更好地燃烧发电

更好地燃烧发电

在美国,天然气用于发电继续增长。这种发展背后的驱动力?在国内天然气生产,处于历史低位的价格和化石燃料的碳排放量增加的审查的热潮。虽然煤仍占大约三分之一的美国发电,公用事业公司旋转到清洁的天然气能源,以取代退役的燃煤电厂。

低维护,高效率燃气轮机重要作用这个转型,促进天然气衍生电力的经济吸引力。通用电气 (GE)、 世界领先的工业发电技术和世界上最大的燃气涡轮机,供应商认为燃气发电其业务和实际步减少全球温室气体排放量的增长的关键部门。当燃烧的电力,天然气煤那样的半二氧化碳的排放。它还需要更少的环境控制。

乔 Citeno,GE 力量燃烧工程经理说:”先进的燃气轮机技术为客户提供了一个每千瓦,来安装成本最低的一次”。”我们看到它作为一种主食,在世界各地增加的发电。”港泉SMT

GE 的 H 级重型燃气轮机是目前世界上最大和最高效燃气涡轮机,可将燃料和空气转换成电力,更多比 62%-电厂效率时配合蒸汽涡轮发电机,称为安装联合循环。相比之下,今天的简单循环电厂 (只适用于燃气涡轮发电机) 运作效率介于 33%和 44%取决于大小和型号。

GE 不断寻找方法以提高性能和其产品的整体价值。燃气涡轮效率单百分比增加相当于数百万美元的保存的燃料费用 GE 的客户和吨二氧化碳从大气饶恕。1 千兆瓦的电站,效率提高了 1%节省 17000 公吨的二氧化碳排放量一年,相当于删除超过 3,500 车辆从这条路。应用这种效率增益横跨美国联合循环舰队 (大约 200 万千瓦) 将节省约 350 万吨的二氧化碳每年。

到 2015 年,搜索效率收益导致了 GE 解决最复杂的问题之一在科学与工程 — — 燃气轮机燃烧室中的不稳定性。旅程导致土卫六的超级计算机在橡树岭领导计算设施 (OLCF) 公司,美国能源部 (DOE) 科学用户设施办公室位于能源部橡树岭国家实验室。

平衡法

同时提高效率和减少排放量天然气动力涡轮机是微妙的平衡。它需要对这些巨大能量转换机器 — — 他们的材料、 空气动力学、 和传热,以及如何有效地他们燃烧或烧伤,燃料错综复杂的理解。所有这些因素,燃烧物理也许是最复杂的。

在 H 级燃气轮机燃烧在高温度和压力的 6 英尺长分庭内发生。就像一辆汽车发动机有多个油缸,GE 的 H 级的风力涡轮机拥有 12 或 16 燃烧室,每个能够燃烧近 3 吨的燃料和空气每分钟在烧成温度超过摄氏 1500 度环。极端条件下使其成为最困难的程序,以测试在 GE 的燃气轮机设施南卡罗来纳州格林维尔市之一。

在较高温度下,气体涡轮机产生更多的电力。他们还生产更多的废气,如氮氧化物 (NOx)、 活性气体,在州和联邦各级监管组。为了减少排放量,GE 的干燥低 NOx 燃烧技术燃料与空气混合燃烧燃烧室之前。

金宴,在 GE 的全球研发中心的计算燃烧实验室经理说:”几乎完全混合燃料和空气,当你有排放量最低,”。”想象 20 拖车全可燃燃料-空气混合物。一个燃烧室燃烧这一数额每一分钟。在过程中,它产生氮氧化物排放量小于的茶杯 (几盎司)。”

这种精确的燃烧可以导致其他的问题,特别是不稳定的火焰。里面一种燃烧器,在火焰中的不稳定会导致震耳欲聋的声学脉动 — — 本质上是噪音所致的压力波。这些脉动可以对涡轮性能的影响。糟透了,他们可以穿在短短几分钟内机械。为此,每当检测到新的脉动,了解其原因并预测是否会影响未来的产品成为设计团队的高度优先事项。

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