RU2258822C1 - Способ регулирования подачи топлива в камеру сгорания газотурбинной установки и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ регулирования подачи топлива в камеру сгорания газотурбинной установки и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2258822C1 RU2258822C1 RU2003134303/06A RU2003134303A RU2258822C1 RU 2258822 C1 RU2258822 C1 RU 2258822C1 RU 2003134303/06 A RU2003134303/06 A RU 2003134303/06A RU 2003134303 A RU2003134303 A RU 2003134303A RU 2258822 C1 RU2258822 C1 RU 2258822C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- burners
- standby
- tiers
- tier
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к камерам сгорания газотурбинных установок, а именно к способам регулирования подачи топлива в камеры сгорания и устройствам для их осуществления. Способ регулирования подачи топлива в камеру сгорания газотурбинной установки включает изменение расхода топлива в зависимости от ее мощности путем дозирования подачи топлива в коллекторы установленных коаксиально друг другу дежурных и основных горелок горелочных устройств с предварительным смешением топлива и воздуха. Горелочные устройства установлены в два яруса и подачу топлива осуществляют в оба яруса. На режиме запуска топливо подают в коллектор дежурных горелок наружного яруса, перед выходом на режим малого газа - в коллектор дежурных горелок внутреннего яруса. На режиме малого газа поддерживают близким по величине количество топлива, подаваемого в дежурные горелки наружного и внутреннего ярусов. Затем увеличивают подачу топлива в дежурные горелки наружного и внутреннего ярусов. Перед выходом на режим холостого хода подают топливо к основным горелкам наружного и внутреннего ярусов. В диапазоне режимов от холостого хода до номинального увеличивают подачу топлива в основные горелки, при этом уменьшают относительную долю топлива, подаваемого через дежурные горелки. Изобретение позволяет уменьшить содержание оксидов азота NOx в выхлопных газах газотурбинной установки при обеспечении устойчивого горения бедных смесей на всех режимах ее работы. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к камерам сгорания газотурбинных установок (ГТУ), а именно к способам регулирования подачи топлива в камеры сгорания и устройствам для их осуществления.
Из известных способов наиболее близким к предложенному является способ регулирования подачи топлива в камеру сгорания ГТУ, включающий изменение расхода топлива в зависимости от мощности установки путем дозирования подачи топлива в коллекторы дежурных и основных горелок горелочных устройств с предварительным смешением топлива и воздуха [1].
Устройство для реализации этого способа содержит горелочные устройства с предварительным смешением топлива и воздуха, включающие дежурную и основную горелки, установленные коаксиально друг другу. Каждая горелка соединена с топливным коллектором, связанным трубопроводом с установленным на его входе дозатором топлива.
С помощью дозаторов топливо подводится к топливным коллекторам дежурных и основных горелок. Дежурные горелки содержат диффузионный канал для обеспечения запуска и устойчивости горения камеры сгорания на всех режимах работы ГТУ [1].
Недостатком известных способа и устройства является высокий уровень концентрации оксидов азота NOx в выхлопных газах ГТУ, что обусловлено наличием диффузионного канала дежурных горелок.
Задачей изобретения является снижение вредных выбросов оксидов азота NOx в выхлопных газах ГТУ при обеспечении устойчивого горения бедных смесей на всех режимах работы установки.
Указанная задача решается тем, что в известном способе регулирования подачи топлива в камеру сгорания ГТУ, включающем изменение расхода топлива в зависимости от ее мощности путем дозирования подачи топлива в коллекторы дежурных и основных горелок горелочных устройств с предварительным смешением топлива и воздуха, подачу топлива осуществляют в два яруса горелочных устройств, причем на режиме запуска топливо подают в коллектор дежурных горелок наружного яруса, перед выходом на режим малого газа - в коллектор дежурных горелок внутреннего яруса, на режиме малого газа поддерживают одинаковым количество топлива, подаваемого в дежурные горелки наружного и внутреннего ярусов, затем увеличивают подачу топлива в дежурные горелки наружного и внутреннего ярусов, перед выходом на режим холостого хода подают топливо к основным горелкам наружного и внутреннего ярусов, а в диапазоне режимов от холостого хода до номинального увеличивают подачу топлива в основные горелки, при этом уменьшают относительную долю топлива, подаваемого через дежурные горелки.
Указанная задача решается также тем, что в известном устройстве для регулирования подачи топлива в камеру сгорания ГТУ, содержащем горелочные устройства с предварительным смешением топлива и воздуха, включающие дежурную и основную горелки, установленные коаксиально друг другу, причем каждая горелка соединена с топливным коллектором, связанным трубопроводом с установленным на его входе дозатором топлива, горелочные устройства установлены в два яруса, устройство снабжено дополнительным коллектором, соединенным с дежурными горелками внутреннего яруса и дополнительным дозатором, вход которого подсоединен к трубопроводу, соединяющему коллектор дежурных горелок наружного яруса с его дозатором, при этом коллектор подачи топлива к основным горелкам соединен дополнительным трубопроводом с основными горелками внутреннего яруса.
Предложенный способ регулирования подачи топлива в камеру сгорания при использовании предложенного устройства позволяет сжигать предварительно подготовленные более бедные смеси, вследствие чего снижается уровень концентрации оксидов азота в выхлопных газах ГТУ.
Это обусловлено расположением горелочных устройств в двух ярусах.
Последовательная подача топлива в дежурные горелки наружного и внутреннего ярусов обеспечивает выход на режим запуска и устойчивую работу камеры на переходных режимах. При подключении основных горелок на основных режимах снижение NOx достигается за счет уменьшения относительной доли топлива, подаваемого в дежурные горелки.
На фиг.1 схематично показано устройство для регулирования подачи топлива в камеру сгорания ГТУ,
на фиг.2 показана зависимость распределения топлива по коллекторам камеры сгорания от режима работы (мощности) ГТУ, где
график 1 представляет относительный расход топлива Gт1 через топливный коллектор дежурных горелок наружного яруса от суммарного,
график 2 - относительный расход топлива Gт2 через дополнительный коллектор дежурных горелок внутреннего яруса от суммарного,
график 3 - относительный расход топлива Gт3 через коллектор основных горелок наружного и внутреннего ярусов,
график 4 - суммарный относительный расход топлива GтΣ,
график 5 - относительный расход топлива через топливный коллектор дежурных горелок наружного яруса с броском топлива при запуске.
Устройство для регулирования подачи топлива в камеру сгорания ГТУ (фиг.1) содержит установленные на входе в камеру сгорания 1 горелочные устройства 2 с предварительным смешением топлива и воздуха. Горелочное устройство 2 включает дежурную и основную горелки 3 и 4, установленные коаксиально.
Горелочные устройства 2 размещены в двух ярусах - наружном 5 и внутреннем 6. Дежурные горелки 3 наружного яруса 5 соединены с топливным коллектором 7, связанным трубопроводом 8 с дозатором топлива 9. Дежурные горелки 3 внутреннего яруса 6 соединены с дополнительным коллектором 10, связанным с дополнительным дозатором топлива 11, вход которого связан с трубопроводом 8. Основные горелки 4 наружного яруса 5 соединены с топливным коллектором 12, связанным дополнительным трубопроводом 13 с основными горелками 4 внутреннего яруса 6. Топливный коллектор 12 трубопроводом 14 связан с дозатором 15, установленным параллельно дозатору 9.
Способ осуществляют следующим образом. При запуске ГТУ топливо в камеру сгорания 1 подается дозатором 9 по трубопроводу 8 и поступает в топливный коллектор 7 дежурных горелок 3 наружного яруса 5. При этом дополнительный дозатор 11 и дозатор 15 закрыты. Перед выходом ГТУ на режим малого газа открывается дополнительный дозатор 11 и топливо поступает в дополнительный коллектор 10 дежурных горелок 3 внутреннего яруса 6. На режиме малого газа с помощью дозаторов 9 и 11 поддерживается близким по величине количество топлива, подаваемого в дежурные горелки 3 наружного яруса 5 и внутреннего яруса 6. Дальнейшее увеличение мощности ГТУ производится путем увеличения подачи топлива дозатором 9 в коллекторы 7 и 10 дежурных горелок 3 наружного и внутреннего ярусов 5 и 6. Перед выходом ГТУ на режим холостого хода открывается дозатор 15 и топливо поступает в коллектор 12 основных горелок 4 наружного яруса 5 и внутреннего яруса 6. Увеличение мощности ГТУ от режима холостого хода до номинального производится путем увеличения подачи топлива дозатором 15 в топливный коллектор 12 основных горелок 4 наружного яруса 5 и внутреннего яруса 6.
Регулирование подачи топлива в камеру сгорания при снижении мощности ГТУ от номинального режима до останова производится с помощью дозаторов 15, 11 и 9 в последовательности, обратной прямому ходу ГТУ.
Использование дополнительного дозатора 11, подключенного за дозатором 9, позволяет с помощью последнего управлять устройством на переходных режимах и поддерживать относительный расход через дежурные горелки 3 на основных режимах (см. фиг.2). Дозатор 11 включается на режиме запуска и обеспечивает равные величины расходов через дежурные горелки 3 наружного и внутреннего ярусов 5 и 6.
Целесообразно число горелочных устройств в ярусах выполнять одинаковым, что упрощает регулирование подачи топлива в камеру сгорания из-за равенства гидравлического сопротивления топливных коллекторов и горелок в ярусах.
Подача топлива в коллектор дежурных горелок наружного яруса на режиме запуска броском топлива за время меньше 1 секунды с последующей выдержкой в течение 2...5 секунд постоянного расхода топлива и дальнейшего его снижения на 15-50% значительно улучшает запуск камеры сгорания с предварительной подготовкой бедных топливо-воздушных смесей и повышает устойчивость работы ГТУ. Это достигается за счет резкого нарастания и достижения благоприятного для запуска избытка топлива. Снижение расхода топлива после розжига камеры сгорания уменьшает избытки топлива, что повышает устойчивость работы ГТУ.
Изобретение позволяет уменьшить содержание оксидов азота NOx в выхлопных газах ГТУ при обеспечении устойчивого горения бедных смесей на всех режимах ее работы.
Источник информации:
[1] Патент США № 5450725, МКИ F 23 R 3/30, опубл. в 1995 г.
Claims (4)
1. Способ регулирования подачи топлива в камеру сгорания газотурбинной установки, включающий изменение расхода топлива в зависимости от ее мощности путем дозирования подачи топлива в коллекторы дежурных и основных горелок горелочных устройств с предварительным смешением топлива и воздуха, отличающийся тем, что подачу топлива осуществляют в два яруса горелочных устройств, причем на режиме запуска топливо подают в коллектор дежурных горелок наружного яруса, перед выходом на режим малого газа - в коллектор дежурных горелок внутреннего яруса, на режиме малого газа поддерживают близким по величине количество топлива, подаваемого в дежурные горелки наружного и внутреннего ярусов, затем увеличивают подачу топлива в дежурные горелки наружного и внутреннего ярусов, перед выходом на режим холостого хода подают топливо к основным горелкам наружного и внутреннего ярусов, а в диапазоне режимов от холостого хода до номинального увеличивают подачу топлива в основные горелки, при этом уменьшают относительную долю топлива, подаваемого через дежурные горелки.
2. Способ регулирования подачи топлива в камеру сгорания газотурбинной установки по п.1, отличающийся тем, что на режиме запуска топливо подают в коллектор дежурных горелок наружного яруса броском с последующей выдержкой в течение 2...5 с постоянного расхода топлива и дальнейшего его снижения на 15...50%.
3. Устройство для регулирования подачи топлива в камеру сгорания газотурбинной установки, содержащее горелочные устройства с предварительным смешением топлива и воздуха, включающие дежурную и основную горелки, установленные коаксиально друг другу, причем каждая горелка соединена с топливным коллектором, связанным трубопроводом с установленным на его входе дозатором топлива, отличающееся тем, что горелочные устройства установлены в два яруса, устройство снабжено дополнительным коллектором, соединенным с дежурными горелками внутреннего яруса и дополнительным дозатором, вход которого подсоединен к трубопроводу, соединяющему коллектор дежурных горелок наружного яруса с его дозатором, при этом коллектор подачи топлива к основным горелкам соединен дополнительным трубопроводом с основными горелками внутреннего яруса.
4. Устройство для регулирования подачи топлива в камеру сгорания газотурбинной установки по п.3, отличающееся тем, что число горелочных устройств в ярусах одинаково.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003134303/06A RU2258822C1 (ru) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | Способ регулирования подачи топлива в камеру сгорания газотурбинной установки и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003134303/06A RU2258822C1 (ru) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | Способ регулирования подачи топлива в камеру сгорания газотурбинной установки и устройство для его осуществления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003134303A RU2003134303A (ru) | 2005-08-10 |
RU2258822C1 true RU2258822C1 (ru) | 2005-08-20 |
Family
ID=35844227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003134303/06A RU2258822C1 (ru) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | Способ регулирования подачи топлива в камеру сгорания газотурбинной установки и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2258822C1 (ru) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493492C1 (ru) * | 2012-06-25 | 2013-09-20 | Николай Борисович Болотин | Камера сгорания гтд и форсуночный модуль |
RU2493495C1 (ru) * | 2012-06-25 | 2013-09-20 | Николай Борисович Болотин | Камера сгорания гтд |
RU2493493C1 (ru) * | 2012-06-25 | 2013-09-20 | Николай Борисович Болотин | Камера сгорания гтд |
RU2493494C1 (ru) * | 2012-06-25 | 2013-09-20 | Николай Борисович Болотин | Камера сгорания гтд |
RU2500911C2 (ru) * | 2011-12-30 | 2013-12-10 | Открытое акционерное общество "СТАР" | Способ управления расходом топлива в двухтопливную камеру сгорания судовой газотурбинной установки |
RU2511977C2 (ru) * | 2012-06-27 | 2014-04-10 | Николай Борисович Болотин | Форсуночный блок камеры сгорания гтд |
US9103552B2 (en) | 2009-11-30 | 2015-08-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Burner assembly including a fuel distribution ring with a slot and recess |
RU2682218C1 (ru) * | 2018-03-01 | 2019-03-15 | Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") | Способ работы газотурбинной установки |
-
2003
- 2003-11-27 RU RU2003134303/06A patent/RU2258822C1/ru active
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9103552B2 (en) | 2009-11-30 | 2015-08-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Burner assembly including a fuel distribution ring with a slot and recess |
RU2562900C2 (ru) * | 2009-11-30 | 2015-09-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Горелка |
RU2500911C2 (ru) * | 2011-12-30 | 2013-12-10 | Открытое акционерное общество "СТАР" | Способ управления расходом топлива в двухтопливную камеру сгорания судовой газотурбинной установки |
RU2493492C1 (ru) * | 2012-06-25 | 2013-09-20 | Николай Борисович Болотин | Камера сгорания гтд и форсуночный модуль |
RU2493495C1 (ru) * | 2012-06-25 | 2013-09-20 | Николай Борисович Болотин | Камера сгорания гтд |
RU2493493C1 (ru) * | 2012-06-25 | 2013-09-20 | Николай Борисович Болотин | Камера сгорания гтд |
RU2493494C1 (ru) * | 2012-06-25 | 2013-09-20 | Николай Борисович Болотин | Камера сгорания гтд |
RU2511977C2 (ru) * | 2012-06-27 | 2014-04-10 | Николай Борисович Болотин | Форсуночный блок камеры сгорания гтд |
RU2682218C1 (ru) * | 2018-03-01 | 2019-03-15 | Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") | Способ работы газотурбинной установки |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003134303A (ru) | 2005-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105275625B (zh) | 用于排气催化剂温度控制的***和方法 | |
RU154279U1 (ru) | Система двигателя | |
CN111997746B (zh) | 一种进气道及直喷复合的掺氢汽油燃料转子机及其控制方法 | |
RU2009143924A (ru) | Способ управления газовым двигателем и системой газового двигателя | |
CN104066955B (zh) | 内燃机的排气回流装置 | |
CN102272428A (zh) | 发动机 | |
RU2258822C1 (ru) | Способ регулирования подачи топлива в камеру сгорания газотурбинной установки и устройство для его осуществления | |
JPH10103159A (ja) | 内燃機関に燃料を供給する方法および装置 | |
JP2011512474A (ja) | 内燃機関 | |
RU2342601C1 (ru) | Газотурбинная установка регенеративного цикла с каталитической камерой сгорания | |
CN108869107A (zh) | 基于冷热egr联合供给的后处理装置热管理***及方法 | |
CN110285446B (zh) | 一种控制燃气轮机氮氧化物排放的方法 | |
JPH0411729B2 (ru) | ||
CN108194207B (zh) | 一种内燃机可变压缩比***及内燃机 | |
CN111712621A (zh) | 用于运行燃气涡轮机的燃烧器组件的方法 | |
KR20120064214A (ko) | 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진 | |
RU2489588C2 (ru) | Экологически чистая газотурбинная установка регенеративного цикла с каталитической камерой сгорания и способ управления ее работой | |
RU2699871C1 (ru) | Устройство подачи воды в газодизельный двигатель | |
AU2014309334B2 (en) | Micro-gasifier array networking | |
RU2737489C1 (ru) | Контроллер для газовой турбины, газовая турбина, способ управления газовой турбиной и машиночитаемый носитель данных | |
RU2287066C1 (ru) | Способ подачи пара в камеру сгорания парогазотурбинной установки | |
WO1998025011A1 (en) | Engine exhaust system | |
JP2002201966A (ja) | ガスタービン用予混合燃焼器およびその燃料供給制御方法 | |
WO2023060869A1 (zh) | 低排放喷嘴、低排放双燃料燃烧室和燃气轮机发电机组 | |
CN221120128U (zh) | 一种燃气轮机燃料供应*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20080507 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20130729 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |