Câmara de combustão de combustor de vapor de titânio Inconel

Combustor de turbina a gás: o núcleo quente da conversão de energia

Durante a operação, o ar de alta pressão comprimido pelo compressor entra na câmara de combustão através da entrada de ar. Parte do ar é girado pelo turbilhonador, e o bico de combustível pulveriza o combustível na câmara de combustão para misturar completamente com o ar giratório. Este processo de mistura é crucial para a eficiência da combustão. Uma boa mistura pode fazer o combustível queimar completamente no menor tempo possível e liberar uma grande quantidade de energia térmica.

A câmara de combustão deve ser capaz de suportar as temperaturas extremamente altas geradas durante o processo de combustão. Para enfrentar esse desafio, além de usar materiais resistentes a altas temperaturas, uma série de tecnologias de resfriamento também são usadas. Por exemplo, ao projetar canais de resfriamento na parede da câmara de combustão, o ar de resfriamento é introduzido para reduzir a temperatura da parede. Ao mesmo tempo, os revestimentos de barreira térmica podem reduzir efetivamente a transferência de calor do gás combustível para a parede da câmara de combustão, garantindo assim a integridade estrutural e a vida útil da câmara de combustão em ambientes de alta temperatura. 

Durante o processo de combustão, as mudanças de pressão dentro da câmara de combustão precisam ser controladas efetivamente. Por um lado, é necessário garantir que a pressão gerada pela combustão possa efetivamente fazer a turbina girar; por outro lado, é necessário evitar que pressão excessiva cause danos à estrutura da câmara de combustão ou outros problemas de segurança. Portanto, o projeto estrutural da câmara de combustão e o ajuste dos parâmetros operacionais precisam levar em conta o controle de pressão e geralmente trabalham em conjunto com o sistema de controle geral da turbina a gás para manter um ambiente de pressão estável.

Ponto de partida da conversão de energia: A câmara de combustão é o elo inicial da conversão de energia na turbina a gás. Ela converte a energia química do combustível em energia interna de gás de alta temperatura e alta pressão por meio da combustão, fornecendo uma fonte de energia para o trabalho subsequente da turbina. Se o desempenho da câmara de combustão for ruim, como combustão incompleta ou baixa eficiência de conversão de energia, isso afetará diretamente a potência de saída e a eficiência de todo o sistema de turbina a gás.
Impacto na estabilidade do sistema: O estado de trabalho da câmara de combustão afeta diretamente a estabilidade do sistema de turbina a gás. Um processo de combustão estável pode garantir que a turbina a gás possa operar suavemente sob várias condições operacionais (como diferentes cargas, velocidades, etc.). Pelo contrário, se a câmara de combustão tiver problemas como combustão instável, extinção de chama ou flashback, pode fazer com que a turbina a gás vibre mais, a potência de saída flutue e pode até causar falhas no sistema e acidentes de segurança.