Что такое турбина сгорания?

Турбина внутреннего сгорания - это машина, в которой воздух поступает, сжимается и смешивается с газом или маслом перед воспламенением. Воздух, как правило, всасывается спереди, в то время как сжатие и сгорание обычно происходят также в разных секциях. Тепло от сгорания может затем привести в движение турбину, которая преобразует силу быстро движущегося газа высокого давления в энергию. Турбина внутреннего сгорания часто используется электростанциями для выработки электроэнергии, а также в двигателях самолетов для выработки тяги.

Также называемая газовой турбиной, система, как правило, представляет собой двигатель внутреннего сгорания, в котором газы непрерывно воспламеняются, в то время как в автомобильных двигателях этот процесс обычно прерывистый. Большая часть мощности турбины работает на компрессоре, а только часть вырабатывает электричество. Следовательно, общая проблема с турбиной внутреннего сгорания - это энергоэффективность; Функция устройства обычно определяется циклом Брайтона, в котором воздух сжимается, а давление увеличивается. Воздух нагревается при постоянном давлении до тех пор, пока он не расширится, во время которого давление и температура уменьшатся. Уменьшение объема воздуха обычно происходит, когда тепло выходит из машины в атмосферу.

Иногда в турбину внутреннего сгорания добавляют регенератор, чтобы нагреть воздух, выпускаемый выхлопными газами, в то время как промежуточный охладитель может снизить температуру сжатого газа. Это может свести к минимуму работу, необходимую компрессору, увеличивая эффективность турбины. В системах, где есть две турбины, подогреватель часто используется в потоке между ними. Другим способом повышения эффективности турбины внутреннего сгорания может быть захват тепла от выхлопных газов с помощью канальной горелки для использования в печах, системах сушки материала и других процессах, в которых используется избыточное тепло.

Эффективность турбины внутреннего сгорания также может зависеть от климата и высоты. В местах с большими колебаниями температуры между летом и зимой, эффективность и производительность могут немного отличаться. Типичные значения могут помочь разработчикам принять решение о том, какие типы компонентов добавить, чтобы турбина работала с максимальной энергоэффективностью.

Большинство типов коммерческих турбин внутреннего сгорания может работать от 500 киловатт до 25 мегаватт, в зависимости от модели. Выбросы оксида азота и оксида углерода иногда вызывают озабоченность, поэтому для снижения риска воздействия таких газов могут добавляться закачка воды, а также компоненты селективного каталитического восстановления (SCR). Двигатель внутреннего сгорания обычно является надежным и общедоступным для энергетических компаний и других предприятий, которые могут использовать такое оборудование.