Uprawniony z patentu: Leningradsky Metallischesky zavod imeni XXII siezda KPSS, Leningrad (Zwiazek Socjalistycz- nych Republik Radzieckich) Palnik, zwlaszcza do komory spalania turbiny gazowej Przedmiotem wynalazku jest palnik wielokrotny do spalania paliw majacy zastosowanie w komo¬ rze spalania turbin gazowych.Znany jest palnik wielokrotny zawierajacy wspólosiowo rozmieszczone lopatkowe urzadzenie zawierajace strumien powietrza podawanego dla spalania paliwa gazowego.Wewnetrzna tuleja urzadzenia zawirowujacego otacza pierscieniowa obudowe wlasciwego palnika.W czesci skierowanej ku komorze spalania obudo¬ wa palnika wlasciwego ma otwory dla przeplywu paliwa gazowego.Otwory te zapewniaja ukierunkowanie paliwa gazowego wzdluz wylotowych krawedzi lopatek urzadzenia zawirowujacego. Poza tym wewnatrz obudowy palnika wlasciwego umieszczona jest dy¬ sza dla paliwa cieklego w taki sposób, ze tworzy ona z obudowa pierscieniowa szczeline.Stosowanie tych znanych palników wielokrot¬ nych w komorach spalania turbin gazowych ma te istotna wade, ze w celu zaplonu komory spalania, przy rozruchu turbiny, podawana jest przez pal¬ nik wlasciwy duza ilosc paliwa gazowego, przy spalaniu którego przed turbina powstaje bardzo wysoka temperatura rzedu 400°—500°C. Wysoka temperatura powoduje „udar cieplny" na lopatki mechanizmu kierowniczego i na lopatki kola wir¬ nikowego, ito znaczy powoduje powstawanie w tych 10 15 20 25 lopatkach wysokich naprezen termicznych, które znacznie skracaja okres pracy turbiny. Poza tym palniki te nie spelniaja tak waznego warunku eksploatacji turbin gazowych jakim jest warunek wyeliminowania zatrzymywania sie tych turbin przy gwaltownym spadku obciazenia linii elek¬ trycznej. Podczas pracy turbiny gazowej przy pel¬ nym obciazeniu do palnika wlasciwego powodowa¬ na jest odpowiednia ilosc paliwa gazowego. Przy spadku obciazenia o 50% lub pelnym spadku ob¬ ciazenia w wyniku odlaczenia uzytkowników ener¬ gii elektrycznej, uklad regulacyjny przerywa po¬ dawanie paliwa gazowego do palnika wlasciwego a wiec i do komory spalania. Powoduje to wy¬ gaszanie palnika i zatrzymanie sae turbiny gazo¬ wej, co powoduje duze straty.Celem wynalazku jest zmniejszenie wskazanych niedogodnosci. Dla osiagniecia wymienionego celu postawiono zadanie opracowania takiego wielo¬ krotnego palnika, który gwarantowalby zaplon ko¬ mory spalania, podczas rozruchu turbiny gazowej. przy malym zuzyciu paliwa gazowego.Postawione zadanie rozwiazano przez opracowa¬ nie palnika zawierajacego wspólosiowo rozmiesz¬ czone lopatkowe urzadzenie zawirowujace stru¬ mien powietrza, którego wewnetrzna tuleja otacza obudowe palnika wlasciwego, majaca w. czesci skierowanej ku komorze spalania otwory dla prze- 823843 82384 4 plywu paliwa gazowego wzdluz wylotowych kra¬ wedzi lopatek, przy czym w obudowie palnika wlasciwego umieszczona jest dysza dla przeplywu paliwa cieklego tworzaca z obudowa palnika pier¬ scieniowa szczeline. Istota wynalazku polega na tyni, ze w pierscieniowej szczelinie umieszczony jest dodatkowy palnik, którego pierscieniowa obu¬ dowa w czesci skierowanej ku komorze spalania ma otwory dla przeplywu paliwa gazowego, które nadaja im kierunek równolegly do osi palnika lub pod katem do tej osi. Takie wykonanie palnika wielokrotnego, dzieki istnieniu palnika dodatkowe¬ go, daje mozliwosc zaplonu komory spalania, w czasie rozruchu turbiny gazowej, przy malych zu¬ zyciach paliwa gazowego i umozliwia utworzenie, w srodkowej czesci palnika wielokrotnego, stalego zasilania plomienia, które to zasilanie powoduje stabilna prace palnika wlasciwego, przy malych zuzyciach paliwa gazowego przeplywajacego przez ten palnik. Eliminuje to „udary cieplne" na lopat¬ ki mechanizmu kierowniczego i kola wirnikowego, to znaczy zwieksza sie zywotnosc turbiny. Poza tym taki palnik wielokrotny spelnia wazny waru¬ nek eksploatacji turbin gazowych a mianowicie eliminuje zatrzymywanie turbiny przy gwaltow¬ nym spadku obciazenia linii elektrycznej, dzieki istnieniu stalego zasilania plomienia palnika dodat¬ kowego. Korzystne jest aby w obudowie palnika dodatkowego, w czesci skierowanej ku komorze spalania istnialy otwory w postaci szczelin dla przeplywu paliwa gazowego. Wplywa to na zwiek¬ szenie stabilnosci spalania paliwa gazowego palni¬ ka dodatkowego. Zaleca sie takie rozmieszczanie palnika dodatkowego w pierscieniowej szczelinie, zeBy tworzyl on, z obudowa palnika wlasciwego i z dysza paliwa cieklego, pierscieniowe kanaly dla przeplywu powietrza chlodzacego. Chlodzenie powietrzem elementów palnika wielokrotnego zwieksza ich zywotnosc.Zastosowanie palnika wielokrotnego zgodnie z wynalazkiem w komorze spalania turbiny gazo¬ wej o mocy 25 MW gwarantuje, %e w chwili za¬ plonu komory temperatura gazów przed turbina osiaga wartosci rzedu 150°C. Pózniejsze zwieksze¬ nie temperatury gazów przed turbina realizowane jest przez podawanie paliwa gazowego przez pal¬ nik wlasciwy, przy tym ma miejsce stopniowa zmiana temperatury gazów przed turbina i ma miejsce efektywne spalanie paliwa gazowego przy malych jego zuzyciach przez palnik wlasciwy. W chwili rozruchu turbiny gazowej o mocy 100 MW i przy zastosowaniu w komorze spalania palnika wielokrotnego zgodnie z wynalazkiem, temperatu¬ ra gazów przed turbina wynosi 150—200°C. Turbi¬ na gazowa o mocy 25 MW przy calkowitym spad¬ ku obciazenia, w wyniku odlaczenia pradnicy, pra¬ cuje nadal na wolnym biegu 'dzieki zastosowaniu w komorze spalania palnika wielokrotnego wedlug wynalazku.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym sche¬ matycznie przedstawiony jest palnik wielokrotny w przekroju podluznym. .Palnik wielokrotny zawiera lopatkowe urzadze¬ nie 1 zawirowujace strumien powietrza podawane¬ go dla spalania paliwa gazowego. Wewnetrzna tu¬ leja 2 urzadzenia 1 otacza pierscieniowa obudo^ we 3 palnika wlasciwego. Obudowa 3 w czesci skierowanej ku komorze spalania, niepokazanej na rysunku, ma otwory 4 dla przeplywu paliwa ga¬ zowego, przy czym otwory te nadaja paliwu gazo¬ wemu kierunek wzdluz wylotowych krawedzi lo¬ patek 5 urzadzenia 1. Wewnatrz obudowy 3 umieszczona jest wspólosiowo dysza 6 do rozpyla¬ nia podawanego do niej paliwa cieklego,, przy czym dysza 6 usytuowana jest w taki sposób, ze tworzy z obudowa 3 pierscieniowa szczeline. W tej pier¬ scieniowej szczelinie ustawiony jest palnik dodat¬ kowy. Pierscieniowa obudowa 7 palnika dodatko¬ wego w czesci skierowanej ku komorze spalania, niepokazanej na rysunku, ma otwory 8 dla prze¬ plywu paliwa gazowego. Przez otwory 8 paliwo gazowe dostaje sie do srodkowej czesci komory spalania, do strefy malych predkosci i malego zu¬ zycia powietrza.Palnik wielokrotny komory spalania turbiny ga¬ zowej dziala w ten sposób, ze w chwili rozruchu turbiny gazowej, przez palnik dodatkowy majacy pierscieniowa Obudowe 7 podaje sie minimalna ilosc paliwa gazowego. Przez otwory 8 to podane paliwo gazowe dostaje sie do srodkowej czesci ko¬ mory spalania, na rysunku niepokaizanej, do stre¬ fy malych predkosci i malego zuzycia powietrza spalania, co zapewnia szybkie zapalanie paliwa ga¬ zowego i jego efektywne spalanie. Wytwarzajace sie przy tym zasilanie plomienia zapala paliwo ga¬ zowe podawane przez pierscieniowa obudowe 3 i jej otwory 4. W momencie zapalania paliwa ga¬ zowego palnika dodatkowego i podawania malych ilosci paliwa przez palnik wlasciwy, temperatura gazów przed turbina wynosi 150°—200°C.Pózniejsze zwiekszanie temperatury gazów przed turbina do wymaganego stopnia, dokonane jest przez stopniowe zwiekszanie zuzycia paliwa gazo¬ wego przez palnik wlasciwy. Intensywne miesza¬ nie sie paliwa gazowego wychodzacego z otwo¬ rów 4 pierscieniowej obudowy 3 palnika wlasci¬ wego z wychodzacym z urzadzenia 1 zawirowanym strumieniem powietrza, zapewnia stabilne i efek¬ tywne spalanie paliwa gazowego przy pelnym lub czesciowym obciazeniu turbiny gazowej. PL PL