[發明專利]用于化學回熱循環的油氣自動切換的雙燃料噴嘴

有效

• 申請號: 201210468671.1
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN102980208A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 劉瀟;鄭洪濤;和宏賓;康振亞;潘剛;劉倩;魏星;賈翔羽;姜雨
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F23R3/38
• 分類號: F23R3/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種燃氣輪機，具體地說是燃氣輪機噴嘴。

背景技術

隨著石油資源的緊缺，現役發電或其他用途地面燃氣輪機基本都具有燃用雙燃料的能力，雙燃料的噴嘴成為雙燃料供給系統的關鍵性部件。同時為了提高燃機的性能，許多先進的循環方式被不斷的提出，而其中化學回熱循環是一種先進循環方式。它的主要原理如下：燃氣輪機化學回熱循環是以燃氣輪機透平排氣作為熱源，通過燃料與水蒸汽發生蒸汽轉化反應產生新的合成燃料，即裂解氣燃料。該燃料回注回燃燒室燃燒，所以可以回收透平排氣中余熱以提高熱效率。由于化學回熱循環燃氣輪機(CRGT)的工作方式決定其燃燒室采用雙燃料系統，可見，雙燃料燃燒裝置的設計將成為該先進循環得以應用的關鍵之一。這種燃燒室即能夠在單獨噴入燃油或者裂解氣的條件下工作，還能夠在燃油和裂解氣共同存在的情況下保證穩定燃燒，目前的大部分氣液雙燃料噴嘴油路和氣路是分開的，基本為壓力旋流霧化和氣體噴嘴的組合形式，這就決定了在單獨供應氣體燃料時，通流面積會因為油路的存在而受限，且在油氣頻繁切換過程中，燃燒會破壞油嘴工作性能，供油后的噴嘴經過氣體的吹拂會大幅提高其工作壽命。

發明內容

本發明的目的在于提供利用閥門機構對燃料進行有效地切換的用于化學回熱循環的油氣自動切換的雙燃料噴嘴。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明用于化學回熱循環的油氣自動切換的雙燃料噴嘴，其特征是：包括氣體管路、燃油管路、氣路進入燃油管路組件，氣路進入燃油管路組件安裝在燃油管路外部、并位于氣體管路里，氣體管路端部設置氣體旋流器噴口，燃油管路端部設置燃油旋流槽噴口，燃油旋流槽噴口設置在氣體旋流器噴口中心部位。

本發明還可以包括：

1、所述的氣路進入燃油管路組件包括閥門機構，閥門機構包括帶平面球體、彈簧，彈簧頂住帶平面球體，帶平面球體將氣體管路與閥門分隔開，當氣體管路內氣體壓力大于彈簧預緊力時，氣體推動帶平面球體，從而使氣體管路與閥門機構相連通。

2、所述的氣路進入燃油管路組件還包括分流孔，氣路進入燃油管路組件將氣體管路分成兩段，兩段氣體管路通過分流孔相連通。

3、所述的閥門機構和分流孔均有三個，每個閥門機構左右各相鄰一個分流孔，每個分流孔左右各相鄰一個閥門機構。

4、氣體旋流器噴口為直板通道，相鄰直板通道夾角為45°。

5、所述的直板通道為8個。

本發明的優勢在于：

1、裂解氣從油路的流通可以大大改善油路的工作環境，延長其使用壽命；

2、裂解氣回注時，因從油路的分流，會增加其通流面積，降低噴入燃燒空間的速度，有利于穩定燃燒；

3、氣路和油路切換靠供氣壓力控制，簡單方便，穩定性高。

附圖說明

圖1為本發明的剖視圖；

圖2為噴嘴前端局部圖；

圖3為氣路進入燃油管路組件剖面圖；

圖4為氣體旋流器噴口圖1；

圖5為氣體旋流器噴口圖2。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述：

結合圖1～5，將法蘭盤5固定在燃氣輪機燃燒室上，啟動初期，空氣從氣體管路11進入，燃油從燃油管路6進入。結合局部放大圖2，由于燃油壓力較高，將氣路進入燃油管路組件4中的帶平面球體10頂死，空氣無法進入燃油管路6，燃油經過燃油旋流槽噴口7產生旋流，形成霧化液滴。裂解氣燃料后，油路停止供油，裂解氣通過氣路，經氣體旋流器噴口1旋轉噴出，與空氣摻混燃燒，與此同時，一定壓力的裂解氣壓縮帶平面球體10，打開此閥門機構，通過氣路進入燃油管路組件4進入燃油噴嘴，將殘余燃油吹出，以免噴嘴堵塞，這樣形成了中心和四周都存在裂解氣，使燃燒室內部裂解氣分布均勻，不存在極度貧氧和富氧區域。圖3為氣路進入燃油管路組件剖面圖，有3個分流孔和3個平面球體-彈簧組成的閥門機構。氣體旋流器噴口為8個傾斜角度為45°的直板通道，將氣體進行旋流，可以與噴嘴外部旋流器配合，形成同向或者反向的雙旋流作用，使燃料與氧化劑更好的摻混。