Камеры сгорания газовых турбин из никелевого сплава 625 и титана марки 5 обеспечивают надежную работу в энергетических системах Россия

Камера сгорания газовой турбины: горячее ядро ​​преобразования энергии

Во время работы сжатый компрессором воздух высокого давления поступает в камеру сгорания через воздухозаборник. Часть воздуха вращается завихрителем, а топливная форсунка распыляет топливо в камеру сгорания для полного смешивания с вращающимся воздухом. Этот процесс смешивания имеет решающее значение для эффективности сгорания. Хорошее смешивание может заставить топливо полностью сгореть в кратчайшие сроки и высвободить большое количество тепловой энергии.

Камера сгорания должна выдерживать чрезвычайно высокие температуры, возникающие в процессе сгорания. Для решения этой задачи, помимо использования материалов, устойчивых к высоким температурам, также используется ряд технологий охлаждения. Например, путем проектирования охлаждающих каналов на стенке камеры сгорания вводится охлаждающий воздух для снижения температуры стенки. В то же время тепловые барьерные покрытия могут эффективно снижать передачу тепла от топливного газа к стенке камеры сгорания, тем самым обеспечивая структурную целостность и срок службы камеры сгорания в высокотемпературных средах. 

В процессе сгорания необходимо эффективно контролировать изменения давления внутри камеры сгорания. С одной стороны, необходимо гарантировать, что давление, создаваемое сгоранием, может эффективно приводить в движение турбину; с другой стороны, необходимо предотвратить чрезмерное давление, которое может привести к повреждению конструкции камеры сгорания или другим проблемам безопасности. Поэтому структурная конструкция камеры сгорания и регулировка рабочих параметров должны учитывать контроль давления и, как правило, работать совместно с общей системой управления газовой турбиной для поддержания стабильной среды давления.

Начальная точка преобразования энергии: Камера сгорания является начальным звеном преобразования энергии в газовой турбине. Она преобразует химическую энергию топлива во внутреннюю энергию газа высокой температуры и высокого давления посредством сгорания, обеспечивая источник энергии для последующей работы турбины. Если производительность камеры сгорания плохая, например, неполное сгорание или низкая эффективность преобразования энергии, это напрямую повлияет на выходную мощность и эффективность всей системы газовой турбины.
Влияние на стабильность системы: Рабочее состояние камеры сгорания напрямую влияет на стабильность системы газовой турбины. Стабильный процесс сгорания может гарантировать, что газовая турбина может работать плавно в различных рабочих условиях (таких как различные нагрузки, скорости и т. д.). Напротив, если в камере сгорания есть такие проблемы, как нестабильное сгорание, затухание пламени или обратный удар, это может привести к большей вибрации газовой турбины, колебаниям выходной мощности и даже к отказам системы и несчастным случаям, связанным с безопасностью.