An integral part of any open-type gas turbine plant is a low-emission combustion chamber, which is usually two-zone and cooled. One of the ways to reduce emission of harmful substances is organizing low-emission low-temperature lean combustion with external heating of components. This paper investigates the effect of external heating of air and fuel gas on expansion of the lower combus-tion limit and stable flame position in a single-zone uncooled combustion chamber of a microgas tur-bine power plant. Stable position of the flame front in combustion chambers of this type mainly de-pends on the ratio between the average flow rate of the combustible-air mixture and the rate of turbu-lent combustion. This ratio depends on thermal, gas-dynamic, thermochemical and geometric factors. The purpose of this work is to substantiate the possibility of using the relative flow rate as a general-ized characteristic. This goal was achieved in processing a large amount of published experimental data and numerical modeling of low-temperature combustion of lean mixtures. The most significant research result is determination of the range of relative flow rate (gk = 0.3…3.5·10-4 kg⁄s∙N), at which it is possible to ensure stable flame position in a single-zone combustion chamber. Significance of the obtained results lies in the fact that using the relative flow rate makes it possible to quickly determine and analyze the geometric and gas-dynamic parameters and characteristics of turbulent combustion in combustion chambers of micro-gas turbine power plants.

O parte integrantă a unei centrale cu turbină cu gaz deschisă este o cameră de combustie, care este de obicei în două zone și răcită. Această lucrare investighează efectul încălzirii externe a aerului și a gazului combustibil asupra extinderii limitei inferioare de ardere și a poziției stabile a flăcării într-o cameră de combustie fără răcire într-o singură zonă a unei centrale cu turbină cu gaz. Poziția stabilă a frontului de flacără în camerele de ardere de acest tip depinde în principal de raportul dintre debitul mediu al amestecului de aer combustibil și rata de ardere. Acest raport depinde de factorii termici, gazodinamici, termochimici și geometrici. Scopul acestei lucrări este de a fundamenta posibilitatea utilizării unei caracteristici generalizate - debitul relativ, care face posibilă luarea în considerare a influenței parametrilor geometrici, debitului și termodinamici asupra stabilității la combustie. Acest obiectiv a fost atins în procesul de procesare a unei cantități mari de date publicate și de calcul numeric al arderii la temperatură scăzută a amestecurilor slabe la valori ridicate ale coeficientului de aer în exces. Cel mai semnificativ rezultat al cercetării este determinarea intervalului debitului relativ (gk = 0,3 ... 3,5 · 10-4 kg⁄s ∙ N), care poate asigura o poziție stabilă a flăcării într-o cameră de ardere cu o singură zonă . Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul că utilizarea debitului relativ face posibilă determinarea și analiza rapidă a parametrilor și caracteristicilor geometrice și gazodinamice și a caracteristicilor arderii turbulente în camerele de ardere ale centralelor cu turbină cu gaz.

Составной частью газотурбинной установки открытого типа является камера сгорания, ко-торая обычно выполняется двухзонной и охлаждаемой. В первичной зоне обеспечивается устойчивое горение при высокой температуре, а в зоне разбавления происходит подготовка рабочего тела для подачи на турбину. Одним из способов снижения эмиссии вредных веществ является организация низкоэмисси-онного низкотемпературного бедного горения при внешнем подогреве компонентов в теплообменных аппаратах отработанными на турбине газами. В данной работе исследуется влияние внешнего подогрева воздуха и топливного газа на расширение нижнего предела горения и стабильное положение пламени в однозонной неохлаждаемой камере сгорания газотурбинной энергоустановки. Устойчивое положение фронта пламени в камерах сгорания такого типа в основном зависит от соотношения между среднерас-ходной скоростью горюче-воздушной смеси и скоростью горения. Это соотношение зависит от тепло-вых, газодинамических, термохимических и геометрических факторов. Целью данной работы является обоснование возможности использования обобщенной характеристики – относительная расходонапря-женность, которая позволяет учесть влияние геометрических, расходных и термодинамических парамет-ров на устойчивость горения. Поставленная цель была достигнута в процессе обработки большого коли-чества опубликованных данных и численного расчета низкотемпературного горения бедных смесей при больших значениях коэффициента избытка воздуха. Наиболее значимым результатом исследований яв-ляется определение диапазона относительной расходонапряженности (gk = 0.3…3.5·10-4 кг⁄с∙Н), при ко-тором можно обеспечить стабильное положение пламени в однозонной камере сгорания. Значимость полученных результатов состоит в том, что использование относительной расходонапряженности позво-ляет оперативно определять и анализировать геометрические и газодинамические параметры и характе-ристики турбулентного горения в камерах сгорания газотурбинных энергоустановках. Предложенная методика была опробирована на установках полезной мощностью 200 и 400 кВт.