Особенности сжигания газообразного топлива в КС ГТУ.

В [1] приведено описание основных процес­ сов, происходящих в камерах сгорания совре­ менных ГТУ, а также представлены типы камер сгорания.

Низкие выбросы NO_X в ГТУ без использова­ ния каталитической селективной очистки выхлопных газов можно получить в двух случа­ ях: при применении «мокрых» КС, использую­ щих впрыск воды или пара, и при применении «сухих» КС - с микрофакельным ступенчатым сжиганием обедненной топливной смеси.

В данной статье рассматривается использова­ние «сухих» низкоэмиссионных КС.

Диффузионный факел может устойчиво гореть в смеси, имеющей разный состав, но плотность теплового потока и устойчивость ско­ рости его истечения невелики. Эти недостатки устраняются путем искусственной стабилиза­ ции горения и интенсификации смесеобразова­ ния. Происходящее при этом смещение процес­ са горения из диффузионной области в кинети­ческую сопровождается заметным повышением его чувствительности к избытку воздуха. Клас­ сический способ выхода из этого положения - разделение воздуха на первичный и вторичный. Температура в КС ГТУ ограничивается, с одной стороны, жаропрочностью и жаростойкос­ тью материалов, а с другой - уровнем выбросов NO_X . Для поддержания уровня температуры продуктов сгорания воздух для горения подает­ ся с большим избытком. Температура воздуха на входе в КС зависит от степени повышения давле­ния в компрессоре и составляет 300...350 "С, а скорость потока достигает 50 м/с. Ни один вид органического топлива при таких условиях (скорости, температуре и избытке воздуха) качест­ венно гореть не может. Поэтому в КС выделяет­ся первичная зона горения, в которую поступает только часть общего количества воздуха, и вто­ ричная - зона разбавления высокотемператур­ ных продуктов сгорания вторичным воздухом.

Стабильное горение движущейся топливовоз-душной смеси возможно при равенстве скоро­стей потока и распространения пламени. Для обеспечения данного условия применяются различные методы турбулизации потока в зоне горения, одним из которых является внедрение газовых струй под углом к потоку воздуха.