Камеры сгорания непрерывного действия, использующие жидкое или газообразное топливо: ..подача топлива в различные зоны сгорания – F23R 3/34

Кольцевая малоэмиссионная камера сгорания газотурбинного двигателя содержит корпус с расположенной в нем кольцевой жаровой трубой, включающей две отстоящие друг от друга кольцевые оболочки, соединенные между собой в передней по потоку части жаровой трубы фронтовым устройством, систему подачи топлива и, по меньшей мере, две запальные свечи. Фронтовое устройство снабжено горелочными модулями, расположенными в наружном и внутреннем концентричных рядах, каждый из которых снабжен топливной форсункой и осевым завихрителем воздуха. Фронтовое устройство дополнительно снабжено кольцевым стабилизатором пламени с топливовоздушными патрубками, равнорасположенными по окружности, размещенным между концентричными рядами модулей, кольцевыми щелевыми отверстиями подачи воздуха, расположенными между кольцевым стабилизатором пламени и концентричными рядами модулей. Система подачи топлива снабжена тремя каналами, где первый канал соединен с наружным рядом модулей, второй канал соединен с внутренним рядом модулей, а третий канал соединен с топливными форсунками патрубков кольцевого стабилизатора пламени. Запальные свечи размещены над наружным рядом модулей. Осевой завихритель воздуха каждого модуля выполнен с возможностью обеспечения закрутки воздушного потока в одну сторону, кроме осевых завихрителей модулей соседних с каждой запальной свечой, которые выполнены с возможностью обеспечения противоположной закрутки потока воздуха. Изобретение позволяет снизить уровень эмиссии вредных веществ, улучшить условия зажигания в камере сгорания и повысить компактность камеры сгорания. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к энергетическому, химическому и транспортному машиностроению и может быть использовано в камерах сгорания газотурбинных установок. Предложен способ сжигания топлива, заключающийся в предварительном разделении потока воздуха на коаксиальные кольцевые струи, закрутке соседних смежных струй в противоположных направлениях, причем ближайшие одна к другой части соседних закрученных в противоположном направлении струй подают в радиальном направлении навстречу одна другой с образованием турбулентного сдвигового слоя, при этом подачу топлива осуществляют в этот слой для последующего воспламенения образовавшейся топливовоздушной смеси. Одну часть топлива предварительно, непосредственно после разделения потока воздуха на коаксиальные кольцевые струи, подают в образовавшиеся вращающиеся коаксиальные кольцевые струи тангенциально, противоположно направлению вращения коаксиальной кольцевой струи воздуха предпочтительно в сторону, противоположную ее осевому движению. Оставшуюся часть подают в образованный турбулентный сдвиговой слой, по направлению к зоне горения предпочтительно в виде полой кольцевой струи, образованной из нескольких сплошных одиночных струй топлива. Тангенциально подают 40-50% общего расхода топлива, а оставшуюся часть расхода топлива подают в образованный турбулентный сдвиговый слой. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройству сгорания, в частности газотурбинному двигателю, содержащему: трубопровод подачи топлива в устройство сгорания для обеспечения подачи всего топлива в устройство сгорания; по меньшей мере одну горелку, включающую множество трубопроводов подачи топлива по меньшей мере в одну горелку, при этом подача топлива в множество трубопроводов подачи топлива по меньшей мере в одну горелку соответствует общей подаче топлива в трубопровод подачи топлива в устройство; объем сгорания, связанный по меньшей мере с одной горелкой; датчик температуры, расположенный в устройстве с возможностью передачи информации о температуре, относящейся к части устройства, которая подлежит защите от перегрева; датчик давления, предназначенный для передачи информации о давлении внутри объема сгорания; и систему управления. Система управления предназначена для изменения подачи топлива в одну или более горелок на основе информации о температуре и информации о давлении и дополнительной информации, при этом дополнительная информация указывает ход изменения во времени сигнала в интервале времени, заданном с помощью информации времени. Технический результат - сохранение температуры подлежащей защите части ниже заданного предела максимальной температуры и удерживание изменений давления внутри объема сгорания ниже заданного предела максимального изменения давления, при одновременном сохранении общей подачи топлива в трубопроводе подачи топлива в устройство по существу постоянной. 17з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники. Сверхзвуковой плазмохимический стабилизатор горения для прямоточной камеры сгорания состоит из установленных в проточной части камеры сгорания двух последовательно расположенных по потоку электродов, выполненных в виде обтекаемых пилонов с симметричными аэродинамическими профилями, один из которых - анод, электрически изолирован от металлической стенки камеры сгорания и оборудован трубкой для подвода топлива и инжекторами для впрыска топлива в поток, при этом анод имеет излом так, что корневая часть анода имеет отрицательную стреловидность относительно направления потока, а концевая - нулевую стреловидность, а второй электрод - катод расположен в следе за первым и непосредственно закреплен на стенке камеры сгорания, в анод дополнительно встроены трубка и инжекторы для впрыска в поток одновременно с топливом химически активных добавок, торец концевой части анода со стороны набегающего потока имеет выступ в виде тонкой прямоугольной пластины, расположенной в плоскости симметрии пилона, задняя кромка пластины скошена и имеет скругления в угловых точках, при этом угол между торцевой поверхностью и задней кромкой анода также скруглен. Кроме того, на задней кромке концевой части анода в зоне формирования области пониженного давления может быть расположен зубец, например, треугольной или иной формы для обеспечения привязки к нему канала разряда. Изобретение позволяет обеспечить надежное воспламенение и стабилизацию горения углеводородных топлив в прямоточных сверхзвуковых камерах сгорания в условиях, когда традиционные газодинамические методы не позволяют этого сделать (низкие статические температуры и давления, бедные смеси). 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Узел сгорания для газотурбинного двигателя содержит головку горелки, камеру сгорания, расположенную ниже по потоку головки горелки, завихряющее средство для создания завихренного потока воздуха в камере сгорания и множество топливных форсунок, расположенных в головке горелки, для подачи топлива в камеру сгорания. Каждая из множества топливных форсунок расположена в головке горелки таким образом, что она образует первый угол выхода топлива от нижней по потоку поверхности головки горелки, составляющий >±0° относительно продольной оси узла сгорания. Первый угол лежит в первой плоскости, проходящей через продольную ось, и образует второй угол выхода топлива от нижней по потоку поверхности, составляющей >±0° относительно первой плоскости. Второй угол лежит во второй плоскости, ортогональной первой плоскости. При этом первый угол и/или второй угол индивидуальных топливных форсунок указанного множества топливных форсунок или групп топливных форсунок этого множества являются различными. Изобретение направлено на повышение эффективности сгорания топлива и увеличение срока службы узла сгорания. 11 з.п. ф-лы, 15 ил.

Кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя содержит: корпус, по меньшей мере, с одним отверстием отбора воздуха, которое размещается на входе в камеру; устройство подачи топлива в камеру. Устройство подачи топлива в камеру включает в себя множество расположенных по окружности инжекторов, среди которых, по меньшей мере, один расположен рядом с данным отверстием отбора. Устройство подачи топлива содержит средство уменьшения количества поступающего топлива в инжектор, расположенный рядом с отверстием отбора, чем другие топливные инжекторы. Изобретение позволяет уменьшить горячие точки в зоне после камеры сгорания, образуемые в результате отбора. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Система управления работой газотурбинного двигателя и тепловая электростанция, содержащая такой газотурбинный двигатель. В газотурбинный двигатель в качестве топлива может подаваться аммиак и топливо с более высокой возгораемостью, чем у аммиака. В рабочей области ухудшенной возгораемости, в которой возгораемость аммиака ухудшается по сравнению со временем нормальной работы газотурбинного двигателя, доля топлива с более высокой возгораемостью, чем у аммиака, в топливе, которое подается в газотурбинный двигатель, увеличивается по сравнению со временем нормальной работы. За счет этого, даже при использовании плохо воспламеняемого аммиака в качестве основного топлива, можно обеспечивать стабильный запуск, работу и остановку газовой турбины при сокращенных выбросах углекислого газа. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

Горелка для газотурбинного двигателя содержит корпус горелки, в котором заключена указанная горелка, имеющая противоположные в аксиальном направлении, расположенные выше и ниже по потоку, концевые части. На расположенном выше по потоку конце горелки расположена вспомогательная камера сгорания. Вспомогательная камера сгорания снабжается топливом и воздухом для сжигания топлива для образования потока неблокированной концентрации радикалов на неравновесном уровне и тепла из вспомогательной зоны сгорания, направляемого ниже по потоку вдоль осевой линии вспомогательной камеры сгорания через горловину у выхода вспомогательной камеры сгорания. Множество секций огнеупорной амбразуры окружают выход вспомогательной камеры сгорания и простираются от него в направлении ниже по потоку. Наружная секция огнеупорной амбразуры, имеющая больший диаметр, чем внутренняя секция огнеупорной амбразуры, простирается на большее расстояние ниже по потоку, чем внутренняя огнеупорная амбразура. Основное пространство для сгорания ограничено за вспомогательной камерой сгорания по ходу потока концевыми частями огнеупорной амбразуры. Основное пространство для сгорания образовано с возможностью удерживания в нем основного пламени и зоны рециркуляции для направления потока свободных радикалов обратно к передней точке торможения у выхода вспомогательной камеры сгорания. По меньшей мере, первый канал, образованный в виде по существу кольцевого пространства между расположенной выше по потоку секцией огнеупорной амбразуры и ближайшей расположенной ниже по потоку секцией огнеупорной амбразуры, обеспечивает подачу воздуха и топлива в основное пламя в пространстве для сгорания. Изобретение направлено на стабилизацию процесса сгорания предварительно частично образованных бедных смесей. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 9 ил.

Завихритель содержит опору лопаток завихрителя, множество лопаток завихрителя, расположенных на опоре лопаток завихрителя; множество каналов завихрителя, образованных лопатками завихрителя и опорой лопаток завихрителя; и множество распределителей топлива. Каждый из распределителей топлива содержит распределительный элемент, определяющий полость. Полость имеет входное отверстие, по меньшей мере, одно выходное отверстие и, по меньшей мере, одно третье отверстие. По меньшей мере, одно третье отверстие расположено в полости распределителя топлива в верхней по потоку секции соответствующего канала завихрителя. По меньшей мере, одно выходное отверстие расположено в полости в нижней по потоку секции соответствующего канала завихрителя. Поперечное сечение, по меньшей мере, одного третьего отверстия превышает поперечное сечение, по меньшей мере, одного выходного отверстия. Полости множества распределителей топлива расположены в опоре лопаток завихрителя. Изобретение направлено на обеспечение улучшенного распределения топлива. 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ постадийной работы при запуске горелки для камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащей корпус горелки, окружающий горелку, имеющую противоположные в аксиальном направлении, расположенные выше и ниже по потоку концевые части и вспомогательную камеру сгорания, расположенную на верхнем по потоку конце указанной горелки, заключается в следующем. Вспомогательная камера сгорания снабжается топливом и воздухом для сжигания топлива для образования потока неблокированной концентрации радикалов на неравновесном уровне и тепла из вспомогательной зоны сгорания, направляемого ниже по потоку вдоль осевой линии вспомогательной камеры сгорания через горловину у выхода вспомогательной камеры сгорания. Горелка дополнительно предусмотрена с основным пространством для сгорания, ограниченным стенками огнеупорной амбразуры ниже по потоку относительно выхода вспомогательной камеры сгорания, для удерживания основного пламени и размещения основной зоны рециркуляции для циркулирующих несгоревших радикалов. Способ включает в себя следующие этапы. Добавляют топливо, смешанное с воздухом, во вспомогательную камеру сгорания. Воспламенение смеси осуществляют посредством использования запального устройства, предусмотренного на расположенном выше по потоку конце вспомогательной камеры сгорания для инициирования пламени бедной смеси внутри вспомогательной камеры сгорания и для подачи потока указанных радикалов и тепла в расположенное ниже по потоку пространство для сгорания. Осуществляют подачу первого вихря смешанных топлива и воздуха с наружной стороны у выхода вспомогательной камеры сгорания на расположенном выше по потоку конце пространства для сгорания для создания и поддержания основного пламени бедной смеси в основном пространстве для сгорания. Далее осуществляют образование второго вихря смешанных воздуха и топлива из выхода первого канала для предварительного образования бедной смеси ниже по потоку относительно выхода вспомогательной камеры сгорания, и из выхода второго канала для предварительного образования бедной смеси ниже по потоку относительно указанного выхода первого канала для предварительного образования бедной смеси. Осуществляют постепенное добавление второго вихря смешанных воздуха и топлива для обеспечении стадии с полной нагрузкой, по меньшей мере, в один из указанных первого и второго каналов для подачи основного потока воздуха и топлива в основное пламя бедной смеси. Изобретение направлено на стабилизацию горения в горелке для сжигания в обедненной и обогащенной зонах частично предварительно образованной смеси с малым выходом вредных веществ, предназначенной для камеры сгорания газовой турбины, при всех режимах работы двигателя. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Система впрыска топлива в камеру сгорания содержит первую и вторую топливные форсунки. Первую форсунку позиционируют в центре системы впрыска с возможностью впрыскивания первого облака топлива. Вторая форсунка охватывает первую форсунку с возможностью впрыскивания второго облака топлива общей кольцевидной формы вокруг первого облака топлива. Первый и второй впускные воздушные каналы, связанные соответственно с первой и второй форсунками с возможностью формирования соответственно первой и второй топливно-воздушных смесей. Система впрыска топлива дополнительно содержит впускную воздушную трубу с выходными отверстиями, выходящими между первой и второй форсунками с возможностью формирования разделительной воздушной пленки между зонами горения соответственно первой и второй топливно-воздушных смесей. Изобретение направлено на уменьшение загрязнения окружающей среды за счет снижения образований СО/СН_х. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Топливная форсунка (30) газотурбинного двигателя содержит корпус форсунки с продольной осью, цилиндр предварительного смешивания, по существу, цилиндрический вспомогательный узел, и вспомогательную трубку жидкого топлива. В корпусе форсунки выполнен один или множество каналов, кольцеобразно расположенных вокруг продольной оси, и впускное отверстие для впуска сжатого воздуха. Цилиндр предварительного смешивания имеет ближний конец и дальний конец и расположен по окружности вокруг продольной оси. Цилиндр предварительного смешивания имеет гидравлическую связь с каналами топлива и впускным отверстием для впуска сжатого воздуха у ближнего конца и сконфигурирован для соединения с камерой сгорания газотурбинного двигателя у дальнего конца. По существу, цилиндрический вспомогательный узел расположен радиально внутри цилиндра предварительного смешивания и имеет первый конец и второй конец. Второй конец соединен с корпусом форсунки, а первый конец расположен вблизи дальнего конца цилиндра предварительного смешивания. Вспомогательную трубку жидкого топлива имеет третий конец и четвертый конец, расположенные радиально внутри вспомогательного узла. Четвертый конец соединен с возможностью разборки с корпусом форсунки, а третий конец расположен вблизи первого конца вспомогательного узла. Изобретение направлено на облегчение демонтажа и очистки линий жидкого топлива топливной форсунки. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 13 ил.

Горелка содержит вспомогательную камеру сгорания и огнеупорную амбразуру, в частности, для использования в газотурбинном двигателе. Вспомогательная камера сгорания имеет осесимметричные стенки, ограничивающие пространство для сгорания вместе с выходом на расположенном ниже по потоку конце. Пространство для сгорания предусмотрено со средствами для образования смеси топлива и воздуха, которая является богатой по концентрации топлива и со средствами для сжигания указанного топлива для образования потока неравновесной неблокированной концентрации радикалов. Температура потока повышена до значений выше 2000 К. У выхода вспомогательной камеры сгорания расположена горловина, посредством которой указанный поток направлен к осевой линии вспомогательной камеры сгорания и выпускается вдоль осевой линии на выходе вспомогательной камеры сгорания. Горловина выполнена для создания двух отдельных зон сгорания. Огнеупорная амбразура расположена за горловиной вспомогательной камеры сгорания по ходу потока. Способ сжигания топлива в горелке включает образование смеси топлива и воздуха, которая богата топливом, внутри указанной вспомогательной камеры сгорания, сжигание указанного топлива для образования потока неравновесной неблокированной концентрации радикалов. При этом температура потока повышена до значений выше 2000 К во вспомогательной зоне сгорания, направление указанного потока радикалов к осевой линии вспомогательной камеры сгорания - посредством горловины, расположенной перед выходом вспомогательной камеры сгорания по ходу потока. Выпуск указанного потока радикалов вдоль осевой линии на выходе вспомогательной камеры сгорания в основное пространство для сгорания, отличное от вспомогательной зоны сгорания. Изобретение направлено на обеспечение наличия равномерных профилей смешивания на выходе каналов для предварительного образования бедных смесей. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к огнеупорной амбразуре горелки. Огнеупорная амбразура горелки (1) для газотурбинного двигателя, при этом указанная горелка (1) содержит противоположные в аксиальном направлении, расположенные впереди и позади по потоку, концевые части, выполненные с возможностью приема смешанных топлива и воздуха, подлежащих сжиганию в основном пламени (7) горелки (1), при этом указанная огнеупорная амбразура (4а, 4b, 4с) выполнена с возможностью удерживания указанного основного пламени (7), указанная огнеупорная амбразура образована из множества секций (4а, 4b, 4с) огнеупорной амбразуры, при этом каждая секция (4а, 4b, 4с) огнеупорной амбразуры имеет конфигурацию конической оболочки усеченного конуса и распределены последовательно одна за другой в направлении дальше по ходу потока в горелке (1), при этом наиболее узкая часть оболочки расположенной дальше по ходу потока секции (4b) огнеупорной амбразуры имеет большую ширину, чем наиболее широкая часть расположенного дальше по потоку конца оболочки ближайшей расположенной ближе по ходу потока секции (4а) огнеупорной амбразуры, кольцевой канал (10, 11) для предварительно смешанных воздуха и топлива расположен между двумя следующими друг за другом секциями (4а, 4b) огнеупорной амбразуры. Половина угла огнеупорной амбразуры превышает 20 градусов и составляет менее 25 градусов для каждой из указанных секций (4а, 4b, 4с) огнеупорной амбразуры. Длина L огнеупорной амбразуры, содержащей указанные секции (4а, 4b, 4с) огнеупорной амбразуры, превышает L/D=0,5 и длина L огнеупорной амбразуры составляет менее L/D=2, где D - диаметр огнеупорной амбразуры на ее расположенном дальше по потоку конце; предпочтительно длина L огнеупорной амбразуры составляет порядка L/D=1. Наиболее узкая часть расположенной впереди по потоку секции (4b) огнеупорной амбразуры закрывает приблизительно 1/3 самой широкой части ближайшей расположенной ближе по ходу потока секции (4а) огнеупорной амбразуры, если смотреть вдоль аксиального направления огнеупорной амбразуры. Изобретение позволяет обеспечить стабилизацию процесса сгорания в горелке. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Способ увеличения размера горелки газотурбинного двигателя, содержащей корпус горелки, при этом указанная горелка имеет: противоположные в аксиальном направлении, расположенные выше и ниже по потоку концевые части; на расположенном выше по потоку конце указанной горелки топливо и воздух, подаваемые в виде смеси воздуха и топлива из выхода канала для предварительного смешивания для поддержания основного пламени на расположенном ниже по потоку конце указанной горелки; при этом указанный канал для предварительного смешивания ограничен на его выходе круговой внутренней стенкой, образованной внутренней секцией огнеупорной амбразуры, и круговой наружной стенкой, образованной наружной секцией огнеупорной амбразуры. Способ включает в себя следующие этапы: увеличение размера горелки посредством добавления секции огнеупорной амбразуры снаружи и окружения указанной, ранее самой наружной секции огнеупорной амбразуры, в результате чего в кольцевом пространстве между добавленной секцией огнеупорной амбразуры и существующей наружной секцией огнеупорной амбразуры образуется дополнительный канал для предварительного смешивания, ограниченный у его выхода круговой внутренней стенкой, образованной указанной, ранее самой наружной секцией огнеупорной амбразуры, и круговой наружной стенкой, образованной добавленной секцией огнеупорной амбразуры; при этом указанные секции огнеупорной амбразуры ограничивают пространство для сгорания для удерживания указанного основного пламени указанной горелки, при этом наружная секция огнеупорной амбразуры имеет больший диаметр, чем соседняя внутренняя секция огнеупорной амбразуры, и проходит на большее расстояние ниже по потоку, чем соседняя внутренняя секция огнеупорной амбразуры. Изобретение позволяет изменить размер горелки. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Трехзонный реактивный двигатель содержит камеру сгорания и реактивное сопло. В камере сгорания имеется три последовательно расположенные зоны: зона полного сгорания топлива, в которую подается топливо и окислитель или воздух, зону термического разложения водород-содержащего топлива, в которую подается такое топливо, и зону вторичного горения, в которую подается окислитель или воздух. Трехзонный реактивный двигатель может быть воздушно-реактивным прямоточным, турбореактивным или жидкостным ракетным. Прямоточный или турбореактивный двигатель дополнительно имеет устройство рециркуляции в виде патрубков, расположенных за зоной разложения, через которые часть водородно-газовой смеси подается в эжекторы или дефлекторы, расположенные в начале зоны полного горения топлива. Достигается увеличение тяги двигателя за счет использования окислителя только для сжигания содержащегося в топливе водорода. Несгоревшая часть топлива выбрасывается через сопло, в случае применения углеводородного топлива - в виде сажи. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в составе газотурбинного двигателя в газотурбинных установках, предназначенных для получения электрической и/или тепловой энергии. Камера сгорания газотурбинного двигателя содержит корпус, в котором установлена жаровая труба с отверстиями для пропускания воздуха и с завихрителем на входе, форсунка для подачи топлива в зону горения. В корпусе камеры сгорания соосно первой установлена вторая жаровая труба, на входе которой установлен завихритель, причем камера сгорания оснащена насадками и форсунками для подачи топлива в полость второй жаровой трубы. Во второй жаровой трубе выполнены отверстия для пропускания воздуха в ее полость. При этом камера сгорания снабжена газосборником, размещенным в корпусе, состыкованном с корпусом камеры сгорания. Полости камеры сгорания и корпуса газосборника изолированы друг от друга. Корпус газосборника оснащен патрубками для прохода через полость воздуха, подаваемого из-за компрессора в теплообменник, а камера сгорания оснащена патрубками для подвода воздуха от теплообменника в полость камеры сгорания, при этом газосборник имеет тороидальную улиточную форму. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Горелка для камеры сгорания газовой турбины снабжена корпусом горелки, имеющим на своих противоположных по оси концах вышерасположенную и нижерасположенную по направлению основного потока крайние части, внутреннюю камеру, по меньшей мере, один основной топливный входной канал и, по меньшей мере, один основной воздушный входной канал, расположенные с возможностью подачи, соответственно, топлива и воздуха во внутреннюю камеру. Горелка также содержит пусковую камеру сгорания и гаситель. Пусковая камера сгорания расположена вдоль оси корпуса горелки и имеет впуск богатой топливовоздушной смеси, камеру сжигания богатой топливовоздушной смеси с получением продуктов сгорания, и выпуск продуктов сгорания из указанной камеры сжигания богатой топливовоздушной смеси. Гаситель расположен во внутренней камере корпуса горелки вдоль центральной оси в зоне выпуска пусковой камеры сгорания и имеет вход воздуха и группу выходов, ориентированных в радиальном направлении с возможностью подачи охлаждающего воздуха к выпуску пусковой камеры сгорания и гашения выходящих из нее продуктов сгорания. Согласно второму варианту стабилизатор пламени расположен во внутренней камере корпуса горелки и содержит основную часть, сопряженную с корпусом горелки, и цилиндрическое тело плохообтекаемой формы, вытянутое вдоль оси вниз по направлению основного потока от основной части во внутреннюю камеру. Изобретение направлено на стабилизацию горения. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к газотурбинной горелке. Газотурбинная горелка (4) с зоной сгорания (6) для сжигания смеси из отходящего газа (10) с добавкой газообразного топлива (8) и с устройством подмешивания топлива (18) с топливным соплом (20, 34, 48) для впрыскивания газообразного топлива (8) в отходящий газ (10), причем устройство подмешивания топлива (18) рассчитано на впрыскивание газообразного топлива (8) в отходящий газ (10) с, по меньшей мере, 0,2-кратной скоростью звука. Впрыскиваемая струя (22) из газообразного топлива (8) содержит, по меньшей мере, внутреннюю струю (30) из топливосодержащего газа и окружающую внутреннюю струю (30) внешнюю струю (32) из охлаждающего газа, причем охлаждающий газ имеет более низкую температуру, чем отходящий газ (10). Предусмотрена первичная камера сгорания (12), причем зона сгорания (6) расположена в потоке отходящего газа ниже первичной камеры сгорания (12) и предусмотрено устройство подмешивания топлива (18) для впрыскивания газообразного топлива (8) в отходящий газ (10) из первичной камеры сгорания (12). Устройство подмешивания топлива (18) содержит блок предварительного смешивания (24) для предварительного смешивания газообразного топлива (8) с кислородсодержащим газом или инертным веществом. Градиент среза в краевой области (26) впрыскиваемой струи (22) в области перед выходом сопла (28) лежит выше критического градиента среза для самовоспламенения газообразного топлива (8). Устройство подмешивания топлива (18) рассчитано на впрыскивание в отходящий газ (10) газообразного топлива (8) с давлением, которое, по меньшей мере, на 20% выше, предпочтительно, по меньшей мере, на 50% выше, чем среднее давление во вторичной зоне сгорания (6). Температура охлаждающего газа лежит между 200°С и 600°С. Скорость внешней струи (32) из охлаждающего газа равна скорости внутренней струи (30). Скорость внешней струи (32) из охлаждающего газа является больше, чем скорость внутренней струи (30). Охлаждающий газ содержит топливо. Охлаждающий газ состоит, по меньшей мере, в основном из инертного вещества и/или воздуха. Температура отходящего газа (8) в зоне сгорания (6) лежит между 900°С и 1600°С. Изобретение позволяет снизить выход вредных веществ в атмосферу. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.