8. Основные требования, предъявляемые к камерам сгорания гту.

Требования к системе подготовки топливного газа. Топливный и пусковой газ должны быть очищены от механических примесей, а также от влаги и масла. Содержание твердых частиц в газообразном топливе должно быть не более 4 мг/кг, а доля частиц размером более 100 мкм – не более 0,3 мг/кг. Система топливоподачи ГПА должна исключать попадание конденсата в ГТУ. Содержание агрессивных примесей (окислов серы, ванадия и др.) – по ГОСТ 29328-92.Содержание влаги в топливном газе не должно превышать величин, соответствующих состоянию насыщенного газа в топливном трубопроводе.В пределах эксплуатационного диапазона изменения давления и температуры газа система очистки должна обеспечивать отсутствие жидких и твердых отложений на участках трубопроводов, арматуре и элементах системы регулирования ГТУ.

Требования к камере сгорания. Температура топл. газа на входе в ГТУ должна быть не ниже +30^оС. Полнота сгорания топлива в к.с. д/б не ниже 0,95-0,99; диапазон устойчивой работы по составу смеси –2,5 ≤α≤ 15; коэффициент полного давления , рост потерь на 1% приводит к ум. Мощности в среднем на 1%. Надежность оценивается рядом критериев: теплонапряженность рабочего объема в КСТребов-ия к к.с.: 1. Достаточно высокая полнота сгорания топлива. 2. Миним-ые потери тепла через стенки камеры во внешнюю среду. 3.Достаточно малая неравномерность темпер-го поля газового потока в поперечном сечении кольцевого канала на выходе из к.с. 4. Допустимое измен-ие темпер-ры газа по высоте кольцевого канала и по высоте лопаток турбины. 5. Низкие гидравл-ие потери. 6. Устойчивое горение. 7. Миним-ая длина факела пламени. 8. Высокий уровень скоростей воздуха и газов. 9.Надёжный розжиг камер при всех условиях эксплуатации. 10. Прочность и жаростойкость. 11. Миним-ая масса и достаточно малые габаритные размеры камеры.

Камера сгорания характ-ся величиной коэф-та восстановления полного давления и величиной коэф-та полноты сгорания

Коэф-нт восстанов-ия полного давления учит-ет гидравл-ие потери в предкамерном диффузоре, в жаровой трубе и в сапловом аппарате первой ступени турбины и тепловые потери, возник-ие при подводе тепла к движущемуся газу.

9. Организация процесса горения в камере сгорания. Камеры дожигания топлива в среде выходных газов гту.

Камера сгорания независимо от способа выполнения состоит из двух основных частей – жаровой трубы, в которой происходит сжигание топлива, и внешнего кожуха, располагаемого вокруг жаровой трубы. Топливо впрыскивается через форсунки в начальную, фронтовую часть жаровой трубы. Воздух из компрессора поступает в пространство между кожухом и жаровой трубой, откуда проходит внутрь трубы через имеющуюся в её стенках отверстия; продукты сгорания топлива и избыточный воздух, т.е. газовая смесь, из жаровой трубы выходят в турбину. Принципы организации рабочего процесса:

1. прямоточное движение воздуха и газов, т.е. движение их примерно в одном направлении вдоль оси двигателя от компрессора к турбине, что снижает гидравлические потери и облегчает создание единообразных условий впуска воздуха в жаровую трубу.

2. уменьшение скорости воздуха от 150 – 200 м/с за компрессором до 50 – 70 м/с перед жаровой трубой с соответствующим повышением его статического давления, для чего вначале камеры располагают входной диффузор, образующий переднюю часть кожуха.

3. обеспечение хорошего перемешивания жидкого топлива с воздухом путем его распыливания при подаче в жаровую трубу с помощью форсунок.

4. создание у форсунок во фронтовой части жаровой трубы (в которую подается лишь небольшая доля всего воздуха) области с невысокими скоростями и пониженным давлением, где образуется зона обратных токов раскаленных газов, поступающих из факела пламени. Эти газы обусловливают быстрое испарение и воспламенение части вспрыскиваемого топлива.

5. постепенный впуск воздуха в жаровую трубу для образования в ней двух зон: зоны горения и зоны смешения. В зону горения подается так называемый первичный воздух в количестве, лишь немного превышающем необходимое для полного сжигания топлива (соответствующее = 1). Остальной поступающий в жаровую трубу вторичный воздух образует зону смешения и служит для понижения температуры подаваемого в турбину газа до требуемого значения. Поступающие в жаровую трубу струи воздуха турбулизируют поток в трубе, что ускоряет процесс сгорания в зоне горения и улучшает перемешивание газов в зоне смешения.

6. создание вокруг наружной поверхности жаровой трубы воздушного потока, так называемой воздушной рубашки, для чего вся жаровая труба отделяется от внешней среды кожухом.

7. организация внутри жаровой трубы пристеночны струй воздуха путем соответствующего направления входных отверстий; этим достигается пленочное (внутреннее) охлаждение стенок. Камеры дожигания в среде выхлопных газов.Выхл. Газы гту им достаточно выс температуру, а объемная конц окислителя сост 13-16%. В ряде случаев в ПГУ приходится вводить дожигание (происхв среде выхл газов). Это позволяет повысить температуру и мощность ПГУ, стабилизировать параметры генерируемого пара. Организация такого дожигания связано с жесткими требованиями: высокая степень полноты сгорания топлива, уст горение при высоких скоростях, надежное воспламенение топлива , создание равномерных температурных полей после горелок, малое гидросопротивление. Обычно этим требованиям отвечают ммикрофакельные горелки. ВЫпрыск топлива осуществляется в зоне рециркуляции за плохо обтекаемыми телами. При температуре 400-550 град и объемной концентрации О2 13-14% горение возможно при альфа 4-5.