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作者:周士超;林宇震;许全宏;王柏森;程旭;
单位:北京航空航天大学航空发动机研究院;北京航空航天大学航空发动机气动热力国家级重点实验室;中国船舶集团有限公司第七〇三研究所;
摘要:根据舰船燃气轮机燃烧室的典型工况参数设计了一种蒸发管式多喷嘴燃油分级低排放燃烧室,并对部分喷嘴工作的小工况(35%最大功率工况)开展了供油主燃级喷嘴数量、值班级燃油比例、油气比、掺混孔排布对排放及燃烧效率的优化实验研究。试验结果表明:当油气比不变时,采用三个主燃级喷嘴供油,燃烧效率最高,CO排放浓度最低。但是随着油气比继续增大,不同分级方式的CO排放浓度均稳定在170×10~(-6)@15%O_2附近,说明通过调节燃油分级和增大油气比的方式优化CO排放浓度和燃烧效率的潜力有限。此外,采用三个主燃级喷嘴供油且油气比不变的条件下,值班级燃油比例低于0.08时,掺混孔方案进一步有效降低燃烧室的CO排放浓度,提高燃烧效率,并减少NO_x排放浓度。采用3M分级方式结合9L150掺混孔方案,通过增大油气比可以使燃烧室在小工况下的CO排放浓度降低至79×10~(-6)@15%O_2,燃烧效率达到99.918%,NO_x排放浓度达到190×10~(-6)@15%O_2。
关键词:燃气轮机;;多喷嘴燃烧室;;燃油分级;;污染物排放;;蒸发管;;燃烧效率
基金资助:国家科技重大专项(J2019-Ⅲ-0012-0055)~~