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Bewerber
Implementierung eines Flüssigbrennstoffinjektors in ein vorhandenes Brennkammersystem (SFB 686)
bei Lehrstuhl und Institut für Dampf- und Gasturbinen in Aachen
Um heutigen Anforderungen hinsichtlich des Emissionsverhaltens von Gasturbinenanlagen gerecht zu werden, ist in modernen Gasturbinenbrennkammern stationärer Gasturbinen die magere Vormischverbrennung das Verbrennungsverfahren der Wahl. Da das Augenmerk vormerklich auf der NOx-Reduktion liegt und diese sehr stark temperaturabhängig ist, ist man bestrebt, die Mischungsgüte von Brennstoff und Luft weiter zu erhöhen und den Betrieb näher an der mageren Verlöschgrenze zu legen, was eine niedrigere Verbrennungstemperatur bedeutet, die sich dann in einem günstigen Emissionsverhalten ausdrückt.
Nachteilig dabei ist, dass das Brennkammersystem beim Einsatz der mageren Vormischverbrennung besonders anfällig für Verbrennungsinstabilitäten ist, die sich u. a. im sogenannten Brennkammerbrummen ausdrücken. Diese thermisch selbstinduzierten Schwingungen, die durch eine geeignete Kopplung zwischen Druckschwingungen und Oszillationen in der Wärmefreisetzung der Flamme aufklingen, stellen ein großes Problem hinsichtlich der Schadstoff-emissionen und generell für einen sicheren Betrieb von Gasturbinen dar. Im Extremfall können derartige Schwingungen sogar zur Bauteilzerstörung führen.
Der SFB 686 beschäftigt sich mit der Entwicklung von modellbasierten Verfahren zur Regelung dieser Schwingungen.
Ein Ansatz zur Regelung der Brennkammerschwingungen ist die Modulation eines zusätzlich zum Hauptbrennstoffmassenstrom eingebrachten Flüssigbrennstoffmassenstroms, der mit einem Injektor moduliert werden kann. Ziel dieser Arbeit ist es, ein geeignetes Konzept dazu zu erarbeiten und die komplexen Eigenschaften der Flüssigbrennstoffverbrennung dabei zu be-rücksichtigen. Dabei kann auf Vorarbeiten zurück gegriffen werden. Versuche zur einfachen Steuerung von Brennkammerschwingungen sollten ebenfalls durchgeführt werden.
Die Arbeit soll dabei folgende Inhalte umfassen:
- Konzeption der Flüssigbrennstoffeinbringung und Implementierung in ein Steuerprogramm
- Konstruktion einer entsprechenden Injektoraufnahme für die Brennkammer
- Testversuche zur Steuerung von Brennkammerschwingungen
- Erstellen eines Abschlussberichtes
Art der Arbeit: Analytisch / Experimentell
Bearbeitungszeit: max. 4 Monate
Nachteilig dabei ist, dass das Brennkammersystem beim Einsatz der mageren Vormischverbrennung besonders anfällig für Verbrennungsinstabilitäten ist, die sich u. a. im sogenannten Brennkammerbrummen ausdrücken. Diese thermisch selbstinduzierten Schwingungen, die durch eine geeignete Kopplung zwischen Druckschwingungen und Oszillationen in der Wärmefreisetzung der Flamme aufklingen, stellen ein großes Problem hinsichtlich der Schadstoff-emissionen und generell für einen sicheren Betrieb von Gasturbinen dar. Im Extremfall können derartige Schwingungen sogar zur Bauteilzerstörung führen.
Der SFB 686 beschäftigt sich mit der Entwicklung von modellbasierten Verfahren zur Regelung dieser Schwingungen.
Ein Ansatz zur Regelung der Brennkammerschwingungen ist die Modulation eines zusätzlich zum Hauptbrennstoffmassenstrom eingebrachten Flüssigbrennstoffmassenstroms, der mit einem Injektor moduliert werden kann. Ziel dieser Arbeit ist es, ein geeignetes Konzept dazu zu erarbeiten und die komplexen Eigenschaften der Flüssigbrennstoffverbrennung dabei zu be-rücksichtigen. Dabei kann auf Vorarbeiten zurück gegriffen werden. Versuche zur einfachen Steuerung von Brennkammerschwingungen sollten ebenfalls durchgeführt werden.
Die Arbeit soll dabei folgende Inhalte umfassen:
- Konzeption der Flüssigbrennstoffeinbringung und Implementierung in ein Steuerprogramm
- Konstruktion einer entsprechenden Injektoraufnahme für die Brennkammer
- Testversuche zur Steuerung von Brennkammerschwingungen
- Erstellen eines Abschlussberichtes
Art der Arbeit: Analytisch / Experimentell
Bearbeitungszeit: max. 4 Monate
Veröffentlicht am 24-02-2010
Angesehen: 211 mal
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