Ученые Московского энергетического института провели испытания экспериментального образца камеры сгорания, которая может стать основой для энергетических установок нового типа с минимальными выбросами в атмосферу. Удалось установить, что при увеличении подачи охлаждающего углекислого газа на 70% температура стенок камеры снижается на 275 oC, что подтверждает возможность эффективно управлять тепловым режимом.
Речь идет о кислородно-топливном горении, которое представляет собой одно из перспективных направлений экологически чистой энергетики. В отличие от установок, где топливо сжигается в воздухе, новая технология использует чистый кислород в смеси с углекислым газом. Это дает возможность после сгорания топлива улавливать выделяющийся CO2 практически полностью, не выпуская его в атмосферу, а также свести практически к нулю выбросы оксидов азота и других вредных веществ.
На первом этапе ученые разработали экспериментальную горелку и убедились, что стабильное горение сохраняется даже при доле углекислого газа до 60%, что позволило установить границы устойчивого режима и уточнить методику расчетов, применяемую при проектировании установки.
Уже создана охлаждаемая камера сгорания, в которой углекислый газ участвует в процессе горения и одновременно охлаждает стенки камеры. Экспериментальный образец испытали на стенде мощностью до 1 МВт. При увеличении расхода охлаждающего CO2 на 70% и повышении его доли в горючей смеси средняя температура стенок камеры снизилась на 275 oC, что подтвердило возможность регулирования ее теплового состояния.
Ученые проведут дополнительные испытания горелочных устройств и камеры сгорания, а также верифицируют методики численного моделирования процессов горения. Полученные результаты станут основой для исследования кислородно-топливного горения при повышенном давлении, приближенном к параметрам реальных энергетических установок.
