环管形燃烧室
Can Annular Combustor

环管形燃烧室只有一个整体的燃烧室,在本例中燃气轮机的外壁就是燃烧室的外壁,在燃烧室内有若干个火焰筒(包括过渡段)绕燃气轮机主轴排列,见图1。

环管形燃烧室火焰筒排列图

图1--环管形燃烧室火焰筒排列图

图2是由12个火焰筒组成的燃烧室剖面图,12个火焰筒共用的空间就是燃烧室的空间,也就是燃烧段气缸内环绕主轴的空间,如图3所示红线圈内的空间。火焰筒绕燃气轮机主轴一周排列,过渡段出口对向涡轮叶片。

环管形燃烧室结构侧视

图2-环管形燃烧室结构侧视

环管形燃烧室结构正视

图3-环管形燃烧室结构正视图

图4是一个火焰筒组件的剖面模型。燃烧室由外壳与火焰筒组成,在燃烧室外壳端部有燃料(天然气)入口,在燃烧室内装有燃料喷嘴,位于火焰筒前端内部。在火焰筒尾部联接过渡段,在过渡段上装有可控流量的补气口。有关火焰筒具体冷却方式这里不做介绍。

燃烧室火焰筒组件结构

图4-燃烧室火焰筒组件结构

燃料(燃油或天然气)通过燃烧室端部燃料入口进入,由燃烧器喷嘴喷入火焰筒,喷入的天然气与压气机压入的高压空气在燃烧室火焰筒里混合燃烧。燃烧使气体温度剧烈上升,膨胀的高温高压燃气从过渡段喷出,进入透平做功。图5中的白色箭头线是压气机进入燃烧室的气流走向;黄色箭头线是燃烧室喷向涡轮叶片的气流走向。

一般燃气轮机有六个至十几个火焰筒组件,多个火焰筒组件共同安装在一个环形燃烧室内,故称为环管形燃烧室。

环管形燃烧室气流走向

图5-环管形燃烧室气流走向  

请观看燃气轮机环管形燃烧室运行3D动画。在线观看箭头运动可能会出现抖动、不前进等现象,下载后用其他播放器观看会好很多。

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环管形燃烧室较多用在能源等大型涡轮发动机上,目前在燃气——蒸汽联合循环发电系统中使用的燃气轮机大多数采用环管形燃烧室。

 
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