摘要：针对燃气轮机低排放燃烧室的研究,设计了以甲烷为燃料采用预混燃烧的富油/焠熄/贫油(RQL)模型燃烧室。通过对RQL模型燃烧室内轴向温度和组分浓度分布,燃烧室出口温度分布及排放进行实验研究,分析了焠熄与主流空气流量之比,富油区当量比对燃烧性能和排放特性的影响规律。结果表明:典型RQL燃烧方式下富油区火焰颜色较暗,贫油区火焰为淡蓝色,燃烧室内轴线方向温度呈M型分布,NO_x主要在焠熄区生成。CO,UHC和O_2浓度在经历焠熄区时发生突变;出口NO_x和CO排放都较低。保持头部当量比不变,随着焠熄与主流空气流量比的增加,燃烧室出口平均温度下降,NO_x排放下降,CO排放上升。保持焠熄与主流空气流量比不变,富油区当量比小于1.4时,不能再实现RQL燃烧模式。

摘要：重型燃气轮机中减少一级静叶的冷气量和降低燃烧室压损,对于提高燃机整体性能具有重要意义。本文以某F级重型燃气轮机第一级透平静叶为基础模型,通过减小燃烧室和静叶前缘轴向距离设计了一体化叶片结构,所得叶片等熵马赫数数值计算与实验结果较为吻合。计算结果表明:相比于分离式叶片结构,燃烧室和透平一体化设计能够降低流体域滞止压力损失系数。同时,当改变进口边界条件时,一体化设计的滞止压力损失系数依然低于分离式叶片。因此,燃烧室和透平一体化设计结构对于提高燃气轮机整体性能具有较高的潜力。