[發(fā)明專利]一種用于化學(xué)回?zé)嵫h(huán)的空氣助燃雙燃料噴嘴

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310088164.X
• 申請(qǐng)日: 2013-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN103175222A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘剛;鄭洪濤;張建國(guó);胡曉明;和宏賓;潘福敏;劉倩;陳曦;張智博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): F23R3/36
• 分類號(hào): F23R3/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種燃?xì)廨啓C(jī)，具體地說是燃?xì)廨啓C(jī)的噴嘴。

背景技術(shù)

燃?xì)廨啓C(jī)由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、單機(jī)功率大、重量尺寸小、機(jī)動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于航空、船舶、電力、石油等諸多工業(yè)領(lǐng)域。因此，對(duì)常規(guī)燃機(jī)應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行技術(shù)改造和性能優(yōu)化，成為解決能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的重要課題?；瘜W(xué)回?zé)嵫h(huán)是一種新型先進(jìn)循環(huán)方式。它主要利用燃機(jī)排氣的低端余熱產(chǎn)生過熱蒸汽，在催化劑作用下燃油-蒸汽裂解生成甲烷、氫氣和一氧化碳等氣態(tài)燃料。研究表明，如果柴油裂解完全，裂解氣燃燒所產(chǎn)生的熱量會(huì)比柴油燃燒釋放的熱量增加大約30%。化學(xué)回?zé)嵫h(huán)燃機(jī)運(yùn)行過程中，啟動(dòng)時(shí)采用柴油燃燒，此時(shí)利用水對(duì)煙氣余熱進(jìn)行回收，生成水蒸汽并回注到燃燒室，燃燒室呈現(xiàn)蒸汽回注燃油燃燒狀態(tài)；當(dāng)水蒸汽的參數(shù)穩(wěn)定時(shí)，燃油注入到化學(xué)回?zé)崞?，與水蒸氣進(jìn)行裂解反應(yīng)形成裂解氣，燃燒室呈現(xiàn)油氣混燒狀態(tài)；當(dāng)機(jī)組運(yùn)行到一定工況，燃燒室單獨(dú)燃燒裂解氣，因此，要求化學(xué)回?zé)崛細(xì)廨啓C(jī)燃燒室不但具有單獨(dú)燃用燃油或裂解氣燃料的功能，還具有蒸汽回注以及兩種燃料混燒的功能。噴嘴作為燃燒室的重要組件，其性能的優(yōu)劣將直接影響點(diǎn)火、燃燒效率、燃燒穩(wěn)定性、溫度分布和排氣污染等方面的性能，同時(shí)也會(huì)影響火焰筒和渦輪葉片的壽命，因此為了滿足化學(xué)回?zé)嵫h(huán)燃機(jī)的要求，對(duì)于雙燃料噴嘴的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。

為了保證進(jìn)入燃燒室的出口溫度相同，裂解氣的質(zhì)量流量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于燃油質(zhì)量流量，流速太大，裂解氣與空氣摻混不好，流場(chǎng)難以組織，容易造成火焰拉長(zhǎng)，燃燒室出口溫度場(chǎng)均勻性降低，惡化燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片的工作環(huán)境；燃油時(shí)水蒸汽通過氣路回注，減少了蒸汽回注設(shè)備的投入，但在蒸汽流速過大時(shí)會(huì)在燃油周圍形成屏蔽層，引起燃燒室熄火，對(duì)燃機(jī)的運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供采用空氣助燃技術(shù)，保證蒸汽回注時(shí)燃油能夠與空氣直接接觸，達(dá)到燃油燃燒不熄火，降低排放的目的，同時(shí)又能夠在進(jìn)行氣體燃料燃燒時(shí)加強(qiáng)空氣與燃料間的摻混，達(dá)到在燃燒室中燃料分布合理，縮短火焰長(zhǎng)度，提高燃燒效率的一種用于化學(xué)回?zé)嵫h(huán)的空氣助燃雙燃料噴嘴。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明一種用于化學(xué)回?zé)嵫h(huán)的空氣助燃雙燃料噴嘴，其特征是：包括氣體燃料通道外壁、主油路壁、副油路壁、油路噴口，主油路壁設(shè)置在氣體燃料通道外壁里，副油路壁設(shè)置在主油路壁里，副油路壁內(nèi)部為中空、形成副油路管道，主油路壁與副油路壁之間構(gòu)成主油路管道，副油路管道的端部設(shè)置副油路旋流器，副油路旋流器的出口和主油路管道均連通油路噴口。

本發(fā)明還可以包括：

1、在氣體燃料通道外壁和主油路壁之間設(shè)置空氣通道外壁，氣體燃料通道外壁和空氣通道外壁之間構(gòu)成氣體燃料通道，空氣通道外壁和主油路壁之間構(gòu)成空氣通道。

2、氣體燃料通道外壁的端部和空氣通道外壁的端部之間設(shè)置氣體燃料旋流盤，空氣通道外壁的端部和主油路壁的端部之間設(shè)置空氣旋流盤，氣體燃料旋流盤和空氣旋流盤上分別設(shè)置氣體燃料噴口和空氣噴口。

3、氣體燃料噴口與油路噴口中軸線的夾角為30～60度。

4、空氣噴口與油路噴口中軸線的夾角為30～60度。

5、氣體燃料噴口的旋向和空氣噴口的旋向相反。

6、氣體燃料噴口的形狀為圓形或方形，空氣噴口的形狀為圓形或方形。

本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于：本發(fā)明采用了在油路管道和氣體燃料通道布置空氣通道的技術(shù)，這樣在進(jìn)行燃油燃燒時(shí)，燃油可以直接與空氣進(jìn)行接觸，而水蒸汽與助燃空氣和旋流器進(jìn)來的空氣也能夠快速摻混形成濕空氣環(huán)境，降低燃燒室排放；在進(jìn)行氣體燃料燃燒時(shí)，在助燃空氣和旋流器進(jìn)來的空氣雙重?fù)交斓淖饔孟?，氣體燃料在燃燒室中的組分分布將更加均勻，可以有效縮短燃燒火焰，提高燃燒效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a為本發(fā)明的氣體燃料噴口和空氣噴口結(jié)構(gòu)示意圖a；圖2b為本發(fā)明的氣體燃料噴口和空氣噴口結(jié)構(gòu)示意圖b；圖2c為本發(fā)明的氣體燃料噴口和空氣噴口結(jié)構(gòu)示意圖c；圖2d為本發(fā)明的氣體燃料噴口和空氣噴口結(jié)構(gòu)示意圖d；

圖3a為本發(fā)明的氣體燃料旋流盤示意圖；圖3b為圖3a的A-A視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述：