Palenie komory z Inconelu 617 a Hastelloyu X pre letecké plynové turbíny

Video

Spalovač gazovej turbíny: Horké jádro prevodu energie

Počas prevádzky sa vzduch stlačený kompresorom vysokým tlakom dostane do palivovej komory cez prítokový otvor. Časť vzduchu je otočená swirlerom, a palivová šprcha vystrekuje palivo do palivovej komory, aby sa úplne zmiešalo s otočeným vzduchom. Tento miešací proces je kľúčový pre spalovaciu účinnosť. Dobre zmiešanie môže spôsobiť, že sa palivo zúplne spotrebuje v najkratšom čase a uvoľní veľké množstvo tepla.

Palivová komora musí vydržať extrémne vysoké teploty vyvíjané počas procesu spaľovania. Aby sa tento výzva splnil, okrem použitia materiálov odolných predčas vysokým teplám sa tiež používajú rôzne chladicé technológie. Napríklad, návrhom chladicích kanálov na stene palivovej komory sa dovozuje chladný vzduch na sníženie teploty steny. Zároveň môžu tepelné bariéry v tvare nánosov účinne znížiť prenos tepla z plynového spalina na stenu palivovej komory, čím sa zabezpečí konštrukčná integrita a životnosť palivovej komory v vysoko-teplom prostredí.

Počas procesu spaľovania je potrebné efektívne riadiť zmeny tlaku v komore spaľovania. Napríklad, je potrebné zabezpečiť, aby tlak vygenerovaný spaľovacom mohol efektívne poháňať turbínu a točiť ju; súčasne je potrebné zabrániť prílišnému tlaku, aby nezpôsobil poškodenie štruktúry kamere spaľovania alebo iné bezpečnostné problémy. Preto musí štrukturálny dizajn kamere spaľovania a úprava prevádzkových parametrov brať do úvahy kontrolu tlaku a obvykle spolupracujú s celkovým riadením systému plynovej turbíny na udržanie stabilného tlakového prostredia.

Počiatočný bod prevodu energie: Spalovací komor je počiatočnou časťou prevodu energie v plynovej turbíně. Prenáša chemickú energiu paliva do vysokoteplotnej, vysokotlakovej plynoteplotnej vnútorné energie prostredníctvom spalovania, čo poskytuje energetický zdroj pre následné fungovanie turbíny. Ak je výkon spalovacej komory neprimeraný, napríklad pri neúplnom spalovaní alebo nízkej účinnosti prevodu energie, priamo to ovplyvní výstupnú mocnosť a účinnosť celého systému plynovej turbíny.
Vplyv na stabilitu systému: Pracovný stav spalovacej komory priamo ovplyvňuje stabilitu systému plynúceho turbíny. Stabilný spalovací proces môže zabezpečiť, aby plynáková turbína mohla bežať hladko v rôznych režimoch prevádzky (ako napríklad rôzne záťaže, rýchlosti atď.). Naopak, ak má spalovacia komora problémy, ako je nestabilné spaľovanie, zhasnutie plamene alebo návrat plamene, môže to spôsobiť väčšiu vibráciu plynovej turbíny, kolísanie výstupnej účinnosti a môže dokonca spôsobiť selhania systému a bezpečnostné nehody.