Tilpasset omvendt FoU Haynes 282 230 Investeringsstøping av elektronstrålesveisetjenester for gassturbinforbrenner Norge

Gassturbinbrenner: den varme kjernen i energikonvertering

Under drift kommer høytrykksluft komprimert av kompressoren inn i forbrenningskammeret gjennom luftinntaket. En del av luften roteres av virvelen, og drivstoffmunnstykket sprayer drivstoffet inn i forbrenningskammeret for å blandes helt med den roterende luften. Denne blandingsprosessen er avgjørende for forbrenningseffektiviteten. God blanding kan få drivstoffet til å brenne helt på kortest tid og frigjøre en stor mengde varmeenergi.

Brennkammeret skal kunne tåle de ekstremt høye temperaturene som genereres under forbrenningsprosessen. For å møte denne utfordringen, i tillegg til å bruke høytemperaturbestandige materialer, brukes også en rekke kjøleteknologier. For eksempel, ved å designe kjølekanaler på brennkammerveggen, introduseres kjøleluft for å redusere veggtemperaturen. Samtidig kan termiske barrierebelegg effektivt redusere overføringen av varme fra brenngassen til forbrenningskammerveggen, og dermed sikre den strukturelle integriteten og levetiden til forbrenningskammeret i høytemperaturmiljøer. 

Under forbrenningsprosessen må trykkendringene inne i forbrenningskammeret kontrolleres effektivt. På den ene siden er det nødvendig å sikre at trykket som genereres av forbrenningen effektivt kan drive turbinen til å rotere; på den annen side er det nødvendig å forhindre at for høyt trykk forårsaker skade på brennkammerstrukturen eller andre sikkerhetsproblemer. Derfor må den strukturelle utformingen av forbrenningskammeret og justeringen av driftsparametere ta hensyn til trykkregulering, og fungerer vanligvis sammen med det overordnede kontrollsystemet til gassturbinen for å opprettholde et stabilt trykkmiljø.

Startpunkt for energikonvertering: Forbrenningskammeret er startleddet for energikonvertering i gassturbinen. Den konverterer den kjemiske energien til drivstoffet til høytemperatur, høytrykksgass intern energi gjennom forbrenning, og gir en kraftkilde for det påfølgende arbeidet med turbinen. Hvis ytelsen til forbrenningskammeret er dårlig, for eksempel ufullstendig forbrenning eller lav energikonverteringseffektivitet, vil det direkte påvirke utgangseffekten og effektiviteten til hele gassturbinsystemet.
Innvirkning på systemstabiliteten: Driftstilstanden til forbrenningskammeret påvirker direkte stabiliteten til gassturbinsystemet. En stabil forbrenningsprosess kan sikre at gassturbinen kan fungere jevnt under ulike driftsforhold (som ulik belastning, hastighet osv.). Tvert imot, hvis forbrenningskammeret har problemer som ustabil forbrenning, flammeslukking eller tilbakeslag, kan det føre til at gassturbinen vibrerer mer, utgangseffekten svinger, og kan til og med forårsake systemfeil og sikkerhetsulykker.