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Bewerber
Kühlkonzept zur Begrenzung der Materialtemperatur an einem Brennkammer-Flammenrohr (SFB 686)
bei Lehrstuhl und Institut für Dampf- und Gasturbinen in Aachen
Um heutigen Anforderungen hinsichtlich des Emissionsverhaltens von Gasturbinenanlagen ge-recht zu werden, ist in modernen Gasturbinenbrennkammern stationärer Gasturbinen die mage-re Vormischverbrennung das Verbrennungsverfahren der Wahl. Da das Augenmerk vormerk-lich 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 Vormischver-brennung 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 Wär-mefreisetzung 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 dazu mit der Entwicklung von modellbasierten Verfahren zur Regelung dieser Schwingungen.
Bei der Verbrennung können sehr hohe Abgastemperaturen auftreten, die die zulässigen Bau-teiltemperaturen des Flammrohres überschreiten. Um sicher zu stellen, dass das Flammrohr langlebig benutzt werden kann, soll die maximale Materialtemperatur durch ein geeignetes Kühlkonzept reduziert werden.
Die Arbeit soll dabei folgende Inhalte umfassen:
- Konzeption einer von der gemessenen Abgastemperatur abhängigen Kühlvorrichtung für das Flammrohr
- Konstruktive Lösung zur Einbringung entsprechender Sensorik und Kühlvorrichtung
- Umsetzung und Messungen zur Analyse des Einflusses der Bauteilkühlung in bestimmten Betriebsbereichen auf das Schwingungsverhalten der Brennkammer
- Erstellen eines Abschlussberichtes
Art der Arbeit: Konstruktiv / Theoretisch
Bearbeitungszeit: max. 3 Monate
Nachteilig dabei ist, dass das Brennkammersystem beim Einsatz der mageren Vormischver-brennung 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 Wär-mefreisetzung 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 dazu mit der Entwicklung von modellbasierten Verfahren zur Regelung dieser Schwingungen.
Bei der Verbrennung können sehr hohe Abgastemperaturen auftreten, die die zulässigen Bau-teiltemperaturen des Flammrohres überschreiten. Um sicher zu stellen, dass das Flammrohr langlebig benutzt werden kann, soll die maximale Materialtemperatur durch ein geeignetes Kühlkonzept reduziert werden.
Die Arbeit soll dabei folgende Inhalte umfassen:
- Konzeption einer von der gemessenen Abgastemperatur abhängigen Kühlvorrichtung für das Flammrohr
- Konstruktive Lösung zur Einbringung entsprechender Sensorik und Kühlvorrichtung
- Umsetzung und Messungen zur Analyse des Einflusses der Bauteilkühlung in bestimmten Betriebsbereichen auf das Schwingungsverhalten der Brennkammer
- Erstellen eines Abschlussberichtes
Art der Arbeit: Konstruktiv / Theoretisch
Bearbeitungszeit: max. 3 Monate
Veröffentlicht am 24-02-2010
Angesehen: 267 mal
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