用于燃气轮机的低热值燃料燃烧室.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103348188A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103348188103348188A(43)申请公布日2013.10.09(21)申请号201180064339.2代理人万柳军吴鹏(22)申请日2011.11.03(51)Int.Cl.F23R3/00(2006.01)(30)优先权数据12/926,3212010.11.09USF23R3/04(2006.01)F23R3/54(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日F23R3/28(2006.01)2013.07.05(86)PCT申请的申请数据PCT/IB2011/0030302011.11.03(87)PCT申请的公布数据WO2012/063133EN2012.05.18(71)申请人欧普拉技术有限公司地址荷兰亨厄洛(72)发明人M·贝兰M·科兰内克A·L-U·E·埃克斯森(74)专利代理机构北京市中咨律师事务所11247权权利要求书3页利要求书3页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称用于燃气轮机的低热值燃料燃烧室(57)摘要一种用于燃气轮机的燃烧低热值燃料的筒形燃烧室包括大体圆筒形的壳体，和同轴配置在壳体内以与壳体限定出用于燃烧空气的径向外部流动通路的大体圆筒形的衬套，该衬套还限定出内部的燃烧区和稀释区，稀释区相对于燃烧区在轴向上远离封闭的壳体端。配置在封闭的壳体端的喷嘴组件包括气喷式喷嘴和环绕的旋流叶片。在壳体和衬套之间同轴配置在燃烧空气通路中的冲击冷却套筒对限定出燃烧区的衬套部分进行冲击冷却。燃烧衬套具有在1≤L/D≤4范围内的L/D比率，和在0.0026<V/Q<0.018范围内的燃烧区体积（m3）与热能流量Q（MJ/sec）的比率。CN103348188ACN10348ACN103348188A权利要求书1/3页1.一种用于燃烧具有低热值燃料的筒形燃烧室，该燃烧室包括：大体圆筒形的壳体，其具有内部、纵向轴线、用于在一个纵向壳体端接收压缩空气的环形入口，其中另一个纵向壳体端封闭；同轴配置在壳体的内部中的大体圆筒形的燃烧室衬套，该衬套和壳体限定出用于经壳体的入口接收的压缩空气的、大体环形的流动通路，衬套的内部限定出邻近封闭壳体端的燃烧区和远离封闭壳体端的稀释区；配置在封闭端的燃料喷嘴组件，喷嘴组件从具有小于约25MJ/kg的热值的燃料的源被供给；在压缩空气通路中围绕限定出燃烧区的衬套部分配置的冲击冷却套筒，该套筒具有多个孔口，所述多个孔口被设定尺寸和构造成利用在壳体的入口接收的基本上全部的压缩空气穿过所述套筒来对所述衬套部分的外表面进行冲击冷却；在衬套中沿周向配置的多个主孔，用于将来自冲击冷却套筒下游的区域的压缩空气的第一部分导入燃烧区中；在衬套中沿周向配置的多个稀释开口，用于将来自冲击冷却套筒下游的区域的压缩空气的第二部分导入稀释区中，其中，来自冲击冷却筒筛下游的区域的压缩空气的其余部分的至少一部分被引导通过燃料喷嘴组件，用于与所供给的燃料混合以提供导入燃烧区中的燃料/空气混合物，以及其中，衬套的尺寸设定成具有在1.00≤L/D<4.00范围内的L/D比率，其中L是衬套长度，D是衬套直径，并且衬套的尺寸设定成在额定功率下提供在0.0026≤V/Q≤0.018范围内的以m3为单位的燃烧区体积V与以MJ/sec为单位的热能流量Q的比率。2.根据权利要求1所述的筒形燃烧室，其中，1.5≤L/D<2.5；并且其中，0.0026≤V/Q≤0.00463.根据权利要求1所述的筒形燃烧室，其中，压缩空气的所述第一部分是总压缩空气质量流量的5-15%。4.根据权利要求1所述的筒形燃烧室，其中，压缩空气的所述第二部分是总压缩空气质量流量的60-70%。5.根据权利要求1所述的筒形燃烧室，其中，燃料喷嘴组件包括气喷式喷嘴，并且其中，喷嘴组件构造成利用冲击冷却套筒下游的区域和燃烧区之间的压缩空气压差、使用压缩空气的所述其余空气部分的一部分将燃料/空气混合物导入燃烧区中。6.根据权利要求5所述的筒形燃烧室，其中，燃料喷嘴组件与衬套同轴配置，并且包括绕喷嘴组件的出口沿周向分布的旋流叶片以使用所述其余空气部分的另一部分在被引导的燃料/空气混合物中引起旋流。7.根据权利要求1所述的筒形燃烧室，其中，燃料喷嘴组件和衬套被设定尺寸和构造成喷射和燃烧液体热解油。8.根据权利要求7所述的筒形燃烧室，其中，燃料喷嘴组件包括气喷式喷嘴；其中，L/D为约1.65；并且其中，V/Q为约0.00292CN103348188A权利要求书2/3页9.根据权利要求7所述的筒形燃烧室，其中，所述燃料的源包括用于燃烧室在低于约60%额定功率下工作的与热解油混合的轻质醇类。10.根据权利要求1所述的筒形燃烧室，其中