Как работает система рециркуляции отработавших газов газовой турбины? 

Рециркуляция отработавших газов в газовых турбинах означает повторное использование части отработавших газов во время сжигания топлива. Этот процесс сопровождается понижением температуры внутри турбины. Однако в современной энергетике это один из важнейших этапов, поскольку он способствует снижению выбросов. Строгие экологические нормы и целевые показатели эффективности делают EGR более важным, чем когда-либо. Рециркуляция отработавших газов (РОВ) в газовых турбинах помогает соблюдать ограничения, сохраняя при этом производительность. Оборудование, такое как газовые генераторы Huaquan Power, предлагает решения, которые не только делают процесс эффективным, но и обеспечивают низкий уровень выбросов. 

Сегодня в этом руководстве мы подробно объясним принцип работы этой системы.

• Что такое рециркуляция отработавших газов в газовых турбинах?

Рециркуляция отработавших газов в газовых турбинах означает процесс возвращения части отработавших газов в воздух, поступающий в турбину. Это не только помогает контролировать тепло, но и снижает вредные выбросы. В обычных газовых турбинах выхлопные газы, покинув систему, не могут быть повторно использованы. Но с помощью EGR эти газы могут быть повторно использованы для улучшения работы. 

Однако перед повторной подачей выхлопных газов они тщательно охлаждаются и очищаются, чтобы легко смешиваться с свежим воздухом. 

• Почему в газовых турбинах используется рециркуляция отработавших газов

EGR снижает выбросы вредных оксидов азота. Снижение уровня кислорода означает снижение выбросов вредных газов. Кроме того, для безопасной работы важно снизить температуру внутри турбины. Меньшее количество тепла снижает повреждения и продлевает срок службы всей системы.

Однако по мере ужесточения экологических норм EGR играет важную роль в обеспечении их соответствия последним правилам и нормам. Это также позволяет турбинам работать бесперебойно даже при изменении нагрузки или топлива.

• Step-by-Step: Gas Turbine Exhaust Gas Recirculation Process

Вот этапы работы системы EGR:

1.Отвод выхлопных газов из турбины

После сжигания топлива в турбине выхлопные газы обычно покидают систему. При рециркуляции выхлопных газов часть газов возвращается обратно, а не выбрасывается. Клапаны регулируют количество газов, которые необходимо рециркулировать для поддержания безопасности и сбалансированности системы. Вы можете рециркулировать эти газы для поддержания температуры и снижения выбросов.

2.Охлаждение и кондиционирование выхлопных газов

Выхлопные газы очень горячие и могут повредить турбину, если их просто отправить обратно. Чтобы предотвратить повреждения, газы охлаждаются в теплообменниках перед отправкой обратно.

Иногда используются фильтры для удаления пыли, золы или влаги из газов. Этот процесс называется кондиционированием, которое обеспечивает безопасное смешивание выхлопных газов со свежим воздухом без повреждения турбины.

3.Смешивание выхлопных газов со свежим впускным воздухом

Эта смесь получается после охлаждения и очистки выхлопных газов, а затем добавляется к воздуху, поступающему в турбину. Это снижает уровень кислорода в воздухе. В свою очередь, это снижает скорость реакций горения и препятствует образованию вредных газов оксидов азота — NOx.

Кроме того, такое смешивание газов обеспечивает плавный процесс сжигания топлива турбиной и выработку меньшего количества вредных для окружающей среды газов.

4.Впрыск измененной воздушно-топливной смеси в камеру сгорания

Затем смесь воздуха и газов впрыскивается в камеру сгорания внутри турбины, где добавляется топливо для сгорания. Из-за выхлопных газов пламя остается более холодным, чем обычно. Однако более низкая температура помогает турбине работать более эффективно. Это не только снижает нагрузку на ее детали, но и делает работу системы более эффективной и безопасной.

5.Эффекты, наблюдаемые при сгорании при использовании EGR

При использовании EGR температура пламени снижается, что уменьшает выбросы NOx-газов. В результате образуется более равномерный поток воздуха, что повышает эффективность процесса сгорания. Поскольку тепловая нагрузка снижается, это помогает уменьшить нагрузку на детали турбины, продлевая срок их службы.

• Как рециркуляция отработавших газов влияет на процесс сгорания

Рециркуляция выхлопных газов снижает температуру и количество кислорода, поступающего в турбину. Более холодное пламя с меньшим количеством кислорода позволяет турбине выделять меньше вредных газов NOx. Несмотря на то, что воздух смешан и содержит меньше кислорода, турбина работает плавно благодаря сбалансированной смеси топлива и воздуха.

• Преимущества использования EGR в газовых турбинах

Посмотрите на несколько удивительных преимуществ использования рециркуляции отработавших газов в газовых турбинах:

Снижение выбросов и улучшение экологических показателей

За счет снижения температуры пламени и использования технологии EGR сокращается выброс вредного газа оксида азота. Это делает турбину более экологичной и способствует защите окружающей среды.

Улучшенная топливная гибкость

EGR упрощает работу с различными источниками топлива. Кроме того, она упрощает работу турбины при использовании различных источников топлива.

Помогает соблюдать нормы по выбросам

В большинстве стран действуют определенные нормы, касающиеся выбросов электростанций. Однако в случае EGR соблюдать эти нормы становится довольно легко без изменения существующих систем.

• Ограничения использования EGR в газовых турбинах

Преимущества сопровождаются и ограничениями. Вот некоторые ограничения использования EGR:

Повышенная сложность системы

Добавление EGR означает добавление дополнительных компонентов, таких как клапаны, охладители и трубы. Большее количество компонентов немного усложняет управление и обслуживание системы.

Возможная потеря эффективности

Это снижает общую эффективность турбины из-за того, что часть энергии в выхлопных газах отбирается, пока она еще не полностью преобразована в энергию.

Более высокие затраты

Затраты на установку и эксплуатацию системы EGR также могут быть довольно высокими. Необходимо учитывать и другие затраты, такие как стоимость оборудования.

• Заключение

Рециркуляция отработавших газов газовой турбины работает путем отправки части отработавших газов обратно в турбину перед повторным сжиганием топлива. Это не только снижает температуру внутри турбины, но и уменьшает выбросы вредных газов.

Здесь EGR играет важную роль, способствуя более экологичному использованию энергии. Такие компании, как Huaquan Power, которые специализируются на надежных и эффективных энергетических решениях, демонстрируют, как такие технологии поддерживают современные энергетические системы с низким уровнем выбросов.