Forbrenningsturbiner (gass) er nøkkelkomponenter i avanserte systemer designet for nye elektriske kraftverk i Usa. Med gassturbiner vil kraftverkene levere ren, stadig mer drivstoffeffektiv og relativt billig energi.Avanserte turbinbaserte sykluser som superkritiske co2-baserte (sCO2) kraftsykluser har vist potensialet for økt varme-til-elektrisitet-konverteringseffektivitet, høy effekttetthet og enkel drift sammenlignet med eksisterende dampbaserte kraftsykluser. SCO2 power cycle benytter små turbomachinery, er drivstoff-og / eller varmekilde nøytral, og effektiv.DEN AMERIKANSKE DOE fortsetter sin innsats for å presse grensene for turbinytelse som svar på nasjonens økende strømforsyningsutfordringer ved å fokusere på de underliggende faktorene som påvirker forbrenning, aerodynamikk/varmeoverføring og materialer for avanserte turbiner og turbinbaserte kraftsykluser. Temperatur fortsetter å være barrieren for å øke turbineffektiviteten. Forskning som forfølges av programmet, vil gjøre det mulig for turbiner å operere over 3100°F, med lave nox-utslipp, økt effekt og effektivitet over 65%. Noen av teknologiene som vil muliggjøre dette transformasjonshoppet i evner, inkluderer keramiske matrix composites (CMCs) for airfoils og forbrenningskomponenter, avansert lavt NOx mikroblanders forbrenningssystem som effektivt kan brenne flere drivstoff ved forskjellige belastninger samtidig som utslippene holdes lave, og trykkøkningsforbrenning. Trykkøkning forbrenning er en alternativ form for forbrenning som øker trykket gjennom brenneren sammenlignet med standard forbrenningsteknikker som resulterer i et trykktap. Integrering av denne teknologien i en forbrenningsturbin kan gi ytterligere ytelsesøkninger.Superkritiske CO2-strømsykluser ved hjelp av avansert turbomaskineri kan tilby effektivitet og ytelsesforbedringer for noen fossile energisykluser. Turbinene for disse syklusene er unike ved at de vil ha høy effekttetthet, lavere perifere hastigheter, høy bladbelastning og høye akselhastigheter, som alle vil faktor i de endelige turbindesignene. Høyt trykk, relativt høy temperatur, usikkerhet OM CO2-tilstanden nær det kritiske punktet og høy effekttetthet skaper designutfordringer for det superkritiske CO2-turbomaskineriet.Avanserte Ultrasupercritical (AUSC) kraftsykluser gir effektivitets-og ytelsesforbedringer for dampturbiner som opererer over 700°C Og 220 bar hoveddamptemperatur og trykk. Dampturbin design for disse syklusene og høyere vil ha turbomachinery utfordringer knyttet til konstruksjonsmaterialer, aksel end tetninger, turbinblad tetninger, og turbin kontroll / bypass ventiler.
Netl Engasjement
Advanced Turbine programmet støtter prosjekter for utvikling av ny teknologi som kan distribueres av industrien for nybygg og tilpasset den eksisterende flåten, og det katalyserer en kunnskapsbase for innenlandske Oem av forbrennings-og dampturbiner.NATIONAL Energy Technology Laboratory (NETL) støtter avansert forbrenningsturbinteknologi som trykkøkningsforbrenning, nyskapende kjøledesign, avanserte materialer og forbrenningssystemer for avfyring av hydrogen eller blandinger av hydrogen og naturgass. Mer informasjon Om Det Avanserte Turbinprogrammet finner du her.