Gázturbina égő lángstabilitásának méréses vizsgálata
Gázturbina égő lángstabilitásának méréses vizsgálata
Tóth Áron BSc IV. évf.
E-mail: aron.toth92@gmail.com
Konzulens: Józsa Viktor, PhD hallgató, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
E-mail: jozsa@energia.bme.hu
Napjainkban a gázturbina kiemelkedő fontosságú szerepet tölt be mind a légiközlekedésben, mind az energiatermelésben. Az egyre szigorodó környezetvédelmi előírások miatt a gyártóknak újabbnál újabb konstrukciós megoldásokkal kell előrukkolniuk, mely lehetővé teszi az alacsony NOx, CO, THC és egyéb jogszabályban rögzített károsanyag-kibocsátást. A fejlesztéseket korlátozzák az égéstérben kialakuló instabilitások, melyek a lángstabilitást csökkentik. Éppen ezért fontos a lángstabilitás növelése ezekben a szegény keverékkel működő előkeverő égőkben.
A lángstabilitást több minden befolyásolja. Ezek közül kiemelt az áramkép, a légfelesleg-tényező, továbbá folyadék esetén az üzemanyag illékonysága és a porlasztás jellemzői. A gázturbinák üzemanyaga sokféle lehet. Vizsgálataink során gázolajat alkalmazunk 15 kW-os tüzelési teljesítmény mellett. A méréseket előkevert, szegény keverékkel végezzük, mivel ez alacsonyabb kibocsátást tesz lehetővé. A tüzelőanyag tömegárama nem változik, viszont az égéslevegő mennyisége igen, ezért a légfelesleg-tényező is.
A keverék tulajdonságain kívül fontos befolyásoló szerepe van a fúvóka kialakításának is. Ebből kifolyólag különböző lángstabilizáló elemeket használunk a mérések során, melyek eredményei jó összehasonlítási alapot adnak. A mérések során, a tanszéken található Capstone C-330-as gázturbina égőjét használjuk. A jövőben további vizsgálatokat fogunk elvégezni gőzporlasztás mellett, mely a korábbi mérések alapján kedvezőbb kibocsátást eredményezett szűkebb stabilitási tartomány mellett.
Beleírhatod még: A téma azért érdekes, mert a turbulens láng és az áramlás interakciója igen komplex. Korábbi mérési eredmények alapján kiderült, hogy a lángstabilizálás egyáltalán nem egy triviális probléma, a diffúzor és a stabilizáló kúp alkalmazása nem az egyetlen lehetséges megoldás. Az égés nyomásának növelésével jellemzően a lángstabilitás növekszik, így az atmoszférikus mérések jól előirányozzák a gázturbina belsejében lejátszódó folyamatokat és a lángstabilitás tekintetében a biztonság felé térünk el.
