驻涡柔和燃烧室.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102777934102777934B(45)授权公告日2014.09.24(21)申请号201110119971.4US2008019822A1,2008.01.24,张佳男等.串行分级燃烧器柔和燃烧的实(22)申请日2011.05.10验研究.《燃气轮机技术》.2011,第24卷(第3(73)专利权人中国科学院工程热物理研究所期),27-31.地址100190北京市海淀区北京市北四环西路11号审查员欧阳小环(72)发明人张哲巅肖云汉(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人周国城(51)Int.Cl.F23R3/58(2006.01)(56)对比文件CN101802365A,2010.08.11,EP1167881A1,2002.01.02,EP1010946A2,2000.06.21,权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称驻涡柔和燃烧室(57)摘要本发明公开了一种驻涡柔和燃烧室，涉及燃气轮机技术，位于燃气轮机压缩机和燃气轮机的透平之间，来自燃气轮机压缩机的空气进入燃烧室燃烧，形成的烟气进入燃气轮机透平。燃烧室由火焰筒、燃气导管及燃烧室外壳组成。火焰筒为带凹腔的筒形，在火焰筒的前端和后端分别设置空气入口，燃料直接进入凹腔。通过合理设置凹腔，在凹腔中形成驻涡，从而形成驻涡燃烧室；通过合理分配进入凹腔的空气、燃料以及燃烧室主流方向的空气，使得驻涡燃烧室的凹腔中通过流动的掺混形成柔和燃烧的条件，实现柔和燃烧；通过凹腔中燃烧完的烟气与主流空气与燃料的混合使得主流也同样达到柔和燃烧的条件，形成柔和燃烧。本发明是一种低污染、低噪声的燃气轮机燃烧室。CN102777934BCN1027934BCN102777934B权利要求书1/1页1.一种驻涡柔和燃烧室，在驻涡燃烧室中实现柔和燃烧，其特征在于，包括燃烧室外壳、火焰筒、燃气导管，其中，燃烧室外壳位于燃气轮机压缩机和燃气轮机透平之间，燃烧室外壳内腔与压缩机出口相通连，火焰筒位于内腔中；火焰筒为筒形或环形，火焰筒前端中部设有一空气入口，后端中部设有一掺混空气入口，两空气入口共一中心轴线，两空气入口之间的火焰筒周圆径向增大，形成环状凹腔；在环状凹腔后侧外端周圆上设有多个空气入口，在环状凹腔后侧内端，靠近掺混空气入口根部，设有一燃料入口，燃料入口与燃料管固接通连，燃料经燃料管、燃料入口直接进入凹腔；掺混空气入口后端与燃气导管前端固接，燃气导管后端与燃气轮机透平相通连；进入火焰筒的空气和燃料在凹腔中形成驻涡，从而形成驻涡燃烧室；然后分配进入凹腔的空气、燃料及燃烧室主流方向的空气，使得驻涡燃烧室的凹腔中通过流动的掺混形成柔和燃烧的条件，从而实现柔和燃烧。2.根据权利要求1所述的驻涡柔和燃烧室，其特征在于，所述火焰筒前端中部的空气入口，是在空气进口处设有隔断与钝体，钝体为同心圆状块体，多个板状隔断呈辐射式固接于钝体与空气入口内壁之间，使得凹腔中的烟气均匀的与前端进入的空气进行掺混；进入的空气在钝体后形成旋涡区，同时，燃气沿隔断进入空气中，更有利于燃气掺混。3.根据权利要求2所述的驻涡柔和燃烧室，其特征在于，所述钝体上，设有多个贯通孔，多个贯通孔中，至少在圆心有一贯通孔。4.根据权利要求1所述的驻涡柔和燃烧室，其特征在于，所述环状凹腔后侧外端周圆上的多个空气入口，为通孔，均布于后侧外周圆内一周。5.根据权利要求1所述的驻涡柔和燃烧室，其特征在于，所述环状凹腔后侧壁，为环状平板，或环状凹凸板，为环状凹凸板时，内凹外凸。6.根据权利要求2所述的驻涡柔和燃烧室，其特征在于，所述燃烧室内还包括一个多头燃料管，该多头燃料管设于火焰筒前端，且该多头燃料管密封穿设于燃烧室外壳上，该多头燃料管内端固接有多个出口，多个出口置于火焰筒前端中部的空气入口内，位于相邻隔断之间。7.根据权利要求1所述的驻涡柔和燃烧室，其特征在于，所述分配进入凹腔的空气、燃料及燃烧室主流方向的空气，是根据空气入口的面积自动分配，包括：a)根据空气量的分配比例和进入燃烧室的速度，确定前端空气入口和后端空气入口合适的尺寸和形状；b)根据速度的需要，调整燃料入口喷孔的尺寸和形状；c)通过凹腔中燃烧完的烟气与主流空气与燃料的混合，使得主流达到柔和燃烧的条件，从而在主流中形成柔和燃烧。8.根据权利要求1所述的驻涡柔和燃烧室，其特征在于，所述燃料，为液体燃料、气体燃料。9.根据权利要求8所述的驻涡柔和燃烧室，其特征在于，所述液体燃料，为柴油、重油、甲醇其中之一；气体燃料，为天然气、各种煤制燃料气、氢气、焦炉煤气、高炉煤气其中之一，或他们的混合物。2CN102777934B说明书1/4页驻涡柔和燃烧室