Можливості використання аміаку в гібридних енергетичних системах з твердооксидними паливними елементами

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorСербін С. І.
dc.contributor.authorБурунсуз О. А.
dc.contributor.authorSerbin Serhiy I.
dc.contributor.authorBurunsuz Oleksandr A.
dc.date.accessioned2024-12-05T11:42:04Z
dc.date.available2024-12-05T11:42:04Z
dc.date.issued2024
dc.descriptionСербін, С. І. Можливості використання аміаку в гібридних енергетичних системах з твердооксидними паливними елементами = Possibilities of using ammonia in hybrid energy systems with solid oxide fuel cells / С. І. Сербін, О. А. Бурунсуз // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : Гельветика, 2024. – № 2 (495). – С. 32–39.
dc.description.abstractСтаття присвячена розробці декарбонізованої енергетичної системи, що працює на аміаку та складається з твердооксидних паливних елементів та газової турбіни. Метою роботи є теоретичні дослідження ефективності гібридної системи для виробництва електричної та теплової енергії, що працює на аміаку і складається з твердооксидних паливних елементів і газової турбіни. Методика. Для підвищення ККД гібридної системи з твердоксидними паливними елементами і газовою турбіною, що працює на аміаку, запропоновано ускладнення теплової схеми системи впорскуванням водяної пари в камеру згоряння газотурбінного двигуна. За рахунок подачі перегрітої пари в камеру згоряння отримано покращення ефективних показників установки. Проведено термогазодинамічні розрахунки теплової схеми, вибрано раціональні параметри газотурбінного блоку, який використовується для утилізації відхідних газів паливних елементів та збільшення ефективного ККД установки, працюючої на аміаку. Наукова новизна. Вперше запропоновано схему перспективної електростанції, що працює на аміаку та використовує стеки твердооксидних паливних елементів, а також контактний газотурбінний агрегат з перерозширенням. Отримано раціональні параметри газотурбінної частини гібридної енергетичної системи, а саме міри підвищення тиску в компресорі та ексгаустері, які дозволяють збільшити його питому потужність. Отримані результати визначили напрямки покращення перспективних енергетичних систем з паливними елементами та газовими турбінами, що працюють на аміаку, розширили уявлення про процеси, які обумовлюють процеси перетворення енергії в подібних системах. Практична значимість. Доведено перспективність використання газотурбінного циклу з впорскуванням водяної пари в камеру згоряння для утилізації теплоти відхідних газів паливних елементів, які працюють на аміаку, а також підвищення ефективності енергосистеми. Показано, що використання контактного газотурбінного агрегату з турбіною перерозширення дозволяє досягти загальної ефективності комплексу 60,62 % при робочій температурі паливних елементів 1190 K та їх ККД 43,76 %. Це дасть змогу створити високоефективні декарбонізовані енергетичні системи суднового та стаціонарного призначення.
dc.description.abstract1The article is devoted to the development of a decarbonized energy system that operates on ammonia and consists of solid oxide fuel cells and a gas turbine. The aim of the work is theoretical research on the efficiency of the hybrid system for the production of electric and thermal energy, which operates on ammonia and consists of solid oxide fuel cells and a gas turbine. Method. To increase the efficiency of the hybrid system with solid oxide fuel cells and a gas turbine operating on ammonia, it is proposed to complicate the thermal scheme of the system by injecting steam into the gas turbine combustion chamber. Due to the supply of superheated steam to the combustion chamber, an improvement in the effective performance of the installation was obtained. Thermo-gas-dynamic calculations of the thermal scheme were carried out, rational parameters of the gas turbine unit, which is used for utilization of waste gases of fuel cells, were selected. Scientific novelty. For the first time, a scheme of a promising power plant operating on ammonia and using stacks of solid oxide fuel cells, as well as a contact gas turbine unit with over-expansion, is proposed. The rational parameters of the gas turbine part of the hybrid power system were obtained, namely the rates of pressure increase in the compressor and the exhauster, which allow increasing its specific power. The obtained results determined directions for improvement of promising energy systems with fuel cells and gas turbines operating on ammonia, expanded the understanding of the processes that cause energy conversion processes in such systems. Practical significance. The feasibility of using a gas turbine cycle with the injection of stea into the combustion chamber for the utilization of heat from waste gases of fuel cells operating on ammonia, as well as increasing the efficiency of the power system, has been proven. It is shown that the use of a contact gas turbine unit with an overexpansion turbine makes it possible to achieve the overall efficiency of the complex of 60.62% at the operating temperature of the fuel cells of 1190 K and their efficiency of 43.46%. This will make it possible to create highly efficient decarbonized energy systems for marine and stationary purposes.
dc.identifier.issn2311-3405 (Print)
dc.identifier.issn2313-0415 (Online)
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/9272
dc.language.isouk
dc.publisherГельветика
dc.relation.ispartofseriesУДК; 621.45.034
dc.subjectгібридна енергетична система
dc.subjectаміак
dc.subjectтвердооксидний паливний елемент
dc.subjectгазова турбіна
dc.subjectелектростанція
dc.subjecthybrid energy system
dc.subjectammonia
dc.subjectsolid oxide fuel cell
dc.subjectgas turbine
dc.subjectpower plant
dc.titleМожливості використання аміаку в гібридних енергетичних системах з твердооксидними паливними елементами
dc.title.alternativePossibilities of using ammonia in hybrid energy systems with solid oxide fuel cells
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Serbin.pdf
Розмір:
465.8 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
4.38 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

№ 2 (495) 2024