[發明專利]一種氣態燃料適用的中心分級低污染燃燒室

有效

• 申請號: 201910062853.0
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109737452B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 王波;甘曉華;莫唯書;王澤
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28;F23R3/12
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

1.一種氣態燃料適用的中心分級低污染燃燒室，包括燃燒室頭部(13)，所述燃燒室頭部(13)連接有燃料噴嘴(16)，所述燃燒室頭部(13)包括預燃級(17)和主燃級(18)，所述預燃級(17)和所述主燃級(18)之間連接有級間段(19)，所述主燃級(18)設于所述預燃級(17)的外部，所述燃料噴嘴(16)包括預燃級噴嘴(31)和設于所述預燃級噴嘴(31)外部的主燃級噴嘴(30)，其特征在于，

所述預燃級(17)包括設于所述預燃級噴嘴(31)外部的預燃級旋流器(20)，所述主燃級(18)包括設于所述主燃級噴嘴(30)外部的主燃級旋流器(21)，所述主燃級旋流器(21)的內壁設有多個位于旋流葉片后端的第一通孔(27)，所述主燃級噴嘴(30)的出口朝向所述第一通孔(27)，且出口外徑小于所述第一通孔(27)的內徑；

經所述預燃級旋流器(20)噴射的空氣與經所述預燃級噴嘴(31)噴射的氣態燃料混合，經所述第一通孔(27)噴射的空氣先與經所述主燃級噴嘴(30)噴射的氣態燃料混合后，再與經所述主燃級旋流器(21)噴射的空氣混合：

其中：所述主燃級(18)的內壁設有多條滑槽(28)，一個所述第一通孔(27)均設于一條所述滑槽(28)內，所述主燃級噴嘴(30)為桿狀結構，且其能沿所述滑槽(28)滑動后，與所述第一通孔(27)同軸對應，所述主燃級噴嘴(30)的軸向方向與主燃級旋流器(21)的軸向方向垂直設置。

2.根據權利要求1所述的氣態燃料適用的中心分級低污染燃燒室，其特征在于，所述預燃級旋流器(20)和所述主燃級旋流器(21)之間設有多個第二通孔(29)，多個所述第二通孔(29)朝向所述級間段(19)設置。

3.根據權利要求1所述的氣態燃料適用的中心分級低污染燃燒室，其特征在于，還包括由外機匣(6)和內機匣(7)形成的腔體，所述腔體開設有朝向所述燃燒室頭部(13)的擴壓器(10)，所述燃料噴嘴(16)插接于所述腔體上。

4.根據權利要求3所述的氣態燃料適用的中心分級低污染燃燒室，其特征在于，所述腔體內設有火焰筒外壁(8)和火焰筒內壁(9)，所述火焰筒外壁(8)和所述火焰筒內壁(9)形成用于燃燒的火焰筒，所述主燃級(18)通過頭部端壁(14)分別與所述火焰筒外壁(8)和所述火焰筒內壁(9)連接。

5.根據權利要求4所述的氣態燃料適用的中心分級低污染燃燒室，其特征在于，所述頭部端壁(14)焊接有擋濺環(15)，用于遮擋所述火焰筒內部的高溫燃氣。

6.根據權利要求4所述的氣態燃料適用的中心分級低污染燃燒室，其特征在于，所述燃燒室頭部(13)沿所述火焰筒的周向均勻布置，個數為10～60個，通過所述燃燒室頭部(13)的空氣量占燃燒室總空氣量的40％～80％，其中通過所述主燃級(18)的空氣量占通過所述燃燒室頭部(13)空氣量的60％～90％，通過所述預燃級(17)的空氣量占通過所述燃燒室頭部(13)空氣量的10％～40％。

7.根據權利要求4所述的氣態燃料適用的中心分級低污染燃燒室，所述火焰筒外壁(8)和所述火焰筒內壁(9)的冷卻方式為氣膜冷卻、發散冷卻或復合冷卻。

8.根據權利要求1所述的氣態燃料適用的中心分級低污染燃燒室，其特征在于，所述預燃級旋流器(20)的級數n為1≤n≤5；每級旋流器的結構為軸向旋流器、徑向旋流器或切向旋流器；當所述預燃級旋流器(20)的級數n為n＝1時，所述預燃級旋流器(20)與所述級間段(19)連接；當所述預燃級旋流器(20)的級數n為1n≤5時，各級所述預燃級旋流器(20)連成一個整體后，再與所述級間段(19)連接。

9.根據權利要求1所述的氣態燃料適用的中心分級低污染燃燒室，其特征在于，所述主燃級旋流器(21)的結構為軸向旋流器，且其級數n為1≤n≤5。