[發明專利]一種用于組織大流量中低熱值燃料燃燒的單元噴嘴

有效

• 申請號: 201210566218.4
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103104936A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 張秋鴻;張宏濤;馮永志;王岳;趙俊明;王輝;張文軍;孫中偉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱汽輪機廠有限責任公司
• 主分類號: F23R3/38
• 分類號: F23R3/38
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

1.一種用于組織大流量中低熱值燃料燃燒的單元噴嘴，所述單元噴嘴包括中心油噴嘴(42)，其特征在于：所述單元噴嘴還包括錐形外殼(21)、葉冠(31)和套管(41)，所述中心油噴嘴(42)置于錐形外殼(21)內且二者同軸，錐形外殼(21)出口端內壁與心油噴嘴(42)的出口端外壁卡接在一起，錐形外殼(21)的出口端外壁設有錐形殼體空氣旋流器(25)，錐形殼體空氣旋流器(25)的外表面呈漸縮狀且與錐形外殼(21)的漸縮方向一致；葉冠(31)固接在錐形殼體空氣旋流器(25)出口端外緣，二者同軸，端面平齊；錐形外殼(21)出口端置于套管(41)內且二者之間通過葉冠(31)連接在一起，位于錐形外殼(21)出口端上部的套管(41)的內部空間為壓縮空氣和中低熱值氣的混合區域(11)；錐形外殼(21)的燃料開口端設有第一組沿周向隔開的燃料開口(23)和第二組沿周向隔開的燃料開口(24)，其中第一組沿周向隔開的燃料開口(23)位于錐形殼體空氣旋流器(25)下游，第二組沿周向隔開的燃料開口(24)位于錐形殼體空氣旋流器(25)內部，錐形外殼(21)與中心油噴嘴(42)之間空隙為中低熱值氣通道，第一組沿周向隔開的燃料開口(23)用于允許大體積流量的中低熱值氣射入到燃燒室混合區域(11)中；錐形殼體空氣旋流器(25)上設有多個沿周向隔開的空氣開口(22)，用以允許壓縮空氣射入到燃燒室混合區域(11)中；第二組沿周向隔開的燃料開口(24)用于將中低熱值氣先與壓縮空氣初步混合后再進入燃燒室混合區域(11)中。

2.根據權利要求1所述的一種用于組織大流量中低熱值燃料燃燒的單元噴嘴，其特征在于：所述中心油噴嘴(42)包括霧化空氣噴嘴殼體(42-1)、油噴嘴殼體(42-2)、支架(42-3)和旋流片(43-4)，霧化空氣噴嘴殼體(42-1)和油噴嘴殼體(42-2)的外形均呈錐形，油噴嘴殼體(42-2)置于霧化空氣噴嘴殼體(42-1)內且二者之間的空隙為霧化空氣通道，旋流片(43-4)通過支架(42-3)安裝在油噴嘴殼體(42-2)的出口端，燃油通過油噴嘴殼體(42-2)的入口經旋流片(43-4)從油噴嘴殼體(42-2)的出口噴出，經霧化空氣剪切霧化，與壓縮空氣在混合區域(11)混合后燃燒。

3.根據權利要求1或2所述的一種用于組織大流量中低熱值燃料燃燒的單元噴嘴，其特征在于：第一組沿周向隔開的燃料開口(23)和第二組沿周向隔開的燃料開口(24)以關于錐形外殼(21)的中心線(100)傾斜地定向的射流角度θ₁射入燃料，射流角度θ₁處在10°至30°之間。

4.根據權利要求3所述的一種用于組織大流量中低熱值燃料燃燒的單元噴嘴，其特征在于：所述空氣開口(22)具為呈矩形截面形狀。

5.根據權利要求4所述的一種用于組織大流量中低熱值燃料燃燒的單元噴嘴，其特征在于：以錐形外殼(21)的入口端端面為基準，第一組沿周向隔開的燃料開口(23)的軸向距離(54)應大于錐形殼體空氣旋流器(25)頂部軸向距離(53)；第二組沿周向隔開的燃料開口(24)的軸向距離(52)應介于錐形殼體空氣旋流器(25)頂部軸向距離(53)與錐形殼體空氣旋流器(25)底部軸向距離(51)之間。

6.根據權利要求1、2、4或5所述的一種用于組織大流量中低熱值燃料燃燒的單元噴嘴，其特征在于：所述空氣開口(22)以關于錐形外殼(21)的中心線(100)傾斜定向的射流角度θ₂向混合區域(11)射入壓縮空氣，射流角度θ₂處在20°至40°之間。

7.根據權利要求3所述的一種用于組織大流量中低熱值燃料燃燒的單元噴嘴，其特征在于：所述空氣開口(22)以關于錐形外殼(21)的中心線(100)傾斜定向的射流角度θ₂向混合區域(11)射入壓縮空氣，射流角度θ₂處在20°至40°之間。

8.根據權利要求1或2所述的一種用于組織大流量中低熱值燃料燃燒的單元噴嘴，其特征在于：所述第一組沿周向隔開的燃料開口(23)和第二組沿周向隔開的燃料開口(24)圍繞所述單元噴嘴的中心線(100)同心；第一組沿周向隔開的燃料開口(23)和第二組沿周向隔開的燃料開口(24)定向成有助于在所述混合區域(11)內產生不小于0.4的旋流數。