Специального рассмотрения заслуживает устройство камер сгорания (КС) ГТУ, поскольку они являются очень важными и весьма теплонапряжёнными агрегатами, во многом определяющими экономичность всей установки. В энергетических ГТУ получили применение крупные выносные КС (одна – две на установку) или небольшие распределённые камеры (по 8 и более). Выносные КС располагаются отдельно от турбины. Они имеют футерованный изнутри огнеупором корпус из жаропрочной стали, куда компрессором через специальный направляющий аппарат подаётся воздух и через горелку – горючий газ. Внутри КС происходит сгорание топлива, а образовавшиеся дымовые газы из неё через выходной газопровод направляются в кольцевую входную камеру турбины, из которой – в сопловой аппарат первой ступени.
 Рис. 3.9 Схема камеры сгорания:
|
| 1 – теплоизолированный корпус;
2 – воздух из компрессора;
|
| 3 – направляющий аппарат первичного воздуха; 4 – подвод топлива;
5 – горелка; 6 – пламенная труба;
7 – отверстия для вторичного воздуха; 8 – вторичный воздух; 9 – зона разбавления продуктов сгорания;
10 – зона с максимальной температурой; 11 – дымовые газы в турбину.
|
| Рис. 3.9 Схема камеры сгорания:
|
| 1 – теплоизолированный корпус;
2 – воздух из компрессора;
|
| 3 – направляющий аппарат первичного воздуха; 4 – подвод топлива;
5 – горелка; 6 – пламенная труба;
7 – отверстия для вторичного воздуха; 8 – вторичный воздух; 9 – зона разбавления продуктов сгорания;
10 – зона с максимальной температурой; 11 – дымовые газы в турбину.
|
| Рис. 3.9 Схема камеры сгорания:
|
| 1 – теплоизолированный корпус;
2 – воздух из компрессора;
|
| 3 – направляющий аппарат первичного воздуха; 4 – подвод топлива;
5 – горелка; 6 – пламенная труба;
7 – отверстия для вторичного воздуха; 8 – вторичный воздух; 9 – зона разбавления продуктов сгорания;
10 – зона с максимальной температурой; 11 – дымовые газы в турбину.
|
Устройство распределённых камер демонстрирует рис. 3.8. Здесь по периметру корпуса турбины в специальной кольцевой камере устанавливается несколько пламенных труб, в которых организуется непосредственно сжигание топлива. Воздух из компрессора направляется в межтрубное пространство и оттуда поступает в пламенные трубы. На рис. 3.9 приведена схема, объясняющая устройство распределённых КС. Сжатый воздух (его называют первичным) и топливо из входного сечения КС вдуваются в пламенную трубу со значительной закруткой, обеспечивающей хорошее перемешивание горючего с окислителем. В образующемся турбулентном пламени температура поднимается практически до адиабатной температуры горения (порядка 2000 оС). Чтобы организовать тепловую защиту пламенной трубы и разбавить раскалённые газы до приемлемых пределов (1400¸1200 оС), через специальные отверстия в пламенной трубе вдоль её вдувается вторичный воздух. Дымовые газы из КС проходят непосредственно к сопловым лопаткам первой ступени турбины.
|
Схема камеры сгорания:
|
| 1 – теплоизолированный корпус; 2 – воздух из компрессора; 3 – направляющий аппарат первичного воздуха; 4 – подвод топлива; 5 – горелка; 6 – пламенная труба; 7 – отверстия д7 – отверстия для вторичного воздуха; 8 – вторичный воздух; 9 – зона разбавления продуктов сгорания; 10 – зона с максимальной температурой; 11 – дымовые газы в турбину
|
