[發明專利]氣液雙燃料一體化噴嘴

有效

• 申請號: 201310501699.5
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103486592A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 李雅軍;李名家;師蓓蓓;張晨曦;曹天澤;武萍;冉軍輝;王俊;王永貴;任艷平
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七〇三研究所
• 主分類號: F23D17/00
• 分類號: F23D17/00
• 代理公司: 大慶禹奧專利事務所 23208
• 代理人: 朱士文;楊曉梅

技術領域：

本發明涉及熱能與動力工程技術領域，尤其是指一種可以兼燒氣態燃料和液體燃料的氣液雙燃料一體化噴嘴。

背景技術：

隨著能源種類的多樣化和燃氣輪機的廣泛應用，為了充分利用各種能源，提高燃氣輪機對不同燃料的適用性，有必要研制能兼燒液體燃料和氣體燃料或氣液混燒的雙燃料噴嘴。

雙燃料燃氣輪機可以充分利用天然氣、人工煤氣、生物氣和裂解氣等燃料，從而擴大了能源利用范圍；不僅能夠提高燃氣輪機的循環效率，而且還能夠減少污染物排放。其應用價值受到國內外學術界、商業界、工業界、軍事界等各領域的廣泛關注。常用的雙燃料燃氣輪機的燃料配置主要有兩種：一種以天然氣為主燃料，以輕油為備用燃料，兩種燃料均可以正常起動點火；另一種以劣質燃料為主燃料，以輕油為點火起動及備用燃料。

雙燃料燃燒模式是工業燃氣輪機燃燒室的一個設計要求，工業燃氣輪機必須保證能夠燃用雙燃料以實現燃用特殊燃料時的啟動或由于緊急情況需要進行的燃油/燃氣切換。氣液雙燃料噴嘴燃燒技術，是實現機組工作狀態下氣態燃料與液體燃料之間無擾動切換的關鍵技術。雙燃料噴嘴必須能滿足單獨燃用任何燃料時都能滿足機組運行的要求，而且機組波動性小，燃燒穩定。因此雙燃料噴嘴的研究具有重要的應用價值。

發明內容：

本發明的目的是提供一種氣液雙燃料一體化噴嘴，解決以上問題，其綜合液態燃料噴嘴和氣體燃料噴嘴的技術特點而開發。

本發明的目的是以如下方式實現的：一種氣液雙燃料一體化噴嘴，主要包括液體燃料雙油路噴嘴、氣態燃料噴嘴、防積碳空氣流道，其特征是：防積碳噴嘴與噴嘴外殼通過螺紋聯接，順次將旋流器、彈簧、第一油路噴嘴、第二油路噴嘴、卡套、密封環、壓緊環組裝在一起，構成液態燃料噴嘴組裝件；隔板、氣態燃料噴嘴、噴嘴外殼分別進行焊接，隔板與防積碳噴嘴之間通過鎖片鎖緊，防止螺紋松動，完成整個雙燃料噴嘴裝配；

燃用液體燃料時，關閉氣態燃料管路閥門；低工況時，只有第一油路供油；高工況時，雙油路同時供油；防積碳空氣從入口進入環腔，從噴嘴出口流出，可有效防止噴嘴堵塞；燃用氣態燃料時，關閉液態燃料管路閥門，氣態燃料從管路供入噴嘴，經整流罩整流后，從氣路斜氣孔噴入燃燒室，形成多點旋轉射流，與旋流空氣摻混燃燒；氣態燃料噴嘴位于液體燃料噴嘴外側，并與外殼采用焊接和鎖緊墊片進行連接；供氣環腔設計有整流罩以保證燃料噴射均勻性。

本發明的有益效果是，該型噴嘴安裝在燃燒室上，可以取代傳統的燃油噴嘴，在不需要停機、不需要更換火焰筒、不需要更換噴嘴的前提下，直接切換燃料，實現不同燃料的實時切換，以及機組的平滑無擾動過渡；本發明氣體燃料噴嘴和液態燃料噴嘴一體化設計，可以直接代替原型機燃油噴嘴；液態燃料噴嘴采用雙油路，氣態燃料噴嘴采用斜氣孔供氣，噴嘴本體設計有防積碳空氣流道，可有效防止噴嘴堵塞。

附圖說明：

附圖是本發明結構示意圖；

圖中：1-噴嘴外殼；2-氣態燃料管路；3-第一油路；4-第二油路；5-彈簧；6-旋流器；7-第一油路噴嘴；8-第二油路噴嘴；9-卡套；10-防積碳噴嘴；11-鎖片；12-氣路斜氣孔；13-隔板；14-氣態噴嘴；15-密封環；16-壓緊環；17-整流罩；18-防積碳空氣入口。

具體實施方式：

為了更進一步闡述本發明為達到預定發明目的所采用的技術手段及方法，以下結合附圖及較佳實例，對本發明提出的氣液雙燃料一體化噴嘴具體結構與工作方式，詳細說明如下：

參照附圖，一種氣液雙燃料一體化噴嘴，主要包括液體燃料雙油路噴嘴、氣態燃料噴嘴、防積碳空氣流道，其特征是：防積碳噴嘴10與噴嘴外殼1通過螺紋聯接，順次將旋流器6、彈簧5、第一油路噴嘴7、第二油路噴嘴8、卡套9、密封環15、壓緊環15組裝在一起，構成液態燃料噴嘴組裝件，油路噴嘴可以完成燃油的霧化效果；

隔板13、氣態燃料噴嘴2、噴嘴外殼1分別進行焊接，并進行檢漏試驗，保證各路氣密性，隔板13與防積碳噴嘴10之間通過鎖片11鎖緊，防止螺紋松動，完成整個雙燃料噴嘴裝配；