Викид токсичних речовин в атмосферу з газотурбінних установок

Вирішення цих проблем  має соціальний та економічний аспект. Їх розв'язання неможливе без повного  аналізу фізико–хімічних процесів утворення оксидів азоту в газотурбінних установках, фізичних процесів, які відбуваються в магістральних газопроводах, створення моделі процесів утворення оксидів азоту в газотурбінних установках.

Моделі процесів утворення  оксидів азоту в газотурбінних  установках при транспортуванні природного газу дають можливість визначити основні фактори, що впливають на утворення NO та NO₂, розробити науково обґрунтовану методику оцінювання потужності викиду оксидів азоту підчас роботи газотурбінних установок, оптимізувати режими роботи газоперекачувальних агрегатів з точки зору мінімізації викидів оксидів азоту при максимальному коефіцієнті корисної дії перекачувального агрегату. Розроблені моделі дозволяють прогнозувати вплив оксидів азоту на навколишнє середовище в регіоні розміщення компресорних станцій, оцінювати матеріальні збитки, заподіяні державі внаслідок забруднення повітряного басейну при транзиті газу через територію України.

Одним з ефективних напрямків  роботи з проблеми покращення стану  атмосфери у регіонах розміщення компресорної станції є розробка нових хімічних методів зниження концентрації оксидів азоту у вихлопному газі газотурбінної установки, заснованих на їх хімічних властивостях.

Вимоги щодо використання ГТУ

Внаслідок посилення  вимог щодо екологічних і економічних показників нові газотурбінні двигуни повинні мати істотно вищу економічність при нижчих питомих викидах шкідливих речовин у відпрацьованих газах. Одним з основних шляхів зменшення викидів,  зокрема оксидів азоту,  є зменшення максимальної температури горіння в жаровій трубі.  Досягається таке зниження за рахунок збіднення та попереднього перемішування паливо-повітряної суміші. Однак, не дивлячись на те, що такі камери згоряння демонструють непогані результати за рівнем шкідливих викидів в таких конструкціях є недолік, обумовлений фізикою горіння бідних сумішей. Це – виникнення режимів вібраційного горіння. Таке явище також називають нестійким горінням, термічним збудженням звуку, термоакустичними коливаннями, пульсуючим горінням.

В камерах згоряння (КЗ) газотурбінних двигунів потужні коливання призводять до часткового або повного руйнування елементів конструкції, знижують надійність їх роботи.  Внаслідок інтенсифікації теплообміну в ряді випадків спостерігається прогоряння різних елементів камери згоряння.  Тому забезпечення стійкості процесу горіння є серйозною та актуальною задачею, що вимагає великих матеріальних витрат і займає значну частину часу при доводочних випробуваннях двигунів. Використання числового експерименту для прогнозування режимів вібраційного горіння на етапі розробки двигуна дозволить значно скоротити такі витрати. Основна причина виникнення вібраційного горіння –  чутливість сумішоутворення та горіння до коливань тиску газу в камері згоряння,  які супроводжуються різким збільшенням шуму та зривами полум’я. Коливання тиску при вібраційному горінні в низькоемісійних камерах згоряння ГТУ відбуваються внаслідок залежності коливань витрати повітря на впуску камери згоряння і палива в паливній магістралі від коливань тепловиділення в камері згоряння, які призводять до флуктуацій коефіцієнта надлишку повітря.  
Література

1. Колотило Д. М. К 61 Екологія і економіка: Навч. посібник. — К.: КНЕУ, 2005.
2. Левченко О.В. Оксиди азоту як основна токсична речовина вихлопних газів газотурбінних установок. // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ – с. 231-236.
3. Мостипаненко,  А.Б.  Повышение экологической безопасности газотурбинных установок использованием технологии малоэмиссионного сжигания топлив [Текст] /  А.Б. Мостипаненко //  Збірник наукових праць НУК. –  Миколав:  НУК, 2007. –  №1 (412). –  С. 100-108.
4. Мазур И.И. Курс инженерной экологии/ И.И. Мазур, О.И. Молдаванов. — М.: Высшая школа, 2001. — 510 с.