燃气轮机燃烧室.ppt
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1、燃气轮机燃烧室刘 朋主要内容燃气轮机简介燃气轮机燃烧室的认识后续工作燃气轮机简介*燃气轮机的组成现代燃气轮机主要由压气机、燃烧室和涡轮组成。*燃气轮机的基本工作过程 压气机大气燃烧室压缩空气高温高压燃气涡轮其他设备膨胀功空气从大气中被吸入到燃气轮机中,首先在压气机中压缩增压,然后进入燃烧室,与燃料混合后经点燃进行燃烧,成为高温高压燃气,然后进入到涡轮中进行膨胀做功。在涡轮中膨胀功一部分通过传动轴传送到压气机,对吸入的空气进行压缩;另一部分对外输出,可以用于发电或者车辆、飞机等的动力。燃气轮机燃烧室*燃烧室的作用 从燃气轮机工作的流程图可以看到,燃气轮机燃烧室在整个系统的热力循环中起到了定压加热
2、的作用。在燃烧室中,通过燃料与空气的燃烧,将燃料的化学能转化为热能,使气体的总焓值增加,从而提高燃气在涡轮以及其他设备中的做功能力。*燃烧室的工作环境 燃烧室的工作环境非常恶劣,燃烧室内的零件是在高温、高负荷下工作,承受气体力、惯性力产生的静载荷和振动载荷,并且受到热力以及热腐蚀的作用。*燃烧室的分类以及优缺点比较 单管燃烧室单管燃烧室环管燃烧室环管燃烧室环形燃烧室环形燃烧室结构特点每个圆管火焰筒有各自的外壳,组成一个单管。各个单管燃烧室之间有联焰管进行传焰。把几个单独的火焰筒放在一个环形外壳内。火焰筒之间有联焰管进行传焰。火焰筒和壳体都是同心环形结构,无需联焰管。主要优点调试用气量少;单个喷
3、嘴容易与气流配合达到要求;单独的小燃烧室本身强度和刚性好;装拆维护方便。迎风面积最小;用含13个火焰筒的试件就可以做试验,无需很大的气源供油和供气匹配较好;外壳是承力件,有利于提高发动机的强度和刚性。与压气机配合获得最佳的气动设计,压力损失最小;空间利用率最高,迎风面积最小;可得到均匀的出口周向温度场;无需联焰管,点火时容易传焰。主要缺点迎风面积最大,空间利用率低,质量最大;与轴流压气机出口环形气流配合不好,很难得到周向均匀的温度场;需要联焰管,空中点火起动性能最差;压力损失最大。气动布局较差,扩压器设计较困难;也有联焰管,点火性能不好;出口燃气周向温度场不如环形燃烧室好;比环形燃烧室结构质量
4、大。调试时需要大型气源;采用单个燃油喷嘴,燃油空气匹配不够好;火焰筒刚性差;装拆维修困难。图1单管燃烧室 图2环管燃烧室 图3 环形燃烧室 *燃烧室的工作过程 图4 燃烧室工作过程示意图燃烧室工作过程分为空气分股、形成低速区和回流区、燃烧区内形成非均匀的混合气。空气分股:首先是为了在燃烧区形成一个比较恰当燃油比区域,进而使燃烧燃烧效率提高;再者,通过燃烧室内的掺混区(一般为火焰筒的中后部)使出燃烧室的温度场变得均匀,并且是燃气温度达到涡轮所允许的温度,还可以对燃烧室其他零件进行冷却。形成低速区和回流区:为了保证燃烧的稳定,必须使气体速度与火焰传播速度相一致。非均匀混合气:这里非均匀是指在燃烧室
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