[實用新型]一種燃氣輪機的燃燒室及使用其的燃氣輪機

有效

• 申請號: 201721789880.0
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN207778490U
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 趙瑋杰;賀紅娟;于宗明;艾育華;王岳
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28;F23R3/38
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 曹玲柱

本公開提供了一種燃氣輪機的燃燒室及使用其的燃氣輪機，該燃燒室包括：燃燒室端部、火焰筒、過渡段、噴嘴機匣、火焰筒機匣和燃燒室機匣。噴嘴機匣嵌套于燃燒室端部外；火焰筒機匣嵌套于火焰筒外；噴嘴機匣、火焰筒機匣和燃燒室機匣自上而下順次連接；燃燒室端部、火焰筒、過渡段自上而下順次連接；過渡段固定在燃燒室外機匣上；燃燒室端部包括預混燃料管路、清吹空氣管路和擴散燃料管路。本公開的燃燒室采用了分管形燃燒室的總體結構，配置了具有燃料與空氣高效混合能力的預混噴嘴和具有雙層結構的火焰筒，可替換傳統航改燃氣輪機緊湊式的擴散燃燒室，有效解決傳統航改燃氣輪機污染排放高、壽命短和維護不便等問題。

技術領域

本公開涉及燃燒室技術領域，尤其涉及一種燃氣輪機的燃燒室及使用其的燃氣輪機。

背景技術

航改燃氣輪機是用航空發動機直接改裝或者以航空發動機為藍本進行設計制造的燃氣輪機產品，用作陸用或船舶動力。航改燃氣輪機與航空發動機、重型燃氣輪機一起構成了燃氣輪機的三大產品序列。航改燃氣輪機所處的功率等級(5～40MW)完全覆蓋分布式能源的全部應用領域，在分布式冷熱電聯供、應急電源、移動電站、管道驅動等領域有著廣泛的應用。

由于分布式能源是一種新興的能源布局和利用方式，其對節約資源、提高能源利用效率、降低排放改善環境具有重要意義，國家為推進分布式能源發展出臺了系列支持政策。燃氣輪機雖然是分布式能源中的關鍵裝備，但目前我國的燃氣輪機整體水平與國外還存在較大的差距，嚴重制約了分布能源的發展。國家為加快燃氣輪機的研制和國產化，相繼出臺了《中國制造2025-能源裝備實施方案》和《依托能源工程推進燃氣輪機創新發展的若干意見》等文件，支持通過體制機制創新、技術和資源融合促進燃氣輪機開發。為航改燃氣輪機提供了廣泛的應用前景。

但是我國航改燃氣輪機的技術水平還不能滿足當前的市場需求，其中最重要的問題是航改燃氣輪機的污染排放問題。航改燃氣輪機燃燒室繼承了原型航空發動機燃燒室污染排放嚴重的問題。航改燃氣輪機燃燒室通常采用的是擴散燃燒，其主要的污染排放物是一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_X)和未燃碳氫(UHC)。其中CO和UHC的排放通過技術進步已經符合相關國家標準，目前需要嚴格控制的排放物是NO_X。NO_X的生成機理包括：熱力型、快速型和燃料型，其中熱力型機理是生成NO_X的主要機理。國家為燃氣輪機的污染排放物制定了嚴格的環保標準，不符合標準的燃氣輪機將不允許運行，因此排放問題成了燃氣輪機進入商業市場的準入門檻。

此外，航改燃氣輪機還存在燃燒室使用壽命短和維護不便的問題。燃燒室是燃氣輪機中通過燃燒實現燃料化學能向熱能轉化的重要設備，由于工作在高溫高壓等嚴酷環境中，燃燒室是燃氣輪機中易損，且需經常檢查和更換的部件。又由于航改燃氣輪機燃燒室繼承自航空發動機燃燒室，通常結構緊湊、重量輕，然而地面應用環境中，對結構和重量的要求不多，但對現場維護性、使用壽命等提出了更高要求。

因此，基于航改燃氣輪機的技術來源是航空發動機，隨應用環境的改變，必須對繼承自航空發動機的部件進行地面適應性改造，使其滿足地面應用相應的環保標準、使用壽命和維護性等方面的要求。

實用新型內容

(一)要解決的技術問題

本公開提供了一種燃氣輪機的燃燒室及使用其的燃氣輪機，以至少部分解決以上所提出的技術問題。

(二)技術方案