Zvýšení životnosti a spolehlivosti provozu spalovacích komor s hybridními hořáky

Abstract

Při provozu spalovacích turbín je nejefektivnější metodou snižování emisí použití hybridních hořáků. V příspěvku je popsán princip technologie hybridního hořáku na plynné palivo a jeho zásadní odlišnosti od klasických hořáků s difuzním spalováním. Jsou popsány základní problémy vznikající při technologii spalování předem smíchané chudé směsi palivo – vzduch. Hlavní pozornost je věnována zvýšenému sklonu k pulzačnímu hoření. Je provedena analýza vzniku tlakových pulzací a představeny rovnice, které musí být splněny, aby nedošlo k pulzacím tlaku, které by ohrozily nejenom spolehlivost provozu, ale i bezpečnost, protože při hodnotách tlakových pulzací větších než je 0,5 % jmenovitého tlaku ve spalovací komoře, může dojít k destrukci funkčních částí komory. Z analýzy vyplývá, že musí být splněny některé geometrické poměry mezi délkovými a příčnými rozměry hybridního hořáku. Protože geometrické poměry ovlivňují také proces míšení paliva se vzduchem, jsou ovlivněny rovněž emise NOx a CO. Protože existuje velké množství variant geometrie hořáku, byl využit matematický model mísení paliva a vzduchu a sledován vliv na homogenitu směsi na výstupu z hořáku. Jsou rovněž představeny různé konstrukční varianty hybridního hořáku a jejich přednosti a nedostatky.