Brændstofkammer i Inconel 617 og Hastelloy X For Luftfart Gas Turbiner

Video

Gas Turbine Brændstofkammer: Det Hede Kernestykke I Energiomformning

Under drift comprimeres højtryksluft af kompressoren og indgår i forbændingskammeret gennem luftindgangen. En del af luften roteres af swirleren, og brænslespruteren sprøjter brænslet ind i forbændingskammeret for at blande sig fuldt ud med den rotende luft. Denne blandingsproces er afgørende for forbændelseseffektiviteten. God blandning kan få brænslet til at forbrænde fuldstændigt i den korteste tid og frigøre en stor mængde varmeenergi.

Forbrændingskammeret skal kunne modstå de ekstremt høje temperaturer, der opstår under forbrændingsprocessen. For at møde denne udfordring bruges, ud over materialer, der kan klare høj temperatur, også en række køle teknologier. For eksempel ved at designe kølevæskekanaler i forbrændingskammerets væg blåses køleluft ind for at reducere vægtemperaturen. Samtidig kan varmeskattebelag effektivt reducere varmeoverførslen fra brændgas til forbrændingskammerets væg, hvilket sikrer strukturel integritet og service liv for forbrændingskammeret i højtemperatursmiljøer.

Under forbrændingsprocessen skal trykkets ændringer inde i forbrændingskammeret kontrolleres effektivt. Å ene hånd er det nødvendigt at sikre, at trykket, der genereres af forbrændingen, kan drive turbine til at rotere effektivt; å den anden hånd er det nødvendigt at forhindre, at for højt tryk forårsager skader på forbrændingskammerets struktur eller andre sikkerhedsproblemer. Derfor skal strukturel design af forbrændingskammeret og justering af driftsparametre tage hensyn til trykskontrol, og arbejder normalt sammen med den samlede kontrolsystem for gasturbinen for at vedligeholde et stabiltryk miljø.

Startpunkt for energikonvertering: Forbrændingskammeret er den første kæde i energikonverteringen i gasturbinen. Det konverterer det kemiske energi i brændstofet til højtemperaturs, højtryks gasindre energi gennem forbrænding, hvilket leverer en kraftkilde til turbinens efterfølgende arbejde. Hvis forbrændingskammerets ydelse er dårlig, såsom ufuldstændig forbrænding eller lav energikonverteringseffektivitet, vil det direkte påvirke udgangs effekten og effektiviteten af hele gasturbinesystemet.
Indvirkning på systemets stabilitet: Den arbejdsrelaterede tilstand af forbreningskammeret påvirker direkte stabilietten af gas turbine-systemet. En stabil forbreningsproces kan sikre at gas turbinen kan fungere smertefrit under forskellige driftsforhold (som f.eks. forskellige belastninger, hastigheder osv.). Imod dette, hvis forbreningskammeret har problemer såsom ustabil forbrydning, flammens udslukning eller flashbacks, kan det forårsage at gas turbinen vibrerer mere, at outputtet af effekt svæver, og kan endda forårsage systemfejl og sikkerhedsulykker.