Hayness188/Haynes25(L-605) Wysokowydajny legity kobaltowy element przejściowy dla ciężkich turbin gazowych Siemens SGT-800

Film

Sekcja przejściowa: kluczowe łącze łączące komorę spalania z turbiną

Kształt sekcji przypływowej zazwyczaj jest stopniowo zmieniającą się rurą. Jej powierzchnia przekroju poprzecznego stopniowo rośnie od kompresora do komory spalania. Jest to konieczne, ponieważ prędkość i ciśnienie strumienia powietrza na wylocie kompresora są wysokie, a zwiększenie powierzchni przekroju pozwala obniżyć prędkość strumienia powietrza, thanks czemu może on być lepiej wymieszany z paliwem i spalać się stabilnie w komorze spalania. Jego długość zmienia się w zależności od ogólnego projektu i wymagań dotyczących wydajności turbiny gazowej. Ogólnie rzecz biorąc, projekt długości powinien uwzględniać jednostajny przebieg przepływu powietrza oraz minimalizację strat ciśnienia.

Ponieważ sekcja przylączkowa musi wytrzymać wysoką temperaturę i ciśnienie, zwłaszcza sekcja przylączkowa od wyjścia komory spalania do turbiny, musi ona przeciwstawiać się erozji przez gaz spalinowy o wysokiej temperaturze. Dlatego zazwyczaj używa się materiałów opornych na wysokie temperatury, takich jak legity niklowe. W zakresie technologii produkcyjnej może być stosowana technologia precyzyjnej formowania, aby zapewnić gładkość powierzchni wewnętrznej i zmniejszyć opór tarcia strumienia powietrza. Jednocześnie niektóre sekcje przylączkowe mogą również posiadać projekt kanałów chłodzenia wewnętrznego, który wprowadza powietrze chłodzące, aby obniżyć temperaturę elementów i zapewnić ich integralność strukturalną oraz stabilność działania w środowiskach o wysokich temperaturach.

Podczas przejścia od kompresora do komory spalania głównym zadaniem jest dostosowanie prędkości i ciśnienia przepływu powietrza. Prędkość przepływu powietrza na wylocie kompresora jest wysoka, podczas gdy komora spalania wymaga stosunkowo wolnego przepływu powietrza, aby zapewnić wystarczające mieszanie paliwa z powietrzem i stabilne spalanie. Sekcja przejściowa redukuje prędkość przepływu powietrza, a ciśnienie zmienia się odpowiednio, aby spełnić wymagania wejścia do komory spalania dzięki stopniowej zmianie przekroju poprzecznego. Od komory spalania do turbiny sekcja przejściowa musi umożliwić równomierny dopływ wysokotemperaturowych i szybkich gazów do turbin, aby zapewnić, że turbina może efektywnie wydobywać energię z gazów.  

Projekt sekcji przejściowej jest kluczowy dla zapewnienia jednostajnego przepływu powietrza. W turbinie gazowej zarówno mieszanie paliwa i powietrza w komorze spalania, jak i proces pracy gazu w turbinie wymagają jednostajnego rozkładu przepływu powietrza. Niejednorodny przepływ powietrza może prowadzić do problemów takich jak niepełne spalanie, lokalne przegrzanie się czy nierównomierny ciężar na łopatkach turbinowych. Sekcja przejściowa kieruje przepływem powietrza, aby przepływało równomiernie dzięki specjalnym strukturom wewnętrznym, takim jak kierujące żagle i stopniowe kształty ścianek, co poprawia wydajność i niezawodność całego systemu turbinowego.

Sekcja przyporu między komorą spalania a turbiną bezpośrednio wpływa na wydajność pracy turbiny. Jeśli sekcja przyporowa nie może równomiernie kierować gazem o wysokiej temperaturze do涡轮, łopatki turbiny będą poddane nierównym obciążeniom termicznym i mechanicznym. Spowoduje to nie tylko obniżenie efektywności turbiny, ale może również spowodować uszkodzenie łopatek turbinowych i skrócenie życia użytkowego gazu turbinowego. Ponadto, strata ciśnienia w sekcji przyporowej będzie również wpływać na ciśnienie gazu wejściowego do turbin, co z kolei wpłynie na zdolność roboczą turbin.