ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ КАМЕРА СГОРАНИЯ В ГОРЕЛКЕ

1. Вспомогательная камера сгорания, особо предназначенная для использования в горелке (1) газотурбинного двигателя,
отличающаяся тем, что:
- указанная вспомогательная камера сгорания имеет ротационно-симметричные стенки (21), ограничивающие пространство для сгорания вместе с выходом (6) на расположенном позади/дальше по потоку конце,
- указанное пространство для сгорания предусмотрено со средствами для образования смеси топлива и воздуха, которая является богатой по концентрации топлива, для сжигания указанного топлива для образования потока неравновесной неблокированной концентрации радикалов (32), при этом температура потока повышена до значений выше 2000 К;
- горловина (33) расположена у выхода (6) вспомогательной камеры (5) сгорания, посредством указанной горловины указанный поток направлен к осевой линии вспомогательной камеры сгорания и выпускается вдоль указанной осевой линии на выходе (6) вспомогательной камеры (5) сгорания;
- огнеупорная амбразура (29) расположена за горловиной (33) вспомогательной камеры (5) сгорания по ходу потока.
2. Вспомогательная камера сгорания по п.1, в которой стенки (21) камеры сгорания окружены распределительной плитой (25), выполненной с отверстиями на поверхности плиты (25), при этом указанная распределительная плита (25) расположена на некотором расстоянии от указанных стенок (21) для образования охлаждающего пространственного слоя (25а) для охлаждения стенок (21) посредством использования охлаждающего воздуха (26), проходящего через указанные отверстия указанной распределительной плиты (25).
3. Применение вспомогательной камеры сгорания по п.2, в которой указанный охлаждающий воздух (25) после охлаждения стенок (21) вспомогательной камеры сгорания смешивается с топливом, и топливовоздушная смесь направляется в пограничный слой основного пламени (7) бедной смеси за вспомогательной камерой (5) сгорания по ходу потока.
4. Способ сжигания топлива во вспомогательной зоне (22) сгорания, имеющейся во вспомогательной камере (5) сгорания, отличающийся тем, что указанный способ включает в себя следующие этапы:
- образование смеси топлива и воздуха, которая богата топливом, внутри указанной вспомогательной камеры (5) сгорания;
- сжигание указанного топлива для образования потока неравновесной неблокированной концентрации радикалов (32), при этом температура потока повышена до значений выше 2000 К;
- направление указанного потока (32) радикалов к осевой линии вспомогательной камеры (5) сгорания посредством горловины (33), расположенной перед выходом (6) вспомогательной камеры (5) сгорания по ходу потока;
- выпуск указанного потока радикалов (32) вдоль указанной осевой линии на выходе (6) вспомогательной камеры (5) сгорания.
5. Способ по п.4, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
- создание в указанной вспомогательной камере (5) сгорания указанного потока неблокированной концентрации радикалов (32) на неравновесном уровне и тепла из вспомогательной зоны (22) сгорания, имеющейся во вспомогательной камере (5) сгорания;
- направление указанного потока дальше по ходу потока вдоль осевой линии вспомогательной камеры (5) сгорания;
- выпуск указанного потока через все отверстие горловины (33) на выходе (6) вспомогательной камеры (5) сгорания.
6. Способ по п.5, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
- выполнение вокруг стенок (21) указанной вспомогательной камеры (5) сгорания распределительной плиты (25), выполненной с отверстиями по поверхности плиты;
- размещение указанной распределительной плиты (25) так, чтобы она была расположена на некотором расстоянии от указанных стенок (21) для образования пространственного слоя (25а) между указанными стенками (21) и указанной распределительной плитой (25);
- подачу охлаждающего воздуха (26) для прохода его через указанные отверстия указанной распределительной плиты (25) для создания потока охлаждающего воздуха (26) вдоль пространственного слоя (25а) для охлаждения стенок (21) вспомогательной камеры сгорания.
7. Способ по п.6, дополнительно включающий в себя следующий этап:
- размещение огнеупорной амбразуры (29) у выхода указанной вспомогательной камеры сгорания.
8. Способ по п.7, дополнительно включающий в себя следующий этап:
- подачу указанного охлаждающего воздуха (26) в нагретом состоянии в указанный основной процесс сгорания бедной, частично предварительно образованной смеси в виде одного из нижеследующего:
а) нагретый охлаждающий воздух выпускается вокруг огнеупорной амбразуры (29) вспомогательной камеры (5) сгорания, в результате чего обеспечивается подача охлаждающего воздуха на самом переднем по потоку конце основной зоны (20) рециркуляции в основном процессе сгорания бедной, частично предварительно образованной смеси;
b) нагретый охлаждающий воздух вводится в указанный основной процесс сгорания бедной, частично предварительно образованной смеси из канала (10), проходящего через огнеупорную амбразуру (4а, 4b, 4с), ограничивающую пространство для сгорания, в котором удерживается указанный процесс сгорания;
с) нагретый охлаждающий воздух подается в указанный основной процесс сгорания бедной, частично предварительно образованной смеси в виде смеси а) и b)
9. Способ по п.4, дополнительно включающий в себя следующий этап:
- сжигание более 90% топлива в указанной основной зоне (20) рециркуляции.
10. Способ по п.4, дополнительно включающий в себя следующий этап:
- сжигание до 1% топлива в указанной вспомогательной камере (5) сгорания.
11. Способ по п.4, дополнительно включающий в себя следующий этап:
- инициирование на стадии зажигания пламени (35) бедной смеси во вспомогательной камере (5) сгорания посредством добавления топлива (23), смешанного с воздухом (24), и воспламенения смеси посредством использования запального устройства (34),
- после зажигания вспомогательного пламени (35) регулирование пламени при условиях сжигания или бедной смеси (с соотношением компонентов, которое меньше 1, и при соотношении компонентов, приблизительно составляющем 0,8), или богатой смеси (с соотношением компонентов, превышающим 1, и при соотношении компонентов, приблизительно составляющем от 1,4 до 1,6).
12. Способ по п.6, дополнительно включающий в себя при работе горелки с частичной нагрузкой следующие операции:
- смешивание указанного охлаждающего воздуха (26) в нагретом состоянии с топливом, подаваемым посредством канала (30), для подачи их в виде богатой топливовоздушной смеси;
- подачу указанной богатой топливовоздушной смеси в передней точке Р торможения в указанной зоне (20) рециркуляции для подачи в кислород, преобладающий в основной зоне рециркуляции, указанной богатой топливовоздушной смеси, в результате чего указанный кислород эффективно смешивается в указанном пограничном слое (18) с указанной топливовоздушной смесью.