176420. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tüzelőanyagok égőkamrában történő elégetésére és az eljárás foganatosítására alkalmazott gyűrűs égőkamra
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 176420 Bejelentés napja: 1977. VIII. 25. Közzététel napja: 1980. VIII. 28. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1981. VIII. 31. (PO-660) Nemzetközi osztályozás: F 23 D 13/00, F 23 D 15/00 Feltalálók: Maev Vladimir Alexeevich mérnök, Kuznetsov Andrei Leonidovich mérnök, Lamm Jury Alexandrovich mérnök, Ivakhnenko Viktor Vasilievich mérnök, Sudarev Anatoly Vladimirovich mérnök, Prokushenkov Nikolai Nikolaevich technikus, Leningrad, Szovjetunió Szabadalmas: Proizvodstvennoe obiedinenie „Nevsky zavod”, Leningrad Szovjetunió Eljárás tüzelőanyagok égőkamrában történő elégetésére és az eljárás foganatosítására alkalmazott gyűrűs égőkamra 1 2 A találmány tárgya főként a vegyi és erőgépgyártásban, valamint szállítási eszközöknél alkalmazható eljárás és gyűrűs égőkamra tüzelőanyagok égőkamrában történő elégetéséhez. Különösen előnyösen alkalmazható a találmány gáz alakú tüzelő- 5 anyagok, így földgázzal működő gázturbinák esetében, ahol az égési folyamat irányítása a tüzelőanyagok és az égési levegő egymástól különválasztott bevezetésén alapszik és a tüzelőanyag primérlevegővel való keveredése, valamint az égés sta- 10 bilizálása örvényáramok segítségével történik. Ismeretes, hogy a láng stabilizálása érdekében különböző tüzelési eljárásoknál a láng tövéhez hőt vezetnek, amely a friss tüzelőanyag-levegő-keveréket ^ meggyújtja. A gázturbinák égőkamráiban a tüzelőanyag-levegő-áram átlagsebessége mindig nagyobb, mint az örvénylő égés sebessége, s ezért a tüzelőanyag biztos meggyújtása és stabil égése, valamint a tüzelőanyag közel tökéletes elégésének és a gáz- 20 áram előírt hőmérsékleti eloszlásának biztosítása az égőkamra kijáratánál komoly problémát jelent, mivel a bizonytalan gyújtás és a tüzelőanyag instabil égése jelentős mértékben rontja a gázturbina üzembiztonságát, a tökéletlen égés rontja a berendezés 25 gazdaságosságát, amennyiben pedig a gázáram hőmérsékleti eloszlása az égőkamra kijáratánál nem egyezik az előírt értékekkel, úgy csökken a gázturbina lapátjainak élettartama és szilárdsága, s ezzel együtt az egész berendezésé is. 30 Jelenleg egyre erőteljesebben vetődnek fel olyan kérdések, melyek arra keresnek választ, hogyan lehet az égőkamrák tűzterének hőterhelését növelni, ami a kamrák hosszának és helyigényének csökkentését tenné lehetővé, hogyan lehet az atmoszférába kikerülő égéstermékek káros összetevőinek mennyiségét leszorítani és hogyan lehet az égőkamrában levő égőalkatrészek alacsonyabb hőmérsékleti szintjét biztosítani. Ezen feladatok sikeres megoldása nagymértékben függ a tüzelőanyag és a levegő keveredésének kialakításától a kamra égési zónájában és benne a forró gázok állandó cirkulációs zónáinak kialakulásától, amelyek az égési zónában megnövelt légfeiesleg mellett is biztosítják a tüzelőanyag biztos gyulladását és stabil égését. Ismeretes olyan eljárás égőkamrában történő tüzelésre, amely abból áll, hogy a primerlevegő árama, amely az égés irányításához és stabilizálásához szükséges, koncentrikus gyűrűkbe kerül, ahonnan az égőkamra hossztengelyéhez képest 45-60 fok alatt perdítve jut a kamra égési zónájába. Eközben a primerlevegő-áram lángtartógyűrű által megosztott, két koncentrikus gyűrűből kilépd sugarai ellentétes értelmű perdületet kapnak. Ugyanakkor az égési zónába gázt vezetünk, amely a primeilevegővel keveredve tüzelőanyag-levegő-keveréket alkot. Az aerodinamikus árnyék zónájában, közvetlenül a lángtartógyűrű mögött egy depressziós zóna keletkezik, aminek következtében az égési 176420
