燃气轮机合成气双旋流非预混燃烧室的设计及实验测试

摘要

本文针对燃气轮机合成气燃烧室开展了设计研究,完成了燃烧室样机的加工与实验测试.研究过程中,首先对合成气燃烧室开展了结构设计：采用双旋流结构的燃烧器进行合成气燃烧火焰组织；采用了燃烧室头部贫燃方式(低当量比)设计以保证燃烧室低排放特性;利用双层壁冷却方式进行火焰筒壁面冷却。在燃烧室结构设计的基础上,利用数值方法系统分析了合成气双旋流非预混燃烧室工作特性,完成了合成气非预混母型燃烧室的设计优化与加工安装,并进行了实验性能实验.实验工况下,该燃烧室燃烧稳定,NOx排放小于25ppmv@15％O2.实验结果表明双旋流非预混燃烧结构比较适合于合成气燃烧室的设计,有助于合成气燃烧火焰的稳定性控制及NOx排放。