燃气轮机13-储运.ppt

1、第五章燃烧室、燃烧室的作用，将压缩机送来的高压空气与燃料混合和燃烧，放入高温高压的燃气，以及涡轮涡轮机工作。5-1燃烧室的工作示意图和要求主要由外壳1、火焰筒2、旋转器3、莲蓬头4、混合器5五部分组成。简单的工作原理，压缩空气和燃料分别输入燃烧室。高压空气通过导管流入燃烧室，分为两股。一股空气通过旋转器3进入火焰筒。这是燃烧燃料所需的燃烧空气，称为一次性空气。一股空气进入火焰管2和燃烧室壳体1之间的环形空间。牙齿部分主要是冷却用空气，称为二次空气。燃料通过莲蓬头4喷射到火焰管中，形成雾，与一次空气混合。外源点火后接近等压燃烧，产生高温高压的燃烧产物。最重要的部分：在器官高温下工作时，冷却、火焰

2、管、次级空气的作用，大部分用于冷却火焰管外壁和燃烧室壳体，部分用于冷却火焰管内壁。部分通过混合器5进入混合区域，与燃气混合，将温度降低到指定的燃气温度。补充燃烧作用。85p%，150%，结构不太复杂。复杂燃烧过程：气体流动三元湍流化学反应；传热、传质过程传热、对流传热、辐射传热；化学反应碳氢燃料的燃烧机理。对燃烧室的要求是判断燃烧室性能的好坏，主要是看它能否提供可靠、经济合格的高温燃气。1燃烧必须完全要求进入燃烧室的绝大多数燃料，可以在燃烧室中燃烧，不发生严重的积炭和烟雾现象。燃烧效率特性，燃烧效率-燃烧完成度测定Qi燃烧室的各种热损失：(1)化学不完全燃烧(2)机器不完全燃烧(3)热损失，黑

3、烟，炭积累，焦化等，B，空气系数过高，4.0 (1)(2)发动不了。关闭启动的限制意味着一定油气比范围(fmin fmax)的差异越大，稳定性越好。一般油价f=1/40 1/330过剩空气系数=2.7322.5，油关闭，贫油关闭3。整体尺寸，结构小，要求容积热强度越高越好。固定： QV=30200 W/(m.N)移动： QV=100300 W/(m.N) 4。压力损失越小，燃烧室的粘性摩擦、涡流阻力、热阻等越好。一般燃烧室总压力保持系数：B=0.92 0.98，压力损失增加1%，整机效率降低2%。5燃烧室出口温度场要均匀，燃气温度大小和分布要均匀，叶片加热不均，不变形或着火。整个燃烧室其他部分

4、的温差为50C以下。有多个燃烧室时，平均温差不超过1520。6.启动，点火性能7。排气污染8。寿命少，运输式气体：300010000小时；航空：3001000小时海洋：400010000小时；固定式气体：20000小时以上；这些要求经常相互矛盾一般基本要求：燃烧完整，燃烧过程稳定，寿命充分，外形规格小的尺寸，5-2燃烧室类型和基本结构；分类：管、支管、环形和环形逆流和下游基本结构：空气分配结构、火焰管壁的冷却结构、燃气混合机制、燃料供给机构、点火机构等；按整个结构：气流：1，圆柱，您可以按1-2。可以直立、横躺在燃烧器上，也可以直立在燃烧器的侧面。优点：结构简单，维修方便，具有寿命缺点。空间利

5、用率低，容积热强度低。调试所需的风源很大。应用：广泛应用于低功耗燃烧器和部分中间功率燃烧器。，圆柱形，2，分管型，一台燃气轮机上有多个分离的小燃烧室，通常8-12个，围绕燃烧室轴均匀分布，每个燃烧室之间用烟管连接。每个燃烧室都有单独的外壳、火焰管和喷嘴，但只有两个点火装置，剩下的用烟管点燃。1，2，3，4，5，分段管型，优点：尺寸小，组织燃烧容易；调试容易，拆卸容易。缺点：结构复杂，体积大。需要冷却的火焰筒表面更多。启动点火缓慢。圆周方向温度不均匀性大。压力损失大。应用：高输出工业燃气轮机；已经应用少了。5 4，9，在混合区、混合器、14，3、环形燃烧室、燃烧室壳体、壳体形成的环形孔内安装由内

6、部和外部环组成的火焰筒。在环形火焰筒的头部均匀地放置多个喷嘴和旋转器(1220个)，使其朝向厨房。优点：空间利用率高，尺寸小，结构紧凑；需要冷却保护的火焰管面积小，高于容积热强度。获得最佳流动曹征，压力损失小；起动点火性能好。环形燃烧室，缺点：调试过程中气体消耗增加；油气匹配困难，组织燃烧困难。出口温度场稳定性差。高温下火焰管道容易变形。很难拆卸。应用：广泛应用于航空气体引擎。4，在回流管、燃烧室、壳体形成的环形腔内，向厨房均匀布置多个管状火焰管(8-12个)，连接到点火的烟管。结构特征都在分管型和环形两个燃烧室之间。优点：尺寸较小。组织燃烧容易。容易调试。缺点：气体流量更复杂，扩散器设计困难

7、。存在烟火传递问题，启动点火性能下降。应用：航空燃气轮机(下游)；工业燃气轮机(逆流)。火焰稳定器(旋转器)，改善气流的流动结构，稳定高速气流中的火焰，改善燃烧条件的装置。主要作用：在火焰筒前端制作特殊形式的速度场，以加强燃料和空气的混合，为燃烧火焰的稳定提供条件。工作流程：请参阅教材P120-122(自学)。高速气流中的低速区，5-3燃烧室工作过程，特点：1，进入燃烧室的风量比理论风量大得多。总计=3.7 12 2 2，棋类速度高，燃料停留时间短。一般2640 m/s，航空70m/s以上的主要过程：(1)燃料的雾；(2)燃料和空气的混合；(3)火灾、稳定烟火和燃烧；(4)高温燃气和二次空气混

8、合冷却。第6章燃气轮机可变条件、单轴燃气轮机可变条件特性环境条件对燃气轮机性能的影响、6-1概述、燃气轮机可变条件研究目的基本要求和性能指标不同的轴系统、1、燃气轮机可变条件、在整体单位偏差设计状态下工作的各种条件(1)稳定的非设计条件(2)部分负荷或环境条件变化非常复杂(三大负荷)，二，研究目的，分析燃气轮机单位各部分互连、互约束的变化规律，掌握燃气轮机的变量施工过程和特性。(1)为新组设计提供选择方案的标准(2)为用户提供可变工作条件性能曲线。3，基本要求和性能指标，基本要求：提供了适应外部负载变化的能力，同时确保单元在各种负载下经济可靠地工作。性能指标： 1经济单位的效率或消耗率不会因电

9、力减少而极度恶化。单位的负荷特性曲线变得有点平坦。2稳定性在各种负荷下压缩机不站，涡轮不过热，燃烧室不关闭。单位可以稳定可靠地工作。3负载性单位功率能及时适应外部负荷变化的要求。，全负荷，部分负荷，低速，启动等，4，负载特性，负载功率与负载速度n的关系Ne=f (n) 1，匀速负载特性负载功率Ne的变化与负载速度n无关。也就是说，n=const Ne=f (n负载功率Ne与转速N的3次方成正比)。即Ne=c n3 (c是比例系数)变速负载，n，Ne，例如固定节距螺旋桨(轮船)叶轮机械(泵、风扇等)，Ne=c n3，3频率控制负载，n开始时存在最大转矩。也就是说，如果n=0，Me=Memax旋转

10、速度增加，则转矩减小。N=nmax，Me=Memin时。负载功率：n牙齿增加时，NeMen Ne牙齿增加。n、Ne、5、燃气轮机轴系统、单轴系统(C-T-L)压缩机、涡轮和载荷共享轴。适用于匀速载荷。具体组合方式，双轴方案，2.1分轴方案压缩机和高压涡轮轴(C-HT)和燃烧室共同构成燃气发生器。低压涡轮和负载同轴(LT-L)。适合变速负载。2.2平行双轴方案，高压压缩机由高压涡轮驱动(HC-HT)；低压压缩机由低压涡轮(LC-LT)驱动。负载的驱动有两种茄子形式：HT-L或LT-L。HT-L用高压轴驱动负载，HC-HT-L适用于匀速负载。以低压轴驱动负载LC-LT-L，适用于变速负载。三轴方案，3.1低压涡轮驱动负载高压压缩机驱动高压涡轮(HC-HT)；低压压缩机由中压涡轮(LC-MT)驱动。可用于变速负载。LT-L，3.2中压涡轮驱动负载(MT-L)高压压缩机驱动高压涡轮(HC-HT)；低压压缩机由低压涡轮(LC-LT)驱动。适用于在部分负载下经常工作的高效设备。MT-L，6-2单轴燃气轮机可变条件特性，1，引擎平衡工作条件设备在徐璐其他负载