Ringförmige Verbrennungskammer in einem Gasturbinen-Triebwerk und Verfahren zu dessen Betrieb

摘要

Die Erfindung betrifft mechanisches und Energie-Ingenieurwesen, Transport und andere Gebiete, insbesondere die Gestaltung von emissionsarmen ringförmigen Verbrennungskammern (CC) in Gasturbinen-Strahltriebwerken (GTE) und stationären Gasturbinenanlagen (GTP) auf Basis von emissionsarmen Brennern mit Vorbereitung einer mageren Kraftstoff-Luft-Mischung und deren Verbrennung und das Anwenden eines effizienten Betriebsverfahrens. Die Zusammenfassung dieser Erfindung ist wie folgt: – die ringförmige GTE-CC schließt zwei koaxiale Ringe von emissionsarmen Zweikreis-Brennern mit einem porösen Element (PE) ein. Die Brenner sind an der vorderen Wand des Flammrohrs montiert. Die Enden der Brenner liegen in einer Ebene. Die inneren Kanäle der Brenner werden mit Zündkraftstoff versorgt. Diffusionsverbrennung des Kraftstoffs wird in der Bereitschaftsflamme ausgeführt. Die äußeren Kanäle werden mit Hauptkraftstoff und Druckluft von hinter dem Verdichter versorgt. Eine magere Qualitäts-Kraftstoff-Luft-Mischung (FAM) wird im Voraus mit Hilfe einer Strahlzufuhr von Hauptkraftstoff in einer Luft-Querströmung bei der ersten Stufe und einer anschließenden Übertragung des sich ergebenden mageren FAM durch Mikrokanäle des porösen PE-Korpus bei der zweiten Stufe bereitet. Die kinetische Verbrennung einer mageren FAM wird unter Verwendung der Bereitschaftsflamme aufrechterhalten; – die inneren Brennerkanäle des inneren Rings werden in dem inneren ringförmigen Zündkraftstoff-Verteiler zusammengenommen, hingegen die ringförmigen Kraftstoffaufnahmen der Brenner in dem inneren ringförmigen Hauptkraftstoff-Verteiler; – die Strömungswirbelrichtung in den Brennern wird unter Verwendung von axialen Leitschaufeldrallerzeugern beim Wechsel von einem Brenner zu dem anderen benachbarten Brenner innerhalb jedes Rings zur entgegengesetzten Richtung gewechselt, um periodische Wirbelpaare zu erzeugen, die zwei Brenner bedecken, von den einer dem äußeren Ring und der andere mit dem inneren Ring der CC zugeordnet ist; ...