[實用新型]一種燃氣輪機燃燒室

有效

• 申請號: 200820053592.3
• 申請日: 2008-07-03
• 公開（公告）號: CN201251198Y
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發明（設計）人: 鐘建平;李概奇;胡好生
• 申請（專利權）人: 中國航空動力機械研究所
• 主分類號: F23R3/52
• 分類號: F23R3/52
• 代理公司: 株洲市奇美專利商標事務所
• 代理人: 李翠梅

技術領域

本實用新型涉及一種燃燒室，具體涉及一種中小型燃氣輪機燃燒室。

背景技術

壓氣機、燃燒室和渦輪是燃氣輪機的三大部件，燃氣輪機的燃燒室普遍采用直流式結構，主要由機匣、火焰筒、燃油噴嘴組成?；鹧嫱差^部位于燃燒室的前端，燃油噴嘴安裝在火焰筒頭部，壓縮空氣經燃燒室前端進入機匣與火焰筒之間的流道，通過火焰筒頭部和內外壁上的氣流孔進入火焰筒內，燃油由安裝在火焰筒頭部的燃油噴嘴噴入，油氣在火焰筒內混合燃燒后形成高溫燃氣流，高溫燃氣流直接從火焰筒出口進入渦輪導向器，驅動下游的燃氣渦輪轉子做功。由于這種結構的燃燒室通常設置在壓氣機和渦輪之間，燃氣輪機軸向長度長，氣流在燃燒室中流動時，氣流的流動方向保持不變，氣流速度較快，流動損失大，油氣混合均勻性差，燃燒效率低，為了改進油氣混合均勻性和燃燒室出口燃氣溫度分布，提高燃燒效率，就必須增加燃燒室的軸向長度，這又使得燃氣輪機的軸向長度增大。而中小型燃氣渦輪燃氣輪機由于尺寸和流量小，為保持大的做功能力和高的效率，要求燃氣輪機有較高的轉速，為確保燃氣輪機安全可靠工作，燃氣輪機就必須有更高的臨界轉速高。轉子兩支點間的軸向跨度是影響臨界轉速的重要因素，支點間的軸向跨度越大，臨界轉速提高的難度就越大，增加轉子支點數，又使得結構復雜，重量增加，而燃燒室的進出口軸向長度直接影響轉子支點間的軸向跨度，從而直接影響到臨界轉速的提高。這就需要一種流動損失小、出口溫度分布好、燃燒效率高、進出口軸向長度短的燃氣輪機燃燒室。

發明內容

本實用新型的目的是克服上述之不足，提供一種進出、口軸向長度短，結構緊湊，流動損失小，出口溫度分布好，燃燒效率高的燃氣輪機燃燒室。

本實用新型的燃氣輪機燃燒室，包含有燃油噴嘴，由機匣外環和機匣內環連接組成的環形燃燒室機匣，由火焰筒外環、火焰筒內環和火焰筒頭部連接組成的環形火焰筒，其特征是所述的火焰筒頭部置于燃燒室后端，環形火焰筒排氣端置于燃燒室的前端，燃油噴嘴設在火焰筒頭部；環形火焰筒排氣端接有向內朝后轉向為180⁰的環形排氣彎管；環形排氣彎管由排氣彎管外環和排氣彎管內環組成，排氣彎管外環、排氣彎管內環分別與壓氣機機匣、機匣內環連接；環形排氣彎管外環壁上還設有5——20排孔徑為0.8——2毫米，與壁面傾斜角度為25⁰——35⁰，孔間距為10——20的氣膜冷卻孔。

本實用新型的燃氣輪機燃燒室是這樣工作的：壓縮空氣由燃燒室前端流入，進入環形火焰筒與環形燃燒室機匣之間的氣流通道，在燃燒室后端向前轉向180⁰，并在流動過程中，分別通過環形火焰筒頭部，內外環形壁上的氣流孔和環形排氣彎管外環形壁上的氣膜冷卻孔進入環形火焰筒和環形排氣彎管內，燃油經環形火焰筒頭部的燃油噴嘴噴入環形火焰筒內，油氣在環形火焰筒內均勻混合燃燒，產生的高溫燃氣流在環形火焰筒內回流向燃燒室前端，進入環形排氣彎管，與從氣膜冷卻孔進入的壓縮空氣混合后，轉向180⁰進入渦輪導向器，驅動渦輪轉子做功。

本實用新型的燃氣輪機燃燒室與直流燃燒室相比，氣流在燃燒室內經過了兩次180°的折轉，降低了燃燒室內的氣流速度，減少流動損失，有利于油氣均勻混合，改進了燃燒效率，環形排氣彎管上設有氣膜冷卻孔，改進了燃氣流出口溫度分布，由于這種燃燒室對燃氣渦輪具有良好的包容性，提高了燃氣輪機的安全性，燃燒室進出口軸向長度短，縮短了燃氣輪機軸的長度，減小了燃氣輪機轉子支點間的跨度，有利于高速轉子的臨界轉速的提高。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖中1、機匣外環，2、火焰筒外環，3、定位銷釘，4、火焰筒頭部，5、燃油噴嘴，6、機匣內環，7、火焰筒內環，8、渦輪導向器，9、排氣彎管內環，10、排氣彎管外環，11、壓氣機機匣，12、燃氣輪機軸，13、氣膜冷卻孔，14、壓縮空氣，15、高溫燃氣，16、渦輪轉子，17壓氣機轉子。

具體實施方式