Испытана камера сгорания для энергоустановок с минимальными выбросами
Ученые НИУ «МЭИ» испытали экспериментальную камеру сгорания для энергоустановок с минимальными выбросами: увеличение подачи охлаждающего углекислого газа на 70% снизило температуру стенок на 275 градусов, сообщили в вузе.
«Разработка наших ученых вышла на новый этап: успешные испытания камеры сгорания на стенде мощностью до 1 МВт еще на шаг приблизили создание первых в России кислородно-топливных энергетических установок», — приводятся в тексте слова ректора НИУ «МЭИ» Николая Рогалева.
Ученые исследуют технологию кислородно-топливного горения, при которой вместо воздуха для сжигания топлива используется чистый кислород в смеси с углекислым газом. Такой подход позволяет после сгорания топлива практически полностью улавливать выделяющийся углекислый газ, не выпуская его в атмосферу, а также свести практически к нулю выбросы оксидов азота и других вредных веществ.
На первом этапе исследователи разработали экспериментальную горелку и определили условия устойчивого горения топлива. Испытания показали, что оно сохраняется даже при содержании углекислого газа в смеси до 60%. Полученные данные позволили установить границы устойчивого режима и уточнить методику расчетов для проектирования установки.
В созданной охлаждаемой камере сгорания углекислый газ выполняет одновременно две функции: участвует в процессе горения и охлаждает стенки камеры. При увеличении расхода охлаждающего углекислого газа на 70% и повышении его доли в горючей смеси средняя температура стенок снизилась на 275 градусов. Результат подтвердил возможность регулировать тепловое состояние камеры.
«Теперь в рамках нового проекта мы сосредоточимся на верификации методик моделирования и экспериментальном исследовании горения при повышенном давлении — в условиях, близких к реальным энергоустановкам. В конечном счете результаты работы обеспечат дальнейшее развитие методики проектирования камеры сгорания — одного из ключевых элементов перспективной энергоустановки с около нулевыми выбросами», — отметил Рогалев.
Дальнейшие исследования
Работы выполнены под руководством доцента кафедры инновационных технологий наукоемких отраслей НИУ «МЭИ» Сергея Осипова в рамках проекта Российского научного фонда. Исследования продолжатся в 2026-2028 годах в рамках нового проекта РНФ. Ученые планируют провести дополнительные испытания горелочных устройств и камеры сгорания, а также верифицировать методики численного моделирования процессов горения. Следующим этапом станет исследование кислородно-топливного горения при повышенном давлении, приближенном к параметрам реальных энергетических установок.
Источник: ТАСС. Наука.