[實用新型]燃油噴嘴、燃燒室以及燃氣輪機

有效

• 申請號: 201921170140.8
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN211084132U
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 柴象海;劉傳欣;王少輝;翁依柳;龍丹
• 申請（專利權）人: 中國航發商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28;F23R3/42;F02C7/22
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 喻學兵

本實用新型涉及一種燃油噴嘴、燃燒室、燃氣輪機。其中所述燃油噴嘴包括燃油進口端、燃油出口端以及位于燃油進口端、燃油出口端之間的噴嘴本體，所述燃油進口端具有燃油進口，所述燃油出口端具有燃油出口，所述噴嘴本體包括進油腔、回油腔以及主油路，所述進油腔、回油腔以及主油路分別在所述燃油進口端、燃油出口端之間延伸；其中，燃油由燃油噴嘴的燃油進口端進入燃油噴嘴，先后經過進油腔、回油腔和主油路，由燃油出口端噴出，所述回油腔和所述進油腔之間構造成引導燃油進行折返流動，所述回油腔和所述主油路之間構造成引導燃油進行折返流動。所述燃油噴嘴具有提高燃油出口處燃油溫度，優化燃油的霧化效果，提高燃燒效率等優點。

技術領域

本實用新型涉及一種燃油噴嘴、燃燒室、燃氣輪機。

背景技術

隨著高性能、高壓比航空發動機的發展，用燃油做冷卻劑以冷卻發動機裝置的需求迅速增長，使得燃油在進入燃油噴嘴前的燃油溫度升高達 100～140℃；同時隨著發動機壓比的不斷增高以提高循環效率，燃燒室進口空氣溫度也進一步提高，推重比10的一級發動機燃燒室進口空氣溫度達 800K以上，從而使得燃油噴嘴內主油路的壁面溫度不斷提高，造成噴嘴內燃油嚴重沉積、結焦，附在主油路的內壁上，嚴重時會局部堵塞噴口，阻擋噴霧錐形成，導致噴油霧化質量急劇惡化。燃油霧化不良及霧化質量不穩定將導致燃燒室點火聯焰困難和無規律性，以及燃燒效率的降低，有時燃油濃度場的不穩定會導致燃燒室出口燃氣溫度分布的不穩定和惡化，嚴重時引起火焰筒和渦輪導向器及轉子葉片的燒傷。

燃油噴嘴是燃氣輪機的燃燒室關鍵部件之一，例如，在環形燃燒室中，燃油噴嘴均勻分布在火焰筒頭部定位裝置上，通過噴嘴安裝板螺栓固定于燃燒室機匣上。燃油通過外部管路進入噴嘴桿芯內，再經過旋流霧化進入燃燒室火焰筒內參與燃燒。燃油噴嘴相鄰于擴壓器出口，擴壓器出口溫度在500～1000K左右，在高溫氣流下，燃油噴嘴承受一個較大的熱負荷，因此，現有的燃油噴嘴的結構中，多對燃油噴嘴的主油路采取隔熱措施，以減少外界熱源對燃油的傳熱。例如公開號為CN106556030A，名稱為“燃燒室燃油噴嘴及其熱防護結構”，公開日為2017年04月05日的中國專利申請，公開了一種燃油噴嘴的熱防護結構，該熱防護結構包括熱防護管以及換熱結構，所述熱防護管用于環繞主油路的外側，并且所述熱防護管的內壁面還用于和主油路的外壁面之間形成熱防護空間，所述熱防護空間分成相隔的、位于主油路兩側的進氣部分和出氣部分，所述熱防護空間的所述進氣部分、所述出氣部分用于與所述噴嘴出口段的管壁內腔構成冷卻空氣流道，其中，在所述熱防護空間內設置所述換熱結構，所述換熱結構包括多個橫向肋板和多個縱向肋板，所述多個橫向肋板設置成垂直于冷卻空氣流動方向，所述多個縱向肋板設置成以所述進油管為中心呈輻射狀分布，并與所述多個橫向肋板分別相交，所述橫向肋板提供有多個氣流孔，以供所述冷卻空氣流動。

發明人發現，設置冷卻結構，可能會導致主油路的燃油被冷卻過度，使得燃油噴嘴的燃油出口噴出的溫度不夠，影響燃油霧化效果，從而降低燃燒效率。

因此，本領域需要一種燃油噴嘴、燃燒室、燃氣輪機，提高燃油出口處燃油溫度，以提高燃油的霧化效果，提高燃燒室的燃燒效率，降低燃氣輪機運行的油耗，同時，也保證燃燒室燃燒以及燃氣輪機運行的穩定性與安全性。

實用新型內容

本實用新型的一個目的在于提供一種燃油噴嘴。

本實用新型的另一目的在于提供一種燃燒室。

本實用新型的又一個目的在于提供一種燃氣輪機。

根據本實用新型一方面的一種燃油噴嘴，包括燃油進口端、燃油出口端以及位于燃油進口端、燃油出口端之間的噴嘴本體，所述燃油進口端具有燃油進口，所述燃油出口端具有燃油出口，所述噴嘴本體包括進油腔、回油腔以及主油路，所述進油腔、回油腔以及主油路分別在所述燃油進口端、燃油出口端之間延伸；其中，燃油由燃油噴嘴的燃油進口端進入燃油噴嘴，先后經過進油腔、回油腔和主油路，由燃油出口端噴出，所述回油腔和所述進油腔之間構造成引導燃油進行折返流動，所述回油腔和所述主油路之間構造成引導燃油進行折返流動。