ГАЗОТУРБИННАЯ СИСТЕМА СГОРАНИЯ

1. Газотурбинная система сгорания, содержащая по меньшей мере один компрессор, по меньшей мере одну камеру сгорания для выработки рабочего газа, соединенную для приема сжатого воздуха из компрессора, по меньшей мере одну турбину, соединенную для приема рабочего газа из камеры сгорания, при этом камера сгорания состоит из единственной трубчатой камеры сгорания или содержит множество отдельных или взаимосвязанных трубчатых камер сгорания, расположенных в кольцевой трубчатой конфигурации, причем трубчатая камера сгорания содержит по меньшей мере одну горелку предварительного смешивания, причем воспламенение смеси начинается на выпуске горелки предварительного смешивания, а пламя стабилизируется в области выпуска горелки предварительного смешивания посредством области обратного течения, при этом трубчатая камера сгорания содержит множество горелок предварительного смешивания, расположенных равномерно или разделенных по меньшей мере на две группы в трубчатой камере сгорания.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна горелка предварительного смешивания аксиально отведена относительно остальных горелок предварительного смешивания.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что горелки предварительного смешивания трубчатой камеры сгорания разделены на две группы, каждая с одной или более горелок предварительного смешивания, причем первая группа в поверхности трубчатой камеры сгорания, а вторая расположена ниже по потоку от первой группы в аксиальном положении, при этом горелки предварительного смешивания второй группы работают в наклонном положении относительно аксиального продолжения трубчатой камеры сгорания.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что горелка предварительного смешивания, по существу, состоит из завихрителя, который, по существу, состоит из полых частично-конических элементов, образующих полный корпус, имеющий тангенциальные воздушные впускные щели и питающие каналы для газообразного и жидкого топлив, при этом центральные оси полых частично-конических элементов корпуса имеют угол конусности, увеличивающийся в направлении потока, и проходят в продольном направлении с взаимным смещением, причем топливное сопло, топливная форсунка которого расположена в середине соединительной линии взаимно смещенных центральных осей полых частично-конических элементов, расположено на головке горелки в коническом внутреннем пространстве, образованном частично-коническими элементами, а также смесительной трубкой, предусмотренной ниже по потоку от указанного завихрителя, при этом смесительная трубка содержит переходные каналы, продолжающиеся в первой части траектории в направлении потока для переноса потока, образованного в указанном завихрителе, в поперечное сечение потока указанной смесительной трубки, которая примыкает ниже по потоку от указанных переходных каналов.
5. Система по п.4, отличающаяся тем, что завихритель состоит из полых частично-конических элементов, образующих полный корпус, имеющий тангенциальные воздушные впускные щели и питающие каналы газообразного и/или жидкого топлив, при этом центральные оси полых частично-конических элементов корпуса имеют угол конусности, увеличивающийся в направлении потока, и проходят в продольном направлении с взаимным смещением, причем топливное сопло, топливная форсунка которого расположена в середине соединительной линии взаимно смещенных центральных осей полых частично-конических элементов, расположено на головке горелки в коническом внутреннем пространстве, образованном частично-коническими элементами.
6. Система по п.4, отличающаяся тем, что смесительной трубке придана форма с переменным диаметром и/или длиной вдоль оси горелки предварительного смешивания.
7. Система по п.1, отличающаяся тем, что горелка предварительного смешивания снабжена вспомогательным соплом с предварительным смешиванием или с частичным предварительным смешиванием или без предварительного смешивания для воспламенения и снижения температуры срыва пламени при работе с обедненной смесью с частичной нагрузкой.
8. Система по п.7, отличающаяся тем, что вспомогательное сопло расположено на выходе горелки предварительного смешивания или на топливной трубке завихрителя или между горелками предварительного смешивания.
9. Система по п.1, отличающаяся тем, что низкочастотной динамикой трубчатой камеры сгорания управляют посредством демпфера Гельмгольца, выполненного в виде отдельно стоящего цилиндрического резонатора Гельмгольца с горловиной или резонатора Гельмгольца в свободном пространстве между смесительными трубками горелок предварительного смешивания.
10. Система по п.9, отличающаяся тем, что демпферы Гельмгольца разделены на секторы групп горелок предварительного смешивания для предотвращения низкочастотных колебаний давления.
11. Система по п.1, отличающаяся тем, что передняя поверхность трубчатой камеры сгорания выполнена в виде акустического демпфера для гашения высокочастотных колебаний акустического давления.
12. Система по п.1, отличающаяся тем, что распределение сжатого воздуха из компрессора в отдельные горелки предварительного смешивания поддерживают посредством сит, расположенных вокруг конических завихрителей или посредством сетки.
13. Газотурбинная система сгорания, содержащая по меньшей мере один компрессор, первую камеру сгорания для выработки рабочего газа, соединенную для приема сжатого воздуха из компрессора, при этом горячие газы первой камеры сгорания впускаются по меньшей мере в промежуточную турбину, или непосредственно или косвенно, во вторую камеру сгорания, причем горячие газы второй камеры сгорания впускаются в дополнительную турбину, или непосредственно или косвенно, на регенерацию энергии, при этом первая и/или вторая камера сгорания состоит из единственной трубчатой камеры сгорания или содержит множество отдельных или взаимосвязанных трубчатых камер сгорания, расположенных в кольцевой трубчатой конфигурации, при этом трубчатая камера сгорания содержит по меньшей мере одну горелку предварительного смешивания, причем воспламенение смеси начинается на выпуске горелки предварительного смешивания, а пламя стабилизируется в области выпуска горелки предварительного смешивания посредством области обратного течения, при этом трубчатая камера сгорания содержит множество горелок предварительного смешивания, расположенных равномерно или разделенных по меньшей мере на две группы в трубчатой камере сгорания.
14. Система по п.13, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна горелка предварительного смешивания аксиально отведена относительно остальных горелок предварительного смешивания.
15. Система по п.13, отличающаяся тем, что горелки предварительного смешивания трубчатой камеры сгорания разделены на две группы, каждая с одной или более горелок предварительного смешивания, причем первая группа в поверхности трубчатой камеры сгорания, а вторая расположена ниже по потоку от первой группы в аксиальном положении, при этом горелки предварительного смешивания второй группы работают в наклонном положении относительно аксиального продолжения трубчатой камеры сгорания.
16. Система по п.13, отличающаяся тем, что горелка предварительного смешивания по существу состоит из завихрителя, который по существу состоит из полых частично-конических элементов, образующих полный корпус, имеющий тангенциальные воздушные впускные щели и питающие каналы для газообразного и жидкого топлив, при этом центральные оси полых частично-конических элементов корпуса имеют угол конусности, увеличивающийся в направлении потока, и проходят в продольном направлении с взаимным смещением, причем топливное сопло, топливная форсунка которого расположена в середине соединительной линии взаимно смещенных центральных осей полых частично-конических элементов, расположено на головке горелки в коническом внутреннем пространстве, образованном частично-коническими элементами, а также смесительной трубкой, предусмотренной ниже по потоку от указанного завихрителя, при этом смесительная трубка содержит переходные каналы, продолжающиеся в первой части траектории в направлении потока для переноса потока, образованного в указанном завихрителе, в поперечное сечение потока указанной смесительной трубки, которая примыкает ниже по потоку от указанных переходных каналов.
17. Система по п.16, отличающаяся тем, что завихритель состоит из полых частично-конических элементов, образующих полный корпус, имеющий тангенциальные воздушные впускные щели и питающие каналы газообразного и/или жидкого топлив, при этом центральные оси полых частично-конических элементов корпуса имеют угол конусности, увеличивающийся в направлении потока, и проходят в продольном направлении с взаимным смещением, причем топливное сопло, топливная форсунка которого расположена в середине соединительной линии взаимно смещенных центральных осей полых частично-конических элементов, расположено на головке горелки в коническом внутреннем пространстве, образованном частично-коническими элементами.
18. Система по п.16, отличающаяся тем, что смесительной трубке придана форма с переменным диаметром и/или длиной вдоль оси горелки предварительного смешивания.
19. Система по п.13, отличающаяся тем, что горелка предварительного смешивания снабжена вспомогательным соплом с предварительным смешиванием или с частичным предварительным смешиванием или без предварительного смешивания для воспламенения и снижения температуры срыва пламени при работе с обедненной смесью с частичной нагрузкой.
20. Система по п.19, отличающаяся тем, что вспомогательное сопло расположено на выходе горелки предварительного смешивания или на топливной трубке завихрителя или между горелками предварительного смешивания.
21. Система по п.13, отличающаяся тем, что низкочастотной динамикой трубчатой камеры сгорания управляют посредством демпфера Гельмгольца, выполненного в виде отдельно стоящего цилиндрического резонатора Гельмгольца с горловиной или резонатора Гельмгольца в свободном пространстве между смесительными трубками горелок предварительного смешивания.
22. Система по п.21, отличающаяся тем, что демпферы Гельмгольца разделены на секторы групп горелок предварительного смешивания для предотвращения низкочастотных колебаний давления.
23. Система по п.13, отличающаяся тем, что передняя поверхность трубчатой камеры сгорания выполнена в виде акустического демпфера для гашения высокочастотных колебаний акустического давления.
24. Система по п.13, отличающаяся тем, что распределение сжатого воздуха из компрессора в отдельные горелки предварительного смешивания поддерживают посредством сит, расположенных вокруг конических завихрителей или посредством сетки.