Componente de combustie din aliaj personalizate pentru aplicații cu turbine de putere, turnare cu investiții și tehnologie de sudare EB România

Combustor cu turbină cu gaz: miezul fierbinte al conversiei energiei

În timpul funcționării, aerul de înaltă presiune comprimat de compresor intră în camera de ardere prin orificiul de admisie a aerului. O parte din aer este rotită de turbion, iar duza de combustibil pulverizează combustibilul în camera de ardere pentru a se amesteca complet cu aerul care se rotește. Acest proces de amestecare este crucial pentru eficiența arderii. O amestecare bună poate face ca combustibilul să ardă complet în cel mai scurt timp și să elibereze o cantitate mare de energie termică.

Camera de ardere trebuie să poată rezista la temperaturi extrem de ridicate generate în timpul procesului de ardere. Pentru a face față acestei provocări, pe lângă utilizarea materialelor rezistente la temperaturi ridicate, sunt folosite și o serie de tehnologii de răcire. De exemplu, prin proiectarea canalelor de răcire pe peretele camerei de ardere, se introduce aer de răcire pentru a reduce temperatura peretelui. În același timp, acoperirile cu barieră termică pot reduce în mod eficient transferul de căldură de la gazul combustibil la peretele camerei de ardere, asigurând astfel integritatea structurală și durata de viață a camerei de ardere în medii cu temperaturi ridicate. 

În timpul procesului de ardere, schimbările de presiune din interiorul camerei de ardere trebuie controlate eficient. Pe de o parte, este necesar să se asigure că presiunea generată de ardere poate conduce eficient turbina să se rotească; pe de altă parte, este necesar să se prevină ca presiunea excesivă să provoace deteriorarea structurii camerei de ardere sau alte probleme de siguranță. Prin urmare, proiectarea structurală a camerei de ardere și ajustarea parametrilor de funcționare trebuie să ia în considerare controlul presiunii și, de obicei, funcționează împreună cu sistemul de control general al turbinei cu gaz pentru a menține un mediu de presiune stabil.

Punctul de pornire al conversiei energiei: Camera de ardere este veriga de pornire a conversiei energiei în turbina cu gaz. Acesta transformă energia chimică a combustibilului în energie internă de gaz de înaltă temperatură și presiune înaltă prin ardere, oferind o sursă de energie pentru funcționarea ulterioară a turbinei. Dacă performanța camerei de ardere este slabă, cum ar fi arderea incompletă sau eficiența scăzută de conversie a energiei, aceasta va afecta direct puterea de ieșire și eficiența întregului sistem de turbină cu gaz.
Impact asupra stabilității sistemului: starea de funcționare a camerei de ardere afectează în mod direct stabilitatea sistemului turbinei cu gaz. Un proces de ardere stabil poate asigura că turbina cu gaz poate funcționa fără probleme în diferite condiții de funcționare (cum ar fi diferite sarcini, viteze etc.). Dimpotrivă, dacă camera de ardere are probleme precum arderea instabilă, stingerea flăcării sau flashback-ul, aceasta poate face ca turbina cu gaz să vibreze mai mult, puterea de ieșire fluctuează și poate provoca chiar defecțiuni ale sistemului și accidente de siguranță.