Zákazkový reverzný výskum a vývoj Haynes 282 230 Investičné liatie Služby zvárania elektrónovým lúčom pre spaľovaciu komoru s plynovou turbínou Slovensko

Spaľovacia komora plynovej turbíny: horúce jadro premeny energie

Počas prevádzky vstupuje vysokotlakový vzduch stlačený kompresorom do spaľovacej komory cez prívod vzduchu. Časť vzduchu sa otáča vírnikom a palivová dýza rozprašuje palivo do spaľovacej komory, aby sa úplne zmiešalo s rotujúcim vzduchom. Tento proces miešania je rozhodujúci pre účinnosť spaľovania. Dobré premiešanie môže spôsobiť úplné spálenie paliva v najkratšom čase a uvoľnenie veľkého množstva tepelnej energie.

Spaľovacia komora musí byť schopná odolať extrémne vysokým teplotám vznikajúcim počas spaľovacieho procesu. Na splnenie tejto výzvy sa okrem použitia materiálov odolných voči vysokým teplotám používa aj rad chladiacich technológií. Napríklad vytvorením chladiacich kanálov na stene spaľovacej komory sa privádza chladiaci vzduch na zníženie teploty steny. Nátery s tepelnou bariérou môžu zároveň účinne znížiť prestup tepla z vykurovacieho plynu do steny spaľovacej komory, čím zaistia štrukturálnu integritu a životnosť spaľovacej komory vo vysokoteplotnom prostredí. 

Počas spaľovacieho procesu je potrebné efektívne kontrolovať zmeny tlaku vo vnútri spaľovacej komory. Na jednej strane je potrebné zabezpečiť, aby tlak vznikajúci pri spaľovaní mohol účinne poháňať turbínu do otáčania; na druhej strane je potrebné zabrániť tomu, aby nadmerný tlak spôsobil poškodenie konštrukcie spaľovacej komory alebo iné bezpečnostné problémy. Konštrukčný návrh spaľovacej komory a úprava prevádzkových parametrov preto musí brať do úvahy reguláciu tlaku a zvyčajne pracovať v spojení s celkovým riadiacim systémom plynovej turbíny na udržanie stabilného tlakového prostredia.

Východiskový bod premeny energie: Spaľovacia komora je štartovacím článkom premeny energie v plynovej turbíne. Premieňa chemickú energiu paliva na vysokoteplotnú, vysokotlakovú vnútornú energiu plynu spaľovaním, čím poskytuje zdroj energie pre následnú prácu turbíny. Ak je výkon spaľovacej komory slabý, ako napríklad neúplné spaľovanie alebo nízka účinnosť premeny energie, bude to mať priamy vplyv na výstupný výkon a účinnosť celého systému plynovej turbíny.
Vplyv na stabilitu systému: Pracovný stav spaľovacej komory priamo ovplyvňuje stabilitu systému plynovej turbíny. Stabilný proces spaľovania môže zabezpečiť, že plynová turbína môže hladko fungovať pri rôznych prevádzkových podmienkach (ako sú rôzne zaťaženia, rýchlosti atď.). Naopak, ak má spaľovacia komora problémy ako nestabilné horenie, zhasínanie plameňa alebo spätné vzplanutie, môže to spôsobiť, že plynová turbína bude viac vibrovať, kolísať výstupný výkon a môže dokonca spôsobiť poruchy systému a bezpečnostné nehody.