RU2162194C1 - Combustion chamber - Google Patents

Combustion chamber Download PDF

Info

Publication number
RU2162194C1
RU2162194C1 RU99124737A RU99124737A RU2162194C1 RU 2162194 C1 RU2162194 C1 RU 2162194C1 RU 99124737 A RU99124737 A RU 99124737A RU 99124737 A RU99124737 A RU 99124737A RU 2162194 C1 RU2162194 C1 RU 2162194C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
holes
flame tube
combustion chamber
air
combustion zone
Prior art date
Application number
RU99124737A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Е.Д. Виноградов
Ю.И. Захаров
А.В. Сударев
В.А. Сурьянинов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭСТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭСТ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭСТ"
Priority to RU99124737A priority Critical patent/RU2162194C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2162194C1 publication Critical patent/RU2162194C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: combustion chamber includes cylindrical flame tube with holes for delivery of air to combustion zone which are smoothly located over circle of flame tube and their total flow-passage area is determined by definite method; combustion chamber also includes taper prechamber with gas burner located along its axis and provided with circular row of gas dispensing holes. Holes used for delivery of air to combustion zone have total flow-passage area Fh, determined by the following formula:
Figure 00000003
where αΣ is total excess-air coefficient; Fcom is total flow-passage area of combustion chamber by air. Holes used for delivery of air to combustion zone are just large and small holes smoothly located over circumference of flame tube at distance form prechamber equal to 0.2 to 0.4 of diameter of flame tube. Small holes are located over circumference of flame tube between large holes and their total flow-passage are is equal to 0.4-0.6 of total flow-passage area of large holes. EFFECT: reduced emission of toxic agents, nitric oxide first of all. 5 cl, 2 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к энергетическому, транспортному и химическому машиностроению и может быть использовано в газотурбинных установках. The present invention relates to power, transport and chemical engineering and can be used in gas turbine plants.

Известна камера сгорания, включающая жаровую цилиндрическую трубу с отверстиями для подачи воздуха в зону горения, которые расположены равномерно по окружности жаровой трубы и выполнены с соответствующей суммарной проходной площадью, и коническое фронтовое устройство с расположенной по его оси газовой горелкой, имеющей свои отверстия, а также лопаточный завихритель воздуха и газораздающие насадки, причем отверстия для подачи воздуха в зону горения расположены в несколько кольцевых рядов, смещенных относительно друг друга (см. Сударев А.В., Антоновский В.Н. Камеры сгорания газотурбинных установок. Теплообмен, Ленинград. Отделение, 1985. - 272 с., ил. Экономия топлива и электроэнергии с.13. Рис.1.1). A known combustion chamber, including a cylindrical heat pipe with holes for supplying air to the combustion zone, which are arranged uniformly around the circumference of the heat pipe and are made with a corresponding total passage area, and a conical front device with a gas burner located on its axis, having its openings, and blade air swirl and gas nozzles, and openings for supplying air to the combustion zone are located in several annular rows offset from each other (see Sudarev AV, Antonovsky VN Combustion chambers of gas turbine units. Heat transfer, Leningrad. Department, 1985. - 272 p., Ill. Fuel and energy saving p.13. Fig. 1.1).

Недостатком этого известного технического решения является высокая эмиссия вредных веществ оксидов азота на полной нагрузке и оксида углерода на частичных нагрузках, что обусловлено не оптимальными с точки зрения эмиссионных характеристик камеры сгорания размерами и расположением отверстий для подачи воздуха в зону горения. The disadvantage of this known technical solution is the high emission of harmful substances nitrogen oxides at full load and carbon monoxide at partial loads, which is due to the size and location of the openings for supplying air to the combustion zone that are not optimal from the point of view of emission characteristics of the combustion chamber.

Известна камера сгорания, включающая жаровую цилиндрическую трубу с несколькими рядами отверстий для подачи воздуха в зону горения, расположенными на разном расстоянии от конического фронтового устройства и выполненными с соответствующей суммарной проходной площадью, а упомянутое коническое фронтовое устройство выполнено с расположенной по его оси газовой горелкой, имеющей газораздающие отверстия. Такую конструкцию, в частности, имеют камеры сгорания газотурбинных установок Frame-3 и Frame-5 фирмы "Дженерал Электрик" (см. A.V.Soudarev, Yu.l.Zakharov, E.D.Vinogradov, G.N.Polyakov, K. F. Ott, V. F.Usenko. Update of Environmental Record of Gas Pumping Units of Frame-5 Run on Gas Pipelines of Tyumen Region, Russia, 12th Turbomachinery Maintenance Congress (TMC'96) Bangkok, Thailand. Fig.FRAME-5 unit combustor ode design version scheme). A known combustion chamber, including a cylindrical heat pipe with several rows of openings for supplying air to the combustion zone, located at different distances from the conical front device and made with a corresponding total passage area, and said conical front device is made with a gas burner located along its axis, having gas distribution holes. This design, in particular, has the combustion chambers of gas turbine units Frame-3 and Frame-5 from General Electric (see AVSoudarev, Yu.l. Zakharov, EDVinogradov, GNPolyakov, KF Ott, VFUsenko. Update of Environmental Record of Gas Pumping Units of Frame-5 Run on Gas Pipelines of Tyumen Region, Russia, 12th Turbomachinery Maintenance Congress (TMC'96) Bangkok, Thailand. Fig. FRAME-5 unit combustor ode design version scheme).

Это известное техническое решение выбирается в качестве прототипа, так как оно решает аналогичную задачу, что и заявляемое техническое решение, а также имеет с ним наибольшее число общих существенных признаков. Кроме того, что известное техническое решение было создано позже ранее описанного аналога. This well-known technical solution is selected as a prototype, since it solves a similar problem as the claimed technical solution, and also has the greatest number of common essential features with it. In addition, the well-known technical solution was created later than the previously described analogue.

Прототип также имеет существенные недостатки, а именно высокую эмиссию вредных веществ, прежде всего оксида азота, не удовлетворяющую современным экологическим требованиям, что обусловлено не оптимальными с точки зрения эмиссионных характеристик камеры сгорания размерами и расположением отверстий для подачи воздуха в зону горения. The prototype also has significant drawbacks, namely, the high emission of harmful substances, primarily nitric oxide, which does not meet modern environmental requirements, which is due to the size and location of the openings for supplying air to the combustion zone that are not optimal from the point of view of emission characteristics of the combustion chamber.

Задачей настоящего изобретения является поиск нового конструктивного расположения отверстий для подачи воздуха в зону горения и выбор их суммарной площади, чтобы снизить эмиссию вредных веществ. The objective of the present invention is to search for a new structural arrangement of the holes for supplying air to the combustion zone and the choice of their total area in order to reduce the emission of harmful substances.

Поставленная задача решена так, что в известной камере сгорания, включающей жаровую цилиндрическую трубу с отверстиями для подачи воздуха в зону горения, которые расположены равномерно по окружности жаровой трубы и выполнены с соответствующей суммарной проходной площадью, и коническое фронтовое устройство с расположенной по его оси газовой горелкой, имеющей кольцевой ряд газораздающих отверстий, согласно настоящему изобретению отверстия для подачи воздуха в зону горения выполнены с суммарной проходной площадью, определяемой по следующей формуле:

Figure 00000004

где Fотв - суммарная проходная площадь отверстий для подачи воздуха в зону горения; αΣ - общий коэффициент избытка воздуха на камеру сгорания; Fкс - суммарная проходная площадь камеры сгорания по воздуху.The problem is solved in such a way that in a known combustion chamber, including a cylindrical heat pipe with holes for supplying air to the combustion zone, which are evenly spaced around the circumference of the heat pipe and are made with a corresponding total passage area, and a conical front device with a gas burner located along its axis having an annular row of gas-distributing holes, according to the present invention, the holes for supplying air to the combustion zone are made with a total passage area determined by the trace guide formula:
Figure 00000004

where F holes - the total area of the communicating holes for supplying air to the combustion zone; α Σ is the total coefficient of excess air to the combustion chamber; F x - the total passage area of the combustion chamber through the air.

При этом упомянутые отверстия для подачи воздуха в зону горения разделены на большие и малые и расположены равномерно по окружности жаровой цилиндрической трубы на расстоянии, равном 0.2-0.4 диаметра жаровой трубы, от фронтового устройства, причем малые отверстия расположены по окружности жаровой трубы между большими отверстиями и их проходная площадь составляет 0.4-0.6 проходной площади больших отверстий. Moreover, the aforementioned openings for supplying air to the combustion zone are divided into large and small and are evenly distributed around the circumference of the cylindrical flame tube at a distance equal to 0.2-0.4 of the diameter of the flame tube from the front device, and the small holes are located around the circumference of the flame tube between the large holes and their passage area is 0.4-0.6 of the passage area of large holes.

Возможен вариант, когда большие и/или малые отверстия для подачи воздуха в зону горения имеют вытянутую вдоль оси жаровой трубы форму, причем отношение длины отверстий к их ширине составляет 2-4. It is possible that large and / or small openings for supplying air to the combustion zone have a shape elongated along the axis of the flame tube, and the ratio of the length of the holes to their width is 2-4.

Возможен также вариант, когда газораздающие отверстия газовой горелки направлены под углом 45-55o к оси жаровой трубы.It is also possible that the gas-distributing openings of the gas burner are directed at an angle of 45-55 ° to the axis of the flame tube.

Возможен также вариант, когда газовая горелка выступает внутрь жаровой трубы на 0.2-0.4 диаметра жаровой трубы. It is also possible that the gas burner extends into the flame tube by 0.2-0.4 times the diameter of the flame tube.

Возможен также вариант, когда количество газораздающих отверстий горелки равно количеству отверстий для подачи воздуха в зону горения и они расположены по окружности посередине между отверстиями для подачи воздуха. It is also possible that the number of gas-distributing openings of the burner is equal to the number of openings for supplying air to the combustion zone and they are located in a circle in the middle in the middle between the openings for supplying air.

Известно, что количество образующихся в камере сгорания оксидов азота зависит от температуры в зоне горения, времени пребывания продуктов сгорания в зоне высоких температур, степени равномерности температурного поля в зоне горения, т. е. количества и объемов локальных высокотемпературных микрозон. Уменьшения эмиссии оксидов азота можно добиться путем снижения температуры в зоне горения, сокращения времени пребывания продуктов сгорания в высокотемпературной зоне, повышением интенсивности процессов смешения топлива с воздухом. В то же время, это приводит к увеличению эмиссии оксида углерода, снижению полноты сгорания топлива и устойчивости горения. Учитывая противоположное влияние одних и тех же факторов на характеристики камеры сгорания, при определении параметров конструкции камеры необходим оптимизационный подход. It is known that the amount of nitrogen oxides formed in the combustion chamber depends on the temperature in the combustion zone, the residence time of the combustion products in the high temperature zone, the degree of uniformity of the temperature field in the combustion zone, i.e., the number and volumes of local high-temperature microzones. Reducing the emission of nitrogen oxides can be achieved by lowering the temperature in the combustion zone, reducing the residence time of the combustion products in the high temperature zone, by increasing the intensity of the processes of mixing fuel with air. At the same time, this leads to an increase in the emission of carbon monoxide, a decrease in the completeness of combustion of the fuel, and combustion stability. Considering the opposite effect of the same factors on the characteristics of the combustion chamber, an optimization approach is required when determining the design parameters of the chamber.

Так, оптимальная температура в зоне горения камер сгорания рассматриваемого типа достигается при коэффициентах избытка воздуха в диапазоне 1.8-2.4, т.е. когда суммарная проходная площадь отверстий для подачи воздуха в зону горения Fотв определяется из соотношения (1).Thus, the optimum temperature in the combustion zone of the combustion chambers of the type under consideration is achieved with air excess factors in the range 1.8–2.4, i.e. when the total passage area of the holes for supplying air to the combustion zone F resp is determined from relation (1).

При проходной площади отверстий для подачи воздуха в зону горения, превышающей величины, определяемые этим соотношением, температура в зоне горения ниже оптимальной и наблюдается значительное увеличение эмиссии оксида углерода, снижение полноты сгорания топлива и устойчивости горения. Если проходная площадь меньше заданной указанным соотношением, температура в зоне горения выше оптимальной и имеет место повышенная эмиссия оксидов азота. When the passage area of the openings for supplying air to the combustion zone exceeds the values determined by this ratio, the temperature in the combustion zone is lower than the optimum and a significant increase in carbon monoxide emission, a decrease in the completeness of combustion of the fuel, and combustion stability are observed. If the passage area is less than the specified ratio, the temperature in the combustion zone is higher than optimal and there is an increased emission of nitrogen oxides.

Оптимальное время пребывания продуктов сгорания в зоне высоких температур достигается, когда отверстия для подачи воздуха в зону горения расположены равномерно по окружности жаровой трубы на расстоянии, равном 0.2-0.4 диаметра жаровой трубы, от фронтового устройства. При расположении отверстий ближе к фронтовому устройству время пребывания меньше оптимального, при этом снижается устойчивость горения и повышается эмиссия оксида углерода. Если отверстия находятся на большем расстоянии от фронтового устройства, время пребывания превышает оптимальное и наблюдается повышенная эмиссия оксидов азота. The optimal residence time of the combustion products in the high temperature zone is achieved when the openings for supplying air to the combustion zone are evenly spaced around the circumference of the flame tube at a distance of 0.2-0.4 diameter of the flame tube from the front device. When the holes are located closer to the front-mounted device, the residence time is less than optimal, while this reduces the stability of combustion and increases the emission of carbon monoxide. If the holes are located at a greater distance from the front of the device, the residence time exceeds the optimum and there is an increased emission of nitrogen oxides.

Оптимальная степень равномерности температурного поля в зоне горения достигается, когда отверстия для подачи воздуха в зону горения разделяются на большие и малые, причем малые отверстия расположены по окружности жаровой трубы между большими и проходная площадь малых отверстий составляет 0.4-0.6 проходной площади больших отверстий. При этом воздух в зону горения подается в виде системы струй, имеющих различную глубину проникновения в сносящий газовый поток. Струи воздуха генерируют в зоне горения сложную систему вихрей и циркуляционных течений, стабилизирующих процесс горения. Указанное соотношение проходных площадей больших и малых отверстий обеспечивает оптимальное соотношение глубины проникновения воздушных струй в сносящий поток и отсутствие в зоне горения высокотемпературных зон большого объема. При проходной площади малых отверстий, превышающей 0.6 проходной площади больших отверстий, наблюдается снижение устойчивости горения. Если площадь малых отверстий меньше 0.4 площади больших, имеет место повышенная эмиссия оксидов азота. The optimal degree of uniformity of the temperature field in the combustion zone is achieved when the holes for supplying air to the combustion zone are divided into large and small, with small holes located around the circumference of the flame tube between large ones and the passage area of small holes is 0.4-0.6 of the passage area of large holes. In this case, air is supplied to the combustion zone in the form of a system of jets having different depths of penetration into the carrying gas stream. Air jets in the combustion zone generate a complex system of vortices and circulating currents that stabilize the combustion process. The specified ratio of the passage areas of large and small holes provides the optimal ratio of the depth of penetration of air jets into the carrying stream and the absence of high-temperature zones of large volume in the combustion zone. With a passage area of small holes exceeding 0.6 of the passage area of large holes, a decrease in combustion stability is observed. If the area of small holes is less than 0.4 area of large, there is an increased emission of nitrogen oxides.

Известно, что когда сечение струи имеет вытянутую вдоль направления сносящего потока форму, глубина ее проникновения в поток увеличивается. Поэтому, когда большие и/или малые отверстия для подачи воздуха в зону горения имеют вытянутую вдоль оси жаровой трубы форму, причем отношение длины отверстий к их ширине составляет 2-4, интенсифицируются процессы смешения топлива с воздухом, что ведет к снижению эмиссии оксидов азота. Если отношение длины отверстий к их ширине лежит за пределами указанного диапазона, снижения эмиссии оксидов азота не наблюдается. It is known that when the cross section of the jet is elongated along the direction of the drift stream, the depth of its penetration into the stream increases. Therefore, when large and / or small openings for supplying air to the combustion zone have a shape elongated along the axis of the flame tube, and the ratio of the length of the holes to their width is 2-4, the processes of mixing fuel with air are intensified, which leads to a decrease in the emission of nitrogen oxides. If the ratio of the length of the holes to their width lies outside the specified range, a decrease in the emission of nitrogen oxides is not observed.

Экспериментально установлено, что существенное влияние на эмиссию оксидов азота имеет направление топливных струй. В частности, установлено, что минимальная эмиссия наблюдается, когда газораздающие отверстия газовой горелки направлены под углом 45-55o к оси жаровой трубы. Увеличение или уменьшение угла выхода газовых струй за пределы этого диапазона приводит к увеличению эмиссии оксидов азота.It has been experimentally established that the direction of fuel jets has a significant effect on the emission of nitrogen oxides. In particular, it was found that the minimum emission is observed when the gas-distributing openings of the gas burner are directed at an angle of 45-55 ° to the axis of the flame tube. An increase or decrease in the angle of exit of gas jets beyond this range leads to an increase in the emission of nitrogen oxides.

Также экспериментально установлено, что минимальные значения эмиссии оксидов азота наблюдаются, когда газовая горелка выступает внутрь жаровой трубы на 0.2-0.4 диаметра жаровой трубы. Если горелка выступает на расстояние больше 0.4 диаметра жаровой трубы, снижается устойчивость горения. Если горелка выступает меньше чем на 0.2 диаметра трубы, повышается эмиссия оксидов азота. It was also experimentally established that the minimum emission values of nitrogen oxides are observed when a gas burner extends into the flame tube by 0.2-0.4 times the diameter of the flame tube. If the burner protrudes a distance greater than 0.4 of the diameter of the flame tube, combustion stability is reduced. If the burner protrudes by less than 0.2 pipe diameters, the emission of nitrogen oxides increases.

Также экспериментально установлено, что существенное влияние на эмиссию оксидов азота имеет взаимное расположение струй воздуха и струй топлива. В частности, установлено, что минимальная эмиссия оксидов азота наблюдается в случае, когда количество газораздающих отверстий горелки равно количеству отверстий для подачи воздуха в зону горения и они расположены по окружности посередине между отверстиями для подачи воздуха. It has also been experimentally established that the mutual arrangement of air jets and fuel jets has a significant effect on the emission of nitrogen oxides. In particular, it was found that the minimum emission of nitrogen oxides is observed when the number of gas-distributing openings of the burner is equal to the number of openings for supplying air to the combustion zone and they are located on the circumference in the middle between the openings for supplying air.

Изобретение иллюстрируется чертежами: где на фиг.1 изображен продольный разрез камеры сгорания, на фиг.2 - сечение камеры сгорания по отверстиям для подачи воздуха в зону горения. The invention is illustrated by drawings: where in Fig.1 shows a longitudinal section of the combustion chamber, Fig.2 is a cross section of the combustion chamber through openings for supplying air to the combustion zone.

Камера сгорания включает цилиндрическую жаровую трубу 1 с отверстиями 2 и 3 для подачи воздуха в зону горения и коническое фронтовое устройство 4 с расположенной по его оси газовой горелкой 5, имеющей кольцевой ряд газораздающих отверстий 6. Суммарная проходная площадь отверстий 2 и 3 определяется из соотношения (1). Отверстия 2 и 3 расположены равномерно по окружности жаровой трубы на расстоянии 0.2-0.4 диаметра d жаровой трубы от фронтового устройства и разделяются на большие 2 и малые 3, причем малые отверстия расположены по окружности жаровой трубы между большими, проходная площадь малых отверстий составляет 0.4-0.6 проходной площади больших отверстий. The combustion chamber includes a cylindrical flame tube 1 with openings 2 and 3 for supplying air to the combustion zone and a conical front device 4 with a gas burner 5 located on its axis, having an annular row of gas-distributing holes 6. The total passage area of the openings 2 and 3 is determined from the relation ( 1). Holes 2 and 3 are located uniformly around the circumference of the flame tube at a distance of 0.2-0.4 of the diameter d of the flame tube from the front device and are divided into large 2 and small 3, with small holes located around the circumference of the flame tube between large ones, the passage area of small holes is 0.4-0.6 passage area of large holes.

На фиг.1 изображен вариант исполнения камеры сгорания, когда большие 3 и малые 2 отверстия для подачи воздуха в зону горения имеют вытянутую вдоль оси жаровой трубы форму, причем отношение длины отверстий l2 и l3 к их ширине b2 и b3 составляет 3, т.е. l2/b2=l3/b3=3. В этом варианте исполнения камеры сгорания газораздающие отверстия 6 газовой горелки направлены под углом 45o к оси жаровой трубы, а сама газовая горелка 5 выступает внутрь на 0.4 диаметра жаровой трубы, причем количество газораздающих отверстий 6 горелки равно количеству отверстий для подачи воздуха в зону горения (сумма количества отверстий 2 и 3) и они расположены по окружности посередине между отверстиями для подачи воздуха.Figure 1 shows an embodiment of the combustion chamber when the large 3 and small 2 openings for supplying air to the combustion zone have a shape elongated along the axis of the flame tube, and the ratio of the lengths of the holes l 2 and l 3 to their width b 2 and b 3 is 3 , i.e. l 2 / b 2 = l 3 / b 3 = 3. In this embodiment of the combustion chamber, the gas-distributing openings 6 of the gas burner are directed at an angle of 45 ° to the axis of the flame tube, and the gas burner 5 protrudes inward by 0.4 times the diameter of the flame tube, and the number of gas-distributing openings 6 of the burner is equal to the number of openings for supplying air to the combustion zone ( the sum of the number of holes 2 and 3) and they are located around the circumference in the middle between the holes for air supply.

При работе камеры сгорания воздух через отверстия 2 и 3 жаровой трубы 1 подается в зону горения в виде системы струй, генерирующих в зоне горения сложную систему вихрей и циркуляционных течений, стабилизирующих процесс горения. Одновременно через отверстия 6 горелки в зону горения подают струи топлива. Взаимодействуя со струями воздуха, топливо смешивается с воздухом и образовавшаяся топливовоздушная смесь сгорает. При этом процесс горения стабилизируется благодаря рециркуляционному течению в осевой зоне камеры. Описанное выше оптимальное соотношение геометрических параметров камеры сгорания обеспечивает полное сгорание топлива с минимальным образованием оксидов азота. После завершения процесса горения высокотемпературные продукты сгорания поступают из камеры сгорания в газовую турбину. During operation of the combustion chamber, air through openings 2 and 3 of the flame tube 1 is supplied to the combustion zone in the form of a system of jets generating a complex system of vortices and circulating flows in the combustion zone that stabilize the combustion process. At the same time, fuel jets are fed into the combustion zone through the openings 6 of the burner. Interacting with jets of air, fuel mixes with air and the resulting air-fuel mixture burns out. In this case, the combustion process is stabilized due to the recirculation flow in the axial zone of the chamber. The optimal ratio of the geometric parameters of the combustion chamber described above ensures complete combustion of the fuel with minimal formation of nitrogen oxides. After the combustion process is completed, high-temperature combustion products enter the combustion chamber into the gas turbine.

Как видно из чертежей и описания, заявляемая камера сгорания содержит широко применяемые в этих устройствах элементы: цилиндрические и конические обечайки, трубы и т.п. Поэтому ее реализация не вызывает каких-либо технических проблем. As can be seen from the drawings and description, the inventive combustion chamber contains elements widely used in these devices: cylindrical and conical shells, pipes, etc. Therefore, its implementation does not cause any technical problems.

Claims (5)

1. Камера сгорания, включающая цилиндрическую жаровую трубу с отверстиями для подачи воздуха в зону горения, которые расположены равномерно по окружности жаровой трубы и выполнены с соответствующей суммарной проходной площадью, и коническое фронтовое устройство с расположенной на его оси газовой горелкой, имеющей кольцевой ряд газораздающих отверстий, отличающаяся тем, что отверстия для подачи воздуха в зону горения выполнены с суммарной проходной площадью, определяемой по следующей формуле
Figure 00000005

где Fотв - суммарная проходная площадь отверстий для подачи воздуха в зону горения; αΣ - общий коэффициент избытка воздуха на камеру сгорания; Fкс - суммарная проходная площадь камеры сгорания по воздуху, при этом упомянутые отверстия для подачи воздуха в зону горения разделены на большие и малые и расположены равномерно по окружности жаровой трубы на расстоянии, равном 0,2 - 0,4 диаметра жаровой трубы от фронтового устройства, причем малые отверстия расположены по окружности жаровой трубы между большими отверстиями и их суммарная проходная площадь составляет 0,4 - 0,6 суммарной проходной площади больших отверстий.
1. The combustion chamber, including a cylindrical flame tube with holes for supplying air to the combustion zone, which are evenly spaced around the circumference of the flame tube and made with a corresponding total passage area, and a conical front device with a gas burner located on its axis having an annular row of gas-distributing holes characterized in that the openings for supplying air to the combustion zone are made with a total passage area determined by the following formula
Figure 00000005

where F holes - the total area of the communicating holes for supplying air to the combustion zone; α Σ is the total coefficient of excess air to the combustion chamber; F cc - the total passage area of the combustion chamber through the air, while the aforementioned openings for supplying air to the combustion zone are divided into large and small and are located uniformly around the circumference of the flame tube at a distance equal to 0.2 - 0.4 diameter of the flame tube from the front device moreover, small holes are located around the circumference of the flame tube between the large holes and their total passage area is 0.4 to 0.6 of the total passage area of the large holes.
2. Камера сгорания по п.1, отличающаяся тем, что большие и/или малые отверстия для подачи воздуха в зону горения имеют вытянутую вдоль оси жаровой трубы форму, причем отношение длины отверстий к их ширине составляет 2 - 4. 2. The combustion chamber according to claim 1, characterized in that the large and / or small openings for supplying air to the combustion zone have a shape elongated along the axis of the flame tube, the ratio of the length of the holes to their width being 2 to 4. 3. Камера сгорания по п.1, отличающаяся тем, что газораздающие отверстия газовой горелки направлены под углом 45o - 55o к оси жаровой трубы.3. The combustion chamber according to claim 1, characterized in that the gas-distributing holes of the gas burner are directed at an angle of 45 o - 55 o to the axis of the flame tube. 4. Камера сгорания по пп.1 и 3, отличающаяся тем, что газовая горелка выступает внутрь жаровой трубы на 0,2 - 0,4 диаметра жаровой трубы. 4. The combustion chamber according to claims 1 and 3, characterized in that the gas burner extends into the flame tube by 0.2 to 0.4 times the diameter of the flame tube. 5. Камера сгорания по пп.1 и 3, отличающаяся тем, что количество газораздающих отверстий горелки равно количеству отверстий для подачи воздуха в зону горения и они расположены по окружности посередине между отверстиями для подачи воздуха. 5. The combustion chamber according to claims 1 and 3, characterized in that the number of gas-distributing openings of the burner is equal to the number of openings for supplying air to the combustion zone and they are located circumferentially in the middle between the openings for supplying air.
RU99124737A 1999-11-24 1999-11-24 Combustion chamber RU2162194C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99124737A RU2162194C1 (en) 1999-11-24 1999-11-24 Combustion chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99124737A RU2162194C1 (en) 1999-11-24 1999-11-24 Combustion chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2162194C1 true RU2162194C1 (en) 2001-01-20

Family

ID=20227339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99124737A RU2162194C1 (en) 1999-11-24 1999-11-24 Combustion chamber

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2162194C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2449219C2 (en) * 2006-09-12 2012-04-27 Дженерал Электрик Компани Structure with mixing holes and method to improve homogeneity of fuel and air mixture in combustion chamber (versions)
RU2474763C2 (en) * 2007-10-22 2013-02-10 Снекма Combustion chamber with optimised dissolution and turbomachine equipped with such chamber
RU2478875C2 (en) * 2007-10-22 2013-04-10 Снекма Combustion chamber wall with optimised liquefaction and cooling; combustion chamber and gas turbine engine equipped with such wall
RU2582378C1 (en) * 2012-03-27 2016-04-27 Сименс Акциенгезелльшафт Improved group of holes of combustion chamber linings of gas turbine engine with low dynamic of combustion and emissions
RU2682461C2 (en) * 2013-03-15 2019-03-19 Президент Энд Феллоуз Оф Гарвард Колледж Porous structures with repeating elongated-aperture pattern
RU2767678C1 (en) * 2021-01-21 2022-03-18 Акционерное общество "Казанское моторостроительное производственное объединение" Fuel-air injector

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2449219C2 (en) * 2006-09-12 2012-04-27 Дженерал Электрик Компани Structure with mixing holes and method to improve homogeneity of fuel and air mixture in combustion chamber (versions)
RU2474763C2 (en) * 2007-10-22 2013-02-10 Снекма Combustion chamber with optimised dissolution and turbomachine equipped with such chamber
RU2478875C2 (en) * 2007-10-22 2013-04-10 Снекма Combustion chamber wall with optimised liquefaction and cooling; combustion chamber and gas turbine engine equipped with such wall
RU2582378C1 (en) * 2012-03-27 2016-04-27 Сименс Акциенгезелльшафт Improved group of holes of combustion chamber linings of gas turbine engine with low dynamic of combustion and emissions
RU2682461C2 (en) * 2013-03-15 2019-03-19 Президент Энд Феллоуз Оф Гарвард Колледж Porous structures with repeating elongated-aperture pattern
US10823409B2 (en) 2013-03-15 2020-11-03 President And Fellows Of Harvard College Void structures with repeating elongated-aperture pattern
RU2767678C1 (en) * 2021-01-21 2022-03-18 Акционерное общество "Казанское моторостроительное производственное объединение" Fuel-air injector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10217913B4 (en) Gas turbine with combustion chamber for flameless oxidation
US6438961B2 (en) Swozzle based burner tube premixer including inlet air conditioner for low emissions combustion
US5596873A (en) Gas turbine combustor with a plurality of circumferentially spaced pre-mixers
US5626017A (en) Combustion chamber for gas turbine engine
US4160640A (en) Method of fuel burning in combustion chambers and annular combustion chamber for carrying same into effect
US8117845B2 (en) Systems to facilitate reducing flashback/flame holding in combustion systems
US5454221A (en) Dilution flow sleeve for reducing emissions in a gas turbine combustor
US5267851A (en) Swirl gutters for isolating flow fields for combustion enhancement at non-baseload operating conditions
EP0927854A2 (en) Low nox combustor for gas turbine engine
EP0425055A2 (en) Burner for reducing NOx emissions
NZ245336A (en) Swirling flow gas burner for use in a combustion reactor; concentric air and fuel injectors shaped to minimise heating of nozzle
EP0728989A2 (en) Gas turbine engine combustor
CN109654537B (en) Central fuel nozzle
RU2162194C1 (en) Combustion chamber
KR100679596B1 (en) Radial inflow dual fuel injector
US9810427B2 (en) Fuel nozzle with hemispherical dome air inlet
CN105247285B (en) Method for the combustion of a low nox premix gas burner
US6193502B1 (en) Fuel combustion device and method
CN111630321B (en) Burner device
Lee et al. An experimental investigation of the effects of turbulence generators attached to an axial swirler nozzle on mixing and combustion
RU2086857C1 (en) Forechamber of combustion chamber
JP2006090602A (en) Lobe mixer and premixer
EP0106659A2 (en) Secondary nozzle structure for a gas turbine combustor
SU989237A1 (en) Burner
RU2055271C1 (en) Method for producing transverse fuel-air jet in combustion chamber of gas-turbine plant with circulation flow in its head

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091125