Газотурбинные установки для транспорта природного газа. Рудаченко А.В - 74 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

74
Так как термические оксиды азота NO
x
образовываются в зоне го-
рения при температуре от 1700 К и выше и их уровень экспоненциально
увеличивается с дальнейшим возрастанием температуры, то большинст-
во методов снижения выбросов связаны:
• со снижением температуры в зоне горения;
• уменьшение объема зона высоких температур.
К таким методам относят:
• сжигание обедненных предварительно перемешанных топливовоз-
душных смесей;
• сжигание по схеме «богатое горение – быстрое разбавление – бед-
ное горение»;
• впрыск в камеру сгорания воды или пара;
• применение генераторов синтез-газа (каталитическое горение).
Сжигание обедненных предварительно перемешанных топливо-
воздушных смесей осуществляется в низкоэмиссионных камерах сгора-
ния. Такая технология позволяет уменьшить уровень эмиссии до пока-
зателей NO
x
≤ 50 мг/нм
3
. Тем не менее, необходимо отметить, что тща-
тельно перемешанные топливо-воздушные смеси с коэффициентом из-
бытка воздуха в зоне горения α=1,8…2,0 имеют очень узкий диапазон
устойчивого горения. Поэтому, разработка таких камер сгорания требу-
ет решения таких проблем как пульсационное горение, проскок пламени
и самовоспламенение топлива в зоне предварительного смешения.
Кроме того, обеднение топливовоздушной смеси при α ≥ 2 приво-
дит к существенному снижению скоростей химических реакций и, как
следствие, к бедному срыву горения в камере. При этом для расширения
границ бедного срыва пламени обычно используют подпитку «пилот-
ным» топливом зоны стабилизации горения, что приводит к увеличе-
нию температуры газов в этой зоне и, следовательно, к росту эмиссии
NO
x
.
Для обеспечения оптимального соотношения топливо-воздух в зоне
горения независимо от нагрузки двигателя и внешних атмосферных ус-
ловий требуется многоколлекторная подача топлива с перераспределе-
нием топлива между коллекторами и перепуск воздуха в зависимости от
режима работы газотурбинного двигателя. Все это предполагает нали-
чие в системе ГТУ сложной и дорогостоящей системы автоматического
регулирования работы камеры сгорания.
Для повышения устойчивости горения в таких камерах сгорания,
как правило, организуют «дежурную зону», где топливо сгорает в диф-
фузионном пламени. Такое пламя устойчиво, но активно регенерирует
термические NO
x
. Поэтому с использованием «дежурной зоны» выпол-

Страницы