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Tecnologia de combustão progressiva de combustível axial

[descrição geral]A tecnologia de combustão de pré-mistura de combustão pobre convencional com a temperatura de saída da câmara de combustão ainda mais alta, não pode atender aos requisitos padrão de redução adicional de NOx.

Tecnologia de combustão progressiva de combustível axial

[descrição geral]A tecnologia de combustão de pré-mistura de combustão pobre convencional com a temperatura de saída da câmara de combustão ainda mais alta, não pode atender aos requisitos padrão de redução adicional de NOx.

pormenores

A tecnologia de combustão de pré-mistura de combustão pobre convencional com a temperatura de saída da câmara de combustão ainda mais alta, não pode atender aos requisitos padrão de redução adicional de NOx. E a classificação axial do combustível é baseada na tecnologia de pré-mistura de combustão pobre convencional, a classificação axial do combustível. A tecnologia de combustão foi pela primeira vez na década de 1970. A NASA no projeto de combustão limpa propôs pela primeira vez que uma câmara de combustão graduada poderia reduzir as emissões de NOx. E depois Pratt&Whitney e GE empresas foram aplicadas com sucesso em motores de aviação e câmaras de combustão de turbinas a gás. O NOx mínimo pode ser reduzido para 35ppm. A aplicação em grande escala real foi por volta de 2010, GE e Ansaldo empresa obteve a produção em grande escala no GH e turbina a gás[1]

De acordo com o estudo do mecanismo de geração de NOx, sabe-se que a taxa de geração de NOx é proporcional ao tempo de residência do gás na câmara de combustão, e a classificação do combustível é um desenvolvimento tecnológico que visa este princípio, ou seja, reduzir o tempo de residência do combustível secundário na câmara de combustão [2]. Como mostrado na figura 1, o combustível é dividido axialmente em dois estágios para entrar na combustão da câmara de combustão. A combustão primária pode reduzir a temperatura, a combustão secundária pode reduzir o tempo de permanência do gás. Além disso, os dois estágios podem ser controlados de forma independente. A estratégia Lean-lean, a estratégia Lean-rich ou a estratégia Rich-lean, etc. A queima da primeira fase da cabeça geralmente ainda usa a estratégia de combustão de pré-mistura pobre pode reduzir ao máximo a geração de NOx.

RYCHEN

Figura 1. Princípio da classificação axial do combustível[2]

Fig. 1 Principle of axial fuel classification

A câmara de combustão de classificação de combustível não só pode melhorar ainda mais a temperatura da câmara de combustão, controlar as emissões de NOx, mas também pode ampliar a faixa de regulação da carga térmica da câmara de combustão, pode refinar o controle de combustão e aspectos estratégicos de otimização para cenários de aplicação com mais requisitos de condições de trabalho. A universidade de purdue nos eua e a universidade de munique na alemanha pesquisaram profundamente esta tecnologia. As conclusões relevantes da pesquisa são usadas no desenvolvimento de produtos relacionados de nossa empresa.

Em combinação com o conceito de projeto de classificação de combustível da câmara de combustão da turbina a gás GT36 classe H da empresa Ansaldo, apresentamos a aplicação desta tecnologia e as ideias de projeto no campo da turbina a gás, conforme mostrado na figura 2.

RYCHEN

Figura 2 turbina a gás GT36 classe H[3]

Fig. 2 GT36 H-class gas turbine

Esta tecnologia de combustão é aplicada na câmara de combustão da turbina a gás, como mostrado na figura 2. A forma da estrutura da câmara de combustão é determinada de acordo com a estrutura integral da turbina a gás. Com base nisso, o projeto da câmara de combustão classificada axial do combustível é realizado. Detalhes são mostrados na figura 3. A partir deste esquema de estrutura, pode-se entender claramente a combustão na região de combustão do nível de método de classificação de combustível axial. Estudos relevantes mostram que a chave para reduzir as emissões de NOx através da combustão escalonada axial do combustível está na regulação da distribuição de combustível, distribuição de ar e tempo de residência entre o primeiro e o segundo estágio [2].

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Fig. 3 detalhes da câmara de combustão GT36[3]

Fig. 3 GT36 CPSC combustor detailed components

 

Referências bibliográficas:

[1] zheng xianglong. Classificação das emissões de combustão axial e a sua cruz de combustível jet características chamas pesquisa [D]. Universidade de ciências da china (china) instituto de engenharia física quente, 2020, DOI: 10.27540, dc vão GGRWS, 2020.000048.

[2] li su hui, zhang guanghua e wu yuxin. Revisão das turbinas a gás de combustão avançados tecnologia orientada para o futuro [J] universidade tsinghua (ciências naturais), 2021,61 (12) : 1423- 1437, DOI: 10.16511 j. vão QHDXXB, 2022.25.001.

[3] PENNELL D A,BOTHIEN M R,CIANI A,etal.An introduction to the Ansaldo GT36 constant pressure sequentialcombustor [C]// ASME Turbo Expo 2017: Turbomachinery Technical Conference and Exposition. Charlotte,NorthCarolina,USA:ASME,2017.

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