промышленность № 04 2022

Энергоснабжение и энергосбережение

01.04.2022 11:00 ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ ДЛЯ ТУРБОУСТАНОВОК, РАБОТАЮЩИХ НА УГЛЕКИСЛОТНОМ РАБОЧЕМ ТЕЛЕ
В статье анализируются особенности расчета центробежных компрессоров для турбоустановок, работающих на углекислотном рабочем теле. Исследования технологии использования сверхкритического диоксида углерода для генерации электроэнергии начались в 1940‑х гг., а поэтапные результаты были достигнуты в 1960–1970‑х гг. После этого работы в данном направлении были в основном приостановлены из‑за сложности изготовления компактных газотурбинных установок и теплообменников, что связано со стабильными и особыми химическими свойствами углекислого газа, который обладает высокими термостойкостью и плотностью, низкой вязкостью и не поддается сжиганию. Технология использования сверхкритического диоксида углерода для генерации электроэнергии характеризуется более высоким термическим КПД и компактностью установки. Анализ показывает: когда температура на входе в турбину близка к 850 °C, эффективность термодинамического цикла может превышать 50 %, что на 15–20 % больше, чем у самых совершенных из существующих в настоящее время крупномасштабных паровых турбин. Кроме того, предлагаемая технология имеет хорошие перспективы применения в производстве тепловой и ядерной энергии четвертого поколения, в гелиотермальной и утилизационной энергетике и других областях. Ее применение для генерации электроэнергии в последние годы стало объектом повышенного внимания для ученых всего мира. Наиболее сложный элемент для исследований в данной технологии – компрессорная группа, поскольку процесс сжатия происходит вблизи критической зоны. В статье проанализированы особенности расчета центробежных компрессоров для турбоустановок, работающих на углекислотном рабочем теле. В заключение приведены основные выводы, полученные по результатам исследования. Сформулированы рекомендации по применению диоксида углерода в сверхкритическом цикле Брайтона для генерации электроэнергии.
Ключевые слова: СВЕРХКРИТИЧЕСКИЙ ДИОКСИД УГЛЕРОДА, ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КОМПРЕССОР, ГЕНЕРАЦИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, ЦИКЛ БРАЙТОНА, КРИТИЧЕСКАЯ ЗОНА.


← Назад к списку