Descripción del proyecto
Mejora del rendimiento de las cámaras de combustión secuenciales de nueva generación
Las turbinas de gas de combustión secuencial son un nuevo tipo de tecnología de turbinas de gas que ofrece una flexibilidad operativa incomparable y una eficiencia de ciclo combinado muy alta en un amplio rango de carga, con bajas emisiones. La arquitectura de cámara de combustión secuencial favorece la combustión de hidrógeno procedente de tecnologías de gas obtenido de fuentes renovables, que pueden implementarse en las redes de energía sostenible futuras. El proyecto TORCH, financiado con fondos europeos, se propone desarrollar nuevas tecnologías de control activo y pasivo para prevenir inestabilidades termoacústicas peligrosas en las cámaras de combustión de las turbinas de gas. Las actividades del proyecto incluirán el desarrollo de metamateriales de insonorización de banda ancha en entornos adversos, así como la distribución de plasma para mejorar de manera coherente la autoignición.
Objetivo
A new type of combustor architecture for large gas turbines has emerged in recent years: sequential combustion systems operated at constant pressure. This major technology change results from the need for more operationally and fuel flexible gas turbines, for future sustainable energy networks. As for regular gas turbines, the risk of combustor breakdown due to thermoacoustic instabilities is a major challenge. While the harmful consequences of these instabilities in novel sequential combustors can be as dramatic as in conventional systems, the associated physics is considerably complexified, because the two flames not only “talk” together via sound waves, but also via entropy waves. Our aim is to propose, investigate and develop novel active and passive control technologies, tailored for this new generation of combustors, in order to suppress their thermoacoustic instabilities. It brings significant scientific challenges in fluid mechanics, acoustics, combustion, nonlinear dynamics and control theory. We will address the problem of controlling these instabilities on two unexplored fronts: First, we intend to significantly move forward the state-of-the-art in passive control of combustion instabilities, by creating acoustic metamaterials with unprecedented acoustic damping properties, and capable of long term operation in harsh environments. Second, we plan to address scientific challenges, required to successfully achieve active combustion control in sequential combustors, by distributing non-equilibrium plasma discharges to locally and dynamically enhance the autoignition chemistry. To achieve these ambitious goals, a combination of experimental, numerical and theoretical methods will be applied with the aim to ultimately establish the potential and limitations of these novel technologies. This research deals with new areas in the field of thermoacoustics, and builds upon the PI’s scientific expertise in combustion and acoustics and on his technological know-how.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-COG - Consolidator GrantInstitución de acogida
8092 Zuerich
Suiza