燃气轮机燃烧室(卷名：机械工程)
gas turbine combustion chamber
燃气轮机中使喷入的燃料与从压气机来的高压空气混合燃烧从而形成高温燃气的设备。它能在近乎等压的条件下把燃料中的能量释放出来，直接加热工质(空气)以提高其作功能力。通常，它是用钢板和高温合金板料制成的。
燃烧过程的特点 为了适应燃气轮机轻小的等点，燃烧室的尺寸都设计得比较紧凑，一般它在单位时间和单位体积内能够燃烧释放出比常压锅炉大 10～300倍的热量，因而燃烧过程是在高热强度、高速流动的连续气流中进行的。此外，由于进入燃气透平的燃气初温的限制，供给燃烧室的空气流量与燃料流量的比值总是比理论燃烧条件下的配比关系大得多，而且气流的温度、压力和流速都随燃气轮机负荷的改变而发生较大幅度的变化，有时还要求同一个燃烧室能够兼烧多种燃料。这些特点使得燃烧过程甚难组织，为此必须采取特殊措施。否则，燃烧室会被烧坏，火焰容易被吹灭，燃料不能完全燃烧，火焰会伸得过长而烧毁燃气透平。
结构 燃烧室通常有圆筒型、分管型、环管型和环型之分。图中是一种分管型燃烧室。它由扩压段、外壳、火焰筒、燃料喷嘴、点火器和燃气导管等部件组成。在火焰筒上一般都装有旋流器，并开设一次空气射流孔、二次空气掺混射流孔和冷却空气射流孔。此外，为了把火焰筒安装在外壳中，还设置有定位元件。在分管型和环管型燃烧室中，为了点火传焰和平衡各燃烧室之间的压力，还装设有联焰管，使各火焰筒的燃烧空间能够彼此沟通。
工作过程 对于图中的燃烧室来说，由压气机（即压缩机）送来的高压空气，首先在扩压段中扩压降速，以减小气流流经燃烧室时的流阻损失，同时使火焰能在速度稍低的火焰筒中稳定地燃烧，以防被吹灭。进入燃烧室的空气分流成为几个部分逐渐流入火焰筒，以适应空气流量与燃料流量的比值总是比理论燃烧条件下的配比关系大很多的特点。其中之一称为“一次空气”，它分别由旋流器和一次空气射流孔流入火焰筒前端的燃烧区，与由燃料喷嘴供来的燃料混合和燃烧，转化成为1500～2000℃的燃气，这部分空气大约占进入燃烧室的总空气流量的25％；另一部分空气称为“冷却空气”，它通过许多排冷却空气射流孔，沿着火焰筒的内壁表面流动，形成冷却空气保护膜，与在外壳和火焰筒之间流动的气流一起，冷却高温的火焰筒壁，使其免遭烧坏。剩下的那部分空气则称为“二次掺混空气”，它由开在火焰筒尾部的掺混射流孔喷射到由燃烧区流来的高温燃气中去，以使燃气温度能够比较均匀地降低到燃气初温的设计值。这股燃气通过燃气导管送到燃气透平中去作功。调整各股空气流量的分配规律、改善燃料雾化质量及其与一次空气流的配比关系，设计良好的燃烧室和燃料喷嘴的结构，可以保证满意的燃烧性能。
性能指标 一个设计良好的燃烧室应能达到以下性能指标：①燃烧稳定性好，在任何运行情况下都不会发生熄火或强烈的火焰脉动现象；②燃烧效率高，通常要求在90～99％之间变化；③燃烧火焰短，不致伸入燃气透平；④出口的燃气温度场均匀，或者按设计所要求的温度场规律分布；⑤流阻损失小，相对总压降大约为3～6％；⑥结构紧凑、轻小，单位时间内能在单位容积的燃烧空间中燃烬更多的燃料，燃烧热强度大约是 35～190瓦／（牛·米）；⑦点火性能好；⑧高温元件冷却良好，严防烧坏或发生翘曲变形，火焰筒的最高壁温一般不超过700～750℃；⑨火焰筒应有数千到上万小时的使用寿命；⑩排气中污染物的含量符合环境保护条例的规定。