Способ сжигания топлива

 

Изобретение касается сжигания жидкого топлива в камерах сгорания газотурбинных установок. На режимах запуска и малой мощности осуществляют эжектирование части низконапорного воздуха продуктами сгорания и регулирование степени распыления количеством подаваемого для сжигания топлива, а распыливание топлива производят эжектируемым потоком низконапорного воздуха. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 21 О 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4713376/06 (22) 03,07,89 (46) 15.04.92. Бюл. N 14 (71) Научно-производственный центр при

Николаевском кораблестроительном институте (72) С.И.Сербин, Г.Ф.Романовский, А.Н,Маринец и И.А.Ратушняк (53) 621.438(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 221177558822,, кКл, В 21 D 7/12, 1968.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано, в частности, при сжигании топлива в камерах сгорания газотурбинных установок.

Известен способ сжигания топлива путем распыливания топлива низконапорным воздухом с последующим воспламенением от дежурной горелки, Недостатками известного способа являются неудовлетворительное качество распыливания топлива при запуске и низкая полнота сгорания.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ сжигания топлива путем распыливания топлива в камеру сгорания низконапорным воздухом с последующей интенсификацией горения пульсирующим потоком продуктов сгорания, Недос1 атками указанного способа являются низкая эффективность сжигания топлива и сложность организации управления процессами распыливания, смесеобразования и горения при изменении режимов работы.

„„Я „„1726090 А1 (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА (57) Изобретение касается сжигания жидкого топлива в камерах сгорания газотурбинных установок, На режимах запуска и малой мощности осуществляют эжектирование части низконапорного воздуха продуктами сгорания и регулирование степени распыления количеством подаваемого для сжигания топлива, а распыливание топлива производят эжектируемым потоком низконапорного воздуха. 1 ил, Цель изобретения — повышение эффективности сжигания жидкого топлива на режимах запуска и малой мощности. . Для этого на режимах запуска и малой мощности дополнительно осуществляют эжектирование части низконапорного воздуха продуктами сгорания и регулирование степени распыливания количеством подаваемого для сжигания топлива, а распылива ние топлива производят эжектируемым потоком низконапорного воздуха.

На режимах запуска и малой мощности, дополнительно осуществляют эжектирование части низконапорного воздуха продуктами сгорания и регулирование степени распыливания количеством подаваемого для сжигания топлива, а распыливание топлива производят эжектируемым потоком низконапорного воздуха. Это приводит к увеличению полноты сгорания топлива и лучшему смесеобразованию, что благоприятно сказывается на эффективности работы камеры сгорания. Регулирование степени распыливания количеством подаваемого топлива в камеру пульсирующего горения позволяет управлять процессами распыли1726090 вания, смесеобразования и горения топлива в камере. Это позволяет осуществить процессы распыливания при оптимальной амплитуде колебаний давления в зависимости от давления низконапорного воздуха и количества распыливаемого топлива, а кроме того, интенсифицировать процессы горения в камере сгорания. Изобретение позволяет поддерживать полноту сгорания примерно постоянной вне зависимости от режима работы.

На чертеже изображена камера сгорания для осуществления предлагаемого способа. Камера сгорания для осуществления предлагаемого способа сжигания жидкого топлива содержит камеру 1 сгорания с установленным в ней распыливающим устройством 2, на выходе из которого установлен стабилизатор 3, Соосно распыливающему устройству 2 размещен аэродинамический клапан 4 камеры 5 пульсирующего горения, снабженный топливной форсункой 6 и запальником 7. Резонансная труба 8 камеры

5 пульсирующего горения соединена с входным устройством камеры 1 сгорания, Топливо для сжигания подводится в распыливающее устройство 2 через топливный канал 9, При запуске камеры 1 сгорания низконапорный воздух поступает через аэродинамический клапан 4 в камеру 5 пульсирующего горения, перемешивается с топливом, подаваемым топливной форсункой 6, и полученная топливовоздушная смесь воспламеняется от запальника 7.

Пульсирующий поток продуктов истекает из камеры 5 через аэродинамический клапан 4, смешивается с низконапорным воздухом и поступает в распыливающее устройство 2, дополнительно эжектируя часть низконапорного воздуха. Полученный поток распыливает и подогревает топливо, подаваемое через топливный канал 9 в распыливающее устройство 2. Топливовоздушная смесь поступает в камеру 1 и воспламеняется от продуктов, истекающих из резонансной трубы

8 камеры 5 пульсирующего горения. Начинается процесс горения, поддерживаемый установленным стабилизатором 3 и интенсифицированный пульсирующим потоком продуктов, истекающих из резонансной трубы 8. При увеличении количества топлива, подаваемого в камеру 5 топливной форсункой 6, происходит рост амплитуды колебания давления продуктов, истекающих из аэродинамического клапана 4 и резонансной трубы 8, При росте давления низконапорного воздуха и работе на режимах малой мощности уменьшается количество топлива сжига5

55 емого в камере пульсирующего горения 5, однако распыливание и подогрев топлива осуществляется как и при запуске.

При работе на режимах большей мощности прекращается подача топлива в камеру 5, ее работа прекращается, а распыливание топлива производят высоконапорным цикловым воздухом через распыливающее устройство 2.

При уменьшении нагрузки камеру 5 вводят в работу и распыливание, смесеобразование и горение топлива производят по предлагаемому способу.

Положительный эффект при указанном способе сжигания топлива в камере сгорания достигается за счет повышения качества распыливания топлива при запуске и работе на режимах малой мощности. Пульсирующий поток продуктов, истекающий из аэродинамического клапана, смешиваясь с потоком низконапорного воздуха и дополнительчо эжектируя часть потока, поступает в ра пыливающее устройство, тем самым увеличивая соотношение массовых расходов воздуха и топлива, Это позволяет уменьшить средний размер капель топлива, чему способствует также рост температуры и давления воздуха, поступающего из аэродинамического клапана. В конечном итоге повышение качества распыливания приводит к повышению полноты сгорания топлива на 5 — 10, Кроме того, изменение количества топлива, сжигаемого в камере пульсирующего горения, позволяет регулировать амплитуду давления продуктов в зависимости от давления низконапорного воздуха, поступаемого в камеру пульсирующего горения. Это приводит к росту давления продуктов, истекающих из аэродинамического клапана в распыливающее устройство, и позволяет интенсифицировать на 20-30% процессы тепломассообмена в камере сгорания за счет пульсирующего потока, истекающего из резонансной трубы в зону стабилизации.

Изобретение позволяет повысить эффективность сжигания топлива и может быть использовано при сжигании топлив в камерах сгорания как ГТД, так и различных топоч н ых устройствах с наддувом. Э кономический эффект от использования предлагаемого способа сжигания топлива в камере сгорания ГТУ вЂ” 20 мощностью 8,6 МВт составляет около 1600 руб, на один агрегат в год.

Формула изобретения

Способ сжигания топлива в камере сгорания путем распыливания топлива низконапорным воздухом с последующей интенсификацией горения пульсирующим

1726090

35

45

Составитель Л.Хохлов

Техред М.Моргентал Корректор B.Ãèðíÿê

Редактор Н.Федорова

Заказ 1228 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Óæãoðoä, ул.Гагарина, 101 потоком продуктов сгорания, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности сжигания жидкого топлива на режимах запуска и малой мощности, дополнительно осуществляют 5 эжектирование части низконапорного воздуха продуктами сгорания и регулирование степени распыливания количеством подаваемого для сжигания топлива, а распыливание топлива производят эжектируемым потоком низконапорного воздуха.