Spalovací komory plynových turbín ze slitiny niklu 625 a titanu třídy 5 poskytují spolehlivý výkon v energetických systémech Česká republika

Spalovací komora plynové turbíny: horké jádro přeměny energie

Během provozu vstupuje vysokotlaký vzduch stlačený kompresorem do spalovací komory přes vstup vzduchu. Část vzduchu je roztáčena vírníkem a palivová tryska rozstřikuje palivo do spalovací komory, aby se plně promíchalo s rotujícím vzduchem. Tento proces míchání je rozhodující pro účinnost spalování. Dobré promíchání může způsobit úplné spálení paliva v nejkratším čase a uvolnění velkého množství tepelné energie.

Spalovací komora musí být schopna odolat extrémně vysokým teplotám vznikajícím při procesu spalování. Ke splnění této výzvy se kromě použití materiálů odolných vysokým teplotám používá také řada chladicích technologií. Například navržením chladicích kanálů na stěně spalovací komory je přiváděn chladicí vzduch pro snížení teploty stěny. Tepelně bariérové ​​povlaky zároveň mohou účinně snížit přenos tepla z topného plynu do stěny spalovací komory, a tím zajistit strukturální integritu a životnost spalovací komory v prostředí s vysokou teplotou. 

Během procesu spalování je třeba účinně kontrolovat změny tlaku uvnitř spalovací komory. Na jedné straně je nutné zajistit, aby tlak vytvářený spalováním mohl účinně pohánět turbínu do otáčení; na druhé straně je nutné zabránit tomu, aby nadměrný tlak způsobil poškození konstrukce spalovací komory nebo jiné bezpečnostní problémy. Konstrukční řešení spalovací komory a úprava provozních parametrů proto musí zohledňovat regulaci tlaku a obvykle pracovat ve spojení s celkovým řídicím systémem plynové turbíny pro udržení stabilního tlakového prostředí.

Výchozí bod přeměny energie: Spalovací komora je výchozím článkem přeměny energie v plynové turbíně. Přeměňuje chemickou energii paliva na vysokoteplotní, vysokotlakou vnitřní energii plynu spalováním, čímž poskytuje zdroj energie pro následnou práci turbíny. Pokud je výkon spalovací komory špatný, jako je nedokonalé spalování nebo nízká účinnost přeměny energie, ovlivní to přímo výstupní výkon a účinnost celého systému plynové turbíny.
Vliv na stabilitu systému: Pracovní stav spalovací komory přímo ovlivňuje stabilitu systému plynové turbíny. Stabilní spalovací proces může zajistit, že plynová turbína může hladce pracovat za různých provozních podmínek (jako jsou různé zatížení, rychlosti atd.). Naopak, pokud má spalovací komora problémy, jako je nestabilní hoření, zhasínání plamenů nebo zpětný vzplanutí, může to způsobit větší vibrace plynové turbíny, kolísání výstupního výkonu a dokonce může způsobit poruchy systému a bezpečnostní nehody.