Газотурбинные установки для транспорта природного газа. Рудаченко А.В - 140 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

140
лых факелов в камере сгорания. Удорожание и усложнение производст-
ва таких горелок для снижения выбросов оксидов азота представляется
не очень оправданным.
Другой, относительно простой и относительно дешевый способ
снижения выбросов оксидов азота с продуктами сгорания – это предва-
рительное смешение топлива с воздухом, путем создания обедненной
гомогенной смеси до подачи компонентов в зону горения.
Следующий способ – это создание «двухзонных» камер сгорания.
Сущность этого метода заключается в том, что в первичную зону горе-
ния воздух подается в меньшем количестве, чем это теоретически необ-
ходимо для горения (α ≈ 0,80…0,90), в результате чего происходит сни-
жение максимальной температуры горения в зоне факела, снижение со-
держания кислорода в ядре факела и, как следствие, уменьшение скоро-
сти образования оксидов азота.
Во вторую зону горения вводится уже избыточное количество воз-
духа (α>2). Из-за разбавления продуктов сгорания воздухом последую-
щее горение протекает также при более низкой температуре, вследствие
чего во вторичной зоне горения оксиды азота практически не образуют-
ся.
Разработка новых видов горелочных устройств – еще один шаг для
уменьшения вредных выбросов в атомсферу при эксплуатации ГТУ.
Так, Robert Cheng и его коллеги из национальной лаборатории Lawrence
Berkeley National Laboratory в Беркли разработали горелку «Инжектор с
медленным завихрением» (LSI) для турбинных установок, позволяю-
щую в пять с лишним раз снизить выбросы NO
x.
Эта разработка стала
одним из 100 лучших изобретений года.
В газотурбинном двигателе LSI занимается подачей топлива в по-
ток воздуха, смешением компонентов, и фактически этот узел поставля-
ет пламя в камеру сгорания, откуда продукты горения попадают уже
собственно на лопатки турбины. LSI – это особая форма инжекто-
ра/смесителя, в которой смеси придаётся вращение вокруг продольной
оси, но сравнительно медленное, в противовес сильному завихрению в
традиционных системах. В результате уже вне среза горелки формиру-
ется очень устойчивое пламя, отличающееся более низкой, чем обычно,
температурой горения. Такой процесс назван ультрачистым горением в
медленном «водовороте».
Поскольку интенсивность образования окислов азота сильно зави-
сит от температуры, то газовая турбина с новым инжектором выделяет
намного меньше этих соединений.

Страницы