[發(fā)明專利]一種降低燃?xì)廨啓C(jī)污染物排放的分區(qū)預(yù)混燃燒方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210277789.6
• 申請(qǐng)日: 2012-08-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102913950A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李明;牟影;王巍龍;李景波;徐瑋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F23R3/16
• 分類號(hào): F23R3/16;F23R3/34;F23R3/52
• 代理公司: 沈陽(yáng)晨創(chuàng)科技專利代理有限責(zé)任公司 21001
• 代理人: 任玉龍

1.一種降低燃?xì)廨啓C(jī)污染物排放的分區(qū)預(yù)混燃燒方法，其特征在于：所述的降低燃?xì)廨啓C(jī)污染物排放的分區(qū)預(yù)混燃燒方法為，重型燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室主要由環(huán)形區(qū)、均勻區(qū)、擴(kuò)散區(qū)，以及中心區(qū)、一級(jí)回流區(qū)和二級(jí)回流區(qū)等組成，各部分之間均采用焊接連接；軸向布置兩道文丘里式節(jié)流環(huán)，用于收緊火焰和產(chǎn)生回流，防止火焰筒壁溫過(guò)高；

環(huán)形區(qū)位于火焰筒頭部外側(cè)，其前壁板上裝有8個(gè)微型旋流器，由火焰筒內(nèi)、外壁和一級(jí)文丘里式節(jié)流環(huán)等組成；均勻區(qū)位于火焰筒頭部?jī)?nèi)側(cè)，由中心旋流器、火焰筒內(nèi)壁和前壁板等組成；擴(kuò)散區(qū)位于中心旋流器后側(cè)，設(shè)有值班燃料噴嘴，以較小的燃料量保持?jǐn)U散燃燒，起到穩(wěn)定火焰，防止燃燒室熄火的作用；

在燃?xì)廨啓C(jī)額定功率范圍內(nèi)，除擴(kuò)散區(qū)外，其余兩區(qū)均以預(yù)混模式燃燒，實(shí)現(xiàn)降排放燃燒技術(shù)在此燃燒室上的應(yīng)用；

隨著功率的升高，具體表現(xiàn)為以下五個(gè)階段：

第一階段：自點(diǎn)火成功至20％功率的過(guò)程中，燃料100％進(jìn)入環(huán)形區(qū)噴嘴，此時(shí)，僅環(huán)形區(qū)工作，燃燒模式為擴(kuò)散燃燒；

第二階段：當(dāng)功率達(dá)到30％時(shí)，均勻區(qū)噴嘴和擴(kuò)散區(qū)噴嘴開(kāi)始投入工作；此時(shí)，燃料進(jìn)行重新分配，總?cè)剂狭康?％進(jìn)入擴(kuò)散區(qū)，35.3％進(jìn)入均勻區(qū)，61.7％進(jìn)入環(huán)形區(qū)，環(huán)形區(qū)和擴(kuò)散區(qū)以擴(kuò)散燃燒模式工作；進(jìn)入均勻區(qū)的燃料在中心旋流器前并未被點(diǎn)燃，而是先與來(lái)流空氣進(jìn)行預(yù)混，經(jīng)中心旋流器攪拌后被擴(kuò)散區(qū)的值班火焰點(diǎn)燃后進(jìn)行燃燒；在此階段首先實(shí)現(xiàn)了均勻區(qū)燃燒模式的變換；

第三階段：當(dāng)功率達(dá)到40％時(shí)，環(huán)形區(qū)燃料量逐漸減少，直至熄火，同時(shí)把減少的燃料量供給均勻區(qū)，保證總?cè)剂狭坎蛔儯乐谷細(xì)廨啓C(jī)功率下降；通過(guò)環(huán)形區(qū)外側(cè)的壁溫?zé)狳c(diǎn)偶確認(rèn)環(huán)形區(qū)熄火后，恢復(fù)向環(huán)形區(qū)供給燃料，同時(shí)減少均勻區(qū)燃料，達(dá)到之前的燃料分配比例；此時(shí)，環(huán)形區(qū)不再點(diǎn)燃，作為燃料與空氣的預(yù)混室使用；可燃混合氣經(jīng)第一級(jí)文丘里式節(jié)流環(huán)產(chǎn)生回流后，由擴(kuò)散區(qū)值班火焰點(diǎn)燃，在中心區(qū)進(jìn)行燃燒；在此階段實(shí)現(xiàn)了環(huán)形區(qū)燃燒模式的變換；

第四階段：當(dāng)功率達(dá)到70％時(shí)，燃料再次進(jìn)行重新分配，總?cè)剂狭康?％進(jìn)入擴(kuò)散區(qū)，30.3％進(jìn)入均勻區(qū)，66.7％進(jìn)入環(huán)形區(qū)；在此階段實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)燃燒室過(guò)量空氣系數(shù)的調(diào)整，滿足了提高燃燒效率、降低污染物排放的需要；

第五階段：當(dāng)功率從70％提升至額定功率后，最終完成整個(gè)燃燒室燃燒模式的變換；

從燃燒室的整個(gè)工作過(guò)程可以看出，在70％以上的大功率狀態(tài)下，燃燒室是以大比例的預(yù)混燃燒模式進(jìn)行工作，其中預(yù)混占97％，擴(kuò)散占3％，經(jīng)過(guò)良好預(yù)混的燃料與空氣的可燃混合物經(jīng)一、二級(jí)文丘里式節(jié)流環(huán)產(chǎn)生回流后，較大的增加了在火焰筒內(nèi)的駐留時(shí)間，提高燃燒效率的同時(shí)，有效的抑制了污染物一氧化碳（CO）和未燃碳?xì)浠衔铮║HC）的生成；環(huán)形區(qū)的燃料與空氣的可燃混合氣經(jīng)一級(jí)文丘里式節(jié)流環(huán)產(chǎn)生回流后，與擴(kuò)散區(qū)值班火焰相遇燃燒，并和來(lái)流的均勻區(qū)可燃混合氣共同組成中心火焰炬，由于此時(shí)的環(huán)形區(qū)與均勻區(qū)是熄火狀態(tài)，因此其可燃混合氣溫度較低，對(duì)中心火焰炬起到了冷卻作用，使中心火焰炬燃燒溫度控制在特定的溫度區(qū)間內(nèi)，具體為1670K～1900K。