[發明專利]燃氣輪機燃料噴嘴

在審

• 申請號: 202011112432.3
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112082175A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 高闖;黃偉光
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發明提供了一種燃氣輪機燃料噴嘴，包括：筒狀的中心體和外壁面；設于外壁面與中心體之間的環形氣體通道；設于環形氣體通道中的旋流葉片；支撐套筒，其筒壁中設有燃料通道和連通旋流葉片表面的第一燃料槽；內部設有第二燃料槽的安裝法蘭；設有第一和第二燃料管接口的后蓋板；連接第一燃料管接口與第二燃料槽的主燃料管；連接第二燃料管接口與導流管的值班燃料管。本發明通過引入主燃料管和值班燃料管，當噴嘴在燃燒室上的接口與燃機外殼的距離較大時，使燃料與空氣摻混良好，實現了低污染的節能環保燃燒，能夠應用于對污染物排放限制嚴格的地面燃氣輪機；該噴嘴還具有結構簡單，便于拆卸維護，制造成本低的優點。

技術領域

本發明涉及燃氣輪機技術領域，特別是涉及一種燃氣輪機燃料噴嘴。

背景技術

燃氣輪機是一種以連續流動的氣體作為工質帶動葉輪高速旋轉，將燃料熱能轉換為機械功的熱力發動機。典型的燃氣輪機包括壓氣機、燃燒室和渦輪等三大部件。其中，燃料噴嘴是燃氣輪機燃燒室的重要組成部分，其作用是將燃料噴入燃燒室中燃燒以釋放能量，再通過渦輪向外輸出動力。

目前，隨著環保標準的逐漸提高，業界對于燃氣輪機，特別是地面燃氣輪機的污染物排放的限制也越來越嚴格。為了降低氮氧化物(NO_x)等污染物的排放，干式低污染燃燒技術作為一種極具前景的節能環保型燃燒技術已得到廣泛應用。其要求燃料與空氣在燃燒前盡量混合均勻，以確保燃燒時不會產生局部高溫，大幅限制了熱力型氮氧化物的生成，從而減少了氮氧化物的排放。上述燃燒技術對于燃料噴嘴的燃料摻混性能提出了較高要求。

然而，出于對燃機效率的要求，在現有燃氣輪機的設計中，通常在燃燒室壁面外包裹覆蓋保溫結構，或者將回熱氣體通道圍繞燃燒室設置。這將增加燃氣輪機外殼到燃燒室接口的距離，導致設置其間的燃料噴嘴具有較大的長徑比，使得燃料噴嘴的燃料摻混性能難以達到設計要求。此外，燃料噴嘴的拆裝便捷性也是其設計的基本要求。

因此，有必要提出一種新的一種燃氣輪機燃料噴嘴，解決上述問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種燃氣輪機燃料噴嘴，用于解決現有技術中大長徑比燃料噴嘴的燃料摻混性能不佳且拆卸不便的問題。

為實現上述目的及其它相關目的，本發明提供了一種燃氣輪機燃料噴嘴，其特征在于，包括：

筒狀的中心體，其包括筒壁和內腔；所述內腔中設置有導流管，所述導流管沿所述中心體的軸向延伸；

外壁面，其有間隙地套設于所述筒壁的外圍；

環形氣體通道，其由所述外壁面與所述筒壁之間的間隙構成；

多個旋流葉片，其設置于所述環形氣體通道中；所述外壁面與所述中心體通過所述旋流葉片固定連接；

支撐套筒，其由所述中心體的一端沿所述中心體的軸向延伸形成；所述支撐套筒的筒壁中設置有第一燃料槽和連通所述第一燃料槽的燃料通道，所述第一燃料槽通過燃料孔道連通所述旋流葉片的表面；

安裝法蘭，其連接所述支撐套筒遠離所述中心體的一端；所述安裝法蘭內部設置有第二燃料槽，所述第二燃料槽連通所述燃料通道；

后蓋板，其位于所述安裝法蘭遠離所述中心體的一側；所述后蓋板上設置有第一燃料管接口和第二燃料管接口；

主燃料管，其連接所述第一燃料管接口與所述第二燃料槽；

值班燃料管，其沿所述中心體的軸向延伸，貫穿所述安裝法蘭并連接所述第二燃料管接口與所述導流管。

作為本發明的一種可選方案，還包括支撐管；所述后蓋板通過所述主燃料管和所述支撐管固定連接所述安裝法蘭。

作為本發明的一種可選方案，所述支撐管與所述主燃料管相對于所述中心體的軸線呈中心對稱分布。