Kaasuturbiinin polttokammiot nikkelilejeeringistä 625 ja titaaniseoksesta Grade 5 takaavat luotettavan suorituskyvyn energiajärjestelmissä Suomi

Kaasuturbiinin polttolaite: energian muuntamisen kuuma ydin

Käytön aikana kompressorin puristama korkeapaineilma tulee polttokammioon ilmanottoaukon kautta. Pyöritin pyörittää osaa ilmasta, ja polttoainesuutin suihkuttaa polttoaineen palotilaan sekoittumaan täysin pyörivän ilman kanssa. Tämä sekoitusprosessi on ratkaisevan tärkeä palamisen tehokkuuden kannalta. Hyvä sekoitus voi saada polttoaineen palamaan kokonaan lyhyessä ajassa ja vapauttamaan suuren määrän lämpöenergiaa.

Polttokammion on kestettävä polttoprosessin aikana syntyviä erittäin korkeita lämpötiloja. Tähän haasteeseen vastaamiseksi käytetään korkeita lämpötiloja kestävien materiaalien lisäksi myös useita jäähdytystekniikoita. Esimerkiksi suunnittelemalla jäähdytyskanavia palotilan seinälle tuodaan jäähdytysilmaa seinämän lämpötilan alentamiseksi. Samaan aikaan lämpösulkupinnoitteet voivat tehokkaasti vähentää lämmön siirtymistä polttokaasusta polttokammion seinämään, mikä varmistaa polttokammion rakenteellisen eheyden ja käyttöiän korkeissa lämpötiloissa. 

Polttoprosessin aikana polttokammion sisällä tapahtuvia paineen muutoksia on valvottava tehokkaasti. Toisaalta on tarpeen varmistaa, että palamisen synnyttämä paine voi tehokkaasti saada turbiinin pyörimään; toisaalta on vältettävä liiallista painetta aiheuttamasta polttokammion rakenteen vaurioita tai muita turvallisuusongelmia. Siksi polttokammion rakenteellisessa suunnittelussa ja toimintaparametrien säätämisessä on otettava huomioon paineensäätö, ja ne on yleensä toimittava yhdessä kaasuturbiinin yleisen ohjausjärjestelmän kanssa vakaan paineympäristön ylläpitämiseksi.

Energian muuntamisen lähtökohta: Polttokammio on energian muuntamisen aloituslinkki kaasuturbiinissa. Se muuntaa polttoaineen kemiallisen energian korkean lämpötilan korkeapaineiseksi kaasun sisäiseksi energiaksi palamisen kautta, mikä tarjoaa virtalähteen turbiinin myöhempään työhön. Jos polttokammion suorituskyky on huono, kuten epätäydellinen palaminen tai alhainen energian muunnostehokkuus, se vaikuttaa suoraan koko kaasuturbiinijärjestelmän lähtötehoon ja hyötysuhteeseen.
Vaikutus järjestelmän vakauteen: Polttokammion toimintatila vaikuttaa suoraan kaasuturbiinijärjestelmän vakauteen. Vakaa palamisprosessi voi varmistaa, että kaasuturbiini voi toimia sujuvasti erilaisissa käyttöolosuhteissa (kuten erilaiset kuormat, nopeudet jne.). Päinvastoin, jos palotilassa on ongelmia, kuten epävakaa palaminen, liekin sammuminen tai takaisku, se voi saada kaasuturbiinin tärisemään enemmän, lähtöteho vaihtelee ja jopa aiheuttaa järjestelmävikoja ja turvallisuusonnettomuuksia.