[發明專利]熱通道補燃燃燒室

在審

• 申請號: 201510036617.3
• 申請日: 2015-01-23
• 公開（公告）號: CN104776449A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 呂煊;方子文;李珊珊;郭慶波
• 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: F23R3/34
• 分類號: F23R3/34
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 湯財寶

技術領域

本發明涉及燃氣輪機技術領域，尤其涉及一種燃氣輪機熱通道補燃燃燒室。

背景技術

燃氣輪機的基本工作過程是進入燃氣輪機的空氣，通過壓氣機進行壓縮；在燃燒室中與燃料混合燃燒；燃燒室出口的高溫高壓燃氣進入透平推動透平做功，燃氣的溫度、壓力在透平的每一級靜葉和動葉間逐級降低，將燃氣一部分熱能轉變為機械能，帶動壓氣機旋轉，另外一部分熱能轉化為機械能，用于動力或者發電。

在燃氣輪機流量一定的條件下，透平前溫度越高，燃氣輪機做功能力越強。通常，在透平一級靜葉氣流通道內由于膨脹做功、冷氣注入等因素，燃氣溫度會降低80～100攝氏度，導致推動透平一級動葉的熱能降低，做功能力下降。現有技術為了提高燃氣輪機做功能力，透平前溫度一直在增加，導致透平一級靜葉的冷卻問題變得十分嚴峻，難以維持較長時間的使用壽命。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的目的是提供一種熱通道補燃燃燒室，以有效降低透平前溫度，降低透平設計難度，提高透平元件的使用壽命。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種熱通道補燃燃燒室，包括燃壓缸、后端與所述燃壓缸連接的機匣、連接在所述機匣前端的端蓋、連接在所述端蓋上的噴嘴、連接在所述機匣內側的導流襯套、位于所述導流襯套內部且前端與所述噴嘴連接的火焰筒以及入口與所?述火焰筒后端連接的過渡段；所述過渡段的出口設有出口導葉，所述出口導葉的后端或者下游設有燃料噴射裝置。

優選地，所述熱通道補燃燃燒室的燃燒室中軸線與燃氣輪機中軸線在軸向方向和周向方向的夾角均大于0°。

優選地，所述出口導葉為翼型葉形，所述出口導葉前端的內部設有冷卻裝置，所述出口導葉后端的內部設有至少一個徑向燃料管道，所述出口導葉還設有與所述徑向燃料管道連通的燃料噴射孔，所述燃料噴射孔用于向所述出口導葉的后部噴射燃料。

或者，所述燃壓缸設有至少一個燃料總管，所述過渡段在所述出口導葉的外側設有外環燃料管道，所述燃料總管與所述外環燃料管道之間設有總燃料管道，所述燃料總管、總燃料管道、外環燃料管道和徑向燃料管道依次連通。

優選地，所述出口導葉為翼型葉形，所述出口導葉內部設有冷卻裝置，所述出口導葉的下游設有至少一個燃料噴射管，所述燃料噴射管上設有燃料噴射孔，所述燃料噴射孔用于向所述出口導葉的后部噴射燃料。

優選地，所述燃壓缸設有至少一個燃料總管，所述過渡段在所述燃料噴射管的外側設有外環燃料管道，所述燃料總管與所述外環燃料管道之間設有總燃料管道，所述燃料總管、總燃料管道、外環燃料管道和燃料噴射管依次連通。

優選地，所述熱通道補燃燃燒室的燃燒室中軸線與燃氣輪機中軸線在軸向方向的夾角為15°～35°，所述熱通道補燃燃燒室的燃燒室中軸線與燃氣輪機中軸線在周向方向的夾角為10°～25°。

優選地，所述出口導葉的安裝角軸線與燃氣輪機中軸線在周向方向的夾角等于所述熱通道補燃燃燒室的燃燒室中軸線與燃氣輪機中軸線在周向方向的夾角。

優選地，所述燃料噴射孔的中軸線與所述出口導葉的安裝角軸線的夾角為15°～45°。

優選地，所述燃料總管的燃料量占所述熱通道補燃燃燒室的總燃料量的0％～10％。

(三)有益效果

本發明的熱通道補燃燃燒室在出口導葉后設置燃料噴射裝置，在透平一級動葉前噴入少量燃料，用來彌補在出口導葉通道內的氣流溫度降，提升了進入透平一級動葉的氣流溫度，可以有效提升整個燃氣輪機的效率及做功能力，而在保證燃機輪機總效率保持不變的條件下，可以降低出口導葉前溫度，降低出口導葉和透平的設計難度，提高了整個燃機的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明實施例的熱通道補燃燃燒室的俯視圖；

圖2為本發明實施例1中圖1在D-D方向的剖視圖；

圖3為圖2在F處的局部放大圖；

圖4為圖2在E-E方向的剖視圖；

圖5為本發明實施例2中圖1在D-D方向的剖視圖；

圖6為圖5在F處的局部放大圖；

圖7為圖5在E-E方向的剖視圖；

圖8為現有技術與本發明實施例1的焓熵圖對比。