ห้องเผาไหม้ไอน้ำไททาเนียมอินโคเนล ประเทศไทย

เตาเผากังหันแก๊ส: แกนร้อนของการแปลงพลังงาน

ในระหว่างการทำงาน อากาศแรงดันสูงที่ถูกอัดโดยคอมเพรสเซอร์จะเข้าสู่ห้องเผาไหม้ผ่านทางช่องรับอากาศ อากาศบางส่วนจะหมุนโดยตัวหมุน และหัวฉีดเชื้อเพลิงจะฉีดเชื้อเพลิงเข้าไปในห้องเผาไหม้เพื่อผสมกับอากาศที่หมุนอย่างเต็มที่ กระบวนการผสมนี้มีความสำคัญต่อประสิทธิภาพการเผาไหม้ การผสมที่ดีสามารถทำให้เชื้อเพลิงเผาไหม้หมดภายในเวลาอันสั้นที่สุดและปลดปล่อยพลังงานความร้อนจำนวนมาก

ห้องเผาไหม้จะต้องสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงอย่างมากที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการเผาไหม้ได้ เพื่อรับมือกับความท้าทายนี้ นอกจากการใช้วัสดุที่ทนต่ออุณหภูมิสูงแล้ว ยังใช้เทคโนโลยีระบายความร้อนชุดหนึ่งด้วย ตัวอย่างเช่น การออกแบบช่องระบายความร้อนบนผนังห้องเผาไหม้ จะนำอากาศเย็นเข้ามาเพื่อลดอุณหภูมิของผนัง ในเวลาเดียวกัน การเคลือบฉนวนกันความร้อนสามารถลดการถ่ายเทความร้อนจากก๊าซเชื้อเพลิงไปยังผนังห้องเผาไหม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงรับประกันความสมบูรณ์ของโครงสร้างและอายุการใช้งานของห้องเผาไหม้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง 

ในระหว่างกระบวนการเผาไหม้ จำเป็นต้องควบคุมการเปลี่ยนแปลงความดันภายในห้องเผาไหม้อย่างมีประสิทธิภาพ ในแง่หนึ่ง จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าความดันที่เกิดจากการเผาไหม้สามารถขับเคลื่อนกังหันให้หมุนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในอีกแง่หนึ่ง จำเป็นต้องป้องกันไม่ให้แรงดันมากเกินไปทำให้โครงสร้างห้องเผาไหม้เสียหายหรือเกิดปัญหาความปลอดภัยอื่นๆ ดังนั้น การออกแบบโครงสร้างของห้องเผาไหม้และการปรับพารามิเตอร์การทำงานจึงต้องคำนึงถึงการควบคุมความดัน และโดยปกติแล้วจะต้องทำงานร่วมกับระบบควบคุมโดยรวมของกังหันก๊าซเพื่อรักษาสภาพแวดล้อมความดันที่เสถียร

จุดเริ่มต้นของการแปลงพลังงาน: ห้องเผาไหม้เป็นจุดเริ่มต้นของการแปลงพลังงานในกังหันก๊าซ โดยจะแปลงพลังงานเคมีของเชื้อเพลิงเป็นพลังงานภายในก๊าซที่มีอุณหภูมิสูงและแรงดันสูงผ่านการเผาไหม้ ซึ่งให้แหล่งพลังงานสำหรับการทำงานต่อไปของกังหัน หากประสิทธิภาพของห้องเผาไหม้ไม่ดี เช่น การเผาไหม้ไม่สมบูรณ์หรือประสิทธิภาพการแปลงพลังงานต่ำ ก็จะส่งผลโดยตรงต่อกำลังเอาต์พุตและประสิทธิภาพของระบบกังหันก๊าซทั้งหมด
ผลกระทบต่อเสถียรภาพของระบบ: สถานะการทำงานของห้องเผาไหม้ส่งผลโดยตรงต่อเสถียรภาพของระบบกังหันก๊าซ กระบวนการเผาไหม้ที่เสถียรสามารถทำให้กังหันก๊าซทำงานได้อย่างราบรื่นภายใต้เงื่อนไขการทำงานต่างๆ (เช่น โหลด ความเร็ว ฯลฯ ที่แตกต่างกัน) ในทางกลับกัน หากห้องเผาไหม้มีปัญหา เช่น การเผาไหม้ไม่เสถียร เปลวไฟดับ หรือไฟย้อนกลับ อาจทำให้กังหันก๊าซสั่นสะเทือนมากขึ้น กำลังไฟฟ้าขาออกผันผวน และอาจทำให้ระบบล้มเหลวและเกิดอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยได้