spalovací (plynové) turbíny jsou klíčovými součástmi pokročilých systémů určených pro nové elektrické elektrárny ve Spojených státech. S plynovými turbínami budou elektrárny dodávat čistou, stále úspornější a relativně levnou energii.
Pokročilé turbíny založené cykly jako superkritické CO2 (sCO2) cykly ukázaly potenciál pro zvýšení tepla-účinnost přeměny elektrické energie, vysoká hustota výkonu, a jednoduchost provozu ve srovnání se stávající parní bázi cykly. Výkonový cyklus sCO2 využívá malé lopatkové stroje, je neutrální pro palivo a/nebo zdroj tepla a efektivní.
US DOE pokračuje ve svém úsilí, aby se zasadila hranice turbíny výkon v reakci na národ je zvýšení napájení problémů se zaměřením na základní faktory, které ovlivňují spalování, aerodynamický/přenos tepla, a materiály pro pokročilé turbíny a turbíny založené cykly. Teplota je i nadále bariérou pro zvýšení účinnosti turbíny. Výzkum, který program provádí, umožní turbínám pracovat nad 3100°F, s nízkými emisemi NOx, zvýšeným výkonem a účinností nad 65%. Některé z technologií, které umožní tento transformační skok ve schopnosti zahrnují ceramic matrix composites (CMCs) pro airfoils a spalovací komponenty, moderní low-NOx micro-mixer spalovací systém, který dokáže efektivně oheň více paliv na různé zatížení při zachování nízké emise, a tlak zisk spalování. Spalování s tlakovým ziskem je alternativní forma spalování, která zvyšuje tlak spalovačem ve srovnání se standardními spalovacími technikami, které vedou ke ztrátě tlaku. Integrace této technologie do spalovací turbíny by mohla poskytnout další zvýšení výkonu.
Superkritické CO2 cykly pomocí pokročilých turbomachinery mohl nabídnout účinnost a výkon vylepšení pro některé fosilní energetické cykly. Turbíny pro tyto cykly jsou jedinečné v tom, že bude mít vysokou hustotu energie, nižší obvodové rychlosti, vysoké čepel zatížení a vysoké otáčky hřídele, které bude faktor do finále turbíny vzory. Vysoký tlak, relativně vysoká teplota, nejistota CO2 stavu v blízkosti kritického bodu, a s vysokou hustotou výkonu, vytvořit design výzvy pro superkritický CO2 turbomachinery.
Pokročilé Ultrasupercritical (AUSC) cykly nabízejí účinnosti a výkonu pro parní turbíny pracující nad 700°C a 220 bar, hlavní parní teploty a tlaku. Parní turbíny vzory pro tyto cykly a vyšší bude mít turbomachinery výzvy týkající se materiálů, konstrukce, hřídelové těsnění, lopatek turbín těsnění a ovládání turbíny/bypass ventily.
NETL Zapojení
Pokročilé Turbíny program podporuje projekty pro rozvoj nových technologií, které mohou být nasazeny v průmyslu pro nové sestavení a přizpůsobit stávající vozový park, a to katalyzuje znalostní základny pro domácí Výrobci spalovacích a parních turbín.
National Energy Technology Laboratory (NETL) podporuje pokročilé spalovací turbíny technologií, jako jsou tlakové získat spalováním, inovativní chlazení vzorů, pokročilé materiály, spalovací systémy pro spalování vodíku nebo směsi vodíku a zemního plynu. Více informací o programu Advanced Turbine naleznete zde.