燃气轮机13-燃烧室.ppt

第五章燃烧室
燃烧室的作用
把压气机送来的高压空气同燃料很好地混合和燃烧,产生高温高压的燃气,并送入透平涡轮中作功。
5-1 燃烧室的工作简图及其要求
主要由五部分组成:
外壳1、火焰管2、旋流器3、喷油嘴4、混合器5。
简单工作原理
压缩空气和燃料分别输入燃烧室。
高压空气经导管引入燃烧室分成两股:
一股空气经旋流器3进入火焰管,这是燃料燃烧所必需的助燃空气,称为一次空气;
一股空气则进入火焰管2与燃烧室外壳1间的环形空间,这部分主要是冷却用的空气,称为二次空气。
燃油经喷油嘴4喷入火焰管内,形成雾状与一次空气混合。外源点火后近似等压燃烧,生成高温高压的燃烧产物。
最关键部分:
长期高温下工作,必须进行冷却
火焰管
二次空气的作用
大部分用来冷却火焰管外壁和燃烧室外壳,一部分冷却火焰管内壁;
一部分经混合器5进入混合区与燃气混合掺冷,把温度降低到给定的燃气温度;
补燃作用。
85%~70%
15%~30%
结构不太复杂。
燃烧过程复杂:
气体流动—三元紊流+化学反应;
传热、传质过程—导热、对流换热、辐射换热;
化学反应—碳氢燃料的燃烧机理。
对燃烧室的要求
判断燃烧室性能的好坏,主要是看它能否可靠地、经济地提供合格的高温燃气。

要求绝大多数进入燃烧室的燃料,能够在燃烧室内燃烧掉,不发生严重的积炭和冒烟现象。
燃烧效率特性
燃烧效率-衡量燃烧的完善程度
Qi —燃烧室的各项热损失:
(1)化学不完全燃烧
(2)机械不完全燃烧
(3)散热损失
冒黑烟、积炭、结焦等
B
过量空气系数

CO、H2、CH4等

要求燃烧室在燃气轮机的一切工况下均能稳定燃烧,不发生灭火现象以及强烈的火焰脉动现象。
保证(1)火焰不被高速气流吹灭(火焰稳定器);
(2)不发生熄火。
熄火极限—指一定的油气比范围(fmin ~ fmax)
其差值越大,稳定性越好。
一般油气比 f = 1/40 ~ 1/330
过量空气系数=~
富油熄火
贫油熄火