燃氣輪機是通過燃燒將化學能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置，目前燃氣輪機廣泛的應用到發(fā)電、管道輸送、船舶動力等領域。對于燃氣輪機，燃燒室是燃氣輪機最重要的部位，實現(xiàn)穩(wěn)定安全的燃燒是十分重要的，只有保證燃燒室的穩(wěn)定燃燒，才能保證燃氣輪機的安全穩(wěn)定的運行。本文通過理論和實驗研究，對燃燒室穩(wěn)定性燃燒進行分析，并且提出了相應促進燃燒穩(wěn)定的方法，希望為燃氣輪機的安全穩(wěn)定運行提供理論參考。
由于燃氣輪機具有功率大、體積小、效率高、污染低等特點，燃氣輪機在多種領域具有廣闊的應用前景。保證燃氣輪機的穩(wěn)定燃燒，就必須保證燃燒室在任何工況下的穩(wěn)定燃燒。燃燒室燃燒穩(wěn)定性關(guān)系到燃氣輪機的壽命以及安全運行，因此對燃燒室燃燒穩(wěn)定性的研究具有重要意義，本文從理論和實驗研究兩個方面對燃燒穩(wěn)定性進行分析，并提出相應的措施。
燃燒室燃燒穩(wěn)定性理論分析
燃燒室是燃氣輪機的心臟部位，燃燒室的設計直接影響到燃氣輪機的性能。燃燒室主要是通過燃燒將化學能轉(zhuǎn)變成熱能，從而推動渦輪作用。保證燃燒室的穩(wěn)定燃燒是十分重要的，燃燒室穩(wěn)定性主要是指在燃料燃燒過程中，在各種工況下（壓力振蕩、回火極限、吹熄極限）都能保證穩(wěn)定燃燒?；鹧娣€(wěn)定分為兩種：低速火焰和高速氣流火焰的穩(wěn)定。對火焰穩(wěn)定性進行討論，首先需要了解一維火焰的穩(wěn)定性條件。一維火焰穩(wěn)定性前提包括兩個：
1.1.燃燒混合氣體濃度在火焰?zhèn)鞑シ秶畠?nèi)；
1.2.平面波的橫斷面直徑要大于熄火直徑。
當燃燒室的空氣和燃料比超出富燃料極限和貧燃料極限時，燃燒室就會出現(xiàn)熄火的狀況。燃氣輪機在低負荷的狀況下運行時，噴入燃燒室的燃料量減少，而空氣流量較大，火焰就有可能熄滅?？諝夂腿剂媳葧S進入燃燒室的空氣的變化而變化，當進入燃燒室的空氣比例增加，就會導致熄火。
燃燒室穩(wěn)定性實驗分析
2.1.燃燒室熱負荷對合成氣燃燒穩(wěn)定性的影響
在實驗中，燃燒室的空氣保持在2.0kg/s左右，那么可以利用余氣系數(shù)來代表燃燒室的熱負荷，同時余氣系數(shù)在數(shù)值上相當于當量比的倒數(shù)。為研究熱負荷對燃燒穩(wěn)定性的影響，利用余氣系數(shù)來進行實驗。在進行實驗時，除了余氣系數(shù)不同外，其他的參數(shù)都保持相同。實驗結(jié)果表明：隨著余氣系數(shù)減小，也就是燃燒室內(nèi)熱負荷的增加，燃燒振蕩頻率基本不變，略呈增加狀態(tài)；隨著熱負荷增加，動態(tài)壓力呈大幅上升狀態(tài)。
2.2.空氣加濕對合成氣燃燒穩(wěn)定性的影響
空氣加濕燃燒技術(shù)提高了燃機的效率和功率，為了研究空氣加濕燃燒對燃燒穩(wěn)定性的影響，本文利用空氣加濕燃燒進行了實驗。實驗結(jié)果表明：隨著燃燒室內(nèi)熱負荷的增加，動態(tài)壓力也會隨之增加，但是振蕩能量會在80~120Hz范圍內(nèi)波動。根據(jù)空氣加濕前后，合成氣燃燒穩(wěn)定性的變化規(guī)律，可以發(fā)現(xiàn)動態(tài)壓力隨著空氣加濕后振動減小。因此，空氣加濕有助于合成氣燃燒的穩(wěn)定性。