[發(fā)明專利]燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110244061.9
• 申請(qǐng)日: 2011-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN102384474A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 平田義隆;吉田正平;關(guān)口達(dá)也;林明典
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社日立制作所
• 主分類號(hào): F23D14/02
• 分類號(hào): F23D14/02;F23D14/64;F23D14/58
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 張敬強(qiáng);李家浩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具備將燃料與空氣的混合氣燃燒而生成的燃燒氣體供給到燃?xì)廨啓C(jī)的多個(gè)燃燒器、火花塞、以及在上述燃燒器彼此之間傳播火焰的火焰?zhèn)鞑ス艿娜細(xì)廨啓C(jī)燃燒器。

背景技術(shù)

作為以往通常采用的燃?xì)廨啓C(jī)所具備的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器，已知存在具備多個(gè)罐型燃燒器的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器，其各個(gè)燃燒器的構(gòu)成為，使燃料與壓縮空氣反應(yīng)，生成用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)的高溫高壓的燃燒氣體(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

這些多個(gè)燃燒器配置在沿渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子周向的圓上，在周向上相鄰的燃燒器彼此之間通過(guò)連結(jié)管結(jié)合，在該連結(jié)管內(nèi)設(shè)置有火焰?zhèn)鞑ス?。火焰?zhèn)鞑ス転楣軤?，由連接的燃燒器的壓力差，燃燒氣體通過(guò)火焰?zhèn)鞑ス堋?/p>

啟動(dòng)時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)由外部驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)速度上升直到點(diǎn)火旋轉(zhuǎn)速度，之后，燃料與空氣被導(dǎo)入所有燃燒器。并且，通過(guò)對(duì)設(shè)置在一個(gè)或者兩個(gè)燃燒器上的火花塞點(diǎn)火來(lái)開始燃燒。由于由燃燒器內(nèi)的燃燒產(chǎn)生了高溫的燃燒氣體，所以燃燒器內(nèi)部的壓力上升。在相鄰的燃燒器處于未點(diǎn)火的狀態(tài)時(shí)，由與點(diǎn)火后的燃燒器的差壓，通過(guò)火焰?zhèn)鞑ス?，高溫的燃燒氣體流入未點(diǎn)火的燃燒器。這樣，從僅對(duì)一個(gè)或者兩個(gè)燃燒器點(diǎn)火開始，相鄰的各個(gè)燃燒器被點(diǎn)火，所有的燃燒器都被點(diǎn)火。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特許第3940705號(hào)公報(bào)

但是，構(gòu)成燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器的多個(gè)燃燒器分別具備的燃燒嘴具有形成混合室的混合室壁與燃料噴嘴，通過(guò)在上述混合室壁上設(shè)置將燃燒用空氣與從燃料噴嘴供給而來(lái)的燃料一起導(dǎo)入到上述混合室的多個(gè)空氣導(dǎo)入通道，從而在空氣導(dǎo)入通道及混合室中促進(jìn)燃料與空氣的混合，可以減少預(yù)混合燃燒產(chǎn)生的NO_X。

另一方面，燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)時(shí)的點(diǎn)火特性及火焰?zhèn)鞑ヌ匦燥@示為混合氣的燃料濃度越大(即燃空比大)特性越好，由于在預(yù)混合燃燒中混合室內(nèi)的混合氣的燃料濃度存在均勻化的傾向，所以存在燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)時(shí)的點(diǎn)火特性及火焰?zhèn)鞑ヌ匦韵陆怠?/p>

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，在燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器中，通過(guò)在設(shè)置于渦輪機(jī)的混合室壁的空氣導(dǎo)入通道內(nèi)以及混合室內(nèi)促進(jìn)燃料與空氣的混合，來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)混合燃燒產(chǎn)生的NO_X的減少，同時(shí)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火特性及火焰?zhèn)鞑ヌ匦缘奶岣摺?/p>

技術(shù)方案一的發(fā)明具備：將燃料與從壓縮機(jī)導(dǎo)入的燃燒用空氣的混合氣燃燒而生成的燃燒氣體供給到燃?xì)廨啓C(jī)的多個(gè)燃燒器；對(duì)上述混合氣點(diǎn)火的火花塞；以及在上述燃燒器彼此之間傳播由上述混合氣的燃燒產(chǎn)生的火焰的火焰?zhèn)鞑ス埽鲜鋈紵骶邆淙紵?，該燃燒嘴具有形成在上述燃燒器的軸線方向上朝向下游敞開的混合室的混合室壁、以及供給燃料的燃料噴嘴，在上述混合室壁上，設(shè)有將燃燒用空氣與來(lái)自上述燃料噴嘴的燃料一起導(dǎo)入上述混合室的多個(gè)空氣導(dǎo)入通道，從上述空氣導(dǎo)入通道噴出到上述混合室的燃燒用空氣及燃料指向上述火花塞及上述火焰?zhèn)鞑ス苤械闹辽僖环蕉鲃?dòng)。

由此，在具備多個(gè)燃燒器、火花塞、以及火焰?zhèn)鞑ス艿娜細(xì)廨啓C(jī)燃燒器中，從將燃燒用空氣導(dǎo)入到各燃燒器所具備的燃燒嘴的混合室的空氣導(dǎo)入通道，燃燒用空氣與從燃料噴嘴供給而來(lái)的燃料一起成為混合氣，噴出到混合室內(nèi)，噴出的該混合氣至少指向火花塞及火焰?zhèn)鞑ス苤械囊环蕉鲃?dòng)。其結(jié)果，因?yàn)樵诨鸹ㄈ盎鹧鎮(zhèn)鞑ス苤械闹辽僖环降脑O(shè)置位置及其附近，存在燃料濃度高的混合氣，所以點(diǎn)火變得容易，提高了點(diǎn)火特性及火焰?zhèn)鞑ヌ匦灾械闹辽僖环?，提高了燃?xì)廨啓C(jī)的啟動(dòng)性能。

技術(shù)方案二所記載的發(fā)明，在技術(shù)方案一記載的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器中，在上述混合室壁上，多個(gè)上述空氣導(dǎo)入通道在上述軸線方向或者徑向上并列配置成第一列及第二列，噴出指向上述火花塞而流動(dòng)的燃燒用空氣的上述空氣導(dǎo)入通道屬于上述第一列，噴出指向上述火焰?zhèn)鞑ス芏鲃?dòng)的燃燒用空氣的上述空氣導(dǎo)入通道屬于上述第二列。

由此，因?yàn)閲姵鲋赶蚧鸹ㄈ盎鹧鎮(zhèn)鞑ス艿幕旌蠚獾目諝鈱?dǎo)入通道分開設(shè)置為第一列及第二列，所以混合室壁中的空氣導(dǎo)入通道的配置及形狀的自由度變大，在提高點(diǎn)火特性及火焰?zhèn)鞑ヌ匦缘挠^點(diǎn)上良好的空氣導(dǎo)入通道的設(shè)計(jì)變得容易。