[發明專利]燃燒器和無焰燃燒控制方法

有效

• 申請號: 201710792517.2
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107575893B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 呂煊;楊旭;劉小龍;李珊珊;薛彧;王菁菁
• 申請（專利權）人: 中國聯合重型燃氣輪機技術有限公司
• 主分類號: F23R3/38
• 分類號: F23R3/38
• 代理公司: 11201 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 趙天月<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種燃燒器和無焰燃燒控制方法，所述燃燒器包括：火焰筒，所述火焰筒內具有一次火焰區和二次火焰區；主噴嘴，所述主噴嘴用于向所述一次火焰區噴射燃料；次級噴嘴，所述次級噴嘴用于向所述二次火焰區噴射燃料；無焰燃燒級噴嘴，所述無焰燃燒級噴嘴用于向所述一次火焰區噴射燃料且所述無焰燃燒級噴嘴的噴射位置位于所述主噴嘴的噴射位置前面。本發明可以降低DLN系列燃燒器在先導模式和貧?貧模式的工作過程中的污染物排放，提升燃氣輪機整體運行性能。

技術領域

本發明涉及燃氣輪機技術領域，具體地涉及一種燃氣輪機的燃燒器和無焰燃燒控制方法。

背景技術

燃料和壓縮空氣的混合物在燃氣輪機的燃燒器內燃燒，產生高溫煙氣推動透平做功。隨著環境保護要求的日益嚴格，燃氣輪機的燃燒器的發展主要圍繞如何降低燃燒污染物排放進行。目前，干式低NOx(DLN)燃燒器不斷發展和進步。DLN系列燃燒器的工作過程分為先導模式(點火至19％負荷)、貧-貧模式(19～40％負荷)、過渡模式(40％負荷)以及預混模式(40～100％負荷)。然而，目前的DLN系列燃燒器在部分負荷下的運行水平不佳，污染物排放不能滿足環保要求。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明一方面提出一種燃氣輪機的燃燒器，該燃氣輪機的燃燒器可以降低DLN系列燃燒器在先導模式和貧-貧模式的工作過程中的污染物排放，提升燃氣輪機整體運行性能。

本發明另一方面還提出一種燃氣輪機的燃燒器的無焰燃燒控制方法。

根據本發明一方面的實施例的燃氣輪機燃燒器包括：火焰筒，所述火焰筒內具有一次火焰區和二次火焰區；主噴嘴，所述主噴嘴用于向所述一次火焰區噴射燃料；次級噴嘴，所述次級噴嘴用于向所述二次火焰區噴射燃料；無焰燃燒級噴嘴，所述無焰燃燒級噴嘴用于從所述一次火焰區的側面向所述一次火焰區噴射燃料且所述無焰燃燒級噴嘴的噴射位置位于所述主噴嘴的噴射位置前面。

根據本發明的燃氣輪機的燃燒器，通過增設無焰燃燒級噴嘴，可以降低DLN系列燃燒器在先導模式和貧-貧模式的工作過程中的污染物排放，提升燃氣輪機整體運行性能。

在一些實施例中，所述無焰燃燒級噴嘴在所述火焰筒的徑向上位于所述主噴嘴外側，所述無焰燃燒級噴嘴的噴出端穿過所述火焰筒的外壁伸入所述一次火焰區。

在一些實施例中，所述無焰燃燒級噴嘴為射流式噴嘴。

在一些實施例中，所述無焰燃燒級噴嘴為多個，多個所述無焰級燃燒噴嘴圍繞所述次級噴嘴均勻間隔布置。

在一些實施例中，所述火焰筒內設有文丘里管，所述文丘里管將所述火焰筒分為所述一次火焰區和所述二次火焰區。

在一些實施例中，所述文丘里管上設有發散冷卻孔。

在一些實施例中，所述發散冷卻孔的直徑為0.7mm～1.2mm。

在一些實施例中，所述文丘里管為雙層，所述文丘里管的內層和外層之間形成環狀的冷卻空氣通道。

在一些實施例中，所述主噴嘴內設有旋流器，所述旋流器的旋流角度為15°～20°。

在一些實施例中，所述主噴嘴為多個，多個所述主噴嘴圍繞所述次級噴嘴均勻間隔布置。

在一些實施例中，所述燃氣輪機燃燒器還包括燃料分配蓋板，所述燃料分配蓋板上設有向所述主噴嘴供應燃料的主燃料通道。

在一些實施例中，所述燃料分配蓋板上還設有用以向所述無焰燃燒級噴嘴供應燃料的無焰燃燒燃料通道。

根據本發明另一方面的燃氣輪機的燃燒器的無焰燃燒控制方法，所述燃氣輪機燃燒器包括火焰筒，所述火焰筒內具有一次火焰區和位于所述一次火焰區前面的二次火焰區，所述無焰燃燒控制方法包括：