[發明專利]燃氣輪機及其微混合噴嘴

在審

• 申請號: 201811339075.7
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN111174232A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 李珊珊;薛彧;劉小龍;呂煊;楊旭
• 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: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

本發明公開了一種燃氣輪機及其微混合噴嘴，所述微混合噴嘴包括殼體和多個微混合管，所述殼體內具有燃料室，所述殼體包括第一端壁、第二端壁和位于所述第一端壁和第二端壁之間的周壁，所述第一端壁內具有多個空氣進口和燃料進口，所述第二端壁內具有多個噴出口，所述第二端壁的外壁面為向外凸出的曲面；所述微混合管貫穿所述燃料室，所述微混合管具有與所述空氣進口連通的進口端和與所述噴出口的噴出端，所述微混合管上設有開孔。本發明的微混合噴嘴增加了火焰面的面積，增強了火焰穩定性，降低燃燒振蕩發生的風險。

技術領域

本發明涉及燃氣輪機技術領域，具體地涉及一種微混合噴嘴和具有該微混合噴嘴的燃氣輪機。

背景技術

壓縮空氣和燃料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，其中燃燒器通過其噴嘴(通常也稱為燃料噴嘴)將燃料和空氣混合并噴射至燃燒區域。燃料和空氣混合均勻度是影響燃氣輪機污染物排放的重要因素，提高燃料和空氣混合均勻度能夠降低污染物排放。

相關技術中，燃氣輪機的噴嘴采用多噴嘴結構或是微混合結構，以提高燃料和空氣的摻混能力。然而，現有的噴嘴形成的火焰面為一個平直火焰面，火焰面固定單一，火焰面的面積小，釋熱過于集中，能量釋放會引發更強的不穩定放熱，容易誘發燃燒振蕩。

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，本發明一方面提出了一種微混合噴嘴,該微混合噴嘴增加了火焰面的面積，增強了火焰穩定性，降低燃燒振蕩發生的風險。

本發明還提出了一種具有上述微混合噴嘴的燃氣輪機。

根據本發明第一方面的實施例的微混合噴嘴包括殼體，所述殼體內具有燃料室，所述殼體包括第一端壁、第二端壁和位于所述第一端壁和第二端壁之間的周壁，所述第一端壁內具有多個空氣進口和用于向所述燃料室內供給燃料的燃料進口，所述第二端壁內具有多個噴出口，所述第二端壁的外壁面為向外凸出的曲面；多個微混合管，所述微混合管貫穿所述燃料室，所述微混合管具有進口端和噴出端，所述進口端與所述空氣進口連通，所述噴出端與所述噴出口連通，所述微混合管上設有連通所述微混合管的內腔和所述燃料室的開孔。

根據本發明實施例的微混合噴嘴，通過將微混合噴嘴的噴出界面設置呈向外凸出的曲面，增加了火焰面的面積，增強了火焰穩定性，降低燃燒振蕩發生的風險。

在一些實施例中，所述微混合管的進口端配合在所述空氣進口內，所述進口端的端面與所述第一端壁的外壁面平齊、位于所述空氣進口內或向外延伸超出所述第一端壁的外壁面。

在一些實施例中，所述微混合管的噴出端配合在所述噴出口內，所述噴出端的端面與所述第二端壁的外壁面平齊或位于所述噴出口內。

在一些實施例中，所述第二端壁的外壁面為橢球冠或球冠。

在一些實施例中，所述周壁為圓筒狀，所述周壁的中心縱軸線不通過所述第二端壁的外壁面的底的中心。

在一些實施例中，所述第二端壁的外壁面的中心角小于180°。

在一些實施例中，所述第二端壁的內壁面和外壁面彼此平行。

在一些實施例中，所述第一端壁為正交于所述周壁的中心縱軸線的平壁。

在一些實施例中，所述燃料進口具有多個，多個所述燃料進口均勻間隔布置，所述空氣進口圍繞所述燃料進口分布。

在一些實施例中，所述微混合噴嘴還包括隔板，所述隔板設在所述燃料室內，所述隔板距所述第二端壁的距離小于距所述第一端壁的距離，所述燃料室分成位于所述第一端壁與所述隔板之間的第一燃料室和位于所述隔板與所述第二端壁之間的第二燃料室，所述第一燃料室和所述第二燃料室通過所述隔板上的連通孔連通，所述燃料進口與所述第二燃料室連通，所述微混合管上的開孔將所述第一燃料室與所述微混合管的內腔連通。