Влияние замены природного газа очищенным биогазом на выходное напряжение газовых турбин

В данном исследовании изучается влияние замены природного газа биогазом улучшенного качества на выходное напряжение газовых турбин. Основная задача состоит в том, чтобы определить изменения выходного напряжения, обусловленные различным составом и энергоемкостью очищенного биогаза, в частности, высоким содержанием метана. Для моделирования процессов горения и термодинамических процессов в турбине был использован метод математического моделирования с использованием MATLAB. Впервые, насколько нам известно, в этом исследовании рассматривается влияние повышенной концентрации метана в улучшенном биогазе на производительность газовой турбины с акцентом на выходное напряжение. Результаты показывают, что улучшенный биогаз, обладающий более высокой теплотворной способностью и более эффективными характеристиками сгорания, может превзойти природный газ по выработке энергии. Эти результаты подчеркивают потенциал улучшенного биогаза как жизнеспособной и превосходной альтернативы природному газу, способствующей устойчивому производству энергии и снижающей зависимость от ископаемых видов топлива. Это исследование закладывает основу для дальнейших исследований по интеграции биогаза в современные энергетические системы и оптимизации работы газовых турбин для использования возобновляемых источников энергии.

This study investigates the impact of replacing natural gas with upgraded biogas on the output voltage of gas turbines. The primary objective is to determine the variations in voltage output due to the distinct composition and energy content of upgraded biogas, particularly its high methane content. A mathematical modeling and simulation approach was employed using MATLAB to model the combustion and thermodynamic processes within the turbine. For the first time, to our knowledge, this study addresses the effect of the elevated methane concentration in upgraded biogas on gas turbine performance, focusing on voltage output. The results indicate that upgraded biogas, with its higher calorific value and more efficient combustion characteristics; can surpass natural gas in terms of energy output. These findings highlight the potential of upgraded biogas as a viable and superior alternative to natural gas, contributing to sustainable energy production and reducing dependence on fossil fuels. This research provides a foundation for further studies on integrating biogas into modern energy systems and optimizing gas turbine operations for renewable energy sources.