[發明專利]燃料噴射裝置

在審

• 申請號: 201580043938.4
• 申請日: 2015-08-17
• 公開（公告）號: CN106795813A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 小林正佳;松山龍佐;山口健太;藤原仁志
• 申請（專利權）人: 川崎重工業株式會社
• 主分類號: F02C7/232
• 分類號: F02C7/232;F23R3/16;F23R3/28
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張晶;謝順星

在燃氣輪機燃燒器用燃料噴射裝置中，設置有：引燃燃料噴射閥(3)、主燃料噴射閥(5)、在所述主燃料噴射閥上沿周向配置并向軸心方向后方噴射燃料的多個主燃料噴射孔(17)、覆蓋所述主燃料噴射閥的隔熱罩(21)、從所述主燃料噴射孔的周圍以面向主空氣通路(7)的通路壁(25)的開口的方式突出設置并將燃料引導至所述主空氣通路的主燃料噴射噴嘴(19)、以及環體(27)，所述環體(27)夾設于所述通路壁與所述隔熱罩之間的軸心方向間隙(G2)，覆蓋所述主燃料噴射噴嘴與所述隔熱罩的貫通孔的內周面的貫通孔間隙(G1)，并且具有與所述開口連通而將所述軸心方向間隙內的空氣向所述主空氣通路內導入的吹掃通路(31)。

相關申請

本申請要求2014年8月18日申請的日本專利申請2014-166126的優先權，將其全部內容以參照的方式引入作為本申請的一部分。

技術領域

本發明涉及一種在燃氣渦輪發動機的燃燒器中使用的、具備燃料噴射閥的燃料噴射裝置。

背景技術

近年來，出于對環境的擔憂，一直在謀求降低從燃氣渦輪發動機排出的NOx(氮氧化物)等有害物質。作為現有的航空器用燃氣輪機燃燒器的燃料噴射閥的方式，已知有擴散燃燒方式。在該擴散燃燒方式中，燃燒反應根據計量混合比而進行，故火焰溫度高。NOx的排出量具有相對于火焰溫度呈指數性增加的性質，因此降低火焰溫度成為用于抑制NOx的排出量的有效對策。然而，在推進燃氣渦輪發動機的高溫高壓化的現狀下，通過現有的擴散燃燒方式來抑制NOx的排出量存在局限性。

為了抑制火焰溫度，稀薄燃燒方式的燃料噴射閥是有效的。稀薄燃燒是減少燃料相對于空氣的比例而燃燒的方法。通過使用該稀薄燃燒方式，相較于現有的擴散燃燒方式，能夠大幅降低火焰溫度。另一方面，在稀薄燃燒方式中，由于火焰溫度低，因此具有不穩定且不完全燃燒的傾向。因此，提出了一種同心型的燃料噴射裝置，其呈同心狀地在內側配置引燃燃料噴射閥、在外側配置主燃料噴射閥(例如，參照專利文獻1)。該同心型的燃料噴射裝置，其在低輸出時，通過使用基于引燃燃料噴射閥的擴散燃燒方式來保持穩定的燃燒，并且在高輸出時，在由引燃燃料噴射閥進行擴散燃燒的基礎上，通過主燃料噴射閥進行稀薄燃燒，實現低NOx。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利公開2012-251741號公報

發明內容

(一)要解決的技術問題

但是，同心型燃料噴射裝置，其在高輸出時使主燃料噴射閥和引燃燃料噴射閥雙方工作，而在低輸出時，僅使引燃燃料噴射閥工作，而主燃料噴射閥不工作。因此，在主燃料噴射閥不工作的低輸出時，主燃料噴射閥的燃料管內的燃料不流通。因此，在低輸出時存在以下情況，即，由于在主燃料噴射閥的周圍流動的高溫空氣的熱，使殘留于主燃料噴射閥的燃料管內的燃料發生焦化(coking)。

為了防止殘留于主燃料噴射閥的燃料管內的燃料焦化，考慮用隔熱用罩覆蓋主燃料噴射閥。然而，在該情況下，在主燃料噴射閥停止時，也存在從主燃料噴射閥的噴射孔漏出的燃料在隔熱罩內發生焦化的可能性。在該情況下存在以下可能性，即，在由于已碳化的燃料而成為粘合的狀態的較低溫的主燃料噴射閥與暴露于高溫的隔熱罩之間產生因熱膨脹差引起的應力。

為了解決上述的課題，本發明的目的在于，提供一種能夠有效地防止主燃料噴射閥內焦化的燃料噴射裝置。

(二)技術方案