等速度原则在富氢合成气燃气轮机燃烧室改造中的适应性

摘要

煤炭联产系统要求燃气轮机燃烧室能够高效洁净地燃烧不同成分的富氢合成气(气化炉产生的富氢合成气、化工过程弛放气、焦炉煤气、高炉煤气).本文采用数值方法对国内常用的某型号燃气轮机燃烧室进行了改造,随后在全尺寸中压试验台上对改造方案进行了试验研究.试验结果表明通过CFD数值模拟方法确定的喷嘴改造方案能够满足对燃烧室的性能、壁温、出口温度分布以及污染物排放的设计要求.改造过程说明对原先燃烧天然气的燃烧室改烧中热值合成气基本上可以不改变火焰简的结构;燃料喷射孔的面积可以按照与原型喷嘴的燃料喷射速度相同的原则确定,但需要增加旋流器的旋流数.总的来说,将数值模拟方法应用于燃烧室设计方案的筛选是一种可行的方法,能够缩短研究的周期,降低试验的风险;同时也是一种研究国外先进燃气轮机燃烧室的设计思想的有效方法.