Kamere sagorivača od Inconel 617 i Hastelloy X za aerokosmičke plinske turbine

Video

Sagorivač plinske turbine: Topli jezgra pretvorbe energije

Tijekom rada, visokotlani zrak stisnut od strane kompresora ulazi u odsjeveru putem zračnog ulaza. Dio zraka rotira uz pomoć vrtložnika, a gorivoventil sprema gorivo u odsjeveru gdje se potpuno miješa s rotirajućim zrakom. Taj proces miksaža ključan je za učinkovitost sagorijevanja. Dobar miksaž može omogućiti da se gorivo potpuno izgori u najkraćem vremenu i oslobodi veliku količinu topline.

Palilna komora mora biti u stanju izdržati ekstremno visoke temperature koje nastaju tijekom procesa gorenja. Da bi se ovaj izazov riješio, pored korištenja materijala otpornih na visoke temperature, koriste se i niz hlađenjskih tehnologija. Na primjer, dizajnom hlađenjskih kanala na zidu palilne komore uvodi se hladni zrak koji smanjuje temperaturu zida. Isto tako, toplinska barijerna obloženja mogu učinkovito smanjiti prijenos topline od gorivnih plinova na zid palilne komore, čime se osigurava strukturna cjelovitost i trajnost palilne komore u visokotemperaturnim okruženjima.

Tijekom procesa gorenja potrebno je učinkovito kontrolirati promjene tlaka unutar gornje komore. S jedne strane, nužno je osigurati da tlak koji nastaje tijekom gorenja može učinkovito pogoniti turbine za rotaciju; s druge strane, potrebno je sprečiti preveliki tlak da uzrokuje štete strukturi gornje komore ili druge sigurnosne probleme. Stoga, strukturni dizajn gornje komore i prilagođavanje radnih parametara moraju uzeti u obzir kontrolu tlaka, a obično rade u suradnji s cjelovitim upravljačkim sustavom plinove turbine kako bi se održao stabilan tlakovni okruženje.

Početak pretvorbe energije: Gornja komora je početna veza u pretvorbi energije u plinskom turbine. Pretvara kemijsku energiju goriva u unutarnju energiju plina visoke temperature i tlaka putem gorenja, pružajući izvorište moći za daljnji rad turbine. Ako performanse gornje komore nisu dobre, kao što su nepotpuna gorenja ili niska učinkovitost pretvorbe energije, to će izravno utjecati na izlaznu snagu i učinkovitost cijelog sustava plinske turbine.
Utjecaj na stabilnost sustava: Radno stanje gorišne komore izravno utječe na stabilnost sustava plinovog turbinog motora. Stabilni gorički proces može osigurati da će plinovi motor raditi neprekinuto pod različitim radnim uvjetima (poput različitih opterećenja, brzina i sl.). S druge strane, ako gorišna komora ima probleme poput nestabilnog gorišta, gasenja flame ili povratka flame, može uzrokovati veće vibracije plinovog turbine, fluktuacije izlazne snage, a moguće je čak i doći do kvara sustava i sigurnosnih nesreća.