Закономерности образования окислов азота при сжигании предварительно подготовленной смеси в камерах сгорания наземных установок на базе авиационных ГТД

• Автор: Максимов, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 179 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ТЕНДЕНЦИЙ И ПРОБЛЕМ СОЗДАНИЯ МАЛОТОКСИЧНЫХ КАМЕР СГОРАНИЯ ГАЗОВЫХ ТУРБИН. ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ
И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
2. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЗМЕ ОБРАЗОВАНИЯ ОКИСЛОВ АЗОТА ПРИ ГОРЕНИИ УГЛЕВОДОРОДОВ
3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ОБРАЗОВАНИЯ ОКИСЛОВ АЗОТА ПРИ ГОРЕНИИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ПОДГОТОВЛЕННЫХ СМЕСЕЙ
3.1. Математическая модель образования окислов азота при горении молекулярно-однородной смеси
3.2. Экспериментальное исследование образования КЮХ при горении молекулярно-однородной смеси
3.2Л. Режимные параметры
3.2.2. Экспериментальное оборудование
3.2.3. Методика измерения состава продуктов сгорания и режимных параметров
3.2.4. Оценка погрешности результатов измерений
3.2.5. Анализ результатов исследования образования Ж)х при горении молекулярно-однородной смеси
3.3. Полуэмпирическая методика расчета концентрации окислов азота в устройствах с предварительным смешением топлива

3.4. Экспериментальное исследование образования КОх в реагирующем потоке с пульсациями концентрации
3.5. Основные результаты модельных исследований
4. ВНЕДРЕНИЕ КОНЦЕПЩШ СЖИГАНИЯ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ПОДГОТОВЛЕННОЙ "БЕДНОЙ" СМЕСИ В РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС ПРОМЫШЛЕННЫХ КАМЕР СГОРАНИЯ
4.1. Выбор принципиальной схемы организации рабочего процесса камеры сгорания с предварительным смешением топлива
4.2. Методика доводки и стендовых испытаний горелочного устройства в изотермических условиях
4.3. Методика огневого моделирования рабочего процесса горелочного устройства с предварительным смешением топлива
4.4. Анализ результатов опытно-промышленных испытаний и итогов промышленной эксплуатации камер сгорания, оборудованных горелочными устройствами с предварительным смешением топлива
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Одно из актуальных направлений конверсии авиационного двигате-лестроения - создание работающих на природном газе компактных и экономичных газотурбинных установок на базе авиационных ГТД для нужд энергетики и газовой промышленности. Газовые турбины наземного применения должны удовлетворять строгим нормативам по выбросам загрязняющих веществ. При сжигании природного газа основными компонентами вредных выбросов являются окислы азота N0 и N02, реальная опасность которых связана с их активностью в фотохимических реакциях, оказывающих прямое негативное влияние на человека и растительность. ГОСТ 29328-92, распространяющийся на газовые турбины, применяемые на электростанциях, устанавливает для вновь создаваемых установок предельный уровень концентрации Ж)х (N0 и N02 суммарно), равный 50 мг/нм3 для условного режима с концентрацией кислорода 15% в сухой пробе продуктов сгорания. Для газоперекачивающих агрегатов (ГПА) с газотурбинным приводом ГОСТ 28775-90 предписывает менее жесткие ограничения: 150 мг/нм3 для ГПА с простым циклом и 200 мг/нм3 для ГПА с регенеративным циклом.
В ближайшее время следует ожидать пересмотра этого стандарта в направлении снижения предельных концентраций. Проблема ограничения выбросов НОх приобретает все большее международное значение. Еще в 1989 г. наша страна присоединилась к Международной конвенции 1979 г. о трансграничном загрязнении воздуха. За прошедшие годы в мире достигнут значительный прогресс в улучшении экологических показателей газовых турбин наземного применения, и в большинстве промышленно развитых стран для окислов азота принят норматив 50 мг/нм3. В этих условиях сохранение действующих в РФ нормативов

2. Создание методики расчета концентрации окислов азота в устройствах с предварительной подготовкой рабочей смеси.
3. Разработка рекомендаций по организации рабочего процесса камеры сгорания ГТД с предварительным смешением топлива.
4. Создание методики доводки горелочного устройства с предварительным смешением топлива в стендовых и опытно-промышленных условиях и модернизация промышленной камеры сгорания с целью достижения уровня N0* не более 50 мг/нм3 (при 15% О2).