一种燃气轮机用干式低污染燃烧室双径向旋流喷嘴.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110107916A(43)申请公布日2019.08.09(21)申请号201910402390.8(22)申请日2019.05.15(71)申请人哈尔滨电气股份有限公司地址150000黑龙江省哈尔滨市松北区创新一路1399号(72)发明人王辉邵志伟李衎冯永志陈洪港孙中伟陈奕嘉孙涛丁继伟(74)专利代理机构哈尔滨市伟晨专利代理事务所(普通合伙)23209代理人李晓敏(51)Int.Cl.F23R3/28(2006.01)F23R3/38(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种燃气轮机用干式低污染燃烧室双径向旋流喷嘴(57)摘要一种燃气轮机用干式低污染燃烧室双径向旋流喷嘴，属于燃气轮机技术领域。解决了现有的燃气轮机预混燃烧室燃烧不稳定、低负荷时NOX污染排放偏高、可调节性差、速度和燃料浓度径向分布不均匀、轴向尺寸要求大，旋流叶片加工困难的问题。本发明的技术要点：双径向旋流喷嘴的三种管件设置于内旋流组件左侧，并分别与内旋流组件连接；内旋流组件右侧设置有外旋流器组件，内旋流组件与外旋流器组件进气面积与旋流数均不同；内旋流组件与外旋流器组件之间设置有扩散燃烧/冷却组件，在内旋流组件中心设置有中心吹扫件。本发明装置缩短了预混燃烧喷嘴轴向尺度，细分了预混空间，增加了预混的均匀性，在低负荷时燃烧稳定，并降低燃烧室的污染排放，结构简单。CN110107916ACN110107916A权利要求书1/2页1.一种燃气轮机用干式低污染燃烧室双径向旋流喷嘴，其特征在于：包括外旋流器组件(1)、内旋流器组件(2)、扩散燃烧/冷却组件(3)、中心吹扫组件(4)、第一管件(6)、第二管件(7)、第三管件(8)；第一管件(6)、第二管件(7)和第三管件(8)设置于内旋流器组件(2)左侧，并分别与内旋流器组件(2)连接；内旋流器组件(2)右侧设置有外旋流器组件(1)，内旋流器组件(2)与外旋流器组件(1)进气面积与旋流数均不同；内旋流器组件(2)与外旋流器组件(1)之间设置有扩散燃烧/冷却组件(3)，在内旋流器组件(2)中心设置有中心吹扫组件(4)。2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机用干式低污染燃烧室双径向旋流喷嘴，其特征在于：所述外旋流器组件(1)包括旋流器本体(1-42)、外旋流叶片外夹持(1-43)、混合段外壳体(1-44)、燃料腔壳体(1-41)和预混段内壳体(1-45)；旋流器本体(1-42)包含N支外旋流叶片(1-1)，N支外旋流叶片(1-1)围绕旋流器本体(1-42)中心线周向等距均匀设置；N支外旋流叶片(1-1)将外旋流叶片外夹持(1-43)和旋流器本体(1-42)之间形成的径向流道分割成为N个径向第一压缩空气与燃料混合通道(1-4)；混合段外壳体(1-44)和预混段内壳体(1-45)之间形成轴向环形第一压缩空气与燃料混合通道(1-5)；N个径向第一压缩空气与燃料混合通道(1-4)和轴向第一压缩空气与燃料混合通道(1-5)光滑顺畅连通；燃料腔壳体(1-41)与旋流器本体(1-42)之间形成第一外预混燃料腔(1-6)；外旋流叶片(1-1)内设置有沿叶片长度方向的外预混燃料通道(1-2)；外预混燃料通道(1-2)外部出口为设置于外旋流叶片(1-1)内侧的燃料喷射孔(1-3)，外预混燃料通道(1-2)与第一外预混燃料腔(1-6)连通；所述内旋流器组件(2)包括旋流器本体(1-42)、内旋流块外夹持(2-10)和燃料腔壳体(2-11)；旋流器本体(1-42)包含M个内旋流块(2-1)，M个内旋流块(2-1)围绕旋流器本体(1-42)中心线周向等距均匀设置，M个内旋流块(2-1)将旋流器本体(1-42)的径向流道分割成为M个径向第二压缩空气与燃料混合通道(2-4)；喇叭体(3-1)和中心吹扫接头(4-1)、中心吹扫喷嘴(4-2)构成轴向环形第二压缩空气与燃料混合通道(2-5)；M个径向第二压缩空气与燃料混合通道(2-4)和轴向环形第二压缩空气与燃料混合通道(2-5)光滑顺畅连通；燃料腔壳体(2-11)与旋流器本体(1-42)之间形成内预混燃料腔(2-6)；内旋流块(2-1)内设置有沿叶片长度方向的内预混燃料通道(2-2)，内预混燃料通道(2-2)与内预混燃料腔(2-6)连通，内预混燃料腔(2-6)与第二管件(7)连通，内预混燃料通道(2-2)外部出口为设置于内旋流块(2-1)内侧的燃料喷射孔(2-3)，内预混燃料通过第二管件(7)输送至燃料喷射孔(2-3)；内旋流块(2-1)内还设置有沿叶片长度方向的外预混燃料通道(1-8)，外预混燃料通道(1-8)与第一外预混燃料腔(1-6)连通，外预混燃料通道(1-8)与第二外预混燃料腔(1-7)连通，第二外