[發明專利]一種燃氣輪機低污染燃燒室單旋流頭部結構

有效

• 申請號: 201710609255.1
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107543202B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 索建秦;孫付軍;梁紅俠;黎明;李樂;于涵
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: F23R3/14
• 分類號: F23R3/14;F23R3/28
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種燃氣輪機低污染燃燒室單旋流頭部結構，包括旋流器；其特征在于還包括天然氣集氣環(7)；所述旋流器中心的旋流器內壁(5)通孔為中心天然氣進口(2)，由旋流器葉片(4)形成中心旋流空氣進口(3)，中心旋流空氣進口的另一端設有中心天然氣噴射凸臺(20)，凸臺上設有中心天然氣噴孔(13)，凸臺兩側設有旋流器出口擋板(12)；與旋流器葉片(4)相鄰的空腔為空氣-天然氣混合腔(16)，空氣-天然氣混合腔(16)的出口為混合氣體出口(18)，出口兩端的內壁為頭部出口收斂段(15)，旋流器外壁(6)與空氣-天然氣混合腔(16)相應的部位，沿周向設有多個外壁天然氣噴口(10)和外壁非旋流空氣進口(8)，以及多排沿周向均布的外壁切向進氣孔(14)；中空的天然氣集氣環(7)固定于旋流器外壁(6)上，上平面設有外壁天然氣進口(1)，下平面的多個孔通過外壁天然氣管(9)和旋流器外壁(6)的外壁天然氣噴口(10)與空氣-天然氣混合腔(16)連通；所述外壁天然氣噴口(10)位于助混合非旋流空氣進口(11)內側，兩者同心；工作時，從中心天然氣噴孔(13)噴出的天然氣與中心旋流空氣先混合、外壁天然氣噴口(10)噴出的天然氣與外壁非旋空氣先混合，然后所有天然氣-空氣混合物在天然氣-空氣混合腔(16)中進一步混合，提高天然氣-空氣混合均勻度。

2.根據權利要求1所述燃氣輪機低污染燃燒室單旋流頭部結構，其特征在于：所述的外壁天然氣噴口(10)位于旋流器下游2-5mm處，且與外壁環形空氣出口收斂段(17)進口平齊。

3.根據權利要求1或2所述燃氣輪機低污染燃燒室單旋流頭部結構，其特征在于：外壁天然氣管(9)與外壁天然氣噴口(10)個數為5-20。

4.根據權利要求3所述燃氣輪機低污染燃燒室單旋流頭部結構，其特征在于：所述外壁天然氣噴口(10)直徑為2-5mm。

5.根據權利要求1所述燃氣輪機低污染燃燒室單旋流頭部結構，其特征在于：所述中心天然氣噴孔(13)噴射方向與旋流器出口擋板(12)平行，且其與整個結構中心線夾角δ為40°-50°。

6.根據權利要求1或5所述燃氣輪機低污染燃燒室單旋流頭部結構，其特征在于：所述中心天然氣噴孔(13)個數為5-10個，直徑為1-3mm。

7.根據權利要求1或5所述燃氣輪機低污染燃燒室單旋流頭部結構，其特征在于：所述的旋流器葉片(4)個數為6-20個，角度為30°-60°。

8.根據權利要求1所述燃氣輪機低污染燃燒室單旋流頭部結構，其特征在于：所述的外壁非旋流空氣進口(8)直徑和外壁天然氣的助混合非旋流空氣進口(11)直徑均為5-12mm，且兩者沿旋流器外壁(6)周向相間分布，數目為5-20個。

9.根據權利要求1所述燃氣輪機低污染燃燒室單旋流頭部結構，其特征在于：所述的外壁切向進氣孔(14)叉排分布于空氣-天然氣混合腔(16)的外壁，能有效地避免自燃。

10.根據權利要求1所述燃氣輪機低污染燃燒室單旋流頭部結構，其特征在于：所述的頭部出口收斂段(15)與水平線夾角α為40°-50°。