RU2596901C1 - Способ снижения выбросов вредных веществ в газотурбинном двигателе - Google Patents
Способ снижения выбросов вредных веществ в газотурбинном двигателе Download PDFInfo
- Publication number
- RU2596901C1 RU2596901C1 RU2015137947/06A RU2015137947A RU2596901C1 RU 2596901 C1 RU2596901 C1 RU 2596901C1 RU 2015137947/06 A RU2015137947/06 A RU 2015137947/06A RU 2015137947 A RU2015137947 A RU 2015137947A RU 2596901 C1 RU2596901 C1 RU 2596901C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- emissions
- harmful substances
- gas turbine
- turbine engine
- reducing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано для регулирования газотурбинного двигателя. В способе снижения выбросов вредных веществ дополнительно измеряют давление топлива в дежурной Рт1 и основной Рт2 зонах горения, вычисляют отношение Рт1/Рт2, сравнивают измеренные величины выбросов вредных веществ с предельно допустимыми значениями и корректируют соотношения давлений Рт1/Рт2 путем уменьшения подачи топлива в дежурную зону горения до снижения уровня выбросов вредных веществ на 1-2% ниже предельно допустимых значений. Изобретение позволяет улучшить экологические показатели выбросов вредных веществ при работе газотурбинного двигателя. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и экологии в части загрязнения атмосферы и может быть использовано для снижения выбросов вредных веществ в выхлопных газах.
Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату является известный способ снижения выбросов вредных веществ в газотурбинном двигателе, в котором измеряют расход топлива, температуру газов за турбиной низкого давления, уровень выбросов вредных веществ в выхлопных газах и поддерживают температуру и постоянный состав смеси в дежурной и основной зонах горения.
/Иноземцев А.А, Нихамкин М.А., Сандрацкий В.Л., Газотурбинные двигатели, с.с. 89, 90, 305, ОАО «Авиадвигатель», г. Пермь, 2007/.
Данный способ не является оптимальным во всей области эксплуатации газотурбинного двигателя и не обеспечивает необходимые экологические показатели по выбросам вредных веществ в атмосферу, а также не обеспечивает возможность одновременного получения низких уровней эмиссии CO и NOx во всем диапазоне рабочих режимов двигателя.
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности регулирования газотурбинного двигателя.
Ожидаемый технический результат заключается в улучшении экологических показателей выбросов вредных веществ при работе газотурбинного двигателя.
Ожидаемый технический результат достигается тем, что в известном способе регулирования измеряют температуру газов за турбиной низкого давления и уровень выбросов вредных веществ в выхлопных газах, поддерживают частоты вращения роторов низкого и высокого давления, температуру и постоянный состав смеси в дежурной и основной зонах горения камеры сгорания на заданном режиме работы двигателя, по предложению дополнительно измеряют давление топлива в дежурной Рт1 и основной Рт2 зонах горения, вычисляют отношение Рт1/Рт2, сравнивают измеренные величины выбросов вредных веществ с предельно допустимыми значениями и корректируют соотношения давлений Рт1/Рт2 путем уменьшения подачи топлива в дежурную зону горения до снижения уровня выбросов вредных веществ на 1-2% ниже предельно допустимых значений.
Газотурбинный двигатель содержит компрессоры, турбины, несколько коллекторов подачи топлива (по крайней мере, два), камеру сгорания, топливно-насосную группу, реактивное сопло, а также систему управления с командными и исполнительными органами. Внутри камеры сгорания установлена жаровая труба, содержащая две зоны горения - дежурную и основную, к которым подведены топливные форсунки и элементы поджига топлива (воспламенители).
В соответствии с международными и отечественными стандартами в настоящее время нормируется эмиссия оксидов азота (NOx), оксида углерода (СО), несгоревших углеводородов и дыма. Нормируемым параметром эмиссии газообразных вредных веществ является условный валовый выброс каждого вещества, отнесенный к тяге двигателя на взлетном режиме. Согласно нормам ИКАО (Международная организация гражданской авиации) эмиссия СО не должна превышать 118 г/кН, эмиссия НС - 19,6 г/кН, а эмиссия NOx - 80,6 г/кН.
Окись углерода в большом количестве может образовываться вследствие нехватки кислорода для завершения реакции окисления углерода до CO2, диссоциации CO2 при высокой температуре или вследствие неполного сгорания топлива. Повышенное содержание несгоревших углеводородов обычно связывают с плохим распыливанием топлива и недостаточной скоростью горения. Устранение причин образования CO и несгоревших углеводородов сводится, как правило, к повышению полноты сгорания топлива на режимах вблизи малого газа. Оксиды азота NOx образуются в результате окисления азота, находящегося в атмосферном воздухе и в топливе. Сажа (или дым) может образовываться в любой части зоны горения, где имеется избыток топлива и скорость смешения недостаточна.
На схеме изображена камера сгорания с основной и дежурной зонами горения, а также форсунками для подачи топлива.
Способ регулирования газотурбинного двигателя реализуется следующим образом. На заданном режиме работы двигателя измеряют температуру газов за турбиной низкого давления. По центру выхлопной струи устанавливают пробоотборник, запускают двигатель и выдерживают до установившегося температурного состояния на каждом температурном режиме, отбирают пробу для каждого проверяемого компонента и подают его на соответствующий газоанализатор. При этом в камере сгорания поддерживают частоты вращения роторов низкого и высокого давления, постоянную температуру и постоянный состав смеси в дежурной и основной зонах горения. Дополнительно измеряют давление топлива в дежурной Рт1 и основной Рт2 зонах горения, вычисляют отношение Рт1/Рт2, сравнивают измеренные величины выбросов вредных веществ с предельно допустимыми значениями и корректируют соотношения давлений Рт1/Рт2 путем уменьшения подачи топлива в дежурную зону горения до снижения уровня выбросов вредных веществ на 1-2% ниже предельно допустимых значений.
Изобретение позволяет повысить эффективность регулирования газотурбинного двигателя в части снижения выбросов вредных веществ ниже предельно допустимых значений, не используя дополнительных капиталовложений.
Claims (1)
- Способ снижения выбросов вредных веществ в газотурбинном двигателе, включающий измерение температуры газов за турбиной низкого давления и уровня выбросов вредных веществ в выхлопных газах, поддержание частот вращения роторов низкого и высокого давления, температуры и постоянного состава смеси в дежурной и основной зонах горения камеры сгорания на заданном режиме работы двигателя, отличающийся тем, что дополнительно измеряют давление топлива в дежурной Рт1 и основной Рт2 зонах горения, вычисляют отношение Рт1/Рт2, сравнивают измеренные величины выбросов вредных веществ с предельно допустимыми значениями и корректируют соотношения давлений Рт1/Рт2 путем уменьшения подачи топлива в дежурную зону горения до снижения уровня выбросов вредных веществ на 1-2% ниже предельно-допустимых значений.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015137947/06A RU2596901C1 (ru) | 2015-09-07 | 2015-09-07 | Способ снижения выбросов вредных веществ в газотурбинном двигателе |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015137947/06A RU2596901C1 (ru) | 2015-09-07 | 2015-09-07 | Способ снижения выбросов вредных веществ в газотурбинном двигателе |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2596901C1 true RU2596901C1 (ru) | 2016-09-10 |
Family
ID=56892867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015137947/06A RU2596901C1 (ru) | 2015-09-07 | 2015-09-07 | Способ снижения выбросов вредных веществ в газотурбинном двигателе |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2596901C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2813715C1 (ru) * | 2023-06-06 | 2024-02-15 | Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") | Способ регулирования подачи топлива в камеру сгорания газотурбинной установки |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5285635A (en) * | 1992-03-30 | 1994-02-15 | General Electric Company | Double annular combustor |
US5930990A (en) * | 1996-05-14 | 1999-08-03 | The Dow Chemical Company | Method and apparatus for achieving power augmentation in gas turbines via wet compression |
RU2162953C2 (ru) * | 1997-03-12 | 2001-02-10 | Акционерное общество открытого типа Самарский научно-технический комплекс им. Н.Д. Кузнецова | Способ регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель |
RU2008121025A (ru) * | 2008-05-26 | 2009-12-10 | Открытое акционерное общество "Самарский научно-технический комплекс им. Н.Д. Кузнецова" (RU) | Способ регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель |
RU2406841C2 (ru) * | 2005-09-13 | 2010-12-20 | Газ Турбин Эффишенси Аб | Система и способ для повышения выходной мощности газотурбинного двигателя |
-
2015
- 2015-09-07 RU RU2015137947/06A patent/RU2596901C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5285635A (en) * | 1992-03-30 | 1994-02-15 | General Electric Company | Double annular combustor |
US5930990A (en) * | 1996-05-14 | 1999-08-03 | The Dow Chemical Company | Method and apparatus for achieving power augmentation in gas turbines via wet compression |
RU2162953C2 (ru) * | 1997-03-12 | 2001-02-10 | Акционерное общество открытого типа Самарский научно-технический комплекс им. Н.Д. Кузнецова | Способ регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель |
RU2406841C2 (ru) * | 2005-09-13 | 2010-12-20 | Газ Турбин Эффишенси Аб | Система и способ для повышения выходной мощности газотурбинного двигателя |
RU2008121025A (ru) * | 2008-05-26 | 2009-12-10 | Открытое акционерное общество "Самарский научно-технический комплекс им. Н.Д. Кузнецова" (RU) | Способ регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ИНОЗЕМЦЕВ А.А. и др. Газотурбинные двигатели, ОАО"Авиадвигатель", Пермь, 2007, с.89-90, 305 * |
ИНОЗЕМЦЕВ А.А. и др. Газотурбинные двигатели, ОАО"Авиадвигатель", Пермь, 2007, с.89-90, 305. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2813715C1 (ru) * | 2023-06-06 | 2024-02-15 | Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") | Способ регулирования подачи топлива в камеру сгорания газотурбинной установки |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8381525B2 (en) | System and method using low emissions gas turbine cycle with partial air separation | |
US10006635B2 (en) | Apparatus and a method of controlling the supply of fuel to a combustion chamber | |
JP2014181614A (ja) | ガスエンジンの排ガス制御装置 | |
AU2015373950B2 (en) | Systems and methods of estimating a combustion equivalence ratio in a gas turbine with exhaust gas recirculation | |
US20150322896A1 (en) | Internal combustion engine and method for operating the same | |
Jankowski et al. | Environmental Pollution Caused by a Direct Injection Engine | |
RU2596901C1 (ru) | Способ снижения выбросов вредных веществ в газотурбинном двигателе | |
Liu et al. | Effect of fuel staged proportion on NOx emission performance of centrally staged combustor | |
CA3072689C (en) | Controller and method | |
Mahgoub et al. | Experimental study on the effect of varying syngas composition on the emissions of dual fuel CI engine operating at various engine speeds | |
Stelmasiak et al. | Exhaust emissions of dual fuel self-ignition engine with divided initial dose | |
Ciupek et al. | Analysis of the Environmental Parameters of the GTM 400 Turbojet Engine During the Co-Combustion of JET A-1 Jet Oil with Hydrogen. | |
EP3685027B1 (en) | Controller and method | |
Naik et al. | Emission characteristic of a high speed diesel engine | |
Murthy et al. | Hydrogen as a Fuel for Gas Turbine Engines with Novel Micromix Type Combustors | |
KR20120064214A (ko) | 수소-산소 혼합기를 이용한 고효율 청정 엔진 | |
RU2626190C1 (ru) | Способ формирования топливовоздушной смеси для двигателя внутреннего сгорания | |
RU2516773C2 (ru) | Газотурбинный двигатель | |
Khizhnyakov et al. | Gas Turbine Engine Combustion Chamber Pollutant Meter Using Neural Technology | |
Yamamoto et al. | Emission reduction of fuel staged aircraft engine combustor using an additional premixed fuel nozzle | |
Yousef et al. | Experimental investigation of a two-zone dry low emission gas turbine combustor | |
Mansor et al. | Engine performance, combustion and emissions evaluations of a diesel natural gas dual fuel engine | |
Preethi et al. | A novel multi-swirler lean direct injection combustor for low pollutant emissions | |
Chong et al. | Effect of nitrogen dilution on the lean blowout limit and emissions of premixed propane/air swirl flame | |
JP2024048769A (ja) | エンジンにおけるアンモニア混焼方法、アンモニア混焼エンジン、及びアンモニア混焼エンジンを搭載した船舶 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |