Camera di combustione del combustore a vapore in titanio e inconel Italia

Combustore della turbina a gas: il nucleo caldo della conversione dell'energia

Durante il funzionamento, l'aria ad alta pressione compressa dal compressore entra nella camera di combustione attraverso l'ingresso dell'aria. Parte dell'aria viene fatta ruotare dal vorticatore e l'ugello del carburante spruzza il carburante nella camera di combustione per miscelarlo completamente con l'aria rotante. Questo processo di miscelazione è fondamentale per l'efficienza della combustione. Una buona miscelazione può far bruciare completamente il carburante nel più breve tempo possibile e rilasciare una grande quantità di energia termica.

La camera di combustione deve essere in grado di resistere alle temperature estremamente elevate generate durante il processo di combustione. Per rispondere a questa sfida, oltre all'uso di materiali resistenti alle alte temperature, vengono utilizzate anche una serie di tecnologie di raffreddamento. Ad esempio, progettando canali di raffreddamento sulla parete della camera di combustione, viene introdotta aria di raffreddamento per ridurre la temperatura della parete. Allo stesso tempo, i rivestimenti di barriera termica possono ridurre efficacemente il trasferimento di calore dal gas combustibile alla parete della camera di combustione, garantendo così l'integrità strutturale e la durata utile della camera di combustione in ambienti ad alta temperatura. 

Durante il processo di combustione, le variazioni di pressione all'interno della camera di combustione devono essere controllate in modo efficace. Da un lato, è necessario garantire che la pressione generata dalla combustione possa effettivamente far ruotare la turbina; dall'altro, è necessario impedire che una pressione eccessiva causi danni alla struttura della camera di combustione o altri problemi di sicurezza. Pertanto, la progettazione strutturale della camera di combustione e la regolazione dei parametri operativi devono tenere conto del controllo della pressione e solitamente funzionano insieme al sistema di controllo generale della turbina a gas per mantenere un ambiente di pressione stabile.

Punto di partenza della conversione energetica: la camera di combustione è il collegamento di partenza della conversione energetica nella turbina a gas. Converte l'energia chimica del combustibile in energia interna del gas ad alta temperatura e alta pressione attraverso la combustione, fornendo una fonte di energia per il lavoro successivo della turbina. Se le prestazioni della camera di combustione sono scarse, come una combustione incompleta o una bassa efficienza di conversione energetica, ciò influirà direttamente sulla potenza di uscita e sull'efficienza dell'intero sistema della turbina a gas.
Impatto sulla stabilità del sistema: lo stato di funzionamento della camera di combustione influisce direttamente sulla stabilità del sistema della turbina a gas. Un processo di combustione stabile può garantire che la turbina a gas possa funzionare senza problemi in varie condizioni operative (come carichi, velocità, ecc. diversi). Al contrario, se la camera di combustione presenta problemi come combustione instabile, estinzione della fiamma o ritorno di fiamma, ciò potrebbe causare una maggiore vibrazione della turbina a gas, fluttuazioni della potenza in uscita e persino guasti del sistema e incidenti di sicurezza.