【摘要】随着燃气轮机技术的发展，人们对各类燃烧系统提出了更多新的高要求，目前燃烧室向高压、高温、高强度方向发展，因此减少燃烧压力波动确保燃烧稳定并同时提高燃烧器热部件的使用寿命显得尤其重要。
【关键词】燃气轮机；燃烧压力波动；使用寿命
一、M701F型燃机燃烧器特点概述
M701F型燃气轮机的燃烧室采用环管形结构，上下两半的燃烧室外壳与压气机和透平的外缸连接成一整体。20个燃烧器沿机组圆周向均匀地斜插入燃烧室外壳里。每套燃烧器由燃烧喷嘴、燃烧器内筒、燃烧器尾筒和旁路阀及其它附件组成。燃料喷嘴由围成一圆圈的8个干式预混主喷嘴和位于圆心的值班喷嘴组成。采用多喷嘴预混式的目的是为了使空气与燃料混合均匀，增加火焰面积，降低燃烧温度，特别是减少局部高温区，以最终减少NOx的生成。燃烧部件的结构见图1。
图1：燃烧部件结构图
二、燃烧器工作特征及压力波动特点及危害
燃烧过程中燃烧室内不仅有非常复杂的气流流动，而且还供入燃料，在伴有强烈紊流交换（热交换和质量、动量交换）的情况下，进行着剧烈快速的释热化学反应。所有这些物理的或化学的过程都是在高速流动的气流中同时进行的，彼此间相互影响，又相互重叠，这使得燃烧器内的燃烧过程具有很大的复杂性。
1.燃烧室的气流流型
燃烧室内建立适当的气流流型是组织燃烧的基础，良好的气流流型应能促进燃料与空气的混合，并有利于在燃烧区内得到需要的浓度场，这些都与能否可靠点火和稳定燃烧直接相关。显然，头部的气流流型对点火和燃烧起着关键的影响，而燃烧器内筒后段的流型则主要影响燃烧室的出口流场和温度场。在燃烧室内建立形成回流区的气流流型是确保稳定燃烧的关键。
2.燃烧室中燃料分布
为了使燃烧过程能良好地进行，不仅要有所需要的气流流型，而且要有一适当的燃料分布与它相匹配。每一种燃烧室的气流流型都有一比较适宜的喷雾锥角和喷雾谱与之匹配，从而可以获得所希望的燃烧室性能。
3.燃烧室中的燃烧过程
在M701F型燃机运行时的燃烧状况的监控上，燃烧器的燃烧压力波动情况是一个重要因素。燃烧过程中出现的三种波动模式都有其相对应的声学频谱特征。M701F型燃机，燃烧压力波动方式见表1所示：
表1：燃烧压力波动方式
燃烧压力波动大对燃烧的影响主要表现在两个方面：1、在燃烧过程中导致熄火；2、由于在燃烧室零部件的设计上，燃烧器的热部件有着自身的自然频率，在不同的燃烧压力波动模式下燃烧伴随着气柱的剧烈振动，对燃烧器部件将会产生振动应力，在这样的工况下将大大缩短零部件的疲劳周期，使得燃烧部件受损。尤其当燃烧压力波动和自然频率接近时引起的共振，可在几秒内造成燃烧器部件损毁。
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