[發明專利]燃氣輪機燃燒室噴嘴

有效

• 申請號: 201410705968.4
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104501207B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 查筱晨;張龍;張珊珊;劉小龍
• 申請（專利權）人: 北京華清燃氣輪機與煤氣化聯合循環工程技術有限公司
• 主分類號: F23R3/36
• 分類號: F23R3/36;F23R3/38
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 郝瑞剛

技術領域

本發明涉及燃氣輪機技術領域，特別提供一種燃氣輪機燃燒室噴嘴。

背景技術

在我國當前的能源結構中，采用傳統燃煤技術的火力發電占據了絕大部分份額。但是這種傳統的發電技術存在發電效率低，污染物排放高(尤其是NOx排放)，耗費淡水資源多等缺點。以天然氣為燃料的燃氣輪機發電技術作為清潔能源技術之一，可以在滿足發電負荷要求的同時，有效的降低污染物的排放，這其中燃氣輪機燃燒室噴嘴的設計對于組織燃燒、降低污染物排放尤為重要。

燃氣輪機燃燒室中，燃料氣和空氣通過噴嘴實現預混合和速度型的改變，在噴嘴出口達到合理的速度分布，并匹配合理的燃料空氣混合比例，進入燃燒室組織燃燒，形成穩定的流場和燃燒場。當前，對燃氣輪機燃燒室噴嘴的設計形式，例如現有技術中有采用底部帶缺口的空氣旋流葉片，提高空氣通道內周側的速度，匹配噴嘴出口速度型和燃料空氣混合比例。

但是，由于空氣旋流葉片底部存在缺口，通道內周側的氣流偏轉角度小，旋流強度弱，導致這一側燃料和空氣的摻混效果變差；同時燃料氣在空心葉片兩側開孔噴注，燃料氣和空氣的摻混距離較短，并增加了葉片加工的難度，影響燃燒的組織和污染物的生成。因此，仍然需要更加合理有效的燃氣輪機燃燒室噴嘴形式來組織燃燒和控制污染物排放。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是提供一種使燃料與空氣具有更佳混合效果的燃氣輪機燃燒室噴嘴。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供了一種燃氣輪機燃燒室噴嘴，其特征在于，包括進氣腔和一端插設于所述進氣腔的中心燃料體，所述中心燃料體與所述進氣腔的內壁之間形成有環形空氣通道，所述中心燃料體的內部設有第一燃料通道和進風腔；

所述中心燃料體的外側設有與所述進風腔連通的進風結構，所述進風結構的開口方向與環形空氣通道的進氣方向相對；

所述中心燃料體的外壁上周向設有多個通向所述進風腔的排風通道；

所述第一燃料通道連通有多個第一燃料噴射通道，所述第一燃料噴射通道的頂部設有通向所述第一燃料通道的第一噴射孔，多個所述第一燃料噴射通道的頂部分別插設在多個所述排風通道中，所述第一燃料噴射通道與所述排風通道的內壁之間具有環形間隙。

優選的，所述環狀間隙沿所述中心燃料體的內側向外側呈漸收式結構。

優選的，所述中心燃料體的內部設有第二燃料通道；

所述中心燃料體的外側圓周布設有多個第二燃料噴射管，在所述環形空氣通道的進氣方向上，所述第二燃料噴射管位于所述進風結構的前方，所述燃料噴射桿上設有通向所述第二燃料通道的第二燃料噴射孔。

優選的，所述環形空氣通道內設有軸向旋流裝置，在所述環形空氣通道的進氣方向上，所述軸向旋流裝置位于所述燃料噴射桿的后方。

優選的，所述軸向旋流裝置包括圓周布設在所述中心燃料體外側的多個一級旋流葉片，所述進風結構為沿所述一級旋流葉片的邊緣向內部開設出的腔體結構。

優選的，所述中心燃料體的外圍套設有阻擋環，所述阻擋環的位置與所述第一燃料噴射通道的位置相對，所述阻擋環與所述中心燃料體之間具有間隙。

優選的，所述第一燃料噴射通道位于所述阻擋環軸向長度的中心位置。

優選的，所述阻擋環通過多個二級旋流葉片固定在所述進氣腔的內壁上。

優選的，所述第一燃料通道為燃油通道。

優選的，所述第二燃料通道為天然氣通道。

(三)有益效果

本發明提供了一種燃氣輪機燃燒室噴嘴，包括進氣腔和一端插設于進氣腔的中心燃料體，中心燃料體與進氣腔的內壁之間形成有環形空氣通道，中心燃料體的內部設有第一燃料通道和進風腔；中心燃料體的外側設有與進風腔連通的進風結構，進風結構包括進風口，進風口與環形空氣通道的進氣方向相對；中心燃料體的外壁上設有多個通向進風腔的排風通道，多個排風通道沿中心燃料體的周向排布；第一燃料通道連通多個第一燃料噴射通道，第一燃料噴射通道的頂部設有通向第一燃料通道的第一噴射孔，多個第一燃料噴射通道的頂部分別插設在多個排風通道中，第一燃料噴射通道與排風通道的內壁之間具有環形間隙。本發明可將燃料噴射成霧狀，增加燃料與空氣的混合程度，使其更加有利于燃燒。

附圖說明

圖1是本發明實施例的一種燃氣輪機燃燒室噴嘴的剖視圖；

圖2是本發明實施例的一種燃氣輪機燃燒室噴嘴的三維視圖。

圖3是本發明實施例的進風腔的結構示意圖。

附圖標記：