[發明專利]一種可自動調節燃燒方式的燃燒器

有效

• 申請號: 201810863256.3
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109268876B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 穆延非;史紹平;張波;秦曄;陳新明
• 申請（專利權）人: 中國華能集團有限公司;中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: F23R3/42
• 分類號: F23R3/42
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

一種可自動調節燃燒方式的燃燒器，燃燒器外壁和燃燒器內壁，燃燒器外壁和燃燒器內壁包圍形成的環形空氣通道和燃燒器內壁形成的燃料氣通道，燃燒器內壁內部上設置有燃料氣旋流片裝置，燃燒器內壁外部套有空氣旋流片裝置，空氣旋流片裝置上下側分別設置有上限位裝置和下限位裝置，空氣旋流器和燃燒室內壁上開有第一預混燃料孔和第二預混燃料孔，空氣旋流器沿燃燒室內壁外壁上下移動從而使得第一預混燃料孔和第二預混燃料孔對齊或錯開，該燃燒器垂直向上安裝在燃燒室底部，利用套在燃燒器內壁上的空氣旋流裝置在受到空氣推力或其他外力和自身重力的綜合作用下，能夠根據運行負荷自動做上下移動，本發明具有結構簡單，安全實用的特點。

技術領域

本發明涉及燃氣輪機技術領域，特別涉及一種可自動調節燃燒方式的燃燒器。

背景技術

非預混燃燒方式相對預混燃燒方式來說，由于不受燃料-空氣的當量比的影響，而且不會發生回火的現象，所以工作過程比較安全且易于控制，過去的燃氣輪機的燃燒器廣泛采用非預混燃燒方式。但是隨著人們對污染物排放的逐漸重視，由于非預混燃燒方式的火焰溫度較高，熱力型NOx的排放較高，所以目前燃氣輪機的燃燒器逐步采用部分預混燃燒或完全預混燃燒方式。

由于采用部分預混或完全預混燃燒方式的燃燒器，在啟動時或低負荷工況運行時，燃料-空氣的當量比難以達到最佳的狀態，存在點火困難的問題。常規的做法是將燃燒器做成多通道的形式，在點火啟動時采用非預混燃燒通道運行，或者采用燃油啟動，正常運行時采用預混燃燒通道運行。由于多通道燃燒器多了非預混燃燒通道或者燃油通道，所以直徑比過去的燃燒器大30％，而且結構和運行方式較為復雜。

另一方面，燃燒室作為燃氣輪機的三大部件之一，其內部的工作環境是最惡劣的。其燃燒室出口處平均溫度最高能達到1600℃，燃燒器附近的局部溫度超過2000℃，而且燃燒器內的流速有150m/s～300m/s。以往曾出現過由于燃燒室內的燃燒器高溫受損，受損部件掉入透平，導致燃氣輪機的透平發生重大損壞的事故。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種可自動調節燃燒方式的燃燒器，該燃燒器在燃機啟動時或者低負荷工況時處于非預混燃燒狀態，使燃燒火焰保持穩定，在燃氣正常運行時處于預混燃燒狀態，使燃燒火焰溫度降低NOx排放減少，具有結構簡單，安全實用的特點。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種可自動調節燃燒方式的燃燒器，燃燒器外壁4和燃燒器內壁3，所述的燃燒器外壁4和燃燒器內壁3包圍形成的環形空氣通道2和燃燒器內壁3形成的燃料氣通道1，所述的燃燒器內壁3內部上設置有燃料氣旋流片裝置6，燃燒器內壁3外部套有空氣旋流片裝置5，所述的空氣旋流片裝置5上下側分別設置有上限位裝置7和下限位裝置10，所述的空氣旋流器5和燃燒室內壁3上開有第一預混燃料孔8和第二預混燃料孔9，所述的空氣旋流器5沿燃燒室內壁3外壁上下移動從而使得第一預混燃料孔8和第二預混燃料孔9對齊或錯開。

所述的空氣旋流片裝置5為圓筒形結構。

所述的燃燒器垂直向上安裝在燃燒室11的底部，燃燒室11垂直向上安裝。

本發明的有益效果：

本發明在燃機啟動時或者低負荷工況時處于非預混燃燒狀態，在燃氣正常運行時處于預混燃燒狀態。通過改變傳統燃燒室的朝向，即使燃燒器受損也不會出現導致透平葉片重大損壞的事故。

而且同樣將燃燒室的出口垂直向上安裝，消除了燒損物或其他異物掉入透平內的風險。

附圖說明

圖1為高效防灰低低溫省煤器系統的正視圖。

圖2為高效防灰低低溫省煤器系統的側視圖。

圖3為燃氣輪機結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。