[发明专利]一种非对称预热燃烧室

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种燃气轮机，具体地说是燃气轮机的燃烧室。

背景技术

能源是人类活动的物质基础，2009年在哥本哈根举行的联合国气候变化大会让全世界都认识到，能源问题对环境保护至关重要，能源行业尤其是传统化石能源业，对环境的影响很大。尽管随着能源科技的不断进步，太阳能、风能、生物质能等一系列新能源技术得到快速发展，但迄今为止，以煤炭、石油和天然气为代表的化石能源仍是我国乃至当今世界最主要的一次能源。

为了提高能源的利用率，整体煤气化联合循环发电，生物质气化，化学回热裂解等措施应用而生。

在目前广泛应用的以天然气为燃料的燃气轮机中，基本上都是通过旋流器产生的旋流来组织燃烧的。这是因为旋流火焰带有起稳燃作用的高温回流区，强烈的剪切和卷吸作用能够实现燃料-空气-燃烧产物之间快速的湍流掺混，达到强化燃烧过程的目的。在以合成气为燃料的燃气轮机中通过空气和燃料的旋流配合来组织燃烧，这也是很现实的选择。这样只是让燃料进行了稳定燃烧，但不一定满足低排放的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供采用非对称切向旋流和预热技术，使得燃烧室的最高火焰温度降低，减少NOx排放，提高燃料进口温度，提高燃料的利用率的一种非对称预热燃烧室。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种非对称预热燃烧室，其特征是：包括燃烧室外壁、燃烧室底部、预热管、燃料进口壁，预热管安装在燃烧室外壁里，预热管与燃料进口壁以及部分燃烧室外壁构成燃烧区，燃料进口壁与燃烧室外壁其余部分以及燃烧室底部构成燃料混合腔，燃烧室外壁的燃烧区部分开有空气进口，燃料进口壁上开有燃料进口。

本发明还可以包括：

1、所述的燃烧室外壁包括两个横截面为半圆的半圆柱体，两个半圆柱体的横截面的圆心在一条直线上且不重合。

2、所述的空气进口有两个、分别位于两个半圆柱体的纵剖面上。

本发明的优势在于：本发明采用了非对称燃烧室结构，空气通过切向入口进入到燃烧区中，通过切向旋流来稳定火焰，此时火焰的高温区位于中心轴周围。在燃烧室中心轴处布置预热管道，提高燃料的初始温度，提高燃烧效率。通过非对称和预热这两项技术可以达到降低排放和调高燃烧效率的目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的A-A剖面图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～2，本发明主要包括预热管1、燃烧区2、燃料进口3、燃料混合腔4、空气进口5、燃烧室壁6、燃料进口壁7、燃烧室底部8。

燃料从预热管1进入，该燃料可为单一的气体，蒸发后的液体燃料，以及合成气（如化学回热裂解气等），燃料在预热管中经管壁和已燃气进行换热，提高自身的温度，同时降低火焰的温度，减少NOx的形成，然后进入燃料混合腔4，在这里燃料进行充分掺混，消除受热不均的现象，并且通过燃料混合腔的上壁面进行换热，将燃料的温度再次提高，这时高温燃料由燃料进口3喷出，与由空气进口5进来的空气接触后，经点火器点燃后，在燃烧区2中进行燃烧，此时，经过预热的燃料温度高，具有易点燃的优点。该燃烧室的特点是采用了预热和非对称技术，具有燃烧效率高、排放低的优点。

在非对称燃烧室中，采用空气切向进入方式，使得燃烧室中产生切向旋流，从而稳定燃烧；并对燃料进行预热，提高燃料的进口温度，使得燃料易燃烧，达到提高燃料利用率的效果。

本发明采用以上技术方案可以实现在没有旋流器的情况下，通过切向旋流稳定火焰，并通过预热的手段来提高燃料的进口温度，从而提高燃烧效率。