Отработка конструкции горелочного устройства второй зоны горения для камеры сгорания с последовательным сжиганием топливовоздушной смеси для перспективных ГТУ

摘要

Статья посвящена изучению сжигания топливовоздушной смеси (ТВС) во второй зоне камеры сгорания (КС) газотурбинной установки (ГТУ) с последовательным сжиганием ТВС и начальной температурой рабочего тела около 1700°C. Схема последовательного сжигания ТВС является эффективным методом для подавления эмиссии NO_x при высоких температурах продуктов горения. Она предполагает наличие в КС двух последовательно расположенных горелочных устройств (ГУ), с помощью которых осуществляется подача ТВС в соответствующую зону КС. Распределение и концентрация ТВС определяются исходя из получения минимальных выбросов вредных веществ. Первое горелочное устройство (ГУ1) является традиционным для малоэмиссионных камер сгорания, и его конструкция хорошо изучена. ГУ1 включает пилотную горелку (ПГ), работающую в диффузионном режиме при розжиге, и основную горелку (ОТ), работающую в режиме предсмешения на основных нагрузках. В статье исследована конструкция горелочного устройства второй зоны (ГУ2), обеспечившая надёжную и малоэмиссионную работу КС. Приводятся оценки влияния неравномерности поля концентрации на выходе из ГУ2 на образование эмиссий оксидов азота и распределение температуры в объёме камеры сгорания.